tesis valuar el estado fisico
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN
"Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles."
TESIS
Para obtener el grado de Maestro en Valuación Inmobiliaria e Industrial
Presentada por:
Ing. Ángel Iván Kantún Rosado
Asesorada por:
Dr. José Bernardo Vargas Negrete
San Francisco de Campeche, Campeche, México 2008
AGRADECIMIENTO
A mi madre, Rosalba María por ser mi ejemplo y por haberme mostrado el
camino correcto para la superación personal, con su cariño y su amor
incondicional...
A mis hermanos Ewar Enmanuel y Ahaira Azulema por ser de las personas
que vieron en mí algo que no soy, pero que me gustaría ser, logrando con esto
querer ser cada día mejor...
Al resto de mi familia que no me daría todo el libro para agradecerles uno a
uno el granito de arena que hayan aportado para la formación de mi persona...
A mi Director de Tesis, Dr. José Bernardo Vargas: por todo su apoyo y sus
consejos para concluir con éxito este trabajo...
A mis profesores, por sus enseñanzas y sabios consejos, y por la confianza
depositada en mi capacidad profesional...
A mis amigos y compañeros de la Maestría por mostrarme la amistad
incondicional y por la oportunidad de conocerlos y convivir con ustedes...
A mis compañeros y ex - compañeros de trabajo que hayan formado una
visión en mí de lo que es nuestra profesión...
A toda aquella persona que haya intervenido de manera directa o indirecta
en la formación y culminación de este proyecto...
Pero sobre todo y ante todo, a ti DIOS por cuidarme, por permitirme llegar a
este punto de mi vida y por haber puesto en mi camino a todas las personas que
mencioné anteriormente...
...MUCHAS GRACIAS
Ángel Kantún R.
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
CONTENIDO
PRÓLOGO 3
INTRODUCCIÓN 3
CAPÍTULO I. GENERALIDADES 8
I.1.- Antecedentes. 8
I.2.- Problemática. 17
CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO. 19
11.1.- Marco Administrativo. 19
11.1.1.- Relación Beneficio/Costo. 19
11.1.2.- Planeación estratégica. 22
11.1.3.- Calidad. 24
11.1.4.- Mejora continua. 27
11.1.5.- Círculos de calidad 28
CAPÍTULO III.- MARCO TÉCNICO. 32
111.1.- Asfaltos modificados. 44
III.2.- Graduación de mezclas asfálticas. 48
III.2.1.- Mezclas asfálticas de graduación abierta (Open Grade). 49
111.2.2.- Mezclas asfálticas de graduación semidensa o media (gap grade). 49
III.2.3.- Mezclas asfálticas de graduación densa o cerrada. 50
III.3.- Técnicas de pavimentación. 53
III.3.1.- Mezclas elaboradas en caliente. 56
III.3.2.- Mezclas elaboradas en frío. 63
III.3.3.- Recuperación de pavimentos o reutilización de carpetas. 85
CAPÍTULO IV.- VALORACIÓN DEL ESTADO FÍSICO DEL PAVIMENTO. 92
IV. 1.- Valuación de daños. 92
1
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
CAPITULO V.- PROPUESTA DE VALUACIÓN DE PAVIMENTOS FLEXIBLES.
100
V.1.- Proceso valuatorio. 100
V.2.- Vida Útil 117
V.3.- Relación Beneficio/costo 126
CONCLUSIÓN 128
ANEXOS 130
índice de Figuras 130
índice de Tablas 131
índice de Apéndices 133
GLOSARIO.- 154
BIBLIOGRAFÍA 156
2
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Prólogo
La intención de esta obra es la de contribuir a la formación de los futuros
valuadores, presentando un material que sea de utilidad para valuar el estado físico
de caminos con pavimentos flexibles.
Se recomienda a todo aquél que desee estudiar este material, que tenga
conocimientos previos de los Métodos de Valuación, que esté familiarizado con los
conceptos fundamentales y que posea conocimientos elementales de las partes
que integran una carretera.
La obra Consta de cinco capítulos en donde la distribución de los temas es
como sigue: en el Primer Capítulo comienza exponiendo los antecedentes de la
infraestructura carretera y su problemática con la falta de métodos de valuación de
caminos. En el Segundo se abordan conceptos de beneficio/costos, Calidad,
mejora continua, círculos de calidad y en el Tercero se estudia a las mezclas
asfálticas y las técnicas de pavimentación. En el Cuarto Capítulo se realiza una
valoración del estado físico de un camino utilizando las normas de la Secretaría de
Comunicaciones y Transportes. Por último, en el Quinto Capítulo se realiza una
propuesta de valuación de pavimentos flexibles.
La tesis contiene mucho material sobre los conceptos de elementos de
carreteras para hacer fácil la interpretación y conceptos fundamentales del proceso
valuatorio.
Ángel Kantún R.
3
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Introducción.
Desde el principio de los tiempos, los caminos o brechas han existido, ya que
surgieron como una necesidad del hombre para poder trasladarse de un lado a otro
por el mismo sendero de forma sistemática, para poder llegar a lugares con mejor
habitabilidad por el clima, la localización de la comida, lo fértil de sus tierras, etc.,
así como la comunicación entre los territorios de las diferentes tribus, que más
adelante se irían transformando por la civilización en lo que ahora conocemos como
pueblos, ciudades, estados, países.
De igual forma, los caminos han ido evolucionando con el transcurso
de los años, y los primeros caminos que carecían de especificaciones y que sólo
eran formados por el constante paso de las personas y animales de carga utilizados
para el transporte de sus utensilios personales y vestimenta, fueron de mucha
utilidad en esa época. Sin embargo, el crecimiento de la población y la invención de
la rueda provocó la utilización de nuevas formas de transporte como carretas, las
cuales necesitaban mayor espacio y transportaban mayor carga, por lo que los
caminos comenzaron su evolución hasta lo que son hoy en día, carreteras por
donde transita un gran número de vehículos con distintas cargas como personas,
animales, diferentes mercancías, materias primas, etc.
En la actualidad, la búsqueda de mejores técnicas de construcción de las
carreteras, y sobre todo de la superficie de rodamiento de las mismas, ha sido el
objetivo de distintos científicos, químicos e ingenieros, para poder así obtener un
camino que sea económico tanto en su construcción como en su mantenimiento,
que sea seguro en su transitabilidad y eficiente para el objetivo que fue construido.
La primera carretera pavimentada en México fue construida en 1926, con
una longitud de 120 km entre la Ciudad de México y la de Puebla. Setenta y ocho
años después, México cuenta con una longitud total de 350, 000 km de carreteras y
caminos de todos tipos, infraestructura que cubre autopistas de altas
especificaciones, red federal, carreteras estatales y caminos rurales, lográndose en
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
ese período, una comunicación entre poblaciones que satisface en mucho las
necesidades del país, pero se requiere aún más.
Lo anterior refleja dos importantes aspectos: el primero, que el país cuente a
la fecha con una infraestructura de comunicación terrestre sumamente importante y
con un alto costo de inversión, producto del esfuerzo de todos los mexicanos,
constituye un patrimonio que se debe conservar o mantener para beneficio de los
usuarios y del país. El segundo aspecto se refiere a la ingeniería mexicana y sus
técnicos, pues en su época, haber logrado diseñar, construir y mantener en
condiciones adecuadas la red total de carreteras, proporcionando un servicio
razonable al transporte, constituye un logro importante para los mismos.
La realidad del México actual y lo que se espera en el futuro, han provocado
modificaciones significantes, tanto en los métodos de diseño como en la calidad de
los materiales, así como en los procedimientos de construcción y las metodologías
para evaluar y conservar las estructuras de los pavimentos que conforman las vías
terrestres, lo cual está funcionando para el transporte en México en los años
presentes.
Durante años, en México, la construcción de superficies de rodamiento con
materiales asfálticos se ha realizado mediante mezclas asfálticas tradicionales que
sometidas a la creciente demanda de tránsito, a la acción de los agentes
atmosféricos, a la presencia de altas y bajas temperaturas y al empleo de
materiales inadecuados hacen que se presenten deterioros importantes.
En los últimos años se han introducido nuevos procedimientos de la
construcción de pavimentos con la finalidad de disminuir estos deterioros. Han sido
muchos los criterios para evaluar estas técnicas tratando de poder predecir la
respuesta y las posibles fallas que pueden ocurrir.
Esta investigación tiene como finalidad valuar las técnicas constructivas de
pavimento flexible, asi como dar a conocer las ventajas y desventajas que tienen
los procedimientos utilizados en la pavimentación de caminos carreteros, tomando
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
en consideración el comportamiento que presenten frente a deterioros tales como
las deformaciones plásticas permanentes, agrietamientos por fatiga, envejecimiento
y oxidación de la delgada película de cemento asfáltico que envuelve al material
pétreo, así como las repercusiones de su proceso de construcción en los costos
iniciales de diseño, construcción, control de calidad, etc. y los costos de
mantenimiento y operación. También analizaremos la variación de la vida útil de los
caminos donde se utilicen las técnicas propuestas en este trabajo. También se
infiere el valor de una carretera por medio de la Calificación del Estado Físico de
un Camino, según la técnica de construcción empleada según las normas de la
SCT.
Como profesionista con perfil de ingeniero civil deseo estructurar una
metodología que permita obtener el valor de una carretera según la técnica de
construcción aplicada en pavimentos flexibles, utilizando las especificaciones que
utiliza la SCT para calificar el estado físico de un camino. Esta metodología le
servirá a toda persona relacionada con la proyección, construcción, conservación
de carreteras para tomar una decisión de los costos que tiene un camino a lo largo
de su vida.
Debido a la globalización mundial, en el caso de México por la influencia del
Tratado de Libre Comercio entre Estados Unidos y Canadá, se ha visto que el
transporte terrestre que mueve y moverá mercancías y pasajeros a lo largo y ancho
de los tres países involucrados, debe cambiar aún más la mentalidad de los
ingenieros involucrados en vías terrestres. Por lo que será muy importante la
investigación de nuevos materiales con mejores características de comportamiento
y duración. No es lo mismo la normatividad, materiales y características de las
carreteras y condiciones del transporte en el siglo pasado, a las que ahora se
tienen y seguramente se tendrán en el futuro inmediato. En la actualidad se
requieren y se disponen de mejores asfaltos que los que había antaño. Aún así,
Petróleos Mexicanos (PEMEX) debería producir un abanico mayor de productos
asfálticos, como por ejemplo AC-30 y AC-40, que todavía no se producen en
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
México, con especificaciones particulares para ciertas regiones del país, donde los
pavimentos son sujetos a altas concentraciones, grandes pesos de vehículos y
climas extremosos. Hasta la fecha, no se dispone de esos asfaltos que ya existen
en otros países.
Igualmente, el tipo y calidad de agregado pétreo para diseñar y fabricar las
mezclas asfálticas adecuadas, requieren de una nueva normatividad más estricta,
para garantizar mejor calidad en los materiales componentes que así puedan
convertirse en materiales más durables, que proporcionen un servicio más cómodo
y eficiente a los usuarios del transporte terrestre, minimizándose a su vez los
sobrecostos de mantenimiento y de operación, para así poder ofrecer un transporte
competitivo.
Existen ya corredores terrestres sujetos a cifras muy elevadas de flujos en
ambas direcciones, porcentajes de vehículos pesados muy altos y concentraciones
con repeticiones de carga significativas, además de climas extremosos, que en
definitiva, requieren de soluciones terminales para eliminar de raíz sus males. Esto
es, reconstrucción total con reciclado del asfalto fatigado para usarse como base
negra estabilizada y resistente, así como el uso de pavimentos de concreto
hidráulico robustos, diseños de mezclas asfálticas con metodologías SUPERPAVE
(Superior PERforming asphalt PAVEments) y asfaltos con polímeros o aditivos que
mejoren la duración y el comportamiento.
Lo anterior, seguramente representa costos más elevados de construcción
inicial, pero ciertas carreteras realmente lo necesitan, para así reducir los costos de
conservación y de operación.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Capítulo I. Generalidades
1.1. - Antecedentes.
En la actualidad, México cuenta con una red de más de 350,000 kilómetros
de carreteras y caminos de todos tipos, que comunica permanentemente a toda la
población. Esta red, que se construyó y expandió gradualmente a todo lo largo del
siglo XX, ha sido fundamental para apoyar el desarrollo económico nacional.
Las carreteras han sido, y seguirán siéndolo durante el futuro previsible, un
elemento fundamental del capital social con que cuenta la nación para apoyar su
desarrollo y contribuir a los esfuerzos que México realizará durante los próximos
años para elevar los niveles de vida de su población.
El país cuenta con un sistema de transporte en el que predomina el
transporte carretero para el traslado de personas y mercancías en el territorio
nacional. Las ventajas que la infraestructura carretera ofrece, tales como
accesibilidad, mayor rapidez y amplia cobertura, se reflejan en el desarrollo
económico regional y nacional en la medida en la que los costos de transporte y
específicamente los costos de operación de los usuarios de la red carretera
nacional disminuyen. Por lo anterior, uno de los objetivos fundamentales en el
ámbito de la infraestructura para el transporte, es conservar y mejorar el estado del
patrimonio carretero del país.
SITUACIÓN ACTUAL DE LA INFRAESTRUCTURA CARRETERA EN
MÉXICO.
En los casi dos millones de kilómetros cuadrados que tiene el territorio
nacional, las carreteras nacionales cuentan con una extensión de 352,072 kms1
(figura 1.1). De estos, 121,336 kms. son pavimentados, 152,089 kms. son
revestidos, 22,663 kms. son de terracerías y 55,984 kms. son brechas mejoradas;
1 Fuente: Subsecretaría de Infraestructura, SCT.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
de la longitud pavimentada 7,423 kms. son troncales de cuota y 113,913 son libres
de peaje (41,152 kms. troncales, 62,345 kms. alimentadoras y 10,416 kms. rurales).
Se han definido 14 corredores carreteros para comunicar eficientemente a todo el
país, en lo que existen tramos con volúmenes diarios de tránsito que oscilan entre 2
mil y 30 mil vehículos.
BRECHAS 15.9%
CUOTA
2% ~ \ í < ^ ~ ~ ~
TRONCALES / Vv " 11.6% I ^ —
ALIMENTADORAS 21.5%
Figura I.1.- Sistema Carretero Nacional.
La Secretaria de Comunicaciones y Transportes (SCT) atiende la red federal
libre de peaje, que está formada por un total de 41,152 kms., de los cuales 23,436
kms. son la llamada red básica (la red básica en corredores es de 9,976 km. y la
red básica fuera de corredores está conformada por 13,460 km.) y 17,706 kms. la
red secundaria. La red básica es la que une las capitales de los estados, las
ciudades más importantes, los cruces fronterizos y los puertos marítimos con la
capital de la República, y es por donde se mueve el 95% de los pasajeros y cerca
del 75% de la carga, es decir que es la más importante para la economía del país.
La red secundaria es la que alimenta a la anterior y funciona como concentradora
de tránsito a la red básica.
La evolución de la red federal en los últimos años ha sido lenta, ya que
alrededor de 6,000 kms. (14%) tienen menos de 15 años y casi 23,500 kms. (57%)
tienen más de 30 años, de esto podemos concluir que la red mexicana fue
diseñada y construida utilizando normas y técnicas que en la actualidad ya han sido
superadas por las nuevas cargas que le transmiten los modernos vehículos de
transporte así como el incremento de su número.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
De acuerdo con datos estimados por el Instituto Mexicano del Transporte
(IMT)2, durante 2006 el autotransporte movilizaría a través de las carreteras del
país el 99.3% de los 3,151.5 millones de pasajeros internos nacionales y el 76.8%
de un total de 572.2 millones de toneladas de carga que se transporta en el interior
del territorio nacional. El impacto directo del transporte carretero en la economía
genera 800 mil empleos permanentes, equivalentes al 90% del total de la
ocupación del sector transporte.
Alrededor de 10,200 kms. de la red federal (25%) soporta tránsitos de más
de 6 mil vehículos, el 21% tiene problemas de capacidad para atender sus
tránsitos en condiciones óptimas de segundad y economía, y aproximadamente en
22,000 kms. se presentan los mayores flujos vehiculares. Además, en 10 años se
han incrementado los pasajeros transportados por carretera en un 25.1% y la carga
en un 20.5%. Asimismo, las cargas autorizadas de los vehículos han crecido de
manera importante, al pasar de 34 toneladas en 1960 a 66.5 en 1997. El 90% de la
red federal carece, de una geometría adecuada para permitir el paso seguro de los
camiones más largos que autoriza el nuevo Reglamento de Pesos y Dimensiones.
Sin embargo, y a pesar de estas cifras, el estado físico de la red federal libre de
peaje ha mejorado sensiblemente en la última década, al pasar de un 43% de su
longitud en buenas o aceptables condiciones a un 84% en dichas condiciones en el
2006 (figura I.2).
\ \ \ % % \%\W\\ Ct BUENO V ACEPTABIE « « « « « O T E
Figura 1.2.- Evolución del Estado Físico de la Red Federal de 1994 a 2006.
2 Manual Estadístico del Sector Transporte 2005, IMT Sanfandila, Querétaro.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
De lo anterior podemos inferir que el gran problema está en que se necesita
modernizar e incrementar las labores de conservación de la red de carreteras
federales. Es posible que lo deseable sea conservar aún a costa de no construir un
kilómetro más de carretera. La Dirección General de Conservación de Carreteras
(DGCC) de la SCT tiene bajo su administración 37,224 kms. de carreteras federales
libres de dos carriles y 3,928 kms. de cuatro o más carriles. La mitad de la longitud
atiende los grandes flujos del movimiento troncal nacional, en tanto que el resto
cumple una función de carácter regional.
En el primer semestre de 2001, el 47% de la infraestructura carretera federal
libre de peaje se encontraba en buenas condiciones, el 50% en regulares y el 3%
con un estado malo. La seguridad de los usuarios se ve afectada debido a las
limitaciones geométricas de algunos tramos, curvas cerradas, pendientes
pronunciadas, entronques a nivel en vías transitadas, puntos conflictivos, escaso
mantenimiento en la señalización e indebido uso del derecho de vía. El Instituto
Mexicano del Transporte (IMT) estima que el mal estado de los pavimentos genera
un sobrecosto de operación de los vehículos de alrededor de 54 mil millones de
pesos anuales, que se derivan principalmente del incremento excesivo en el
consumo de combustible, lubricantes, llantas y refacciones, así como el acelerado
deterioro de la flota vehicular.
Los costos de operación vehicular incluyen el consumo de combustibles y
lubricantes, el desgaste de llantas y elementos de frenado, el deterioro del sistema
de suspensión y de embrague y los tiempos de recorrido. A medida que se va
deteriorando el estado físico de una red carretera, los costos se incrementan. Suele
establecerse una condición ideal del estado físico de la red como punto de
referencia para el cálculo de los sobrecostos de operación, que son la diferencia
entre los costos para las condiciones reales de la red y los propios para las ideales.
Durante los últimos años las inversiones destinadas a la conservación,
reconstrucción, modernización y ampliación de la red federal libre han sido
insuficientes para afrontar la cada vez mayor demanda de usuarios. Como
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
consecuencia, la infraestructura carretera ha experimentado un progresivo deterioro
que es necesario superar. Para orientar las acciones, en el subsector carretero se
han seguido una serie de objetivos, estrategias y líneas de acción referentes al
reforzamiento de los mecanismos de planeación, a la conservación, reconstrucción,
modernización y ampliación de carreteras, a la integración de los 14 corredores
carreteros, al financiamiento de la infraestructura y a la descentralización de la
conservación. Tradicionalmente las labores de conservación de carreteras se
llevaban a cabo mediante cuadrillas integradas por trabajadores de la plantilla de la
SCT, es decir, personal propio, que quincenalmente cobraba, independientemente
de los trabajos que físicamente llevara a cabo.
Dentro de los cambios que se han llevado a cabo, está el que el 100% de la
conservación de la red federal pavimentada libre de peaje se hace mediante
contrato que se otorga en cerca del 95% por medio de licitaciones públicas.
Los principales subprogramas, mediante los que se realiza la conservación son los
siguientes:
- Conservación Rutinaria o Normal que son las actividades que
cotidianamente se tienen que efectuar en las carreteras como son el
deshierbe, el bacheo, la limpieza de cunetas y obras de drenaje, las
marcas en el pavimento entre otras actividades de este tipo.
- Conservación Periódica que se refiere a los tratamientos de espera que
se efectúan para prolongar lo más posible las condiciones de
transitabilidad de las carreteras, los trabajos son, entre otros, las
sobrecarpetas, los tratamientos superficiales, las renivelaciones, etc.
- Reconstrucción de Tramos y de Puentes que se refiere a restablecer las
condiciones de trabajo originales de las estructuras, mejorándolas en
muchas cosas para enfrentar las nuevas condiciones de esfuerzos.
- También se tienen otro tipo de subprogramas como son la atención de
puntos de conflicto, paraderos, fallas geotécnicas, señalamiento y el
programa de limpieza de carreteras.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Se ha recorrido un buen trecho hacia las metas fijadas en los programas de
desarrollo del sector referentes a la conservación, modernización y construcción de
carreteras; no obstante, el camino es largo y queda mucho por hacer. Por el estado
de los pavimentos de la red federal y de su impacto en el transporte, la tarea de
conservar y reconstruir las carreteras libres para abatir los costos de transporte,
aumentar la seguridad y calidad del servicio y prolongar la vida útil del patrimonio
vial federal sigue siendo la primera tarea. Para el análisis adecuado de las
necesidades de conservación, modernización o reconstrucción sobre todo de la
superficie de rodamiento, es conveniente estudiar los elementos de una carretera o
aeropista, ya que en diversas ocasiones, las fallas se producen en las capas
subyacentes reflejándose posteriormente en la superficie de rodamiento, y es
necesario conocer los materiales y los métodos que se utilizaron para la
construcción del camino, por lo que se hará una breve reseña de los elementos de
los caminos.
Los elementos que integran una carretera o aeropista (figura 1.3) son:
- Derecho de vía, suelo de cimentación, terracerías, drenaje y sub-drenaje y pavimentos.
Figura I.3.- Sección de una Carretera.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
El derecho de vía es la faja de terreno no ocupados por la estructura del
camino, cuyo ancho corresponde determinar a la Secretaría y la cual se requiere
para la construcción, conservación, reconstrucción, ampliación, protección y en
general para el uso adecuado de una vía de comunicación y/o de sus servicios
auxiliares. Es por lo tanto, un bien de dominio público sujeto al régimen legal
correspondiente.
Por lo tanto, una carretera la constituye además de la superficie de
rodamiento sobre una estructura subyacente y las estructuras auxiliares que
garanticen el buen drenaje y su estabilidad, la franja de terreno de anchura variable,
en donde se encuentra alojada. En general, el ancho de derecho de vía es de 20
metros a cada lado del eje de las carreteras, aunque por condiciones especiales, se
fijan anchos mayores o menores, según convenga, manteniendo como mínimo los
40 metros en total.
El suelo de cimentación es la superficie expuesta del material que se
encuentra después de hacer el desmonte y despalme en tramos donde existirán
terraplenes o del material que se encuentra como cama de cortes y puede estar
constituido por tierra vegetal (arcilla o limo orgánico), arcillas inorgánicas, arcillas
expansivas, arenas y limos orgánicos, arcillas con fragmentos de roca y estratos
superficiales de roca. Después del desmonte y despalme o corte esta capa es
compactada y en ocasiones, debido a la calidad del material encontrado, se
refuerza sustituyendo el material con otro de mejor calidad. El espesor de despalme
es del orden de 20 a 30 cms. En zonas desérticas no es necesario el despalme y el
desmonte pero si la compactación cuyo espesor varía de 20 a 30 cms., siempre y
cuando se trate de arenas finas y sueltas.
Las terracerías comprenden los rellenos o terraplenes y los cortes en cajón,
en laderas o en balcón, que proporcionan la alineación horizontal y vertical de una
carretera o aeropista.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Los terraplenes son rellenos que forman la estructura constituida por
materiales térreos y/o pétreos, que se encuentran directamente apoyados sobre el
suelo de cimentación, que sirven de apoyo al pavimento. Los terraplenes se
refieren a la construcción de tres secciones: la inferior conocida como cuerpo de
terraplén, la cual no existe en zonas de cortes en cajón y parte en laderas, la
intermedia conocida como capa subyacente y la superior como capa subrasante;
sin embargo pueden ser incluidas dentro de los terraplenes las ampliaciones de las
coronas, bermas o tendidos de los taludes de terraplenes existentes, terraplenes
reforzados, rellenos de excavaciones o cuñas de terraplenes contiguas a
estructuras. Los materiales utilizados proceden de cortes, excavaciones, préstamos
laterales (los cuales ya no autoriza la SCT por devastar la zona contigua al camino)
o de bancos, según convenga desde el punto de vista de calidad y economía y
pueden ser, para la capa inferior arenas, arcillas, rocas, etc., es decir, materiales
susceptibles de ser compactados, y no compactables sólo para terraplenes no
reforzados, pero debe evitarse el uso de arcillas expansivas; para las capas
intermedia y superior sobre las cuales irá directamente apoyado el pavimento se
utilizarán materiales de más alta calidad y debe emplearse siempre suelo
compactable, al igual que para la construcción de terraplenes reforzados. El cuerpo
de terraplén se construye por capas, con espesores de 30 cm. con una
compactación que varía de 90 a 95% de su Peso Volumétrico Seco Máximo
(PVSM), la capa subyacente y la capa subrasante tienen espesores que varían de
30 a 50 cm. con una compactación de 90 a 95% y 95 a 100% de su PVSM,
respectivamente, siendo la capa subrasante de materiales similares pero de mejor
calidad que los utilizados en la capa subyacente. Estas capas deben de satisfacer
las normas de calidad especificadas en la Normativa de la SCT.
Las obras de drenaje son elementos que sirven para eliminar, de las
cercanías del camino, las aguas pluviales que caen sobre y fuera del camino
canalizando y desalojando el agua que fluye transversalmente al camino, y se
clasifican en obras de drenaje menor (alcantarillas de lámina corrugada y asfaltada
o de concreto), obras de drenaje mayor (puentes), y obras de sub-drenaje que son
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
las que están destinadas a captar y desalojar del camino las aguas superficiales
que fluyen dentro de los taludes de corte o debajo de la capa subrasante, y que
son:
- Capas permeables o drenantes en pavimento.
- Geodrenes longitudinales o sub-drenes.
- Sub-drenes interceptores transversales.
- Drenes de penetración transversal.
- Pozos de alivio.
- Galerías filtrantes.
- Trincheras estabilizadoras.
También existen las obras complementarias de drenaje las cuales son las
que complementan el drenaje longitudinal dado por la pendiente y el bombeo,
recolectando las aguas superficiales sobre el camino, así como las que escurren de
los taludes en corte o sobre ladera arriba y retirarlas del mismo camino. Entre ellas
se encuentran las cunetas, las contracunetas, los lavaderos y los bordillos.
Los vados son las obras que se construyen en las zonas de cruce del camino
con un cauce no permanente, para permitir el paso del agua sobre la superficie de
rodamiento en período de lluvia. Según el régimen de la corriente, los vados
pueden ser: Vados monolíticos y Puentes vado.
Y por último, está el pavimento el cual comprende la parte estructural de un
camino entre el nivel de subrasante y de rasante, y está compuesto por dos o más
capas superpuestas. Esta estructura se puede clasificar de acuerdo a la forma en
que trasmite la carga a la capa subrasante: en pavimento flexible, el cual está
formado por una carpeta asfáltica, una base y una sub-base, y en pavimento rígido
el cual es una capa formada por una losa de concreto y puede o no tener una capa
de base. En algunas partes de Europa se han manejado pavimentos compuestos
los cuales son formados por una capa de mezcla asfáltica y por una de concreto
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
con cemento Portland, utilizando el concreto como una capa inferior que brinda una
magnífica base, mientras que la capa de mezcla asfáltica en la parte superior
provee una superficie suave y no reflejante, características deseables en un
pavimento; sin embargo, el costo para la construcción de este pavimento es muy
elevado y en ocasiones produce reflexión de grietas.
Cuando el camino es clasificado como camino rural o secundario, puede no
contar con un pavimento flexible o rígido, sino sólo contaría con un revestimiento,
el cual es una capa de materiales pétreos seleccionados, de una granulometría
determinada que se coloca sobre las terracerías como superficie de rodamiento.
Este recubrimiento puede ser estabilizado, si así lo indica la Secretaría, con cloruro
de calcio, para mejorar su nivel de servicio y para reducir la generación de polvo
durante el paso de los vehículos.
Para el objetivo de esta investigación sólo nos interesaremos en la
clasificación de pavimentos flexibles, dejando a un lado los pavimentos rígidos
I.2.- Problemática
Debido a la falta de una metodología para poder estimar el valor de las vías
terrestre de pavimento flexible según la técnica de construcción empleada no
podemos tomar una decisión de que alternativa es mejor, y tampoco prever los
costos económicos que su conservación representa.
Por lo que la estructura carretera en México funciona al máximo de su
capacidad, la deficiencia en el sistema carretero nacional causa un sobrecosto
anual de 20 mil millones de pesos en el transporte de carga. Sin embargo, de existir
un eficiente y bien articulado sistema multimodal se podrían ahorrar anualmente 5
mil millones de dólares, sobre todo, si se toma en cuenta que el transporte
camionero tiene un potencial ahorro de entre 3 y 4 mil millones de dólares.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Esta es la opinión del ingeniero Antonio Villarruel Guerrero, catedrático del
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI).
"Logramos llegar al siglo XXI con un sistema carretero sin conservación,
obsoleto técnicamente, sobresaturado y con autopistas para la elite. La sociedad
actual demanda carreteras que satisfagan el flujo de vehículos, con nivel de
servicios, sin congestionamiento, con pendientes y curvas que cumplan con las
normas oficiales".
Otra desventaja competitiva interna radica en que el 55 por ciento de la
oferta de transporte de carga está concentrado en los llamados hombre-camión
(empresas o personas con menos de cinco unidades) considerado como un
sistema obsoleto que incurre en altos costos de mantenimiento y mayor consumo
de combustible, porque opera con unidades viejas. Además debe considerarse que
en la movilización de mercancía más allá de 500 kilómetros, el ferrocarril es el
medio más económico, esto significa que en el mediano plazo la migración hacia
esta modalidad de transporte se incrementará notablemente, ya que podría reducir
costos de logística y distribución a las empresas que requieren de este servicio.
Es necesario implementar unas nuevas técnicas de construcción y así como
analizar las ya existentes para que México dé un paso adelante en la
competitividad. La modernización de este sector generaría ahorros totales al año
por este tipo de transportación de por lo menos 3 mil 120 millones de dólares en el
autotransporte. Sin duda, es impostergable impulsar un moderno marco jurídico que
aborde integralmente todos los aspectos relacionados con el autotransporte, desde
la Ley de Inversión Extranjera hasta el reglamento de peso y dimensiones, para que
este sector contribuya dinámicamente en la competitividad de México en el contexto
de la apertura comercial.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Capítulo II. Marco Teórico.
11.1.- Marco A dministrativo.
11.1.1.- Relación Beneficio/ Costo.
Durante los últimos años las inversiones destinadas a la conservación,
reconstrucción, modernización y ampliación de la red federal libre han sido
insuficientes para afrontar la cada vez mayor demanda de usuarios. Como
consecuencia, la infraestructura carretera ha experimentado un progresivo deterioro
que es necesario superar.
En virtud de las restricciones presupuéstales que históricamente se han
tenido y probablemente se tendrán en el corto plazo, es muy importante la
optimización de costos, que involucran desde la decisión de qué tipo de
pavimento conviene para una carretera, el costo inicial de construcción que erogará
el gobierno o concesionario de tal vía, con recursos obtenidos por ingresos de
impuestos o préstamos de organismos nacionales e internacionales, así como los
recursos que vayan a destinarse a la conservación de las vías en cuestión, por lo
que se recomienda un "enfoque integral", que estudie todos los costos para llegar al
óptimo, donde se ahorren recursos a lo largo de la vida útil de la carretera, se
consideren los costos finales de operación de los usuarios y sus repercusiones en
la rentabilidad de la obra.
Durante el proceso de elaboración del Programa Nacional de Conservación
de Carreteras del ejercicio 2007 se realizó la evaluación económica del mismo,
habiendo resultado una Tasa Interna de Retorno (TIR) de 60.12%, lo cual denota
que la inversión en conservación de carreteras es altamente rentable, si se
considera que un valor igual o mayor que el 12% significa una buena inversión. Los
Dictámenes de Factibilidad Técnica, Económica y Social nos dan la pauta para
decidir que proyectos son factibles y cuales no, y dentro de los factibles, los de
19
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
mayor índice de Rentabilidad, determinando así un verdadero esquema de
prioridades sociales y económicas.
Si bien se requieren más carreteras para apoyar el desarrollo de ciertas
zonas, el principal problema de la red es la falta de un programa bien estructurado
de conservación y mantenimiento, que permita rescatar las carreteras existentes y
evitar su deterioro, reduciendo el impacto sobre el presupuesto del gobierno
federal. Siempre hace falta abrir carreteras, pero la base es mantener en buen
estado las que se tienen y luego hacerlas más modernas. No es lo mismo
mantenerlas con una capa de asfalto que ampliarlas, poner acotamientos y
descongestionarlas; mejorarlas. Para alcanzar la inversión necesaria y abatir
rezagos se tienen que variar las fuentes de financiamiento.
El Instituto Mexicano del Transporte (IMT) estima que el mal estado de los
pavimentos genera un sobrecosió de operación de los vehículos de alrededor de 54
mil millones de pesos anuales, que se derivan principalmente del incremento
excesivo en el consumo de combustible, lubricantes, llantas y refacciones, así como
el acelerado deterioro de la flota vehicular. De acuerdo con la Comisión Económica
para América Latina (CEPAL)3, la falta de mantenimiento en las carreteras de
América Latina ha traído como consecuencia un considerable aumento en los
costos de operación vehicular y un deterioro extraordinario del patrimonio vial, en
donde las pérdidas atribuibles a estos factores se estiman entre el 1 y el 3% del PIB
cada año (en México el PIB del año 2005 fue de 8.374 billones de pesos)4 y según
cálculos del IMT (Instituto Mexicano del Transporte) el sobrecosto de operación
vehicular durante el año 2006 fue de 20,157 MDP, para una condición ideal del IRI
(índice de rugosidad internacional) igual a 2.
En cualquiera de los Países del Mundo, la infraestructura carretera es un
factor fundamental para el desarrollo del comercio en general, por lo que todo País
desea es aumentar su sistema carretero, por lo que son forzados a otorgar el
J CAMINOS un nuevo enfoque para la gestión y conservación de redes viales" CEPAL 4 Fuente: Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI).
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
contrato de construcción, a la oferta más barata, situación que ha repercutido en
algunas obras inconclusas, con muchos retrasos en la ejecución o en el mejor de
los casos, que se terminen pero con pobre calidad. Son situaciones que repercuten
en una menor duración de la obra de infraestructura, en sobrecostos de acciones
de mantenimiento más frecuente y sobrecostos de operación de los usuarios,
influyendo drásticamente en los costos finales del transporte y, por ende, en la
economía y crecimiento del país: "lo barato, sale caro".
La relación Beneficio/costo está representada por la relación5:
Ingresos
Egresos
En donde los Ingresos y los Egresos deben ser calculados utilizando el VPN
o el CADE, de acuerdo al flujo de caja; pero, en su defecto, una tasa un poco más
baja, que se denomina "TASA SOCIAL" ; esta tasa es la que utilizan los gobiernos
para evaluar proyectos.
El análisis de la relación B/C, toma valores mayores, menores o iguales a 1,
lo que implica que:
B/C > 1 implica que los ingresos son mayores que los egresos, entonces el
proyecto es aconsejable.
B/C = 1 implica que los ingresos son iguales que los egresos, entonces el
proyecto es indiferente.
B/C < 1 implica que los ingresos son menores que los egresos, entonces el
proyecto no es aconsejable.
Alternativas
Esta metodología permite también evaluar dos alternativas de inversión de
forma simultánea. Al aplicar la relación Beneficio/Costo, es importante determinar
5 Navarrete Carrasco, Roberto. Análisis costo/beneficio, México, Sociedad latinoamericana
para la calidad, 2000, p. 2.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
las cantidades que constituyen los Ingresos llamados "Beneficios" y qué
cantidades constituyen los Egresos llamados "Costos".
Por lo general, las grandes obras producen un beneficio al público, pero a su
vez, produce también una perdida denominada "Desventaja". Para que las
decisiones tomadas sean correctas, cuando se utiliza la relación B/C es necesario
aplicar en las cálculos la TÍO.
11.1.2.- Planeación estratégica.
Todo negocio requiere planeación, y en el caso de una carretera no es la
excepción ya que una carretera genera ganancias debe tener una planeación
estratégica.
La planeación consiste, en fijar el curso concreto de acción que ha de
seguirse, estableciendo los principios que habrán de orientarlo, la secuencia de
operaciones para realizarlo y las determinaciones de tiempos y de números
necesarios para su realización. Un poco mas sintetizado nos presenta su definición
Kazmier, ya que dice que la planeación consiste en determinar los objetivos y
formular políticas, procedimientos y métodos para lograrlos (Anónimo, 2001).
Stainer (1987) nos comenta que para comprender mejor el concepto de
planeación estratégica debemos de verlo desde cuatro puntos de vista diferentes:
Primero, la planeación trata con el porvenir de las decisiones actuales. Esto
significa que la planeación estratégica observa la cadena de consecuencias de
causas y efectos durante un tiempo, relacionada con una decisión real o
intencionada que tomará el director.
Segundo, la planeación estratégica es un proceso que se inicia con el
establecimiento de metas organizacionales, define estrategias y políticas para
lograr estas metas, y desarrolla planes detallados para asegurar la implantación de
las estrategias y así obtener los fines buscados.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Tercero, la planeación estratégica es una actitud, una forma de vida;
requiere de dedicación para actuar con base en la observación del futuro, y una
determinación para planear constante y sistemáticamente como una parte integral
de la dirección.
Cuarto, un sistema de planeación estratégica formal une tres tipos de planes
fundamentales, que son: planes estratégicos, programas a mediano plazo,
presupuestos a corto plazo y planes operativos.
Goodstein, Nolan y Pfeiffer definen a la planeación estratégica como el
proceso por el cual los miembros guía de una organización prevén su futuro y
desarrollan los procedimientos y operaciones necesarias para alcanzarlo (Anónimo,
2001). La planificación estratégica es una herramienta por excelencia de la
gerencia estratégica, consiste en la búsqueda de una o más ventajas competitivas
de la organización y la formulación y puesta en marcha de estrategias permitiendo
crear o preservar sus ventajas, todo esto en función de la misión y objetivos, del
medio ambiente y sus presiones así como de los recursos disponibles. La
planeación estratégica es el proceso administrativo de desarrollar y mantener una
relación viable entre los objetivos recursos de la organización y las cambiantes
oportunidades del mercado. El objetivo de la planeación estratégica es modelar y
remodelar los negocios y productos de la empresa, de manera que se combinen
para producir un desarrollo y utilidades satisfactorios.
Pensamiento Estratégico:
Para hacer buenas estrategias hay que pensar en términos estratégicos.
Esta es una habilidad que puede desarrollarse, mas no todas las personas, por
alguna razón u otra, lo pueden lograr. En la organización hay que lograr la
conjunción de las múltiples habilidades de quienes la componen. Para hacer el
desarrollo estratégico se necesitan insumos que se pueden recoger a través de
toda la organización. Lo esencial es que estas decisiones estén alineadas con la
dirección estratégica. Dentro del análisis estratégico nos encontramos tres bloques:
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
• Misión y Objetivos.
• Análisis Externo.
• Análisis Interno.
11.1.3.- Calidad.
Muchos de los que trabajaron en los años 80 y 90 con los conceptos de la
Calidad Total, observan como hoy día siguen vigentes los principios gerenciales
que el Dr. William E. Deming legó6:
Esos principios fueron pilar para el desarrollo de la calidad y permitió a
países posicionarse sobre países destacados por su competitividad, originada
principalmente por la calidad de sus productos de exportación. Asimismo Estados
Unidos cuando se auto descubrió volvió a ocupar el sitial que como potencia
económica lo obliga a tener. El famoso documental de "Porqué Japón puede y
nosotros no", los hizo despertar de un letargo de varias décadas, redescubriendo a
sus propios "gurus".
Los 14 Principios7
1.- Constancia en el propósito de mejorar productos y servicios: "El Dr. Deming
sugiere una nueva y radical definición de la función de una empresa: Más que
hacer dinero, es mantenerse en el negocio y brindar empleo por medio de la
innovación, la investigación, la mejora constante y el mantenimiento".
2.- Adoptar la nueva filosofía: "Hoy día se tolera demasiado la mano de obra
deficiente y el servicio antipático. Necesitamos una nueva religión en la cual los
errores y el negativismo sean inaceptables".
6 ARGENTINA, REVISTA ITAES, Mejora continua de la Calidad, 1995, p. 5 7 William E. Deming. Recomendaciones para la mejora del desempeño ,Alineación Total, Bogotá, Editorial Norma ,2002, p. 35
24
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
3.- No depender más de la inspección masiva: "Las empresas típicamente
inspeccionan un producto cuando éste sale de la línea de producción o en etapas
importantes del camino, y los productos defectuosos se desechan o se re elaboran.
Una y otra práctica son innecesariamente costosas. En realidad la empresa le está
pagando a los trabajadores para que hagan defectos y luego los corrijan. La calidad
NO proviene de la inspección sino de la mejora del proceso".
4.- Acabar con la práctica de adjudicar contratos de compra basándose
exclusivamente en el precio: "Los departamentos de compra suelen funcionar
siguiendo la orden de buscar al proveedor de menor precio. Esto frecuentemente
conduce a provisiones de mala calidad. En lugar de ello, los compradores deben
buscar la mejor calidad en una relación de largo plazo con un solo proveedor para
determinado artículo".
5.- Mejorar continuamente y por siempre los sistemas de producción y servicio: "La
mejora no es un esfuerzo de una sola vez. La administración está obligada a buscar
constantemente maneras de reducir el desperdicio y mejorar la calidad".
6.- Instituir la capacitación en el trabajo: "Con mucha frecuencia, a los trabajadores
les enseñan su trabajo otros trabajadores que nunca recibieron una buena
capacitación. Están obligados a seguir instrucciones ininteligibles. No pueden
cumplir bien su trabajo porque nadie les dice cómo hacerlo".
7.- Instituir el liderazgo: "La tarea del supervisor no es decirle a la gente qué hacer,
ni es castigarla, sino dirigirla. Dirigir consiste en ayudarle al personal a hacer un
mejor trabajo y en aprender por métodos objetivos quién necesita ayuda individual".
8.- Desterrar el temor: "Muchos empleados temen hacer preguntas o asumir una
posición, aún cuando no comprendan cuál es su trabajo, ni qué está saliendo bien o
mal. Seguirán haciendo las cosas mal o sencillamente no las harán. Las pérdidas
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
económicas a causa del temor son terribles. Para garantizar mejor calidad y más
productividad es necesario que la gente se sienta segura".
9.- Derribar las barreras que hay entre áreas de staff: "Muchas veces los
departamentos o las unidades de la empresa compiten entre sí o tienen metas que
chocan. No laboran como equipo para resolver o prever los problemas, y peor
todavía, las metas de un departamento pueden causarle problemas a otro".
10.- Eliminar los lemas, las exhortaciones y las metas de producción para la fuerza
laboral:
"Estas cosas nunca le ayudaron a nadie a desempeñar bien su trabajo. Es mejor
dejar que los trabajadores formulen sus propios lemas".
11.- Eliminas las cuotas numéricas: "Las cuotas solamente tienen en cuenta los
números, no la calidad ni los métodos. Generalmente son una garantía de
ineficiencia y alto costo. La persona, por conservar el empleo, cumple la cuota a
cualquier costo, sin tener en cuenta el perjuicio para su empresa".
12.- Derribar las barreras que impiden el sentimiento de orgullo que produce un
trabajo bien hecho: "La gente desea hacer un buen trabajo y le mortifica no poder
hacerlo. Con mucha frecuencia, los supervisores mal orientados, los equipos
defectuosos y los materiales imperfectos obstaculizan un buen desempeño. Es
preciso remover esas barreras".
13.- Establecer un vigoroso programa de educación y entrenamiento: "Tanto la
administración como la fuerza laboral tendrán que instruirse en los nuevos
métodos, entre ellos el trabajo en equipo y las técnicas estadísticas".
14.- Tomar medidas para lograr la transformación: "Para llevar a cabo la misión de
la calidad, se necesitará un grupo especial de la alta administración con un plan de
acción. Los trabajadores no pueden hacerlo solos, y los administradores tampoco.
La empresa debe contar con una masa crítica de personas que entiendan los
Catorce puntos".
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
11.1.4. Mejora continua.
El ciclo PDCA, también conocido como "círculo de Deming". Edwards
Deming, es una estrategia de mejora continua de la calidad en cuatro pasos,
basada en un concepto ideado por Walter A. Shewhart. También se denomina
espiral de mejora continua. Es muy utilizado por los SGSI.
Las siglas PDCA son el acrónimo de Plan, Do, Check, Act (Planificar, Hacer,
Verificar, Actuar).
Wfeü
11111 t Üü&isfe
TS »állmÉiiiiliiiiiiiiiiiNÍÍii ni m 'ijsh&íffi'
PLAN
Identificar el proceso que se quiere mejorar
Recopilar datos para profundizar en el conocimiento del proceso
Análisis e interpretación de los datos
Establecer los objetivos de mejora
Detallar las especificaciones de los resultados esperados
Definir los procesos necesarios para conseguir estos objetivos, verificando
las especificaciones
DO
Ejecutar los procesos definidos en el paso anterior
Documentar las acciones realizadas
CHECK
Pasado un periodo de tiempo previsto de antemano, volver a recopilar datos
de control y analizarlos, comparándolos con los objetivos y especificaciones
iniciales, para evaluar si se ha producido la mejora esperada
Documentar las conclusiones
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
ACT
Modificar los procesos según las conclusiones del paso anterior para
alcanzar los objetivos con las especificaciones iniciales, si fuese necesario
Aplicar nuevas mejoras, si se han detectado en el paso anterior Documentar
el proceso
11.1.5. Círculos de calidad8
Ishikawa enfatizó la necesidad de un tratamiento y alcance integral de la
calidad en una empresa, comprometiendo junto con el componente productivo, a la
gerencia, los servicios (incluyendo los subcontratos) y en general, al total de
elementos participantes. En los propósitos de esta concepción, junto con la calidad
también consideró las variables de productividad y costos. Tanto por esta
concepción integral de la calidad, al profesor Ishikawa también se le conoce por ser
autor del diagrama causa - efecto (también conocido como diagrama espina de
pescado), como un instrumento gráfico de fácil preparación y entendimiento.
Los Círculos de la Calidad (también entendidos como de Control de la
Calidad), están en la base del pensamiento de Ishikawa como una de las
herramientas para el mejoramiento continuo y la puesta en práctica de la Calidad
Total.
Tal como lo planteó Ishikawa, la Calidad, estuvo respaldada por seis
principios que se describen a continuación.
Primero la Calidad
Buscando la calidad, la empresa obtendrá finalmente más utilidades. Si su
meta son las utilidades de corto plazo, terminará rezagada en la competitividad
internacional. Con la calidad se reducen los rechazos, las correcciones, los ajustes,
las inspecciones y se contará con la aceptación continua de los clientes. Aseguran
el bienestar de sus empleados.
8 LEFCOVICH LEON, Mauricio, ¿Qué es el Control Total de Calidad? La modalidad japonesa, Editorial Norma, 1994
28
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Orientación hacia el consumidor
Pensar en el consumidor o cliente, antes que en el propio productor. Tomar
decisiones pensando siempre en la satisfacción del consumidor, aunque no
necesariamente sea la misma opinión del productor. Consultar, escuchar y tomar
en cuenta los puntos de vista del cliente
El proceso siguiente es el cliente
Este principio está referido al comportamiento aislado con que operan las
secciones dentro de una empresa. Para Ishikawa, son aliados tanto los del proceso
previo como los del proceso siguiente. Al previo, hay que manifestarle nuestra
opinión sobre el insumo que recibimos. Al siguiente, hay que consultarle su opinión
sobre el trabajo que le entregamos. La empresa debe airearse para bien de todos.
Utilizar datos y números
Lo primero que hay que hacer es examinar los hechos. No dejarse guiar por
prejuicios. Observar el trabajo ayuda a este conocimiento. Lo siguiente es convertir
tales hechos en cifras a fin de ser analizadas. Pero empiece por desconfiar de las
cifras, no todas responden necesariamente a la verdad. Las personas que trabajan
con cifras deben estar familiarizadas con métodos de muestreo y análisis
estadístico que conduzcan a resultados confiables.
Respeto a la humanidad
Todos quienes tengan que ver con la empresa, deben sentirse cómodos y
hay que facilitarles la posibilidad de manifestar sus capacidades. Las personas no
son como máquinas, tienen voluntad propia, discernimiento y siempre están
pensando. La gerencia que respeta la humanidad estimula el florecimiento del
potencial ilimitado del hombre.
Administración ínter funcional
Esta es una propuesta de Ishikawa de lo que después sería conocido como
organización matrícial. Transversalmente, las distintas secciones o departamentos
29
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
de la empresa son unidas por funciones comunes horizontales (como la calidad, los
costos, el mercadeo). Esta administración rompe el manejo vertical de las
secciones.
Diagrama de Ishikawa
t ^ E C T O _ _ ... .dfrfc
Maquinaria Métodos Misceláneos
Efecto
Materiales Mano de obra
Factores causales
También conocido como diagrama causa - efecto o como diagrama espina
de pescado, esta herramienta gráfica constituye un valioso auxiliar para visualizar,
discutir, analizar y seleccionar las bases relevantes que conducen a un resultado
determinado. Aunque en su desarrollo y uso posterior se presenta en distintas
variantes, el eje o espina principal del diagrama se entiende como el resultado o
efecto más importante. Las espinas transversales representan las causas. Se
puede comenzar con las llamadas 5M (como factores causales básicos: mano de
obra o trabajo, materiales, maquinaria, métodos y misceláneos). Nuevas espinas de
menor jerarquía representan causas en el siguiente nivel. Debido a que se emplea
para estudiar las causas principales de un efecto que se desea mejorar, no es
necesario llegar a un número exagerado de niveles. Obsérvese que su
presentación facilita el trabajo en grupo y su correspondiente discusión.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Respetando las ¡deas del autor, el diagrama de Ishikawa es utilizado para
analizar la calidad (esto es, la espina principal es la calidad real), y también para
establecer las características del producto, analizando los procesos en su
elaboración.
El Círculo de la Calidad es un grupo pequeño que desarrolla actividades de
control de la calidad dentro de un mismo lugar o taller. Lo hace voluntaria y
continuamente, fomentando: el auto desarrollo y desarrollo mutuo, el control y
mejoramiento en el taller, empleando las técnicas de control de calidad con
participación de todos los miembros.
Es propósito del Círculo: (1) contribuir al mejoramiento y desarrollo de la
empresa, (2) respetar la humanidad creando un lugar de trabajo agradable, y (3)
ejercer las capacidades humanas plenamente y aprovechar sus posibilidades
ilimitadas, promoviendo la creatividad.
La labor inicial de un Círculo es la capacitación en temas de control de la
calidad. Progresivamente se incorporan aspectos de mayor detalle que tienen que
ver con el trabajo del taller o lugar de los participantes.
31
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Capítulo III.- Marco Técnico.
Para el análisis adecuado de las necesidades de conservación,
modernización o reconstrucción sobre todo de la superficie de rodamiento, es
conveniente estudiar los elementos de una carretera o aeropista, ya que en
diversas ocasiones, las fallas se producen en las capas subyacentes reflejándose
posteriormente en la superficie de rodamiento, y es necesario conocer los
materiales y los métodos que se utilizaron para la construcción del camino.
Para el proyecto y diseño de un pavimento flexible se debe tomar en
consideración el estudio, selección y diseño de mezclas de los materiales
componentes del pavimento, y el cálculo estructural de las capas que lo integran.
Respecto a lo anterior, existen diversos factores que influyen en la calidad y
determinación de los espesores del pavimento, los cuales son:
- Cargas impuestas por el tránsito, su repetición y distribución.
- La resistencia estructural de materiales que integran las terracerías y el
propio pavimento.
- El clima y medio ambiente de la región.
- Topografía y geología de la región.
- Aspectos tecnológicos.
Las características más importantes que debe reunir un pavimento flexible
son:
- Estabilidad o resistencia a las deformaciones plásticas.- Presentar
resistencia para soportar las cargas impuestas por el tránsito sin
deformaciones ni desplazamientos, y tener capacidad para transmitir
adecuadamente las presiones de dichas cargas a las terracerías.
- Acabado.- Proporcionar una superficie tersa, antirreflejante y uniforme
que permita un tránsito eficiente y cómodo al rodamiento.
32
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- Durabilidad.- Resistir la desintegración del agregado, cambios en las
propiedades del asfalto y separación de las películas de asfalto debidas a
la acción combinada de la abrasión de las llantas de los vehículos que
circulan sobre el pavimento, el clima y otros agentes externos como los
combustibles. Esta propiedad está muy relacionada al contenido de
asfalto y la densidad de la mezcla asfáltica.
- Impermeabilidad.- Presentar una superficie impermeable que no permita
el paso del agua al interior del mismo pavimento y a las capas inferiores.
Está directamente relacionada con el tamaño y contenido de vacíos en la
mezcla compactada y por lo tanto con los procesos de oxidación del
asfalto, su adherencia y con su drenaje.
- Trabajabilidad.- Esta propiedad se refiere a la mayor o menor facilidad
con que la mezcla pueda ser colocada y compactada. Se mejora
modificando los parámetros de diseño de la mezcla, el tipo de agregado y
su granulometría, así como el grado y porcentaje de contenido de asfalto.
- Flexibilidad.- Acomodarse, sin que se agriete o fisure, a ligeros
movimientos y asentamientos graduales de las terracerías. Esta
propiedad a veces entra en conflicto con los requerimientos de
estabilidad.
- Resistencia a la fatiga.- Resistir flexión repetida bajo las cargas del
tránsito de los vehículos. Es una de las propiedades más importantes que
debe cumplir una mezcla asfáltica que estará en servicio, ya que está
directamente relacionada con la durabilidad del pavimento.
- Resistencia al deslizamiento.- Existir adherencia entre la rueda y el
pavimento, particularmente cuando el pavimento esté mojado para evitar
derrapamiento. Depende mucho de la textura de los agregados, de su
dureza y de la granulometría utilizada.
Las capas de sub-base y base del pavimento pueden ser construidas con
materiales naturales y/o tratados, o bien con materiales estabilizados. Los
materiales que se utilizan para la sub-base y la base son:
33
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- Materiales pétreos que no requieren ningún tratamiento: limos, arenas,
gravas, tepetates, caliches, areniscas blandas, conglomerados y roca
muy alterada, que no tengan más del 5% de partículas mayores de 2
pulgadas.
- Materiales pétreos que requieren un tratamiento de disgregación: rocas
alteradas, areniscas medianamente cementadas, tepetates duros,
caliches, tezontles, etc., que después de ser disgregados no contengan
más del 5% de partículas mayores de 2 pulgadas.
- Materiales pétreos que requieren ser cribados: arenas y gravas con
boleos con un porcentaje de partículas mayores de 2 pulgadas
comprendido entre 5 y 25%.
- Materiales pétreos que requieren ser triturados parcialmente y cribados:
gravas, arenas con boleo, caliches duros, areniscas, calizas mezcladas
con limos, etc., con más del 25% de partículas mayores de 2 pulgadas.
- Materiales pétreos que requieren ser triturados totalmente y cribados:
calizas duras, basaltos, granito, gabros, riolitas y cualquier roca sana
dura, extraída con explosivos.
- Mezclas de dos o más materiales de los antes mencionados.
- Materiales estabilizados: estabilización mecánica (mezcla de suelo o
compactación), estabilización con productos químicos (ácido fosfórico y
fosfatos, cloruro de sodio, sulfates y cloruro de calcio, hidróxido de sodio,
etc.), estabilización con productos prefabricados (cemento Portland, cal
hidratada, productos asfálticos, etc.).
Estas capas tienen diferentes funciones, y las funciones de la sub-base son
las siguientes:
- Disminuir el costo del pavimento, reduciendo el espesor de la base del
mismo que generalmente se construye con materiales muy seleccionados
con un alto costo.
34
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- Aislar y evitar la contaminación de los materiales de la base del
pavimento, que por lo general son de buena calidad, de los de la capa
subrasante que son de menor calidad; funciona también como capa de
transición estructural.
- Tener la suficiente resistencia estructural para transmitir a la capa
subrasante las presiones que a su vez le transfiere la capa de base sin
que se deforme la sub-base y la capa subrasante.
- Absorber deformaciones perjudiciales de la capa subrasante.
- Como capa permeable, capaz de desalojar el agua que se infiltre o que
ascienda por capilaridad.
En la Normativa para la Infraestructura del Transporte de la SCT, se
establecen criterios y especificaciones que de acuerdo a pruebas de laboratorio, los
materiales utilizados en la construcción de la capa de sub-base deben cumplir
(tablas 111.1 y III.2)
Malla Abertura mm 50 37.5 25 19 9.5 4.75 2 0.85 0.425 0.25 0.158 0.075
Designación
2" 1 1/2"
1 %"
3/8" No. 4 No. 10 No. 20 No. 40 No. 60 No. 100 No. 200
Porcentaje que pasa IL<106
100 72 -100 58-100 52-100 40 -100 30-100 21 -100 13 -92 8 - 7 5 5 - 7 5 3 - 7 5 0 - 7 5
IL>10b
100 72-100 58-100 52-100 40 -100 3 0 - 8 0 2 1 - 6 0 13 -45 8 - 3 3 5 - 2 6 3 - 2 0 0 - 1 5
Tabla 111.1.- Requisitos de granulometría de los materiales para sub-bases de
pavimentos flexibles.
35
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Características
Límite liquido; %, máximo índice plástico; máximo Valor soporte de California (CBR); %, mínimo Equivalente de arena; % mínimo Desgaste Los Ángeles, máximo Grado de compactación; mínimo
Valor % ZL<106
30 10 50 30 50 100
IL>10b
25 6 60 40 40 100
Tabla III.2.- Requisitos de calidad de los materiales para subbases de pavimentos
flexibles.
Para la capa de base, hay que tomar en cuenta que esta capa se construye
generalmente sobre la capa de sub-base, pero en ocasiones se sitúa directamente
sobre la subrasante. Las funciones de la capa de base son las siguientes:
- Tener en todo tiempo suficiente resistencia estructural para soportar las
presiones que a través de la carpeta asfáltica, le son transmitidas por los
vehículos, sin sufrir deformaciones.
- Transmitir adecuadamente a la sub-base, las presiones que le impone el
tránsito, sin sufrir deformación.
- Poseer características que permitan drenar el agua que se filtre por
gravedad o que ascienda por capilaridad, si afectar su resistencia
estructural.
- Proporcionar una superficie uniforme y adecuada para apoyo de la
carpeta asfáltica.
La carpeta asfáltica es una capa o estructura que se apoya directamente
sobre la base de pavimento y está constituida por una mezcla de materiales pétreos
de muy alta calidad y de un producto ligante asfáltico. Sus funciones son
proporcionar al tránsito una superficie estable de rodamiento, capaz de resistir las
cargas directas, fricción de las llantas, los esfuerzos de frenaje, fuerzas centrífugas,
impactos, etc.; presentar la textura adecuada para permitir un rodamiento seguro y
cómodo, así como un frenaje adecuado; resistir la acción de los efectos del
intemperismo y de la abrasión; evitar los reflejos del sol durante el día o luces
36
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durante la noche, tener un color adecuado y tener la flexibilidad necesaria para
absorber cualquier deformación, sin agrietarse o deformarse, debe poseer
elasticidad.
Ese ligante de las partículas del pétreo es el asfalto el cual en ocasiones es
modificado para mejorar ciertas características necesarias para las condiciones de
campo. El asfalto residual es el residuo de la destilación del petróleo crudo, que
queda después de eliminarle a este, sustancias volátiles, resinas, aceites ligeros y
pesados. Es una masa de color negro y consistencia semi-dura o plástica que para
hacerse trabajable con fines de pavimentación se requiere fluidificarlo, existiendo
para ello tres procedimientos:
- Por temperatura (cemento asfáltico).
- Por inclusión de solventes (asfaltos rebajados).
- Por emulsificación (emulsiones asfálticas).
Más adelante, se explicarán con detalle las características de cada uno de
estos materiales y su aplicación en la elaboración de mezclas asfálticas y otras
técnicas relacionadas.
Los productos asfálticos que se utilizan en la construcción de carpetas y
mezclas asfálticas son sustancias de origen orgánico. El asfalto tiene dos
componentes: asfáltenos y maltenos, los primeros están constituidos por materiales
duros y quebradizos y los segundos son sustancias solubles totalmente en N-
pentano. Existen seis refinerías en el país que producen actualmente el total del
asfalto que se utiliza para la conservación y construcción de caminos en México,
así como para exportación a otros países (figura 111.1).
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Figura III 1 - Refinerías existentes actualmente en la República Mexicana
Para la obtención del asfalto se utilizan dos procedimientos diferentes la
destilación al vapor y vacío o por temperatura, y el método de extracción de
solventes
im m% mu
¡r- % ©!>"•">••-•
i sA
1
^ c ^ Mmt^ss^
Figura III 2 - Diagrama de la recuperación y refinado de productos asfálticos del
petróleo.
38
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Durante el primer proceso de destilación, la mayoría de las refinerías (figura
III.2) separan el crudo en cinco productos que se anotan a continuación: gasolina
de destilación, kerosene destilado, combustible diesel, aceites lubricantes y asfalto
residual pesado.
Si se continúa con la destilación en un horno del asfalto residual pesado,
inyectando vapor, se obtiene el cemento asfáltico, que se usa en la pavimentación,
cuya dureza varía de 40 a 300 grados de penetración. Por otra parte, si el asfalto
residual pesado obtenido en la primera destilación le inyectamos aire, obtendremos
un nuevo producto conocido como Asfalto Oxidado el cual tiene un punto de fusión
más alto que el asfalto de la misma consistencia elaborado por simple destilación o
evaporación. Estos asfaltos oxidados son los más duros que se fabrican y se
utilizan para techados, cajas de baterías, revestimiento, interiores de automóviles y
pinturas impermeabilizantes. Según su viscosidad dinámica a sesenta grados
Celsius (60oC), los cementos asfálticos se clasifican como se indica en la tabla 111.3,
donde se señalan los usos más comunes de cada uno.
Figura III.3.- Regiones geográficas para la utilización de asfaltos clasificados según
su viscosidad dinámica a 60oC.
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Clasific ación
AC-5
AC-10
AC-20
AC-30
Viscosidad a 60oC Pa*s (Poises)
50±10 (500±100)
100±20 (1000+700)
200±40 (2000±400)
300±60 (3000±600)
Usos más comunes
• En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como zona 1 en la figura III.3.
• En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen para riegos de impregnación, de liga y poreo con arena, así como en estabilizaciones.
• En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como zona 2 en la figura III.3
• En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen en carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riegos, dentro de las regiones indicadas como zona 1 en la figura III.3
• En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como zona 3 en la figura III.3
• En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen en carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riegos, dentro de las regiones indicadas como zona 2 en la figura III.3
• En la elaboración de carpetas de mezcla en caliente dentro de las regiones indicadas como zona 4 en la figura III.3
• En la elaboración de emulsiones asfálticas que se utilicen en carpetas y morteros de mezcla en frío, así como en carpetas por el sistema de riegos, dentro de las regiones indicadas como zonas 3 y 4 en la figura III.3.
• En la elaboración de asfaltos rebajados en general, para utilizarse en carpetas de mezcla en frío, así como e riegos de impregnación.
Tabla III.3.- Clasificación de los cementos asfálticos según su viscosidad dinámica
a 60oC.
40
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Cuando en el mercado no esté disponible el asfalto AC-30, el residente de la
obra tiene la opción de solicitar a la Dirección General de Servicios Técnicos de la
Secretaría, la autorización para sustituirlo por AC-20. Las especificaciones de
calidad a cumplir por los cementos asfálticos clasificados por viscosidad dinámica a
60oC están indicadas en la tabla A.1 del apéndice A.
El Programa de Investigación de Carreteras desarrollado por la Unión
Americana ha establecido una serie de cementos asfálticos denominados
Cementos Asfálticos Grado PG, cuyo comportamiento en los pavimentos está
definido por las temperaturas máxima y mínima que se esperan en el lugar de su
aplicación, dentro de las cuales se asegura un desempeño adecuado para resistir
deformaciones o agrietamientos por temperaturas bajas o por fatiga, en condiciones
de trabajo, que se han correlacionado con ensayes especiales y simulaciones de
envejecimiento a corto y largo plazo, y que se les conoce como Tecnología SHRP
(Programa Estratégico de Investigación de Carreteras) ó Especificación Superpave
(figura III.4). El grado de desempeño o Grado PG (Performance Grade) es el rango
de temperaturas, máxima a mínima, entre las que un cemento asfáltico se
desempeña satisfactoriamente. El Grado PG permite seleccionar el cemento
asfáltico más adecuado para una determinada obra, en función del clima dominante
y de la magnitud del tránsito a que estará sujeta durante su vida útil.
I isuramicnto Fl&uramieuio ih-funnadón Mezclado y I éi ni ico Por Fatiga permanente Compactaciún
A
Original IWIA
^ PA RTFO y ^N3
- 2 0 2{J 60 135 Tempera tu ra del Pavimento , "'C
Figura 111.4.- Ensayes Superpave según la temperatura del pavimento.
41
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Un cemento asfáltico clasificado como PG 64-22 tendrá un desempeño
satisfactorio cuando trabaje a temperaturas tan altas como 64 0 C y tan bajas como
-22 0 C. Las temperaturas máximas y mínimas se extienden tanto como sea
necesario con incrementos estandarizados de 6 grados. Sin embargo,
generalmente las temperaturas máximas se consideran de 64 a 80 0 C y las
mínimas, de -40 a -22 0 C.
Los grados PG pueden ser tantos y tan amplios como la gama de
temperaturas que se registran en el país, sin embargo, para fines prácticos, es
recomendable seleccionar un cemento asfáltico que corresponda a uno de los tres
Grados PG que se indican en la figura 111.5, de acuerdo con el clima de la zona
geográfica donde se le pretenda utilizar, de entre las zonas en que se ha dividido la
República Mexicana que se muestran en la misma figura, pero considerando que
dentro de una misma zona, las condiciones del clima en un área determinada
pueden variar, lo que se debe de tomar en cuenta para elegir el Grado PG
adecuado.
Figura III.5.- Regiones Geográficas para la utilización recomendable de
cementos asfálticos Grado PG.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
La temperatura máxima del Grado PG seleccionado según el clima, se ajusta
de acuerdo con la intensidad del tránsito esperada en términos del número de ejes
equivalentes de 8.2 toneladas, acumulados durante un período de servicio del
pavimento de diez años (^L-io) y de acuerdo con la velocidad de operación, como
se indica en la tabla 111.4.
Figura 111.6.- Pasos para el diseño SUPERPAVE.
Los cementos asfálticos Grado PG, antes y después de envejecidos en el
Laboratorio, por medio de los métodos de prueba o ensayes Superpave (figura
111.6), para simular las condiciones del envejecimiento que se espera tengan
durante su vida útil en la obra, de igual manera cuando un cemento asfáltico Grado
PG se utilice para producir una emulsión asfáltica convencional que se empleará
para la construcción de una carpeta estructural o de una carpeta delgada de
rodamiento o para producir un material asfáltico modificado, según su tipo de
emulsión, asfalto modificado o modificador, deberá cumplir con los requisitos de
calidad de la Normativa de la SCT para materiales asfálticos convencionales, así
como para su transporte y almacenamiento.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Intensidad del Tránsito (XU)9
ZL1o<106
10e < I U O <
107
IL1o>107
Grado PG seleccionado por clima
PG64 PG70 PG76 PG64 PG70 PG76 PG64 PG70 PG76
Ajuste por intensidad del tránsito
PG64 PG70 PG76 PG70 PG76 PG82 PG76 PG82 PG88
Ajuste por velocidad lenta (entre 10 y 30 km/h) PG70 PG76 PG82 PG76 PG82 PG88 PG82 PG88 PG88
Ajuste por tránsito detenido (Cruceros) PG76 PG82 PG88 PG82 PG88 PG88 PG88 PG88 PG88
Tabla III.4.- Ajustes del grado PG seleccionado por clima de acuerdo con la intensidad del tránsito esperada y con la velocidad de operación.
111.1. Asfaltos modificados.
Después de las carpetas de concreto asfáltico, se seguía buscando la forma
de que los asfaltos tuvieran propiedades que mejoraran el comportamiento de los
mismos, para soportar los agrietamientos por fatiga debido al peso, intensidad y
tiempo de carga del tránsito, daños por humedad, el envejecimiento prematuro del
asfalto, el agrietamiento térmico o la presencia de deterioros permanentes. De ahí
surgió la idea de los asfaltos modificados que son, en realidad, mezclas asfálticas
con un material modificador compatible con el asfalto, el cual disminuye el
desarrollo y la presencia de deterioros en el pavimento, haciendo al asfalto menos
quebradizo a temperaturas bajas y más duro a temperaturas altas, es decir, mejora
sus características físicas y geológicas evitando así, la susceptibilidad a la
temperatura y a la humedad; al envejecimiento, la oxidación, evitar las tensiones
repetidas y deformaciones debidas a la fatiga de la mezcla asfáltica. Las
especificaciones de calidad a cumplir por los cementos asfálticos modificados están
indicadas en la tabla A.2 del apéndice A. El empleo de asfaltos modificados
permite la construcción de mezclas asfálticas y realizar tratamientos superficiales
mejorados, para su utilización en pavimentos con tráfico elevado. Los tratamientos
XLio= Número de ejes equivalentes de 8.2 t. (ESAL), esperado durante un período de servicio del pavimento de 10 años.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
superficiales mejorados, obtenidos a partir de dichos asfaltos modificados, pueden
realizarse con estructuras monocapa, o bien sello doble, es decir, pétreo-ligante-
pétreo;
Los tipos de modificadores que se utilizan para este fin son:
- Polímeros elastoméricos.- copolímeros de bloque de estireno (SB, SBS,
SIS), látex de estireno butadieno (SBR), etc.
- Polímeros plastoméricos.- polisopreno, polipropileno, etileno vinilo acetato
(EVA), polietileno, poliolefina, etc.
- Hule molido de llantas.
- Llenantes minerales.- cal hidratada, cenizas de escoria, cemento
Portland, humo de silica, finos de casa de sacos, etc.
- Extendedores.- azufre, algunos llenantes minerales, etc.
- Antistrips.- amidoaminas, grasas, imidazolinas, poliaminas, cal hidratada,
etc.
- Fibras.- polipropileno, poliéster, fibras acrílicas, celulosa, fibras minerales,
fibras de refuerzo, etc.
- Antioxidantes.- carbonates de plomo y zinc, negro de humo, cal
hidratada, fenotes, etc.
Malla
Abertura Mm
2
1.18 0.85 0.6
0.425 0.3 0.15
0.075
Designación
No. 10 No. 16 No. 20 No. 30
No.40 No. 50 No. 100 No. 200
Contenido mínimo de hule en asfalto en masa; %
Tamaño Nominal
H20 % que pasa
100 75-100 59-90 25-60 10-40 0-20 0-10 0 - 5
17
H40 % que pasa
— — 100 75-100 55-90 25-60 0-30 0-10
15
H80 % que pasa
— — _.
100
80-100 60-100 4 -70 0-20
12
Tabla III.5.- Requisitos de granulometría para hule molido.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Características (Nota: Los valores de sombreado claro son las características tomadas en consideración para su aceptación y los de sombreado oscuro para analizar en caso de discrepancias de las primeras) De la emulsión: Contenido de cemento asfáltico en masa; %, mínimo Viscosidad Saybol - Furol a 50°C; s Asentamiento en 5 días; diferencia en %, máximo Retenido de peso en malla N0 20 en la prueba del tamiz; %, máximo Carga eléctrica de las partículas Disolvente en volumen; %, máximo Demulsibilidad; %, mínimo ndice de ruptura; % Del residuo de la destilación: Penetración1" a 250C, en 100 g y 5 s; 10"1 mm Ductilidad a 40C, 5 cm/mín; cm, mínimo Recuperación elástica en ductilómetro a 250C, 20 cm, 5 min.; %, mínimo Recuperación elástica en ductilómetro a 10oC, 20 cm, 5 min.; %, mínimo
Valor
60 50 - 200 3 0.1
(+) 3 60 8 0 - 4 0
100-200
30 40
50
Tabla III.6.- Requisitos de calidad para emulsión asfáltica modificada.
La normativa de la SCT sólo establece la clasificación de cuatro tipos de
modificadores los polímeros tipo I, II y III, además del hule molido de
neumáticos.
El tipo I es un modificador de asfaltos que mejora el comportamiento de
mezclas asfálticas tanto a altas como a bajas temperaturas. Es fabricado con
base en bloques de estireno, en polímeros elastoméricos radiales de tipo
bibloque o tribloque, mediante configuraciones como Estireno-Butadieno-
Estireno (SBS) o Estireno-Butadieno (SB), entre otras. Se utiliza en mezclas
asfálticas para carpetas delgadas y carpetas estructurales de pavimentos con
elevados índices de tránsito y de vehículos pesados, en climas fríos y cálidos,
así como para elaborar emulsiones que se utilicen en tratamientos superficiales.
10 En climas que alcancen temperaturas iguales a 40oC o mayores, la penetración se puede considerar de 50 a 90 x lO^mm.
46
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
El polímero tipo II es un modificador de asfaltos que mejora el
comportamiento de mezclas asfálticas a bajas temperaturas. Es fabricado con
base en polímeros elastoméricos lineales, mediante una configuración de
caucho de Estireno, Butadieno - Látex o Neopreno - Látex. Se utiliza en todo
tipo de mezclas asfálticas para pavimentos en los que se requiera mejorar su
comportamiento de servicio, en climas fríos y templados, así como para elaborar
emulsiones que se utilicen en tratamientos superficiales.
Los del tipo III son modificadores de asfaltos que mejora la resistencia al
ahuellamiento de las mezclas asfálticas, disminuye la susceptibilidad del
cemento asfáltico a la temperatura y mejora su comportamiento a altas
temperaturas. Es fabricado con base en un polímero de tipo plastómero,
mediante configuraciones como Eti I-Vi ni I-Acetato (EVA) o polietileno de alta o
baja densidad (HOPE, LDPE), entre otras. Se utiliza en climas calientes, en
mezclas asfálticas para carpetas estructurales de pavimentos con elevados
índices de tránsito, así como para elaborar emulsiones que se utilicen en
tratamientos superficiales.
El hule molido de neumáticos es un modificador de asfaltos que mejora la
flexibilidad y resistencia a la tensión de las mezclas asfálticas, reduciendo la
aparición de grietas por fatiga o por cambios de temperatura. Es fabricado con
base en el producto de la molienda de neumáticos. Se utiliza en carpetas
delgadas de granulometría abierta y tratamientos superficiales. La utilización de
este tipo de modificadores es un auxiliar en el reciclaje de desperdicios como
son los neumáticos reduciendo con ello la contaminación del ambiente.
Se debe de cumplir con las especificaciones para los cementos AC-5 y AC-
20 (tabla A.2 del Apéndice A), y asfaltos con hule molido (tabla III.5), así como
las emulsiones asfálticas modificadas (tabla III.6)
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
En el caso de que el asfalto modificado con polímero presente problemas de
estabilidad o de separación, se utilizará un agente estabilizador o antiseparador
recomendado por el fabricante del modificador.
III.2. Graduación de mezclas asfálticas.
Los materiales pétreos utilizados en las mezclas asfálticas son materiales
naturales seleccionados o sujetos a tratamientos de disgregación, cribado,
trituración o lavado, tal como el material de base o sub-base, provenientes de
bancos de préstamo de alta calidad, adecuada a lo establecido por la normativa de
la SCT.
Por lo tanto, según el procedimiento, los materiales pétreos se utilizan para:
- Carpetas con mezclas asfálticas de graduación abierta (vacíos > 20 %).
- Carpetas con mezclas asfálticas de graduación semidensa o media
(vacíos entre 5 y 20 %).
- Carpetas con mezclas asfálticas de graduación densa o cerrada (vacíos
de 3 a 5 %).
- Carpetas elaboradas con recuperación de pavimentos o reutilización de
carpetas.
- Carpetas elaboradas por el sistema de tratamientos superficiales.
En la resistencia de las dos primeras, desempeña un papel fundamental el
mortero constituido por la parte fina de los agregados y el ligante asfáltico que
confina a las partículas más gruesas; en las últimas, la resistencia depende
fundamentalmente del rozamiento entre las caras del agregado. Por lo anterior los
criterios de diseño, entre las dos primeras y las últimas, difieren notablemente.
La granulometría que pueden presentar los diferentes materiales pétreos, así
como el contenido de CA (cemento asfáltico) es lo que define el porcentaje de
vacíos que tenga cada mezcla, y ya sea mezcla en caliente o en frío, ese
porcentaje nos indica en que tipo de graduación queda clasificada.
48
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
111.2.1. Mezclas asfálticas de graduación abierta (Open Grade).
Son mezclas en caliente uniformes, homogéneas y con un alto porcentaje de
vacíos (más de 20%) elaboradas con cemento asfáltico y materiales pétreos de
granulometría uniforme con tamaño nominal entre 12.5 milímetros (Vi pulg.) y 6.3
milímetros (% pulg.) que satisfagan los requisitos de calidad establecidos por la
normativa SCT. Estas mezclas normalmente se utilizan para formar capas de
rodadura, no tienen función estructural y generalmente se construyen sobre una
carpeta de granulometría densa, con la finalidad principal de satisfacer los
requerimientos de calidad de rodamiento del tránsito, al permitir que el agua de
lluvia sea desplazada por las llantas de los vehículos, ocupando los vacíos de la
carpeta, con lo que se incrementa la fricción de las llantas con la superficie de
rodamiento, se minimiza el acuaplaneo, se reduce la cantidad de agua que se
impulsa sobre los vehículos adyacentes al igual que el que se levanta en llovizna
hacia atrás (backspray) y se mejora la visibilidad del señalamiento horizontal. Las
carpetas de graduación abierta, también conocidas como capa drenante, no deben
colocarse en zonas susceptibles al congelamiento ni donde la precipitación sea
menor de 600 mm. por año.
111.2.2. Mezclas asfálticas de graduación semidensa o media (gap grade).
Dentro de la normativa de la SCT, solo se tiene contemplado la clasificación
para mezclas de granulometría abierta y granulometría densa, sin embargo, dentro
de la clasificación de las abiertas tenemos también mezclas de graduación
semidensa o media (Gap Grade), la cual es una mezcla uniforme y homogénea,
elaborada con materiales pétreos bien graduados con tamaño nominal entre 25.4
milímetros (1 pulg.) y 6.3 milímetros ( % pulg.), además que el porcentaje de vacíos
va disminuyendo, siendo para esta mezcla un intervalo entre 5 y 12 %. Este tipo de
mezcla ya no actúa principalmente como capa drenante, sino como una mejora de
fricción, de frenaje y acabado de la superficie de rodamiento.
49
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Para ambos casos de mezclas de graduación abierta antes mencionadas
(Open y Gap), la normativa establece, como ya se indicó anteriormente, una sola
granulometría (tabla 111.7) y especificación de calidad (tabla 111.8) para que el
material pétreo utilizado en las mezclas asfálticas cumpla.
Malla Abertura mm 25 19 12.5 9.5 6.3 4.75 2 0.075
Designación
1" 3/4"
1 /2"
3/8" VA"
No. 4 No. 10 No. 200
Porcentaje que pasa Para espesores <4 cm. —
100 65-100 48-72 30-52 18-38 5 -19 2 - 4
Para espesores > 4 cm. 100 62 -100 4 5 - 7 0 3 3 - 5 8 2 2 - 4 3 14 -33 5 - 1 9 2 - 4
Tabla 111.7.- Requisitos de granulometría del material pétreo para carpetas asfálticas
de granulometría abierta.
Características Densidad relativa, mínimo Desgaste Los Ángeles; %, máximo Partículas alargadas y lajeadas; %, máximo Equivalente de arena; %, mínimo Pérdida de estabilidad por inmersión en agua; %, máximo
Valor % 2.4 30 25 50 25
Tabla 111.8.- Requisitos de calidad del material pétreo para carpetas asfálticas de
granulometría abierta.
III.2.3. Mezclas asfálticas de graduación densa o cerrada.
Las mezclas en caliente de graduación densa o cerrada son las conocidas
como concreto asfáltico, sin embargo, se pueden elaborar carpetas densas en frío,
las cuales, normalmente se utilizan en los casos en que la intensidad del tránsito es
igual o menor a un millón de ejes equivalentes (XE4L), en donde no se requiere
una alta resistencia estructural o en reparación de baches.
50
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Las mezclas de graduación densa son mezclas uniformes y homogéneas,
elaboradas con cemento asfáltico y materiales pétreos bien graduados, con tamaño
nominal entre 37.5 milímetros (1 1/4 pulg.) y 9.5 milímetros (3/8 pulg.) que satisfacen
los requisitos de calidad establecidos por la normativa de la SCT. Esta normativa
establece una granulometría y especificaciones de calidad para una intensidad de
tránsito igual o menor a un millón de ejes equivalentes (ZEAL) (tabla III.9 y 111.10),
sin embargo, se puede utilizar también la granulometría y normas de calidad
establecidas para cualquier intensidad de tránsito (tabla 111.11 y 111.12),
especificaciones más rígidas que deben de cumplir, por fuerza, los caminos con
una intensidad mayor de un millón de ejes equivalentes (ZEAL).
Malla
Abertura Mm
50 37.5 25 19 12.5 9.5 6.3 4.75 2 0.85 0.425 0.25 0.15 0.075
Designación
2" 1 1/2"
1" 3Á" y2" 3/8" %"
No. 4 No. 10 No. 20 No. 40 No. 60 No. 100 No. 200
Tamaño nominal del material pétreo mm (in) 12.5 ( % )
19 ( 3 / 4 )
25 (D
37.5 d %)
50 (2)
Porcentaje que pasa —
—
—
—
100 90-100 76-89 68-82 48-64 33-49 23-37 17-29 12-21 7-10
100 90-100 7 9 - 9 2 6 6 - 8 1 5 9 - 7 4 41 - 5 5 2 8 - 4 2 2 0 - 3 2 15 -25 11 - 1 8 6 - 9
—
—
100 90-100 76-89 67-82 56-71 50-64 36-46 25-35 18-27 13-21 9-16 5 -8
—
100 90-100 7 9 - 9 2 6 4 - 8 1 5 6 - 7 5 4 7 - 6 5 4 2 - 5 8 3 0 - 4 2 2 1 - 3 1 15 -24 11 -19 8 - 1 4 4 - 7
100 90 -100 7 6 - 9 0 6 6 - 8 3 5 3 - 7 4 4 7 - 6 8 3 9 - 5 9 3 5 - 5 3 2 6 - 3 8 19 -28 13 -21 9 - 1 6 6 - 1 2 3 - 6
Tabla III.9.- Requisitos de granulometría del material pétreo para carpetas asfálticas
de granulometría densa (únicamente para Xl_ £ 106).
La mezcla de graduación densa, normalmente se utiliza en la construcción
de carpetas asfálticas de pavimentos nuevos en los que se requiere una alta
resistencia estructural, o en renivelaciones y refuerzo de pavimentos existentes.
51
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Características Densidad relativa, mínimo Desgaste Los Ángeles; %, máximo Partículas alargadas y lajeadas; %, máximo Equivalente de arena; %, mínimo Pérdida de estabilidad por inmersión en agua; %, máximo
Valor % 2.4 35 40 50 25
Tabla 111.10.- Requisitos de calidad del material pétreo para carpetas asfálticas de
granulometría densa (únicamente para ^L ^ 106).
Malla
Abertura Mm
50 37.5 25 19 12.5 9.5 6.3 4.75 2 0.85 0.425 0.25 0.15 0.075
Designación
2" 1 1/2"
1" 3A" W 3/8" %" No. 4 No. 10 No. 20 No. 40 No. 60 No. 100 No. 200
Tamaño nominal del material pétreo Mm (in) 12.5 (Va) Porcen! — — — — 100 90-100 70-81 56-69 28-42 18-27 13-20 10-15 6 -12 2 - 7
19 25
(1)
37.5 (1 %)
50 (2)
taje que pasa — — — 100 90-100 76-90 56-69 45-59 25-35 15-22 11-16 8-13 5-10 2 - 6
— — 100 90-100 72-90 60-76 44-57 37-48 20-29 12-19 8-14 6 -11 4 - 8 2 - 5
— 100 90-100 79-90 58-71 47-60 36-46 30-39 17-24 9-16 5-11 4 - 9 2 - 7 1-4
100 90-100 74-90 62-79 46-60 39-50 30-39 25-34 13-21 6-13 3 - 9 2 - 7 1-5 0 - 3
Tabla 111.11.- Requisitos de granulometría del material pétreo para carpetas
asfálticas de granulometría densa (para cualquier valor de £L).
Características Densidad relativa, mínimo Desgngeles; %, máximo Partículas alargadas y lajeadas; %, máximo Equivalente de arena; %, mínimo Pérdida de estabilidad por inmersión en agua; %, máximo
Valor % 2.4 30 35 50 25
Tabla 111.12.- Requisitos de calidad del material pétreo para carpetas asfálticas de
granulometría densa (para cualquier valor de £L)
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
La emulsión asfáltica utilizada en las mezclas para carpetas asfálticas de
granulometría densa en frío será de rompimiento medio o lento, y en caso de
utilizar asfalto rebajado, este será de fraguado rápido. En caso de que se requiera
un material fino (filler) para lograr la granulometría del material pétreo, se puede
utilizar cemento Portland o cal, lo que también acelerará la estabilidad de la mezcla
y mejorará la afinidad entre el material asfáltico y los materiales pétreos, el
contenido de filler no será mayor que el porcentaje máximo de material que pasa la
malla no. 200. La temperatura de las emulsiones asfálticas al momento de su
empleo en las mezclas asfálticas en frío será de 5 a 40 grados Celsius; en el caso
de asfaltos rebajados, será de 60 a 80 grados Celsius.
Una vez establecida la conceptualización de los elementos involucrados en
los pavimentos, cada una de sus funciones, así como las especificaciones que
deben de cumplir, es necesario estudiar las técnicas, existentes hasta el momento,
de pavimentación, puntualizando la descripción del procedimiento, sus beneficios y
los materiales que se deben de utilizar, para mitigar algún deterioro en particular.
En caso de haber, se hará evidente la diferencia o similitud verdadera entre
técnicas, y poder utilizar el siguiente capítulo, no solo como un catálogo sino como
guía para poder utilizar la técnica más adecuada para la atención de los daños que
presente el camino existente, y poder optimizar los recursos para la conservación
de la red federal.
Por lo tanto, continuamos con las técnicas de pavimentación, utilizando
cemento asfáltico.
III.3. Técnicas de pavimentación.
Ahora analizaremos las técnicas de pavimentación existentes en el país de
acuerdo a las clasificaciones que se mencionaron anteriormente.
Como ya se dijo anteriormente, las mezclas asfálticas se clasifican en tres
tipos:
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- Mezclas asfálticas en caliente.- La adherencia se logra a base de
temperatura y el estado seco de los materiales. Las mezclas asfálticas en
caliente son aquellas en que el cemento asfáltico se aplica a los
materiales pétreos, calentando previamente al pétreo para secarlo y con
temperaturas mayores de 130° C en una planta fija, ambos materiales
pasan después a un mezclador, donde se realiza la incorporación del
cemento asfáltico. La mezcla se puede elaborar con motoconformadora
en el lugar, en plataforma, con mezcladora fija o ambulante.
- Mezclas asfálticas en frío con asfaltos rebajados.- La adherencia se
obtiene por los solventes y el estado seco de los pétreos. La mezcla se
puede elaborar con motoconformadora en el lugar, en plataforma, o en
planta fija o portátil.
- Mezclas asfálticas en frío con emulsiones asfálticas.- La adherencia se
logra por los emulsificantes y el estado húmedo de los agregados. Puede
ser elaborada en caliente en planta de producción continua o discontinua
(en peso).
Las pruebas de laboratorio que se le realizan a las mezclas asfálticas son las
siguientes:
a) En los agregados pétreos.-
- Peso volumétrico seco suelto.
- Granulometría, absorción y densidad.
- Límites de plasticidad.
- Equivalente de arena.
- Dureza o desgaste en la máquina de Los Ángeles.
- Durabilidad.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
b) En los productos asfálticos.-
- Punto de encendido.
- Punto de reblandecimiento.
- Viscosidad.
- Destilación.
- Penetración.
- Ductilidad.
- Solubilidad.
c) En las mezclas asfálticas.-
- Determinación del contenido óptimo de cemento asfáltico, prueba de
compresión simple, extrusión de Hubbar Field, absorción de Keroseno
(C.K.E.), Marshall o Hveem, etc.
- Compresión axial sin confinar.
- Afinidad entre pétreo y asfalto: desprendimiento, por fricción, método
inglés, etc.
- Determinación del VRS o CBR (Califomian Bearing Ratio).
- Pérdida de estabilidad de inmersión de agua.
- Peso volumétrico máximo y el porcentaje de compactación.
- Expansión.
- Porcentaje de vacíos en la mezcla asfáltica.
- Porcentaje de vacíos en el agregado pétreo, cuando se utilice el método
Marshall.
El contenido de cemento asfáltico óptimo para mezclas comúnmente varía
de 5% a 8%. Los materiales pétreos seleccionados que se emplean en la
construcción de carpetas y mezclas asfálticas son:
- Materiales pétreos que no requieren ningún tratamiento: arenas de río o
de mar, gravas, friccionantes sin ninguna cohesión o cementación.
- Materiales pétreos que requieren ser cribados: materiales poco o nada
cohesivos.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- Materiales pétreos que requieren ser triturados parcialmente y cribados:
materiales algo cohesivos.
- Materiales pétreos que requieren ser triturados totalmente y cribados:
materiales que provienen de mantos de roca.
- Materiales que requieren ser lavados y/o cribados y/o triturados:
materiales cohesivos.
Las carpetas asfálticas pueden ser construidas con mezclas asfálticas, por
tratamientos superficiales o pueden ser del tipo macadam asfáltico.
111.3.1.- Mezclas elaboradas en caliente.
Las mezclas asfálticas en caliente se elaborarán a las temperaturas más
bajas posibles que permitan obtener una mezcla y cubrimiento del material pétreo
uniformes, pero lo suficientemente altas para disponer del tiempo requerido para su
transporte, tendido y compactación. En general, las temperaturas de mezclado,
dependiendo del tipo de cemento asfáltico utilizado, pueden ser las indicadas en la
tabla 111.13. Cuando se trate de cementos asfálticos modificados, las temperaturas
de mezclado deben de consultarse con el fabricante del modificador que se utilice.
Tabla 111.13.- Temperaturas de Mezclado para mezclas en caliente.
Clasificación del Cemento Asfáltico
AC-5
AC-10
AC-20
AC-30
Temperatura de Mezclado,0 C
120-145
120-155
130-160
130-165
Las temperaturas mínimas convenientes para el tendido y compactación de
la mezcla asfáltica, serán determinadas por el responsable de esas actividades,
mediante la curva de Viscosidad - Temperatura del material asfáltico que se utilice.
En caso de que la temperatura ambiente se encuentre por debajo de los 5 grados
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Celsius, exista amenaza de lluvia o cuando la velocidad del viento impida que la
aplicación con petrolizadora sea uniforme, los materiales asfálticos no serán
aplicados al tramo.
Los espesores compactos de las capas que se construyan con mezclas
asfálticas en caliente, no serán menores que 1.5 veces el tamaño nominal del
material pétreo utilizado. El espesor máximo de la capa será aquel que el equipo
sea capaz compactar, de tal forma que la diferencia entre el grado de compactación
en los 3 centímetros superiores y los tres centímetros inferiores, no difieran en más
del 1 %, si esto sucede, la carpeta se construirá en dos o mas capas.
Las capas construidas con mezcla asfáltica, serán compactadas como
mínimo al 95 % de su masa volumétrica máxima, determinada en cada caso de
acuerdo con los métodos de prueba que fije la parte contratante.
Con el propósito de evitar las alteraciones de las características de las
mezclas asfálticas en caliente antes de su utilización en la obra, se tendrá cuidado
en su transporte y almacenamiento, atendiendo a los siguientes aspectos:
- La mezcla asfáltica en caliente puede ser almacenada por corto tiempo
en tolvas metálicas sin orificios, con superficie interior lisa y limpia, pero
teniendo en cuenta que la temperatura de la mezcla se reducirá
rápidamente. No se permitirá el almacenamiento en pilas o montones,
aún cuando estos se cubran con lona.
- Si se utilizan silos térmicamente aislados, la mezcla se puede almacenar
hasta por 24 horas sin perdidas de temperatura y calidad considerables.
- De requerirse largos períodos de almacenamiento, se utilizarán silos que
incluyan sistemas de calentamiento que permitan mantener la
57
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
temperatura de la mezcla, pero cuidando que no se presente sangrado u
oxidación de la mezcla.
- La mezcla asfáltica en caliente se transportará en vehículos con caja
metálica con superficie interior lisa, sin orificios y que esté siempre limpia
y libre de residuos de mezcla asfáltica, para evitar que esta se adhiera a
la caja.
- Antes de cargar el vehículo de transporte, se limpiará su caja y se cubrirá
la superficie interior de la misma con un lubricante para evitar que se le
adhiera la mezcla, utilizando para ello una solución de agua y cal, agua
jabonosa o algún producto comercial apropiado. En ningún caso se
deben usar productos derivados del petróleo como el diesel, debido a
problemas ambientales y posibles daños a la mezcla. Una vez hecho lo
anterior, se levantará la caja para drenar el exceso de lubricante.
- El vehículo de transporte se llenará con varias descargas sucesivas de la
mezcla para minimizar la segregación de los materiales pétreos,
acomodándoles desde los extremos de la caja hacia su centro.
- Una vez cargado el vehículo de transporte, se cubrirá la mezcla asfáltica
con una lona que la preserve del polvo, materias extrañas y de la pérdida
de calor durante el trayecto.
- El tiempo del transporte está en función de la pérdida de temperatura de
la mezcla, la que será tendida y compactada a las temperaturas mínimas
determinadas (curva Viscosidad - Temperatura), sin embargo, en el caso
de mezclas de granulometría abierta, el tiempo de transporte será menor
de 1.5 horas, para evitar el sangrado del cemento asfáltico.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- La temperatura de fabricación de la mezcla no deberá incrementarse para
que al final de su transporte tenga la temperatura adecuada para el
tendido y compactación.
En el caso de mezclas asfálticas de granulometría abierta, no serán
transportadas por caminos sin pavimentar.
Cuando una mezcla asfáltica se elabora con cemento asfáltico, en planta, en
caliente, se denomina concreto asfáltico. Una vez que los materiales pétreos y el
cemento asfáltico son estudiados en el laboratorio, se requiere un estudio de
mezcla asfáltica o diseño por los métodos Marshall o Hveem, y una vez que se
tienen los datos del proyecto, se procede a la elaboración del concreto asfáltico en
la planta. Existen dos tipos de plantas para elaborar concretos asfáltico (figs. 111.7 y
111.8):
59
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INSTALACIÓN MfZCtADORA CONTINUA Ml?yC &0OH
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Figura III.7.- Planta de producción continua (corriente de pétreos y asfaltos que fluyen al mezclador).
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Figura III.8.- Planta de producción discontinua (se hacen pasar por una báscula de acuerdo al proyecto).
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Desde 1968 los pavimentos de mezcla ligante - llenante mineral (filler) o
Stone - Mastic - Asphalt, (SMA por sus siglas en inglés) son usados con gran éxito
en las rutas de elevado tránsito. Debido a su excelente desempeño, las autoridades
viales de Alemania y otros países europeos han incorporado esta tecnología en sus
especificaciones Standard (1984). Después de un estudio efectuado por una
delegación vial de los Estados Unidos de Norteamérica en 1990 en varios países
de Europa, se decidió efectuar tramos de ensayo SMA en 23 estados,
especialmente en Maryland y Georgia. En los últimos años también en Asia el SMA
es usado como el pavimento más apropiado. Países como China, Japón, Corea del
Sur, Hong Kong, Taiwan y Filipinas los ha adoptado. Australia y Nueva Zelanda se
han sumado y utilizan la tecnología SMA.
El SMA es una mezcla de granulometría discontinua compuesta por un
esqueleto de agregados gruesos de machaqueo (al menos 85%) y ligada con un
mortero asfáltico. Suelen emplearse aditivos como fibras de celulosa o combinación
de fibras con asfaltos naturales en forma de "pellets". El elevado contenido de
agregados asegura un contacto perfecto entre las partículas después de la
compactación. Las mezclas de SMA tienen un contenido de asfalto entre 6.5 y 7.2
%, y con la adición de la fibras celulósicas como estabilizante se mejora la adhesión
del asfalto y los materiales pétreos resultando con ello un incremento en la fricción
interna y resistencia al corte por los pétreos, resistencia al fisuramiento térmico por
el asfalto, resistencia al envejecimiento, a la humedad y eleva la durabilidad por el
bajo porcentaje de vacíos de aire totales. El contenido de fibra celulosa debe ser
0.3% en peso calculado sobre mezcla total o 0.5% de fibras mezcladas con asfaltos
naturales los cuales contienen un 66% de fibra aproximadamente.
Cabe señalar que por la profundidad de su textura superficial y la utilización
de materiales pétreos gruesos tiene una excelente resistencia al deslizamiento, así
como una reducción en el salpicado de agua o lluvia ascendente (backspray) y de
noche, una mejora en el reflejo de la superficie y en la visibilidad de las
demarcaciones del camino.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
El SMA reduce los ruidos considerablemente por su macro textura negativa.
Ello lo hace sumamente útil en zonas residenciales o zonas donde se requiere
silencio. Las mezclas con granulometrías finas de SMA en capas delgadas son muy
utilizadas para mantenimiento preventivo o reparaciones. La matriz de esqueleto de
materiales pétreos puede acomodar irregularidades del pavimento existente
elevando el confort del conductor.
III.3.2.- Mezclas elaboradas en frío.
Las mezclas asfálticas en frío (Cold Mix Asphalt) sólo se pueden realizar con
la utilización de asfaltos rebajados o con las emulsiones asfálticas.
III.3.2.1.- Mezclas con asfaltos rebajados.
Las mezclas de cemento asfáltico con solventes de la destilación del petróleo
crudo (gasolina, keroseno y aceite semi volátil) se les conocen como asfaltos
rebajados o cutbacks. Los asfaltos rebajados se clasifican de acuerdo a su tiempo
de fraguado en: asfaltos rebajados de fraguado rápido (F. R.) cuando se mezcla el
cemento asfáltico con gasolina; asfaltos rebajados de fraguado medio (F. M.)
cuando se mezcla el cemento asfáltico con keroseno, y los asfaltos rebajados de
fraguado lento (F. L) cuando se mezcla el cemento asfáltico con aceite de
volatilización lenta del tipo gasoil de alto punto de ebullición o controlando el caudal
y la temperatura del crudo durante la primera destilación, siendo este de curado
lento.
Los asfaltos rebajados, dependiendo de la dureza de la penetración, se
subdividen a su vez en grados, por ejemplo: asfaltos rebajados de fraguado rápido,
grado 0 (FR-0), asfaltos rebajados de fraguado medio, grado 4 (FM-4), etc.
indicando estos el porcentaje de solvente que contienen, teniendo un asfalto
rebajado FR-0 mayor cantidad de gasolina que un asfalto rebajado FR-1 y este a su
vez mayor cantidad de solvente que un asfalto rebajado FR-2. La dureza a la
penetración del cemento asfáltico después de perder sus solventes para el caso de
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
asfaltos rebajados de fraguado rápido es de 80 a 120, para el caso de fraguado
medio es de 120 a 300 y para el caso del lento es mayor de 300 por lo que el
empleo de este último tipo es muy limitada debido a la baja dureza.
Para poder aplicar estos productos asfálticos es necesario que el material
pétreo esté seco.
En México, las refinerías dejaron de producir asfaltos rebajados, ya que
empleaban solventes caros y ecológicamente contaminaban el ambiente; el retiro
del mercado de los rebajados se concretó en México en 1996, sin embargo los
solventes se siguen vendiendo por parte de las refinerías a las empresas que
desean utilizar los asfaltos rebajados haciendo ellos mismos las mezclas.
La SCT establece la utilización de los asfaltos rebajados para la elaboración
de carpetas de mezcla en frío, así como en impregnaciones de bases y sub-bases
hidráulicas, tomando en consideración para su normativa a dos asfaltos rebajados,
como se indica en la tabla 111.14.
Clasificación
FR-3
FM-1
Velocidad de
Fraguado
Rápida
Media
Tipo de
Solvente
Nafta, gasolina
Queroseno
Tabla 111.14.- Clasificación de los asfaltos rebajados.
La Normativa de la Secretaría establece las especificaciones que deben de
cumplir los asfaltos rebajados como se indica en la tabla A.3 del apéndice A.
III.3.2.2.- Mezclas con emulsiones asfálticas.
En México se ha tenido la experiencia desde 1964 de producir y aplicar las
emulsiones en los pavimentos con bastante éxito. Las emulsiones aniónicas se
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
emplearon por primera vez en el país por compañías extranjeras en los años de
1930 a 1935. Las emulsiones catiónicas se conocieron en México en 1960. Desde
esa fecha, la tecnología mexicana ha progresado enormemente y aunque su
producción no lo refleja debido a factores de otro orden, la aplicación se hace con lo
mejor de la tecnología actualizada. Las emulsiones asfálticas se definen como: la
dispersión homogénea de dos líquidos no miscibles entre sí (figura III.9), formando
uno de ellos la fase dispersa o discontinua (glóbulos de cemento asfáltico de 2 a 8
mieras promedio, tan pequeños que hace aumentar la superficie de contacto del
asfalto lo que favorece su repartición y cohesión con el material pétreo) y el otro la
fase dispersante o continua (solución jabonosa).
Las emulsiones del tipo directo se conocen por su disposición de la fase
hidrocarbonada (aceite) dispersa en la parte acuosa, y las inversas de la fase
acuosa en la parte hidrocarbonada (aceite). Es preferible el empleo de las
emulsiones directas por su baja viscosidad a temperatura ambiente; éstas son las
que se emplean en la construcción de caminos.
„•
Fase Dispersante o Continua
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Fase D^persa o Discontinua
» • »
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• #• ^1^ ^
* $
Figura III.9.- Emulsión vista en un microscopio
65
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Las emulsiones asfálticas están constituidas por:
- Cemento asfáltico (C. A.).- Es el que provee la liga con el pétreo.
- Emulsificante.- Ayuda a la dispersión, estabilidad y adherencia.
- Ácidos o hidróxidos.- Tienen acción directa sobre el nivel del potencial de
hidrógeno (PH) para dar estabilidad a la emulsión.
- Agua.- Suministra manejabilidad al sistema.
Para que se integren los constituyentes se requiere la acción de una energía
mecánica (molino, que provee el esfuerzo de corte).
Ciertos factores han tomado singular importancia en el uso de las
emulsiones durante el transcurso de los últimos años:
La crisis energética de los años 70's creó la necesidad de optimizar en
términos económicos muchos métodos existentes de construcción de carreteras.
Las emulsiones comenzaron a ser consideradas como una alternativa viable y
económica ya que no requieren de solventes ligeros de petróleo para obtener
fluidez y pueden ser usadas en la mayoría de los casos sin calentamiento adicional;
ambos factores contribuyen al ahorro sustancial de energía. Además presentan las
siguientes ventajas:
- Reducen la contaminación atmosférica. Las emisiones de hidrocarburos
son muy pequeñas o casi inexistentes.
- Presentan la ventaja de poder cubrir superficies húmedas de agregados,
lo cual se considera en otro ahorro de energía.
- Tienen mayor facilidad para cubrir los materiales pétreos que un rebajado
y por supuesto que el cemento asfáltico.
- Ofrecen un ahorro de costos al utilizar menos combustible en su
fabricación.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- No necesitan de calentamiento a altas temperaturas para poder ser
aplicadas adecuadamente.
- Eliminan la posibilidad de peligros potenciales por incendio, asociados
comúnmente con los cementos asfálticos y los asfaltos rebajados o
diluidos.
Las emulsiones asfálticas pueden utilizarse en una gran variedad de
trabajos de construcción o mantenimiento de carreteras, muchos de los cuales
se indican más adelante. Las emulsiones asfálticas se clasifican de la siguiente
manera:
- Por la carga eléctrica de la superficie del glóbulo de cemento asfáltico
(figura 111.10) en catiónicas con carga del glóbulo positiva (+), amónicas
con carga del glóbulo negativa (-) y no iónicas sin carga en la superficie
del glóbulo (neutras). Su parte orgánica se dirige hacia el asfalto y su
parte polar inorgánica hacia el agua (figura 111.11).
<\X10\[C\ C AT ¡O SICA
C.ióimk, i/i' \3fet0
Interfax
Figura 111.10.- Emulsión y carga eléctrica que contienen sus glóbulos.
67
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Figura 111.11.- Esquema de un glóbulo que forma una emulsión aniónica y una catiónica, respectivamente.
- Por su estabilidad, es decir, cuando la emulsión asfáltica se mezcla con
agregado pétreos o se extiende en una capa delgada sobre la superficie,
pasado un tiempo determinado, las emulsiones depositan sobre la
superficie una película de ligante, este fenómeno se conoce como ruptura
(figura 111.12), rompe a causa de una coagulación de las partículas de
asfalto y a la consiguiente expulsión de agua interpuesta entre dichas
partículas, hasta tener una emulsión totalmente rota, imposible de
reconvertirse aún en presencia de humedad. Los factores que influyen en
la ruptura de una emulsión aniónica son la evaporación de la fase
acuosa, la difusión de esta y en menor grado los factores fisicoquímicos y
la absorción superficial de una parte del emulsificante en el material
pétreo y de las catiónicas, la absorción puede ser de la parte polar acida
y ácidos grasos (jabón) que efectúan su reacción con el material; ; por lo
que, por la velocidad de este rompimiento se clasifican en: Rompimiento
rápido (RR), medio (RM) y lento (RL), actualmente en México se
68
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
designan las superestables, que se pueden considerar como un caso
particular de las lentas.
Figura 111.12.- Pasos por los que atraviesa una emulsión hasta tener la rotura completa ante un material pétreo.
De acuerdo a la anterior clasificación, las emulsiones asfálticas se
denominan con la nomenclatura del rompimiento (RR, RM ó RL) y el grado de
residuo asfáltico para las emulsiones aniónicas, y para el caso de las catiónicas
una "k" después del grado: RR-1, RM-2, RL-2k, etc.
Sin embargo, en el año de 1999, se efectuó una evaluación a la calidad de
las emulsiones producidas por diversos fabricantes, con base en resultados
obtenidos por laboratorios a cargo de la Unidades Generales de Servicios
Técnicos de los Centros SCT, que correspondían a las obras atendidas en ese
año.
Uno de los aspectos que incluyó la revisión y actualización de la norma de
calidad de emulsiones es la forma en que se denominan para fines de
clasificación, ya que la denominación anteriormente mencionada sólo era de uso
nacional y fue obtenida desde los años 50's con base a una adaptación de la
norma similar americana de aquellos años. Al considerarse que la denominación
está obsoleta y que no reflejaba una identificación real de cada tipo de emulsión,
se propuso y se aceptó el cambio de la denominación a otra, utilizada también
por otros países, a fin de tener una denominación uniforme. Para la nueva
denominación se utilizaría la nomenclatura EA (tabla A.4 del apéndice A) y EC
(tabla A.5 del apéndice A) para identificar emulsiones aniónicas y catiónicas,
respectivamente, R, M ó L para la velocidad de rompimiento (rápida, media o
69
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
lenta) y seguido del porcentaje de contenido de cemento asfáltico. Un ejemplo de
la nueva denominación es la siguiente: ECR-65, emulsión catiónica de
rompimiento rápido, con 65% de contenido de cemento asfáltico.
Por otra parte, también se amplió el número de tipos de emulsión, ya que
en la norma anterior solo se consideraban 3 tipos (rompimiento rápido, medio y
lento), mientras que en la nueva norma, que se actualizó y editó en el año 2000,
también se incluyeron un tipo especial para riegos de impregnación (EAI o ECI) y
una más denominada "sobreestabilizada" (ECS) para cubrir aquellas que ya se
fabrican y que en el medio se conocen como "superestables" (tabla 111.15).
Clasificación
EAR-55
EAR-60
EAM-60
EAM-65
EAL-55
EAL-60
EAI-60
ECR-60
ECR-65
ECR-70
ECM-65
ECL-65
ECI-60
ECS-60
Contenido de
cemento
asfáltico en
masa
55
60
60
65
55
60
60
60
65
70
65
65
60
60
Tipo
Rompimiento rápido
Rompimiento medio
Rompimiento lento
Para impregnación
Rompimiento rápido
Rompimiento lento
Rompimiento lento
Para impregnación
Sobrestabilizada
Polaridad
Aniónica
Catiónica
Tabla 111.15.- Clasificación de las emulsiones asfálticas.
Los factores que influyen en la ruptura de una emulsión aniónica son: la
evaporación de la fase acuosa, la difusión de ésta y en menor grado los factores
70
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles^
fisicoquímicos y la absorción superficial de una parte del Emulsificante en el
material pétreo.
En el caso de las emulsiones catiónicas, la absorción puede ser de la parte
polar acida y ácidos grasos que efectúan su reacción con el material, lo cual
destruye la película protectora, haciendo depositar el ligante sobre el agregado, lo
que origina su ruptura. Esta absorción de la parte polar del jabón por los agregados
es la que provoca la ruptura de la emulsión, haciendo que los glóbulos de asfalto se
adhieran firmemente a las partículas del material pétreo, aún en presencia de
humedad. Cosa que no sucede con las emulsiones asfálticas aniónicas. Esta
particularidad de las emulsiones catiónicas mejora la adherencia y permite una
mejor distribución del asfalto dentro de la masa de la mezcla.
Las citadas propiedades de las emulsiones catiónicas, permiten proseguir los
trabajos en regiones con climas húmedos o durante la temporada de lluvias. La
perfecta liga del asfalto con el material pétreo, aún estando estos húmedos,
garantiza la apertura de caminos al tránsito en un corto período de tiempo,
aumentando el rendimiento horario de las máquinas.
Las emulsiones catiónicas son las únicas que se utilizan actualmente en
México para la construcción y mantenimiento de pavimentos flexibles.
Se tiene que recordar que toda emulsión asfáltica debe diseñarse y
adecuarse al tipo de trabajo, material pétreo, procedimiento constructivo y
condiciones climáticas y topográficas de la obra. La variedad que existe entre las
especificaciones de los países productores y aún entre Estados de un mismo país,
nos ha hecho tratar de establecer las normas mexicanas de acuerdo a la calidad de
los ligantes asfálticos que produce la empresa Petróleos Mexicanos y las
necesidades de los usuarios de las emulsiones. En México, las emulsiones se
adaptan a los materiales pétreos y no como sucede en muchas ocasiones, que se
buscan los materiales adecuados a las emulsiones de línea que existen en el
mercado tal como ocurre en los Estados Unidos. Desde 1960, las especificaciones
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
mexicanas fueron una copia exacta de las planteadas por la American Society of
Testing Materials (ASTM) hasta 1997, las cuales fueron suficientes para las
necesidades que existían en los inicios. Las empresas productoras tienen otro tipo
de emulsiones que no están en estos parámetros y se ha visto que aunque no
cumplen con las normas de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT),
si se adaptan a las necesidades constructivas. Las especificaciones de las
emulsiones se detallan en las tablas A.4 y A.5 del apéndice A). Las pruebas que
se les realizan a las emulsiones asfálticas en el laboratorio son las siguientes:
- Viscosidad Saybolt-Furol.
- Residuo por destilación.
- Residuo por evaporación.
- Asentamiento o sedimentación.
- Retenido en la malla 0.840 mm. (no. 20).
- Miscibilidad con cemento tipo Portland.
- Miscibilidad de las emulsiones catiónicas con finos ácidos normalizados
(método francés).
- Determinación de la carga eléctrica de la partícula.
- Potencial de hidrógeno (pH) de la emulsión.
- Miscibilidad en agua.
- Prueba de adherencia activa.
- Sedimentación en almacenamiento de 24 horas (ASTM, AMFE).
- Penetración del residuo asfáltico.
- Ductilidad del residuo asfáltico.
- Solubilidad del residuo asfáltico en tetracloruro de carbono.
- Temperatura de reblandecimiento del residuo asfáltico (método de esfera
y anillo).
- Temperatura de flotación.
Los resultados y recomendaciones de laboratorio, son indicativos de las
condiciones de obra, pero siempre se deberán revisar esos parámetros de
campo y en caso necesario realizar los cambios que se consideren pertinentes,
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
es decir, siempre se deben hacer pruebas previas directamente en campo
(mezclas, mosaicos, tramos de prueba, etc.). Para el almacenamiento, manejo y
muestreo de emulsiones se deben exigir precauciones necesarias, que si no se
toman en cuenta de manera integral, pueden volver inútil el producto, por lo que
seguir ciertas reglas proporciona economía y permite disponer del producto
cuando se requiera.
Para el almacenamiento de las emulsiones, los cuidados que se deben
tener son los siguientes:
- Almacenar con temperatura mín. de 10 0 C y máx. de 70 X (con
temperatura controlada sobre la superficie del serpentín de 80 0C máx.).
Menores temperaturas de 10 0C, pueden provocar el congelamiento de la
emulsión, lo que la rompe, separando el asfalto del agua. Temperaturas
mayores de 70 0C evaporan el agua, incrementando la viscosidad y la
nata en el tanque.
- Almacenar a las temperaturas propuestas, para mejor suministro (tabla
111.16).
- Vigilar que en el fondo de los tanques no se produzcan sedimentaciones,
para lo cual se requiere que tengan válvulas de descarga.
- Almacenar en tanques verticales, se expone al aire la menor cantidad de
área superficial siendo menor la cantidad de nata que se forma, dichos
tanques deben tener las instalaciones necesarias de carga y descarga así
como sistema de recirculación y agitación (figura 111.13).
- No usar aire a presión para agitar la emulsión; se puede romper.
Temperatura Temperatura Producto
Mínima fC ) Máxima fC )
ECR-60, ECR-65, EAR-55, EAR-60 50 85
ECR-70, ECM-65, EAM-60, EAM-65 50 85
ECL-65, ECI-60, ECS-60, EAL-55, EAL-60, EAI-60 10 60
Tabla 111.16.- Temperaturas de almacenaje de emulsiones asfálticas.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Figura 111.13.- Instalación correcta e incorrecta de un tanque para almacenar
emulsiones.
Para un correcto manejo de las emulsiones se deben tener en cuenta las
siguientes consideraciones:
- Recircular o agitar la emulsión cuando se caliente, para eliminar o reducir
la formación de natas.
- Si se requiere diluir una emulsión, primeramente se debe comprobar la
compatibilidad del agua con la emulsión, ensayándola en un frasco. De
preferencia utilizar agua caliente y siempre agregar lentamente el agua a
la emulsión y no la emulsión al agua.
- Siempre evitar mezclar diferentes clases, tipos y grados de emulsiones
en los tanques de almacenamiento y de transportación. Verificar
previamente la compatibilidad. Siempre hay que tener en cuenta que
emulsiones con la misma designación por grado pueden ser muy
diferentes químicamente y en su desempeño.
- Hay que evitar los repetidos bombeos y reciclados, pues se puede
disminuir la viscosidad e introducir aire, inestabilizando la emulsión.
- Se deben proteger las bombas, válvulas y tuberías de la congelación en
invierno. Drenar las bombas o llenarlas con anticongelantes de acuerdo
con las recomendaciones del fabricante. Se deben vaciar las tuberías y
dejar abiertos los tapones de las válvulas cuando no estén en servicio.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- Usar bombas con tolerancias apropiadas para manejar emulsiones, pues
las excesivamente justas pueden provocar adherencia y aglutinamiento.
- Para liberar a una bomba cuando está pegada se necesita utilizar un
método de calentamiento gradual y así evitará daños a la empaquetadura
o encamisado y que el asfalto se haga aún más duro. Caliente la bomba
a cerca de 70 0C para facilitar el arranque. Las bombas cuando se
encuentran fuera de servicio se deben llenar con solvente para evitar que
se peguen.
- Se deben colocar las tuberías de entrada y conducciones de retorno en el
fondo de los tanques para evitar el golpeteo de la emulsión y la formación
de espuma.
- Cuando se vaya a extraer emulsión se debe realizar desde el fondo para
minimizar la contaminación por la nata que se haya formado.
- Debe ser transportada en autotanques con placas deflectoras
(rompeolas) para evitar un posible rompimiento (figura 111.14), por efecto
del "chapoteo", y no se deben transportar en autotanques o tanques de
almacenamiento que tengan restos de materiales incompatibles (tabla
111.17).
- Se debe mezclar por circulación o agitación, aquellas emulsiones que han
estado en almacenamiento prolongado.
Figura 111.14.- Autotanque con placas deflectoras para el transporte de las
emulsiones.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Es muy importante evitar la contaminación de productos asfálticos, desde
que se fabrican hasta que son aplicados en la obra. Las causas que contribuyen a
que un material asfáltico falle en el cumplimiento de una especificación son
múltiples, pero la más común es la contaminación. Varias investigaciones han
demostrado que la mayoría de las muestras fuera de especificación tienen puntos
de inflamación muy bajos, penetraciones muy altas, viscosidad muy baja o
resultados erráticos en la destilación. Todas estas características son típicas de una
contaminación por solventes. Los experimentos han demostrado que 0.1 por ciento
de diesel en un cemento asfáltico puede disminuir el punto de inflamación hasta en
10 0C y aumentar la penetración tanto como 10 puntos (dependiendo de las
características del cemento asfáltico). Esta contaminación es solamente de 40 litros
en 40,000 litros o de un litro (aprox.) en una tonelada. Sin embargo, los efectos en
las propiedades del producto asfáltico son substanciales.
Ultimo Producto Cargado
Cemento Asfáltico
Asfalto Cortado
Emulsión Catiónica
Emulsión Aniónica
Crudo y Aceites
Residuales
Cualquier Producto No
Mencionado Anteriormente
Producto a ser Cargado
Emulsión
Catiónica
Vacío a ninguna
cantidad medible
Vacío a ninguna
cantidad medible
Puede cargarse sin
problema
Neutralizar
Vacío a ninguna
cantidad medible
El tanque se debe
limpiar muy bien
Emulsión
Aniónica
Vacío a ninguna
cantidad medible
Vacío a ninguna
cantidad medible
Neutralizar
Puede cargarse sin
problema
Vacío a ninguna
cantidad medible
El tanque se debe
limpiar muy bien
Tabla 111.17.- Guía para cargar productos asfálticos.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Las emulsiones recomendadas para el mezclado en frío son: ECR-70, ECM-
65, ECL-65, ECI-60 Y ECS-60 y la tasa de aplicación estará sujeta al diseño de la
mezcla por lo que es recomendable realizar mezclas de prueba, para ajustar
dosificaciones y/o verificar comportamiento pétreo emulsión, algunas
recomendaciones según el material utilizado se muestran en la tabla 111.18.
CARPETAS
Material Basáltico
Material de Origen
Volcánico
Material Calizo
Material de Río
BASES NEGRAS
Material Basáltico
Material de Origen
Volcánico
Material Calizo
Material de Río
RECUPERACIÓN
Recuperación
TIPO DE EMULSIÓN
ECM, ECL, ECS
ECM, ECL, ECS
ECM, ECL, ECS
ECM, ECL, ECS
TIPO DE EMULSIÓN
ECM, ECL, ECS
ECM, ECL, ECS
ECM, ECL, ECS
ECM, ECL, ECS
TIPO DE EMULSION MAS
ADECUADA
ECM, ECL, ECS
DOSIFICACIONES
TÍPICAS
120 - 150 Its/rrr3
130-160lts/m3
ISO-ieOlts/rrr*
140-160lts/m3
DOSIFICACIONES
TÍPICAS
70-100 Its/rrr3
80-110lts/m3
80 - 120 Its/rrr3
90-130 Its/rrr3
DOSIFICACIONES
TÍPICAS
80-110 Its/rrr3
Tabla 111.18.- Dosificaciones típicas de emulsión para mezcla.
De manera práctica el volumen de emulsión necesario, se obtiene como se
indica a continuación:
Metodología para Valuar el Estado Físico de _ _ ^ Caminos con Pavimentos Flexibles
Vol. de emulsión = Longitud X Ancho X Espesor (suelto) X Dosificación
(obtenida del diseño, con respecto al Peso Volumétrico
Seco Suelto)
Usualmente el abundamiento del material pétreo oscila entre un 25 y 30%
(volumen compacto VS volumen suelto).
El procedimiento de construcción del mezclado en frío se puede dividir en
dos tipos:
- Mezcla en el lugar o en plataforma.
- Mezcla en planta
En el caso de mezcla en el lugar o en plataforma se elaboran en el lugar de
aplicación, sobre el mismo camino o sobre una plataforma cercana a la obra.
Cuando se realiza la mezcla sobre el camino, se debe elaborar una cantidad tal que
permita construir tramos con el ancho y espesor compacto de proyecto.
Se necesita como equipo recomendable, una pipa de agua, petrolizadora,
motoconformadora(s), equipo de compactación y barredora mecánica o personal de
limpieza.
Su procedimiento de elaboración es el siguiente:
- Incorporación de agua para la humedad óptima de mezclado, abriendo en
cama, con motoconformadora, el camellón de agregado y regando el
agua sobre él con una pipa, se cubre el material regado con el del
camellón y se homogeniza con motoconformadora. Se repite la operación
hasta tener regada el agua necesaria sobre todo el material y una
homogenización completa.
- Incorporación de la emulsión, se acamellona el material y se procede de
nuevo a abrir cama con la motoconformadora, para incorporar la emulsión
regándola con la petrolizadora, para uniformizar la dosificación del
ligante; se cubre el riego con material del camellón y se homogeniza con
la motoconformadora. Se procede a acamellonar esta mezcla en el ala
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
del camino o de la plataforma contraria al lugar donde se encuentra el
camellón del agregado y proceder de nuevo a abrir cama con este último,
para repetir la operación hasta terminar de incorporar el total de la
emulsión. Enseguida se procede a mezclar todo el material del camellón
con la emulsión incorporada hasta lograr una mezcla homogénea.
Se recomienda no poner la emulsión en contacto con un agregado seco; es
fundamental incorporar la cantidad de agua recomendada, y que el agua del
mezclado debe ser compatible con la emulsión. El volumen del pétreo a mezclar
está en función de la cantidad y características del equipo del mezclado que
estará en óptimas condiciones de operación y los operadores deberán ser
calificados, para lograr la máxima calidad en el mezclado. No se debe dejar
arropada la emulsión asfáltica por el pétreo sin mezclarse
El mezclado con cuchilla es un proceso de mezclado de la emulsión y los
agregados en plataforma utilizando una motoconformadora y/o un "cross shaft
mixer". La motoconformadora y/o el "cross shaft mixer" mezcla los materiales por
medio de una serie de acciones de "volteo" y de "caída". Ciando se usa una moto,
el tablero de la moto debe ser ajustado para poder proporcionar la acción de
"volteo" a medida que la cuchilla se mueve a través del camellón. Después de
completar el mezclado, el camellón se debe mover a un lado de la vía para preparar
la mezcla para el tendido.
La mezcla en planta se realiza en planta estabilizadora, generalmente con un
dispositivo de mezclado a base de "paletas". Este sistema permite mejor
cubrimiento, mayor uniformidad y mejor calidad.
El equipo recomendable para este sistema es una planta mezcladora
convencional, cargador frontal, equipo de tendido, equipo de compactación,
accesorios de la planta (tanque de almacenamiento para emulsión y tanque de
almacenamiento para agua) y barredora mecánica o personal de limpieza.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
La elaboración de la mezcla se realiza de la siguiente manera:
- La alimentación del agregado se hace mediante camiones de volteo,
cargadores frontales, tractores, etc., depositándolo en una tolva
receptora, que tiene en su parte inferior una compuerta para controlar el
paso del material. De ahí pasa a una banda transportadora, que cuenta
con difusores de agua colocados a lo largo para proporcionar la humedad
de mezclado, y lo envía al mezclador de paletas. Adicionalmente existen
difusores de agua dentro del mezclador, para el caso de que se requiera
incrementar la humedad del mezclado.
- La alimentación del agua de mezclado se efectúa mediante bombeo de la
pipa a los difusores y generalmente el flujo se controla por medio de
válvulas.
- Para la alimentación de la emulsión, en la caída del pétreo de la banda al
mezclador, se ubican los difusores que adicionan la emulsión asfáltica. La
emulsión asfáltica es bombeada del almacenamiento al mezclador de
paletas a través de una tubería. El gasto es controlado con un medidor de
flujo variable, y debe ser el necesario para proporcionar el residuo
asfáltico recomendado por el laboratorio encargado de controlar la obra.
La emulsión se distribuye en el mezclador por medio de la barra difusora,
que debe ser móvil para ubicarla en el lugar más adecuado dependiendo
del agregado y del tiempo de mezclado requerido.
- La emulsión y el agregado, pasan por una serie de paletas que los
mezclan, proporcionando una mezcla homogénea y bien dosificada.
Elaborada la mezcla se descarga a los camiones o al piso, para ser
almacenada o transportada al lugar del tendido. El mezclador de paletas
está constituido por dos flechas paralelas que giran en sentidos opuestos
para que el mezclado sea lo más completo posible; a su vez las flechas
están provistas de brazos a 45 y 90° que tienen las aspas de mezclado,
estas últimas pueden moverse a la posición que se requiera para retardar
o acelerar el tiempo del mezclado.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
En ningún caso debe ponerse la emulsión en contacto con el material pétreo
seco, es muy importante que contenga la cantidad de agua recomendada. En
caso de que la humedad del material pétreo se encuentre por debajo de la
humedad de mezclado, se deberán utilizar los difusores de agua colocados
sobre la banda transportadora antes de llegar al mezclador para lograr la
humedad requerida. El agua empleada en el mezclado debe ser compatible con
la emulsión asfáltica utilizada. La emulsión deberá ser adecuada para las
características del material pétreo y la dosificación de esta deberá ser la
recomendada por el laboratorio encargado de controlar la obra.
Antes de llegar al mezclador, se deben eliminar los grumos de arcilla y material
orgánico que pueda contener el material pétreo, y antes de iniciar los trabajos de
mezclado, el laboratorio debe de calibrar la apertura de la compuerta de la planta
mezcladora, así como el dosificador de emulsión. El producto terminado se
muestreará periódicamente para verificar que los contenidos de asfalto y la
calidad de la mezcla sean las adecuadas.
Muchas veces un buen mezclado depende de la posición y desgaste de las
paletas mezcladoras por lo cual es importante monitorear constantemente su
posición y buen estado.
No es recomendable acarrear la mezcla cuando presenta un exceso de
humedad, por lo que se recomienda almacenarla el tiempo suficiente para que
pierda el exceso de agua y pueda tenderse y compactarse adecuadamente.
Este tipo de mezclado presenta las siguientes ventajas comparado con el
primero:
- Se utiliza menor cantidad de emulsión y agua, para lograr resultados
similares en cubrimiento, adherencia y manejabilidad (hay menor pérdida
de fluidos durante la elaboración). Por lo general se requiere de un 10%
menos de emulsión.
- Son más precisas las dosificaciones de los componentes (pétreo,
emulsión y agua).
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- Se disminuye sustancialmente el efecto de segregación (clasificación) del
material pétreo, ya que no depende de la habilidad del operador.
- Puede ser mayor la producción de mezcla.
Para la construcción de carpetas asfálticas con mezclas en frío, después de
haber realizado el mezclado de la emulsión asfáltica con el material pétreo, con
cualquiera de los procedimientos anteriores, se debe realizar el tendido de la
mezcla sobre el camino para luego compactarla de acuerdo al grado
recomendado por el laboratorio o la dependencia contratista.
Las principales máquinas utilizadas para el tendido son la motoconformadora
y la terminadora. En el caso de la mezcla en el lugar, se emplea la
motoconformadora ya que es el mismo equipo que se utiliza para realizar el
mezclado. Para la mezcla en planta se puede utilizar motoconformadora o
terminadora dependiendo de varios factores.
El tendido con motoconformadora presenta las siguientes ventajas:
- Mayor versatilidad en la obra, ya que puede utilizarse en la construcción
de las diversas capas del pavimento.
- Posibilidad de rehacer un perfil defectuoso.
- En caso de mal tiempo se puede colocar el material en el camellón y
esperar un período de buen tiempo.
- Puede adaptarse a superficies bastantes malas (caso de recargues en
caminos secundarios).
- Su empleo es más conveniente para caminos sinuosos, montañosos, etc.
- Fácil traslado entre obras cercanas con rapidez y facilidad.
Uno de los principales problemas que presenta el uso de motoconformadora, es
que puede llegar a presentarse la segregación del material cuando la operación
no se hace con habilidad.
El procedimiento del tendido a seguir es el siguiente:
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- En el caso de que sea mezcla elaborada en planta se transporta a la obra
y se acamellona en un ala del camino (para mezcla en el lugar ya se
encuentra acamellonada).
- Se realiza el barrido del ala contraria de donde se encuentra el material
acamellonado, con barredora mecánica o con el personal adecuado.
- Se liga la superficie barrida.
- Se tiende el camellón sobre el riego de liga.
- Se efectúa la misma operación de barrido y liga en el área contraria.
- Barrida y ligada toda la corona del camino se procede al tendido. Se
recomienda que al iniciar el tendido de la mezcla, la humedad de ésta sea
ligeramente mayor que la óptima de compactación, con el fin de que al
concluir el tendido la humedad sea la adecuada para una correcta
compactación.
- En caso de presentar la mezcla un exceso de humedad, será necesario
removerla con la motoconformadora antes de efectuar el tendido.
La terminadora se reserva en general para obras importantes y obras nuevas.
Esta máquina, originalmente diseñada para la colocación de mezclas en caliente,
se adapta bien para el tendido de mezclas en frío. Las principales ventajas que
presenta son:
- Con un buen operador, se obtiene un perfil impecable.
- Se disminuye al máximo la segregación.
- Mayor rendimiento en el tendido.
Las principales desventajas son:
- La mezcla deja atrapada la humedad, lo cual puede presentar problema
para la compactación, apertura al tráfico y alcanzar su estabilidad
máxima.
- Traslado muy lento de un lugar a otro.
El procedimiento de tendido con terminadora es el siguiente:
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- La mezcla es vertida por los camiones de volteo con una tolva colocada
delante de la máquina.
- A continuación es llevada por una banda transportadora hasta la unidad
extendedora colocada en la parte trasera, la cual está equipada con
brazos niveladores para extender el material en la forma deseada. Está
provista también de un sinfín transversal que reparte la mezcla en todo el
ancho del trabajo y de un dispositivo pre-compactador.
- El espesor de la capa tendida se controla por medio de dos tornillos a
cada lado de la terminadora, que suben y bajan a voluntad la caja
niveladora. Se recomienda condicionar con puertas laterales que limiten
el ancho del tendido.
La compactación de las mezclas asfálticas es una operación esencial que es
necesario no descuidar. La calidad de la capa asfáltica en gran parte es función del
cuidado que se tenga en esa operación.
La compactación tiene por objeto:
- Aumento de la estabilidad de la capa asfáltica.
- Disminución de asentamientos diferenciales posteriores.
- Acentuar la difusión del ligante dentro de la masa de suelo.
- Aumento en la impermeabilidad de la mezcla.
El equipo de compactación que se recomienda utilizar en este tipo de trabajo
para lograr resultados satisfactorios es el rodillo liso ligero de 6 a 8 toneladas y un
compactador neumático de 2 toneladas/rueda como mínimo.
Inicialmente se utiliza el rodillo liso para dar una cerrada a toda la superficie y
acomodar las partículas de la mezcla. Comenzando por las orillas para evitar
corrimientos. Para proseguir la operación de compactado se utiliza el compactador
neumático, de preferencia autopropulsado para evitar deterioros en la superficie. En
este caso, la carga por rueda es muy importante ya que se busca un efecto de
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
profundidad y no de superficie, por lo que esta máquina por su acción de amasado
permite alcanzar mejor el fin que se persigue.
Es muy recomendable aplicar poco a poco la compactación con neumático
(sobre todo en zonas con clima cálido y de alta evaporación), para permitir que el
agua atrapada en todo el espesor de la mezcla pueda salir a la superficie,
formándose costras (de 1 o 2 cms.) que se rompen al continuar la compactación. Si
se observa que la superficie que está compactada presenta movimientos o
desplazamientos por exceso de humedad, se deberá suspender la compactación.
Se debe tener especial cuidado en que las orillas alcancen la compactación
deseada.
III.3.3.- Recuperación de pavimentos o reutiiización de carpetas.
La recuperación de pavimentos es una técnica que ha ido avanzando en México
en la industria de la construcción de caminos, ya que los ahorros en la inversión
de las rehabilitaciones de carpetas son del 30 al 60% en comparación con las
técnicas tradicionales utilizadas por las dependencias, aunado a la reutilización
de los materiales pétreos dejando a un lado la localización de bancos, los cuales
cada día escasean más y que se encuentran limitados por el equilibrio ecológico
que debe haber en las regiones, además se puede prescindir de los acarreos
que se traducen en costos adicionales y muy elevados.
Por lo anterior, la técnica de recuperación de pavimentos es un opción muy
adecuada a bajo costo, y que consiste, básicamente en el desgarramiento del
material de la carpeta existente con todo o parte del material de la capa inferior
para mezclarlo con nuevos materiales asfálticos o naturales para producir una
base estabilizada de mejor calidad, para después aplicarle una superficie de
rodamiento asfáltica.
El reciclaje del material existente en el camino es uno de los puntos más
importantes de la recuperación de pavimentos, ya que es material que no habrá
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
que pagar de nueva cuenta, y reduce los gastos por materia prima, y al ser
mezclados con la carpeta, si esta fue formada con material asfáltico, resultará en
una base de mejor calidad a menor costo que la que se pudiera construir con un
procedimiento tradicional. Con esto, se entiende que los trabajos de
conservación rutinaria y periódica serán menores y tendrá mayor vida útil.
Otro de los aspectos que hay que tomar en cuenta, es el equipo que se
utiliza en otros métodos y el que se utiliza para el reciclaje de pavimentos,
teniendo en consideración que con otros métodos, se necesitaría tractores,
cargadores, unidades de acarreo, motoconformadoras, cisternas y equipo de
compactación, mientras que para el reciclaje se necesitan solamente la
recuperadora, una motoconformadora y un compactador, habiendo gran
diferencia en la cantidad de equipo y que por lo cual, los costos por utilización de
maquinaria y acarreo, así como el tiempo de ejecución disminuirán.
Para el diseño de la mezcla reciclada, es necesario conocer los materiales
que componen a la existente, por lo que habrá de realizarse muéstreos de los
materiales a reciclar tomando en cuenta que los materiales existentes pueden
presentar las siguientes características:
- Alto contenido de finos.
- Material degradado.
- Material contaminado.
- Por los diversos trabajos de conservación, amplia variedad de materiales.
De los muéstreos se deben obtener las siguientes propiedades:
- De los materiales asfálticos, penetración, punto de reblandecimiento,
punto de fragilidad Fraass.
- De los agregados, granulometría y plasticidad.
Con lo anterior, se estará en posición de determinar cuál será el método y
aditivos o rejuvenecedores a utilizar. Independientemente de la forma de
reciclaje, la profundidad de penetración clasificará las recuperaciones en (figura
111.15):
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
- Reciclado de carpeta asfáltica.
- Reciclado de carpeta asfáltica y parte de la base granular.
- Reciclado de carpeta asfáltica y total de la base granular.
Cuando la recuperación se refiera a la carpeta asfáltica solamente o con parte de
la base granular, se puede realizar en planta o en el lugar, en frío o en caliente,
sin embargo cuando se ataca a la carpeta y la totalidad de la base granular,
comúnmente se utilizan procedimientos en frío "in situ" con emulsiones o asfalto
espumado.
Figura 111.15.- Reciclado de profundidad total.
La emulsión que comúnmente se utiliza para el reciclado de carpetas es la
emulsión catiónica de rompimiento lento (ECL) o las emulsiones asfálticas
superestables o sobreestabilizadas (ECS).
Entre las máquinas recuperadoras se tienen las WR 2500, CR 4500, Wirtgen
2100 DCR y 1000 CR y las Cat RC-250, RC-350, RR-250 y la RM-350, donde el
primer grupo tiene un tambor de puntas de carburo de tungsteno disgregadoras y
las del segundo grupo tienen un tambor con paletas mezcladoras recubiertas con
carburo estándar.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
De acuerdo al tipo de aditivos utilizados para la recuperación, se consideran tres
casos:
Caso 1.- Es cuando la recuperación se realiza sobre un camino que ha recibido
tratamientos superficiales o una mezcla asfáltica con espesor menor de 4 cm., se
entiende entonces que la mayoría del material recuperado no tendrá material
asfáltico, recuperándose un espesor de 6 a 8 cms.
Para tráfico ligero y de 12 a 15 cms. para tráfico pesado. Se obtiene una
base negra con las características de una mezcla grava-emulsión, protegiéndola
con un tratamiento superficial o con una carpeta de espesor reducido. La
dosificación de la emulsión es de 4 a 7% normalmente. Este procedimiento
puede ser utilizado cuando no existan problemas de consideración notable en las
terracerías y el material existente mejora con la adición de la emulsión o de algún
aditivo.
Caso 2.- Se tiene material mezclado con asfalto y otro tanto sin asfalto,
obteniendo un espesor recuperado de 8 a 20 cms. con la mitad del espesor
recuperado con asfalto. La dosificación de la emulsión varía de 3 a 5%.
Este proceso se utiliza cuando existen grietas por fatiga, fisuración de la carpeta
por falta de adherencia con la capa inferior, grietas reflexivas y fisuración por
envejecimiento o agentes atmosféricos.
Caso 3.- Se recuperan materiales totalmente mezclados con asfalto y las
dosificaciones de la emulsión fluctúan entre 2 y 3% con espesores de 6 a 15
cms.
A continuación, se procederá a explicar las formas que existen para la
recuperación de pavimentos flexibles de acuerdo a la forma de tratamiento:
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
En planta
En frío
En caliente "S
Con emulsión asfáltica
rejuvenecedora en plantas
mezcladoras
En plantas discontinuas de
tambor secador mezclador o
doble tambor
In situ
Microondas
En frío
En caliente
J Con emulsión rejuvenecedora
Con asfalto espumado
I Con cemento asfáltico y/o
agente rejuvenecedor
.3.3.1- Reciclaje de pavimentos en planta
Para la recuperación de pavimentos en frío, la recuperadora fresará la
carpeta asfáltica, y si es el caso, la base granular en frío, disgregando el material, el
cual será trasladado a la planta de fabricación donde se le realizara un muestreo,
determinación del agregado virgen y emulsión rejuvenecedora a utilizar, para luego
aplicarle un proceso de triturado y/o cribado del material fresado, permitiendo que
después de haber obtenido el diseño de mezcla adecuado se obtenga una mezcla
en frío de alta calidad. La mezcla será regresada al tramo para renovar la carpeta
asfáltica por medios convencionales. Para el caso de que la fabricación de la
mezcla sea elaborada en caliente, en planta, se llevará a cabo el fresado del
material en frío como en el caso anterior. Se hará el diseño de la mezcla mediante
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
procedimiento Marshall o Superpave, después de haber determinado el agregado
virgen y el asfalto y/o rejuvenecedor a utilizar. El material fresado será triturado y/o
cribado y se llevará a cabo la fabricación de la mezcla en plantas de tambor -
secador - mezclador o doble tambor. La mezcla resultante se trasladará a la obra,
para el tendido, nivelado y compactado por medios convencionales.
Las altas temperaturas de los secadores pueden provocar el encendido del
material asfáltico fresado, con la posible modificación de sus características, por lo
que la planta deberá contar con dispositivos adecuados para proteger de los
quemadores la mezcla a reciclar.
Estos procedimientos se utilizan en rehabilitaciones para renovación y
regularización de la carpeta asfáltica y, en refuerzos colocando una sobrecarpeta.
III.3.3.2- Reciclaje en frío en el lugar (CIR).
Para el reciclaje de pavimentos en el lugar, en frío, se requiere que la
recuperadora haga su labor en dos pasadas o trabajar en tándem con otra. La
primera pasada disgregará la carpeta dejando una granulometría gruesa dejando
para la segunda pasada los siguientes objetivos:
- Disgregar el material pétreo hasta una granulometría utilizable máxima.
- Incorporar y mezclar la emulsión asfáltica o el asfalto rebajado.
Se deben muestrear los tramos que van a ser reciclados para determinar la
emulsión rejuvenecedora o asfalto espumado, el agregado virgen para corrección
de la granulometría, y en el caso de tener alta plasticidad, se debe considerar la
utilización de conglomerados hidráulicos (cal o cemento) en una proporción de 2 a
3%. Una vez determinado lo anterior, se procede a elaborar el diseño de la mezcla
mediante Marshall o Superpave.
Previo al ataque de la recuperadora, en caso de utilizarlos, los
conglomerados deberán ser colocados previamente sobre la carpeta al igual que el
agregado pétreo que deba de corregir la curva granulométrica, de acuerdo al
90
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
diseño. Seguido, la recicladora cortará, mezclará los agregados y conglomerantes,
y por medio de dispositivos especiales añadirá emulsión o asfalto espumado, para
luego tender el material mediante una rastra, o con la ayuda de una
motoconformadora. Este procedimiento reduce en gran medida el período de
ejecución. La compactación de la mezcla se realizará con un compactador
convencional. En este caso, la utilización de asfalto espumado reduce la calidad de
la mezcla debido a la deficiente revoltura de los materiales, por lo que se
recomienda utilizar emulsiones asfálticas. Este tipo de reciclado permite elaborar
tratamientos de bases y carpetas en espesores que van de 30 a 40 cms.
obteniendo una base de gran calidad y esta debe ser completada con la colocación
de un sello o sobrecarpeta.
Para el caso de que la elaboración de la mezcla se realice "in situ" en
caliente, se realizará con máquinas que precalienten, fresen, disgreguen e
incorporen el agente rejuvenecedor, permitiendo la adición de mezcla asfáltica
virgen simultáneamente y el tendido de la mezcla, para después compactar por
medios convencionales. El precalentamiento se puede realizar por gas butano, aire
caliente o rayos infrarrojos (microondas). La incorporación de la mezcla asfáltica se
puede realizar directamente en el esparcidor o encima de la mezcla reciclada.
Debido a las altas temperaturas, hay que controlar la fuente de calor por lo que los
espesores de la mezcla están limitados de 6 a 8 cms.
91
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Capítulo IV.- Valoración del estado físico del pavimento.
IV.1.' Valuación de daños.
El deterioro de la superestructura de las obras viales se inicia en el momento
en que termina su construcción, ya que éstas son sometidas de inmediato a los
efectos agresivos del medio ambiente tales como los cambios de temperatura, la
humedad, etc., los que aunados a los efectos destructivos del tránsito vehicular
determinan la amplitud de su vida útil (figura IV. 1). También hay que considerar
otros factores que determinan la vida útil de éstas, tales como la calidad de los
materiales empleados en su construcción, como los cuidados en los procesos
constructivos y hasta por un mal proyecto, por lo tanto, a partir del momento en que
una carretera es puesta en operación se hace necesario emprender un proceso
requerido para que las estructuras mencionadas proporcionen durante su vida útil
un servicio adecuado al usuario. Este proceso comprende un conjunto de acciones
denominadas conservación y rehabilitación.
Pr mora taso {Manten miento Ri Uruario) Seyumia fase iConservacion Periódica) Tfcicesafase ÍHcconstrucotonj
Figura IV. 1.- Gráfica típica del avance del deterioro de un camino con
respecto al tiempo.
La ejecución de estas acciones demanda la disponibilidad de recursos
económicos suficientes para que estas tareas sean oportunas y adecuadas para
que cumplan con su cometido, y poder prolongar su vida útil; sin embargo, a pesar
92
IRI (mikm) Avance del deterioro
0
Tiempo
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
de ello, con el tiempo se incrementa el número e importancia de los deterioros en la
superficie de rodamiento, lo cual se volverá incómodo y peligroso en su tránsito y
los costos de conservación se incrementarán, por lo que será necesario realizar
trabajos de rehabilitación o reconstrucción, lo que tendrá como objeto iniciar un
nuevo ciclo de vida útil de la carretera (Tabla IV. 1).
Por lo anterior es de suma importancia que se cuente con una evaluación de
daños y el grado de los mismos, para poder clasificar los diferentes trabajos a
ejecutar según las condiciones de deterioro que presenta la superficie de
rodamiento y los costos que éstas implican (figura IV.2), ya que las acciones
emprendidas en la conservación serán de carácter preventivo y correctivo, mientras
que las acciones de rehabilitación serán para mejorar la calidad de la superficie de
rodamiento y de acuerdo a las condiciones de tránsito futuro.
GRADO DE ACCIÓN
Actuación preventiva y
superficial
Renovación y regularización
superficial
Refuerzo del pavimento
Reconstrucción del pavimento
PROCEDIMIENTO
Tratamiento superficial
Sustitución de la carpeta
Modernización y
mejoramiento de capas
Reconstrucción
Tabla IV. 1.- Grados de acción para rehabilitación o reconstrucción.
93
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
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Figura IV.2.- Diagrama de valuación de daños para la propuesta de
alternativas de conservación.
Para la correcta valuación y propuesta de alternativas se debe tomar en
cuenta la clasificación de tramos, los procedimientos de construcción, las molestias
al usuario con los trabajos de de rehabilitación, el tiempo de ejecución, la inversión
necesaria y la confiabilidad de que el proceso seleccionado funcione
94
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
adecuadamente. También se deben utilizar ciertos parámetros técnicos para
identificar cada uno de los indicadores para calificar los distintos elementos de un
camino, como parte de un sistema de supervisión que en un momento dado permita
conocer el estado físico de la carretera, y elaborar la proposición de acciones a
realizar de forma adecuada y suficiente para alcanzar la calidad deseada, así como
la variación de estos conceptos a través del tiempo, mediante comparación de
visitas sucesivas.
Las calificaciones de los elementos, después de ser debidamente
procesadas, dan por resultado la "Calificación Ponderada del Estado Físico de un
Camino", cuyo valor toma en cuenta la importancia relativa de los distintos
elementos que lo integran.
índice de Servicio Actual (ISA).- Es una medida de servicio o comodidad con
que el usuario transita por la superficie de rodamiento. Este índice es medido en
una calificación de 0 a 5 y que decrece a medida que aparecen los deterioros con el
tiempo, hasta alcanzar un valor y límite tolerable, que es denominado nivel de
rechazo y que corresponde a las condiciones mínimas que el usuario puede
soportar desde el punto de vista de seguridad y comodidad. Este valor varía
dependiendo de la importancia de la carretera, en carreteras de 1er. orden es 2.5 y
en carreteras secundarias 2.0. Podemos definir también al nivel de rechazo como el
fin del ciclo de la vida útil de un pavimento.
Otro aspecto importante que hay que tener en cuenta en la conservación es
el relativo a los costos que implican las acciones correspondientes. En la gráfica
(figura IV.3) se observa que gracias a una conservación intensiva y costosa es
posible mantener el estado del pavimento ligeramente arriba del nivel de rechazo.
La figura también muestra el índice Internacional de Rugosidad (IIR) acumulativo
donde puede establecerse igualmente un nivel de rechazo para el estado físico del
camino, de tal manera que puede considerarse como un índice de que un
pavimento ha fallado en el momento en que los costos de conservación se tornan
95
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
excesivamente altos o se rebasa la deflexión patrón. En ocasiones se realizan
trabajos de conservación de espera debido a la falta de recursos para mantener un
poco por debajo del nivel de rechazo hasta que existan los recursos para la
conservación adecuada.
íND.CE DE SERVICIO (Equ valente)
1 —
tNDiCE INTERNACIONAL DE RUGOSIDAD, MR (m/km)
MANTENIMIENTO NULO
BACHEO SOLAMENTE
RESELLADOS
RECONSTRUCCIÓN
--SOBRECARPETAS
0 2 4 10 12 14 16 18 20 22 24 TIEMPO (Años)
12
11
10
' 8
— 7
— 6
— 5
— 4
— 3
2
1
• 0
Figura IV.3.- índice de servicio de acuerdo a las acciones de conservación
establecidas.
El índice Internacional de Rugosidad (MR) es un indicador de la rugosidad del
camino que depende de que tipo de camino es el que se está evaluando (figura
IV.4), pero que su fluctuación nos da una herramienta para evaluar el deterioro que
va sufriendo la superficie de rodamiento.
IIR (m/km = mm/m)
96
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
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Figura IV.4.- Variación del índice de Rugosidad Internacional (IIR).
También existen otros indicadores de orden económico que pueden utilizarse
para definir cuando ha concluido el ciclo de vida útil de un pavimento, siendo estos
los costos de operación, los cuales son erogados por el usuario y corresponden a
consumos de combustible, llantas, refacciones, mantenimiento del vehículo y su
depreciación, y tiempos de recorrido los cuales están ligados con el estado físico
del pavimento. Esto hace que se reduzca la velocidad de operación y que el
recorrido se torne incómodo e inseguro, lo que se traduce en congestionamientos,
accidentes y un mayor costo para los usuarios.
Por lo anterior podemos clasificar los diferentes trabajos a ejecutar según las
condiciones de deterioro en que se presenta la superficie de rodamiento y los
costos que estos implican; además de los trabajos de Conservación y
Rehabilitación o Reconstrucción, también podemos realizar otros tipos de trabajos
denominados de Modernización para adecuar las características del camino a los
nuevos requerimientos de tránsito, estas obras pueden comprender la modificación
de trazos de curvas, la construcción de cuerpos nuevos y obras similares.
97
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
En fin, el criterio para seleccionar los tipos de trabajo a ejecutar que requiere
en ese momento el pavimento existente estará de acuerdo a:
La importancia o prioridad del tramo
La magnitud del daño sufrido y la urgencia existente de su reparación
La disponibilidad del recurso existente para su atención
El sistema propuesto a seguir para la evaluación del estado físico del camino
y la programación de los trabajos de conservación rutinaria y periódica se muestra
en el diagrama (figura IV.5) donde se toman en consideración, tanto el estado físico
de la red, así como las necesidades de la red carretera, inclusive, de acuerdo a el
Plan Nacional de Desarrollo. Estas prioridades se enlistan de acuerdo a su
prioridad, con el objeto de programar adecuadamente los recursos disponibles del
gobierno, evitando programar acciones en caminos que puedan esperar al siguiente
ejercicio presupuesta!, o sobreproyectos, con los cuales sólo fracturan el
Presupuesto de Egresos de la Federación (PEF). En algunas ocasiones, se deberá
analizar si es más factible mejorar varios caminos de pequeña inversión, o un solo
camino de gran inversión, debiendo realizar un profundo estudio de factibilidad
técnica, económica y social donde se plasmen todos las características del camino
o, manejando paquetes, caminos.
98
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
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Figura IV.5.- Sistema propuesto para la conservación de la Red Carretera
Nacional.
Para valorar la comodidad y la seguridad de un camino, es necesario
efectuar una calificación del mismo denominada Calificación Actual Asimismo nos
determinará que tipos de trabajos debemos ejecutar: si la conservación rutinaria, la
rehabilitación o reconstrucción o la modernización. Esta calificación actual es una
de las etapas que se desarrollan dentro de la evaluación del pavimento y como
objetivo tiene proponer las obras necesarias para prolongar su vida útil y mejorar su
nivel de servicio.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Capitulo V.- Propuesta de Valuación de Pavimentos Flexibles.
V.I.- Proceso valuatorio.
El propósito del avalúo es esencial para establecer el contenido del reporte,
las condiciones que lo limitan y definir parámetros que condujeron a un análisis
adecuado de valor. Todo proceso de valuación tiene similar estructura la cual es la
siguiente:
1 - DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
Antes de aceptar cualquier asignación de avalúo es muy importante que
exista un claro entendimiento por parte del valuador y del cliente sobre los objetivos
y alcance del trabajo que se va a desarrollar. Para tal efecto es importante celebrar
una Carta-Convenio que contenga todos los aspectos relevantes del trabajo que se
vaya a desarrollar y entre los cuales podemos citar los siguientes:
Determinación de los bienes a valuar.
Objetivo del avalúo.
Propósitos del avalúo.
Alcance del avalúo.
Exclusiones del avalúo.
Valores a determinar con sus definiciones.
Fecha de referencia de los valores.
Fecha de referencia del inventario.
Información que se entregará al cliente (reporte del avalúo).
Tratamiento de otros problemas específicos de la empresa.
Acuerdo con el cliente sobre los honorarios.
100
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
2.- PLANEACIÓN DEL AVALÚO.
Para fines de valuación podríamos entender a la planeación, como la
determinación por parte del Perito Valuador en forma anticipada de qué hacer,
cómo hacerlo, cuándo hacerlo y quién lo va hacer; organizando sistemáticamente
los esfuerzos necesarios y con la intervención de ciertas estructuras y procesos de
decisión para concluir con la estimación del valor.
E! objetivo, propósito y alcance del avalúo deben haberse establecido antes
de poder llegar a la planeación; de tal manera que se pueda reflejar éste a través
de todo el proceso de valuación. La planeación del avalúo, descripción y detalle
dependerán de la naturaleza y alcances específicos del avalúo. Algunos avalúos
tomarán únicamente unas cuantas horas, otros llevaran meses recolectar todos los
datos necesarios, analizar e interpretar una propiedad o propiedades y sus
mercados apropiados. En la planeación se busca incrementar la eficiencia y la
precisión de todo el proceso de valuación que se llevará a cabo por parte de los
peritos. Como parte de la planeación del avalúo se deberán incluir los siguientes
pasos:
1. Identificación de los factores económicos pertinentes.
2. Identificación de los datos requeridos del mercado y de la propiedad.
3 Identificación de las fuentes de información (generales y específicas).
4 Identificación de la metodología, procedimientos y bibliografía.
5 Diseño del programa de investigación.
6 Contenido preliminar del reporte de avalúo.
7. Calendarización del trabajo (programa de actividades).
En general las ventajas de una adecuada planeación son muchas y en
particular podemos mencionar principalmente las siguientes:
Reducción del tiempo de trabajo.
Organización del trabajo.
101
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Eliminación de duplicidad de funciones.
Eliminación de tiempos muertos.
Aprovechamiento óptimo de los recursos (personal, información, costes,
tiempo, etc.)
Estimación y cumplimiento en los tiempos de entrega.
Distribución equitativa del trabajo.
Mayor efectividad en el trabajo de avalúo.
Eliminación de errores en el desarrollo del trabajo.
Consideración de todos los factores importantes del avalúo.
3.- IDENTIFICACIÓN DE LA PROPIEDAD
En este paso del proceso de valuación, la propiedad deberá ser identificada
clara y precisamente. Las propiedades que están siendo valuadas en un tiempo
particular deberán ser descritas de manera que se puedan distinguir de cualquier
otra propiedad similar.
El vocabulario usado por el perito valuador deberá ser claro para los lectores
potenciales de un reporte incluso aquellos que no estén relacionados con el tema.
Los aspectos literales y de interpretación de la descripción son tratados por
separados en el reporte del avalúo, como en el caso de respuestas específicas al
mercado, especialmente las pertenecientes a las características del valor calculado
y la condición física. En la identificación de la propiedad los principios de
identificación, contribución y análisis cualitativo son ejercitados, estos principios se
definen de la siguiente forma:
Principio de identificación.- establece que un bien genuino tiene ciertas
características que lo identifican, lo describen o una marca. Si las características de
identificación de una propiedad genuina corresponden a las mismas características
de la propiedad del bien valuado, éste será asumido como genuino; debiendo
contar con información previa que así lo acredite.
102
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Principio de contribución.- establece que el valor de una parte o componente
de un bien es la cantidad en la cual contribuya al valor del total, o bien, la cantidad
en la cual la ausencia de una parte o componente disminuye el valor del total. Este
principio reconoce que la comparación entre propiedades que no son exactamente
las mismas es posible, considerando el ajuste correspondiente.
Principio de análisis cualitativo.- establece que una opinión sólida de un
aspecto cualitativo o un valor relativo puede ser derivada de la comparación de las
características de la propiedad valuada con las características correspondientes de
otra propiedad seleccionada como estándar de comparación. De éste principio se
deriva la valoración de la condición física de la maquinaria y equipo.
Los principios de identificación y contribución requieren que el valuador
observe cada componente del total de la propiedad que se está valuando, y esto lo
lleve a establecer decisiones generales sobre que atributos esperaría encontrar en
una determinada propiedad. El análisis cualitativo brinda una apreciación del peso y
la estimación de elementos cualitativos a los cuales el mercado reacciona.
En este punto es muy importante el recolectar toda aquella información que
sirva para describir o identificar la propiedad que se está valuando en lo específico,
este tipo de información puede incluir descripciones previas, documentos oficiales,
planos, información técnica, información sobre modificaciones realizadas a la
propiedad, mantenimientos, etc.
4.- RECOLECCIÓN DE DATOS.
Una estimación de valor no es una suposición, sino por el contrario, es la
conclusión de una investigación construida y soportada por los hechos reunidos,
analizados e interpretados del mercado. Estas opiniones son frecuentemente
referidas a "hechos derivados del mercado" y son llamados datos de mercado; los
cuales son el fundamento de un avalúo.
103
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Estos datos de mercado representan la cantidad y tipo específico de datos
requeridos para un reporte, dependiendo del propósito y de la propiedad valuada.
Ellos también deben incluir datos generales del área y nivel apropiado del mercado
y junto con los datos específicos del mercado se establecerá las condiciones
prevalecientes de éste.
Existen numerosas fuentes de información para obtener referencias de
valores, las cuales deberán ser estudiadas con un mayor alcance posteriormente.
5.- SELECCIÓN DEL MÉTODO DE VALUACIÓN
Son tres los principales métodos de valuación, es muy importante que el
perito valuador los conozca y entienda claramente para poder aplicarlas de la forma
que más convenga de acuerdo al objetivo y propósito del avalúo.
La estimación de los valores se deberá basar en el uso de alguno de estos
métodos, ya sea en forma independiente o mediante la combinación de ellos.
La selección adecuada del método, dependerá del objetivo, propósito y datos
disponibles que tenga el perito para poder realizar su estudio.
Existen tres métodos o enfoques utilizados en la valuación que son el de
costo, el de mercado y el de ingresos.
Enfoque de costo.- Este enfoque establece que el valor de un bien es
comparable al costo de reposición o reproducción de uno nuevo igualmente
deseable y con utilidad semejante a aquel que se valúa. Se deberá tomar en
consideración la pérdida de valor debido al deterioro físico (edad y estado de
conservación), obsolescencia económica, funcional y tecnológica, para cada tipo de
bien apreciado, de acuerdo a sus características.
Enfoque de ingresos.- Este enfoque estima valores con relación al valor
presente de los beneficios futuros derivados del bien y es generalmente medido a
través de la capitalización de un nivel específico de ingresos. Se deberá considerar
debidamente fundamentada y soportada, la tasa de capitalización utilizada.
104
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Para la valuación de los bienes, principalmente se deberán considerar la
renta o ingresos que generaría el bien. Aunque siempre deberá tomarse en cuenta,
este enfoque solo será aplicable cuando estén claramente identificados en forma
separa los ingresos del bien. Es importante mencionar que bajo este enfoque no se
supone que la suma de las partes es igual al total y viceversa, esto es, que la suma
de ingresos de los bienes valuados pueda ser igual a los ingresos del negocio o
empresa donde se ubica y viceversa.
Enfoque de mercado.- Este enfoque supone que un comprador bien
informado no pagará por un bien más del precio de compra de otro similar. Se
identificarán cuando menos tres bienes que presentes características y condiciones
iguales o parecidas a las del bien valuado. Se especificarán claramente los factores
de homologación que, en su caso, se vayan a utilizar. Su utilización se deberá
justificar y el método se describirá dentro del avaluó.
Para nuestro propósito se analizara el enfoque de costo (físico) por que se
utilizaran los Valores para la Calificación del Estado Físico de un Camino
proporcionados por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes.
6.- CONSOLIDACIÓN Y ESTIMACIÓN FINAL DEL VALOR.
En este paso del proceso de valuación, el perito deberá concluir de una
manera razonable y lógica la consideración final sobre la opinión de valor. Si más
de un método de valuación fu usado, estos métodos deberán ser correlacionados
para obtener la opinión final de valor. Este paso concluye con la estimación
monetaria en la moneda requerida determinada por todos los pasos anteriores de la
metodología.
105
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
7.- CONCLUSIÓN DEL VALOR.
En este punto el perito presenta una investigación profesional de la cual
deriva la conclusión de valor. Si todos los pasos han sido completados en su
totalidad, esta conclusión de valor será documentada y confiable al lector.
8.- REPORTE DE AVALUÓ.
No existe un aspecto tan demandado, tan importante y tan significativo que
el hecho que elaborar el reporte del avalúo. Es demandado debido a que se
requiere que el perito articule y desarrolle las conclusiones; es importante debido a
que los hechos y análisis del avalúo comprometen al perito a tener obligaciones
muchas de ellas impredecibles en el futuro; y es significativo debido a que el
reporte del avalúo elaborado en un documento denota la capacidad,
profesionalismo y experiencia del perito. Un aspecto trascendental del reporte de
avalúo como conclusión del proceso de valuación, es que éste se encuentre
apegado al código de ética y que durante todo el proceso no se haya afectado
ninguno de los puntos que ahí se encuentran contenidas. Un reporte de avalúo
bien elaborado puede pasar cualquier prueba y ser entendido por cualquier lector si
en su forma y contenido reflejan la diligencia práctica y grado de experiencia de su
autor.
Este trabajo se enfocara en el Enfoque de Costos ya que como observamos
anteriormente es el método idóneo para obtener el valor de nuestro camino:
MÉTODO O ENFOQUE DE COSTOS
El enfoque de costos consiste en un estimado del costo de fabricación o
construcción de un bien igual o similar y que brindara la misma utilidad
disminuyendo la depreciación adquirida, la cual incluye la perdida de valor debido al
deterioro físico.
106
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Los pasos básicos para elaborar un avalúo son los siguientes:
• Obtener el Valor de Reposición Nuevo (VRN) o el valor de reproducción nuevo
(VRRN).
• Determinar la Depreciación física (DEP) debida al uso y desgaste y a la
exposición de los elementos naturales, en este punto utilizaremos el resultado
obtenido de la Calificación del Estado Físico de un Camino, proporcionado por
la Secretaria de Comunicaciones y Transportes.
• Obtener el Valor Neto de Reposición (VNR).
La estimación del valor de reposición nuevo (VRN) o el valor de reproducción
nuevo (VRRN), es el primer paso de la aplicación del método o enfoque de costos.
Se entiende como el costo estimado a precios de la fecha de referencia de un bien
nuevo, formando parte de una unidad productiva, que puede prestar un servicio
igual o similar al del bien que se esta valuando. Para obtener el valor de reposición
nuevo de un camino hay muchos procedimientos como el de ensambles, uso de
índices, obtención de un presupuesto de obra, etc., pero en este caso haremos uso
de los índices de ajustes de costo para obras viales que edita la Secretaria de
Comunicaciones y Trasportes mensualmente y no haremos uso de los índices del
Banco de México por que esta aplicación tiene la limitación de que los índices
inflacionarios que edita están calculados con base a una "Canasta Básica"
compuesta de precios de diferentes tipos de productos; lo que no refleja el
verdadero incremento del precio en el tiempo de los bienes valuados .
La Secretaria de Comunicaciones y Transportes através de la subsecretaría
de infraestructura y comisión de normas, especificaciones y precios unitarios, da un
reporte de por ciento de variación por cláusulas de ajuste de costos para obras
viales (Tabla B.l. del apéndice B), para obtener el porcentaje de variación se toma
el factor vigente acumulado entre el factor del mes contratado.
107
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
EJEMPLO DE APLICACIÓN DE INDICES PARA ESTIMAR EL COSTO DE
REPOSICIÓN PARA OBRAS VIALES.
La SCT cuenta con los presupuesto originales de los trabajos que realiza
(Tabla B.2. del apéndice B), como ejemplo utilizaremos : la Ampliación y
Modernización de la carretera Villahermosa-Escárcega tramo: Escarcega-Lim. De
Edos. Camp/Tabasco. Subtramo: Km. 280+000 al 288+000.
Para actualizar precios de terracerias pactados, se deberá tomar el factor
vigente entre el factor del mes contratado, esto es :
Precio pactado: $ 14,011,009.78 , 1 de marzo de 2001
Factor actualizado: 1 de abril de 2008
Tomado los factores acumulados del 1 de abril de 2008 y del 1 de marzo de
2001, de la Tabla B.l. del apéndice B , tenemos: 1.4088 /1.0764 = 1.3088 esto
es 30.88 %
Por lo que el precio actualizado al 1 de abril de 2008 será de :
14,011,009.78 X 1.3088 =$18,337,609.57
CONCEPTOS
imimmm PAVIMENTOS
OBRAS DE DRENAJE
TRAB/U0S DIVERSOS SSNAUaEMTOHÜReONTC
SEÑALAMI6HT0S6RT1CAL
TOTAL
VALORm
REfEREHCIA
$ 1* 01100918
S 2830298573
$ 2,01880358
S 543184882
S 425578 00
$ 182852 74
S 503831Í843
FECHA DE OMEN
MARIO DEL 2001
MARZO DEL 2001
MARZO OEL 2001
MARZO DEL 2001
MARZO DEL 2001
MARZO DEL 2001
FACTOR DE
REFEREN»
fSCTj
1W84
10674
11458
11456
11456
11458
FECHA ACTUAL
«BRIL DEL 2008
ABRIL DEL 2008
ABRIL DEL 2008
®mi DEL 2038
ABRIL DEL 2008 ABRIL DEL 2008
FACTOR
ACTUAL(SCTj
14088
1317?
15586
15586
15588
^5586
fmmiif REFERENCIA
13088
1234S
13805
13605
í 3505
13805
PORCENTAJE
DEVARlAClOíi
30 88%
23 45%
36 05%
35 05%
35 05%
38 05%
TOTAL
VilN
$ 18337 70957
$ 3493989535
í 214671083
$ 7417293 35
$ 57900303
$ 248772 94
$ 84259 385 06
108
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
ANÁLISIS DE LA DEPRECIACIÓN
Componentes de la depreciación.
Para la estimación del Valor Neto de reposición por el Método de Costos,
después de haber estimado el Costos de reposición nuevo, se le debe reducir la
depreciación.
La depreciación se define como la pérdida de valor por el costo de operación
ya que un activo pierde valor por razones de edad, uso y obsolescencia durante su
vida útil. La depreciación tiene tres elementos que son reconocidos en el método de
costos para la práctica de avalúos y son:
Depreciación física.
Obsolescencia técnico funcional y
Obsolescencia económica
Depreciación Física.
Durante la inspección se obtiene la información que nos permite determinar
todas las consideraciones necesarias para depreciar el bien. En el transcurso de la
misma se debe determinar la depreciación física debida al desgaste y deterioro y a
la exposición con los elementos naturales, para lograr esto haremos uso de la la
Calificación del Estado Físico de un camino la cual se basa en la apreciación
subjetiva de una persona o de un grupo de personas a cuyo resultado se le
denomina Calificación Actual.
El índice de Servicio Actual (ISA) y la Calificación Actual son numéricamente
equivalentes. La calificación actual verdadera será el valor medio de las
apreciaciones de un grupo de observadores. La calificación se hará considerando el
grado de comodidad que un usuario obtendrá al efectuar su recorrido. Para la
calificación de la red deberá efectuarse mínimo dos veces al año, antes y después
de la temporada de lluvias.
109
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Para calificar cualquier elemento de un camino se usará siempre la escala
que va de 0 (pésimo) al 5 (excelente), los datos con aproximación a un decimal, con
los siguientes valores intermedios (Tabla V.1):
Calificación
0
0 - 1
1 - 2
2 - 3
3 - 4
4 - 5
5
Estado del Elemento
Pésimo
Muy Malo
Malo
Regular
Bueno
Muy Bueno
Excelente
Tabla V.1.- Escala de valores para la Calificación del Estado Físico de un
Camino.
La calificación que se otorgue a un elemento se referirá siempre a toda la
sección considerada, por lo que dicha calificación debe reflejar el estado promedio
que guarda el elemento calificado dentro de la propia sección (corona, drenaje,
derecho de vía y señalamiento). La velocidad media aconsejable en el recorrido
para calificar el estado físico del camino dependerá de la topografía de la zona pero
no deberá exceder de los 60 km/hr.
Con relación a la inspección de las obras de drenaje, para asignarles una
calificación, el calificador deberá detener su recorrido por lo menos dos veces por
sección. Se deberá calificar solamente durante el día y cuando exista suficiente luz
natural, para poder apreciar debidamente el estado del camino.
En cuanto al avance diario del recorrido para calificar, no deberá exceder de
200 kms. cuando se trate de caminos pavimentados y de 150 kms. en el caso de
caminos revestidos.
110
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Al finalizar una sección, el calificador debe detener su recorrido para hacer la
evaluación de sus observaciones y anotar en un registro (Formato C.1 del Apéndice
C), las calificaciones de la escala 0-5 que determinó para cada uno de los
elementos del camino, de acuerdo con los lineamientos para calificar según la
Normativa correspondiente.
Cada elemento deberá calificarse en forma independiente, es decir, que la
calificación de un elemento no debe influir en la de otro, así como tampoco deberá
influir el proyecto geométrico del camino.
Para calificar un camino se consideran diversos elementos, los cuales
pueden evaluarse de acuerdo a su importancia en la función de proporcionar un
servicio eficiente, agrupando dichos elementos en aquellos que tienen relación con
el cuerpo del camino y los que se refieren al señalamiento, tomando en
consideración cuando se traten de caminos pavimentados, revestidos o rurales. Los
elementos por calificar y su valor relativo considerados para los caminos, se indican
a continuación:
CAMINOS PAVIMENTADOS
Elementos por Calificar Del Cuerpo Corona Drenaje Derecho de Vía Suma Del Señalamiento Vertical Horizontal Suma
Valor Relativo (%)
50 30 20 100
60 40 100
111
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Influencia para la calificación total Del Cuerpo Del Señalamiento
Suma
0.80 0.20
1
CAMINOS REVESTIDOS
Elementos por Calificar Del Cuerpo Corona Drenaje Derecho de Vía Suma Del Señalamiento Vertical Suma
Valor Relativo (%)
50 30 20 100
100 100
Influencia para la calificación total Del Cuerpo Del Señalamiento Suma
0.80 0.20
1
CAMINOS RURALES
Elementos por Calificar Del Cuerpo Corona Drenaje
Desyerbe y Arreglo de Taludes Suma Del Señalamiento Vertical Suma
Valor Relativo (%)
50 30
20 100
100 100
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Influencia para la calificación total Del Cuerpo Del Señalamiento Suma
0.80 0.20
1
Para la correcta calificación del estado físico del camino existen tablas en las
cuales nos indican las calificaciones correspondientes a las deficiencias observadas
de acuerdo a la intensidad en que ocurran.
Para la corona se debe entender por zona aislada pequeña (Formatos C.2 y
C.3 del Apéndice C) aquella parte de la sección donde las deficiencias se localizan
en longitudes que van desde los 5.0 hasta los 20.0 mts. Por zonas generalizadas se
entiende a las deficiencias que abarquen una longitud igual o mayor al 30% de la
longitud total de la sección.
Del drenaje (Formato C.4 del Apéndice C) se indican las calificaciones
correspondientes de acuerdo con el funcionamiento del escurrimiento y los defectos
físicos que se observen. Se consideran defectos físicos menores a las grietas,
cuarteaduras, socavación en los cimientos, y se estiman como mayores cuando la
reparación requiera de desviaciones del tránsito o se produzca estrangulamiento de
la calzada.
En lo concerniente al derecho de vía (Formatos C.5 y C.6 del Apéndice C) y
al señalamiento (Formatos C.7 y C.8 del Apéndice C) se indican las calificaciones
que deberán aplicarse en función de las deficiencias que se presenten y su
intensidad.
La calificación de una sección es el número que se obtiene sumando los
productos resultantes de multiplicar la calificación de cada elemento, con escala de
cero a cinco, por su valor relativo y por su correspondiente factor de influencia. Esta
calificación variará entre 0 y 500. La calificación del camino es el número que se
obtiene al dividir la suma de los productos resultado de multiplicar la calificación
113
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
para cada sección por su longitud de kilómetros, entre la longitud total
correspondiente a las secciones calificadas.
La calificación para un grupo o red de caminos, también llamada "Calificación
Ponderada", es el número que se obtiene al dividir la suma de los productos
resultado de multiplicar la calificación de cada camino por su longitud calificada,
entre la longitud total de los caminos calificados en el grupo o red.
Con los mismos procedimientos anteriores puede obtenerse la calificación
para cada elemento en el camino, al considerar los datos relativos al elemento de
que se trate, lo cual resulta conveniente porque así puede precisarse la atención
que haya tenido dicho elemento.
La calificación representa el estado físico actual; para su correlación se
establecen en lo general los siguientes rangos (tabla V.2):
Calificación
0
0-100
100-200
200 - 300
300 - 400
400 - 500
500
Estado Físico
Pésimo
Muy malo
Malo
Regular
Bueno
Muy Bueno
Excelente
Fco.%
0
16.66-33.33
33.33-50.00
50.00- 66.66
66.66 - 83.33
83.33 - 99.99
100
Tabla V.2.- Valores para la Calificación Ponderada del Estado Físico de un
Camino.
En la práctica se ha comprobado que el trabajo de los calificadores se facilita
con el uso de la forma que se adjunta como Formato C.9 del Apéndice C por medio
de la cual no se deja a la memoria el recuerdo obligado de todas las deficiencias
114
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
que se pueden observar en el recorrido de una sección. Con el uso de este formato
se registrarán mediante símbolos convencionales las deficiencias que se observan
y su condición o estado. La presentación de los resultados de la calificación del
camino los presenta la Unidad de Estudios de la Unidad General de Servicios
Técnicos de cada uno de los Centros SCT en el País, por cada tramo existente en
la Red Carretera (Formato C.10 del Apéndice C).
EJEMPLO DE APLICACIÓN DE LA CALIFICACIÓN DEL ESTADO FÍSICO
DE UN CAMINO.
Seguiremos utilizando como ejemplo, la Ampliación y Modernización de la
carretera Villahermosa-Escárcega tramo: Escarcega-Lim. De Edos. Camp/Tabasco.
Subtramo: Km. 280+000 al 288+000. De donde obtuvimos los siguientes resultados
mostrados en el formato para la presentación de la calificación del estado físico de
un camino C.10.
115
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
SECCIÓN
o c m 73
8
w m Z '
> 3 m z - i O
DEL KM
AL KM
CORONA
1 - Deformaciones
2 - Grietas (longitudinales, transversales, curvas)
3 - Grietas poligonales
4 - Calaveras
5 - Baches
6 - textura defectuosa
SUMA
COR=SUMA(V R =50)
CALIFIC CORONA = COR(F.I.= 0.80)
DRENAJE
1 -Alcantarillas, vados y canalizaciones
2 - Cunetas
3 - Pend Transversal, bombeo y sobreelevacion
4 - Lavaderos, bordillos, contra cunetas,
SUMA
DR=SUMA(V R =30)
CALIFIC DRENAJE = COR(F.I.= 0.80)
DERECHO DE VIA
1 - Vegetación > 40 cms
2 - Vegetación mayor a 1 50 mts
3 - Peligrosos al transito o al camino
4 - En las cercas
5 - utilización indebida
SUMA
DV=SUMA(V R =20)
CALIFIC DRENAJE = DV(F.I.= 0.80)
VERTICAL
1 - Señales (preventivas, restrictivas e informativas)
2 - fantasmas y Defensas
3 - Postes de kilometraje
SUMA
VER=SUMA(V R =60)
CALIFIC SEN. VER. = DV(F.I.= 0.20)
HORIZONTAL
1 - Raya central
2 - Rayas laterales
3 - Otras marcas
SUMA
HOR=SUMA(V R =40) CALIFIC SEN. HORIZONTAL = HOR(F.I.= 0.20)
CALIFICACIÓN DEL SEÑALAMIENTO POR SECCIÓN
280+000
281+000
4 5
-0 1
-0 3
-0 3
-0 5
-0 1
32
160
128
5
-1
0
0
4
120
96
5
-0 5
0
0
0
4 5
90
72
5
-1
-0 3
37
222
44 4
4
-0 5
-0 2
33
132
26 4
366 8
281+000
282+000
5
0
0
0
0
0
5
250
200
5
0
0
0
5
150
120
5
0
0
0
0
5
100
80
5
-1
-0 3
37
222
44 4
4
-1
-0 2
28
112
22 4
466 8
282+000
283+000
4 5
-0 1
-0 1
-0 2
-0 2
-0 3
36
180
144
4 5
0
0
0
4 5
135
108
4
-0 5
0
0
0
35
70
56
5
-1
-0 5
35
210
42
4 5
-0 5
-0 2
38
152
30 4
380 4
283+000
284+000
4 5
-0 1
-0 1
-0 3
-0 2
0
38
190
152
5
-0 5
0
0
4 5
135
108
5 '
0
0
0
0
5
100
80
4 5
-2
-0 5
2
120
24
4
-1
-0 5
25
100
20
384
284+000
285+000
4 5
-0 1 -0 2
-0 2
-0 3
-0 1
36
180
144
45
-0 5
0
0
4
120
96
4
-0 5
0
0
0
35
70
56
5
-2
-0 5
25
150
30
4
-1
-0 5
2 5
100
20
346
285+000
286+000
5
0 0
0
0
0
5
250
200
5
0
0
0
5
150
120
4
-0 5
0
0
0
35
70
56
5
-1
-0 5
35
210
42
4
-1
-1
2
80
16
434
286+000
287+000
4 5
-0 1
-0 1
-0 2
-0 2
-0 1
38
190
152
5
-0 5
0
0
4 5
135
108
5
0
0
0
0
5
100
80
4 5
-1 5
-0 5
2 5
150
30
4
-2
-0 5
1 5
60
12
382
287+000
288+000
5
0
0
0
0
0
5
250
200
5
-1
0
0
4
120
96
5
0
0
0
0
5
100
80
5
-0 1
-0 4
4 5
270
54
4
-0 5
-0 2
33
0
0
430
CALIFICACIÓN TOTAL DEL TRAMO 398 75
116
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Este tramo de carretera tendrá una Feo. 80 %, y se le considera como un
camino con estado físico bueno (tabla V.2.).
V.2.- Vida Útil
Actualmente de vida útil para una carretera varia ampliamente. Por
definición, la vida total de una propiedad es el periodo de tiempo que abarca desde
la fecha de instalación hasta la fecha en que esta se retira de servicio. Sin embargo
muchas cosas pueden afectar la vida útil de un bien y entre ellas se encuentra lo
siguiente:
• Falta de control de calidad al momento de la construcción.
• Transito imprevisto.
• Con que frecuencia a recibido mantenimiento.
• En que medio trabaja.
• Deficiencia estructural.
La vida útil también puede verse afectada por la presencia de mejoras
tecnológicas, leyes prohibitorias o nuevas normas y otras causa. Todos estos
factores se deben considerar antes de determinar la vida útil de un bien. La vida útil
de un bien puede variar de un usuario a otro, pero generalmente la vida útil de un
camino se determina desde el diseño estructural de 25 a 30 años para pavimentos
flexibles.
Para realizar el diseño estructural de un camino se determinan ciertos elementos
como son : Volumen (TDPA), composición vehicular, magnitud de las cargas,
presión de inflado de llantas, área de contacto, número de ejes, arreglo de ejes,
frecuencia de cargas, número de repeticiones de carga y velocidad de aplicación de
cargas. El diseño estructural se divide en dos partes:
1. Cálculo de espesores a partir del transito y de las características de los
materiales
117
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
2. Calculo de la la vida previsible por deformación permanente y por
agrietamiento a fatiga a partir de los espesores de capa, características de
materiales y transito
VIDA REMANENTE O VIDA RESIDUAL (Vr)
DEFINICIÓN
Lapso de tiempo en el cual el pavimento es capaz de soportar el numero de
repeticiones de carga sin que presente agrietamiento por fatiga en las capas
estabilizadas con algún ligante o deformaciones permanentes excesivas en las
capas no estabilizadas con algún ligante.
Unidad de medición, tiempo
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA Vr
Medio ambiente
Cambios de temperatura
Lluvia
Viento
Transito vehicular
Magnitud de las cargas
Frecuencia de aplicación de cargas
Calidad de materiales
Espesores del pavimento
MÉTODOS PARA DETERMINAR Vr
Fatiga
• Instituto Norteamericano del Asfalto (a partir de las deflexiones)
• Instituto de ingeniería de la UNAM (a partir de la resistencia de los
materiales)
118
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
• Elementos finitos (a partir de la resistencia de los materiales)
Deformación permanente
• Instituto de ingeniería de la UNAM
• Instituto Norteamericano del Asfalto
• Elementos finitos
Deterioro superficial
- AASHTO
La importancia en las consideraciones de la edad respecto a la depreciación
es que el camino al momento de ponerse en servicio como nuevo tiene 100% de
su vida útil remanente y el valor presente de su servicio futuro probable esta al
máximo. A medida que la vida útil consumida aumenta hay un decremento en el
valor de la propiedad debido a que la vida útil remanente es menor y en
consecuencia el valor presente de su servicio futuro probable se reduce. La vida
consumida se determina tomando en cuenta la información de acuerdo a la
investigación. La vida útil remanente se entiende como la vida probable que se
estima tendrán los bienes en el futuro, dentro de los limites de eficiencia productiva
y económica. La vida útil total es la vida consumida mas la vida útil remanente.
El porcentaje de depreciación debido a la vida útil, normalmente se calcula
en forma lineal, pero también existen otros métodos como el Método de Ross-
Heidecke y método de la parábola. .
Método de la Línea Recta
La ecuación general de la depreciación en Línea Recta12, tratándose de la
vida de un camino es:
% D.V.U = ( (VUT - n ) / VUT ) X 100
En donde:
12 MÉXICO, COLEGIO DE INGENIEROS MECÁNICOS Y ELECTRICISTAS A.C., Curso Básico de Valuación, México, 2001, 67 pp.
119
Metodología para Valuar el Estado Físico de __^______ Caminos con Pavimentos Flexibles
D.V.U = Porcentaje de depreciación debido a la vida consumida
VUT = Vida útil total
n = vida consumida
Ejemplo : Se tiene un camino que tendrá una vida de 25 años, entro en
servicio en el año 2001 ¿cuál será el porcentaje de depreciación en 7años?
% D.V.U = ( (25 - 7 ) / 25 ) X 100 = 72 %
Método de Ross-Heidecke
Este método es común porque toma en cuenta:
A. La Vida Útil Total (VUT)
B. vida consumida (N)
C. El Estado de Conservación (EdC)
ROSSHEIDECKE = (1-(N/VUT)A1.4)* k
Factor "K" para cada Estado de Conservación apreciado por el Valuador, el
cual se muestra en la siguiente tabla:
ESTADO DE
CONSERVACIÓN
10
9
8
7
6
5
4
0
K
1.000
0.990
0.975
0.920
0.820
0.66
0.47
0.000
120
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Ejemplo : Se tiene un camino que tendrá una vida de 25 años, entro en
servicio en el año 2001 ¿cuál será el porcentaje de depreciación en 7años si tiene
un Feo de 0.8 ?
Estado de conservación = 0.8 x 10 = 8
K = 0.975
ROSSHEIDECKE = (1-((7/25)A14)) X 0.975 = 0.81
% D.V.U = (0.81) X 100 = 81 %
Método de la Parábola
í n \ DVU. = \- —
\n + VUt)
En donde:
D.V.U = Porcentaje de depreciación debido a la vida consumida
VUT = Vida útil total
n = vida consumida
Ejemplo : Se tiene un camino que tendrá una vida de 25 años, entro en
servicio en el año 2001 ¿cuál será el porcentaje de depreciación en 7años?
% D.V.U =( 1 - ( 7 / ( 7 + 25 ) ) X 100 = 78.13 %
Obsolescencia Funcional
La Obsolescencia Funcional es la pérdida en valor o uso de un bien,
causada por ineficiencia o inadecuaciones del mismo bien cuando es comparada
con el bien que proporciona el Valor de Reposición Nuevo y este es más eficiente y
económico debido al desarrollo de tecnologías nuevas, esta diferencia es conocida
como "exceso de costo de operación". Algunos de los síntomas que demuestran la
existencia de Obsolescencia Funcional aparecen:
121
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
• Cuando existe un exceso en los costos de operación, es decir, que el camino
con el que se compara produce menores gastos de operación en los
vehículos que transitan por el, como por ejemplo: consume menos energía.
• Cuando existe un exceso de capacidad del camino, es decir, que el camino
con el que se compara permite un menor tiempo de recorrido.
• Cuando el camino no es tan útil como el camino con la que se compara, etc.
La Obsolescencia Funcional tiene que ver con la diferencia en producción y
capacidad que existe entre el camino que se esta valuando y el camino que
proporciona el Valor de Reposición Nuevo.
Por ejemplo:
Si el camino que se esta valuando permite un recorrido de 8 km en 5.5 min
de tiempo y el camino que proporciona el Valor de Reposición Nuevo permite el
recorrido en 4.8 min, entonces existe una diferencia entre los dos caminos de:
(5.5-4.8) + 5.5 =0.70 + 5.5 = 0.1272 = 12.72%
Este punto de vista esta apoyado en que ese camino proporciona utilidades
continuas y además se espera que siga produciéndolas en un futuro predecible.
Esta característica del camino tiene una relación muy estrecha con su valor, por lo
que, cualquier causa que provoque que el camino que se esta valuando produzca
menos de lo que se esperaba que cuando se construyo, conducirá a una
disminución de su valor.
Esta limitante es lo que se denomina Obsolescencia Funcional. Por lo que el
camino que se esta valuando tiene una Obsolescencia Funcional de 87.28%.
Obsolescencia Tecnológica
La Obsolescencia Tecnológica se define como la pérdida de valor resultado
de las diferencias que existen en el diseño y los materiales de construcción usados
122
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
en los bienes actuales comparadas con el diseño y los materiales usados en los
bienes que están siendo valuados.
La Obsolescencia Tecnológica se refiere a la diferencia que existe en diseño
y material de construcción entre el bien que se está valuando y el bien que nos
proporciona el Valor de Reposición Nuevo.
El exceso de material empleado en la construcción del bien que se valúa,
comparado con el material de que esta construido el bien que proporciona el Valor
de Reposición Nuevo, es conocido como "exceso de costo de capital", el cual
representa la diferencia del capital invertido en el bien que se esta valuando y el
capital que se requirió para obtener el bien mas económico y que sirva para el
mismo propósito que el bien que se valúa.
El exceso de costo de capital se mide con la diferencia que existe entre el
Valor de Reproducción Nuevo y el Valor de Reposición Nuevo del mismo bien.
Algunos de los síntomas que demuestra la Obsolescencia Tecnológica aparecen:
cuando se cambia el diseño de la carretera para mejorarla; cuando se fabrican
carreteras con mejores materiales, ya sean más resistentes o más ligeros.
En general todas las mejoras que proporciona la tecnología moderna
conducen a que los bienes antiguos presenten alguna Obsolescencia Tecnológica.
Por ejemplo: si la carretera que se está valuando tiene una vida de 25 años
y la carretera con el que la comparamos para obtener el Valor de Reposición Nuevo
puede alcanzar 30 años debido a los nuevos materiales de construcción empleados
que tienen mejores características, existe una diferencia entre las dos carreteras
de:
(30- 25) + 30 = 5 + 30= 0.1667 = 16.67%
Por lo que el valor de obsolescencia tecnológica será de % 83.33.
123
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
FACTOR RESULTANTE Y VALOR NETO DE REPOSICIÓN
El Factor resultante es el complemento del factor de demerito o sea aquella
fracción que mide el valor de un bien considerado como nuevo después de ajusfarlo
por su depreciación total.
Fre = Fed (edad) * Feo (conservación)* Fot (tecnológica) * Fof (funcional)
Fre = 0.78 X 0.80 X 0.83 X 0.87 = 0.45
Para la obtención del VNR solo tendremos que multiplicar el valor VRN o
VRRN por el factor resultante:
V.N.R. = $ 64, 269,385.06 X 0.45 =
V.N.R. = $29,214,623.00
La siguiente tabla muestra la aplicación de los factores así como el valor final
de nuestro camino:
124
tPA0
1 i
V.tfX
*
&m Fíd
COHSiR
FCo
oesouc TIC, FCN
i
06S0UC. FUIKIOIIAL
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2S,?14f!3
imim
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
V.3.- Relación Beneficio/costo
El costo de la modernización de la carretera Villahermosa-Escárcega tramo:
Escarcega-Lim. De Edos. Camp/Tabasco. Subtramo: Km. 280+000 al 288+000. (
una carretera alterna a la principal es de $100.000.000) es de 75,000,000.00 y
producirá un ahorro en combustible para los vehículos de $2.000.000 al año; por
otra parte, se incrementará el turismo, estimado el aumento de ganancias en los
hoteles, restaurantes y otros en $28.000.000 al año. Pero los agricultores se quejan
porque van a tener unas pérdidas en la producción estimadas de unos $5.000.000
al año. Utilizando una tasa del 22%, ¿Es aconsejable realizar el proyecto?
SOLUCIÓN
1. Si se utiliza el método CAUE para obtener los beneficios netos, se debe
analizar la ganancia por turismo es una ventaja, al igual que el ahorro de
combustible, pero las pérdidas en agricultura son una desventaja, por lo tanto, los
beneficios netos serán:
Beneficios netos = $28.000.000 + 2.000.000 - 5.000.000
Beneficios netos = $25.000.000
2. Ahora se procede a obtener el costo anual, dividiendo los $100.000.000 en
una serie infinita de pagos:
Anualidad = R / i
R = A. i
R = 75.000.000 * 0.22
R= 165,000,000.00
3. Entonces la relación Beneficio/Costo estaría dada por:
B/C = 25.000.000 /165,000,000.00
B/C= 1,52
El resultado es mayor que 1, por eso el proyecto es aceptado.
1. Por el método de VPN este problema se soluciona así:
126
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
$25.000.000 $25.000.000 $25.000,000
t í t . I I I ^ ... oo
75,000,000.00
2. Se calcula el VPN
VPN Ingresos = 25.000.000
0.22
VPN Ingresos = 113.636.364
VPN Egresos = 100.000.000
3. Entonces se tiene:
B/C= 113.636.364
75,000,000.00
6/0=1,52
Como puede verse, por este método el resultado es igual, por ello el
proyecto es aceptado por que el resultado obtenido es mayor que 1.
En el análisis Beneficio/Costo se debe tener en cuenta tanto los beneficios
como las desventajas de aceptar o no un proyecto de inversión.
127
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Conclusión
El Valor neto de reposición por el método de costos de la Ampliación y
Modernización de la carretera Villahemnosa-Escárcega, Tramo: Escarcega-Lim. De
Edo. Camp/Tabasco, subtramo km 280+000 al 288+000 es de $ 29,214,623.00 MN
a la fecha de abril del 2008. La cual se encuentra según la tabla de Valores para la
Calificación Ponderada del Estado Físico de un Camino (Tabla III.3) como un
camino con Estado Físico Bueno. Los resultados mostrados en el formato para la
presentación de la calificación del estado físico de un camino C.10 nos muestran
que el cuerpo (corona, drenaje, derecho de vía) de nuestra carreteras se
encuentra con un Estado de sus Elementos Buenos su calificación se encuentra
entre 3-4 según la tabla 111.2 que considera el valor de 5 como un estado excelente
del elemento. El señalamiento vertical tiene una calificación entre 3-4
considerándose un elemento Bueno y señalamiento horizontal tiene una calificación
entre 2-3 considerando su elemento como Regular. Si analizamos los eventos que
han ocurrido en el tramo carretero no podemos dejar de mencionar los daños
ocasionados por el Huracán "DEAN" en Agosto de 2007, que paso por el estado de
Campeche afectado la carretera Villahermosa -Escárcega, uno de los motivos por
el cual obtuvo la calificación antes mencionada.
En conclusión, podemos observar que el proceso de valuación de un camino
necesita ciertos factores, utilizando la ayuda de calificación del estado físico de un
camino proporcionado por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes,
obtuvimos el factor de conservación, también influyo la edad del camino
considerando su vida proyectada, la obsolescencia tecnológica y funcional son
factores esenciales para la determinación del valor.
La metodología propuesta es para las diferentes técnicas de pavimentación
como son las mezclas asfálticas en caliente, las mezclas asfálticas en frió con
asfaltos rebajados y las mezclas asfálticas con emulsiones asfálticas, ya que este
método considera esencialmente el estado de servicio que proporciona la carretera.
128
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
El valor obtenido servirá para conocer el valor que tiene nuestra carretera
luego de algún desastre natural, de cuanto se ha deteriorado, así como podrá ser
utilizado para fijar tarifas de peaje y no solo eso sino también realizar programas
de conservación y mantenimiento.
Los pavimentos flexibles, son más óptimos y versátiles a la hora de
utilizarlos, y las nuevas tecnologías aumentan considerablemente los beneficios de
usarlos, sin embargo, queda mucho por hacer, empezando por la capacitación de
todo el personal involucrado en la construcción, supervisión y vigilancia de la
modernización y conservación de la Red Carretera Nacional.
La programación de los recursos es muy importante, ya que puede definir si
se podría llevar a cabo un reciclaje de pavimentos, por ejemplo, para solucionar el
problema o si el problema requiere atención y no se tienen los recursos, realizarle
un trabajo de espera, como un bacheo seguido de un riego de sello. De igual
manera, se debe de programar de manera prioritaria, dejando a un lado los
compromisos políticos, y en lugar de construir caminos o realizar modernizaciones
innecesarias, se debe de recuperar la funcionalidad de la Red Carretera existente.
129
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Anexos
índice de Figuras
Figura I.1.- Sistema Carretero Nacional.
Figura I.2.- Evolución del Estado Físico de la Red Federal de 1994 a 2006.
Figura 1.3.- Sección de una Carretera.
Figura 111.1.- Refinerías existentes actualmente en la República Mexicana.
Figura III.2.- Diagrama de la recuperación y refinado de productos asfálticos del
petróleo.
Figura III.3.- Regiones geográficas para la utilización de asfaltos clasificados según
su viscosidad dinámica a 60oC.
Figura III.4.- Ensayes Superpave según la temperatura del pavimento.
Figura III.5.- Regiones Geográficas para la utilización recomendable de cementos
asfálticos Grado PG.
Figura III.6.- Pasos para el diseño SUPERPAVE.
Figura III.7.- Planta de producción continua (corriente de pétreos y asfaltos que
fluyen al mezclador).
Figura III.8.- Planta de producción discontinua (se hacen pasar por una báscula de
acuerdo al proyecto).
Figura III.9.- Emulsión vista en un microscopio.
Figura 111.10.- Emulsión y carga eléctrica que contienen sus glóbulos
Figura 111.11.- Esquema de un glóbulo que forma una emulsión aniónica y una
catiónica, respectivamente.
Figura 111.12.- Pasos por los que atraviesa una emulsión hasta tener la rotura
completa ante un material pétreo.
130
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Figura 111.13.- Instalación correcta e incorrecta de un tanque para almacenar
emulsiones.
Figura 111.14.- Autotanque con placas deflectoras para el transporte de las
emulsiones.
Figura 111.15.- Reciclado de profundidad total.
Figura IV. 1.- Gráfica típica del avance del deterioro de un camino con respecto al
tiempo.
Figura IV.2.- Diagrama de evaluación de daños para la propuesta de alternativas de
conservación.
Figura IV.3.- índice de servicio de acuerdo a las acciones de conservación
establecidas.
Figura IV.4.- Variación del índice de Rugosidad Internacional (IIR).
Figura IV.5.- Sistema propuesto para la conservación de la Red Carretera Nacional.
índice de Tablas
Tabla 111.1.- Requisitos de granulometría de los materiales para sub-bases de
pavimentos flexibles.
Tabla III.2.- Requisitos de calidad de los materiales para subbases de pavimentos
flexibles.
Tabla III.3.- Clasificación de los cementos asfálticos según su viscosidad dinámica
a 60oC.
Tabla 111.4.- Ajustes del grado PG seleccionado por clima de acuerdo con la
intensidad del tránsito esperada y con la velocidad de operación.
Tabla III.5.- Requisitos de granulometría para hule molido.
Tabla III.6.- Requisitos de calidad para emulsión asfáltica modificada.
131
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Tabla III.7.- Requisitos de granulometría del material pétreo para carpetas asfálticas
de granulometría abierta.
Tabla III.8.- Requisitos de calidad del material pétreo para carpetas asfálticas de
granulometría abierta.
Tabla III.9.- Requisitos de granulometría del material pétreo para carpetas asfálticas
de granulometría densa (únicamente para £L < 106).
Tabla 111.10.- Requisitos de calidad del material pétreo para carpetas asfálticas de
granulometría densa (únicamente para ^L. < 106).
Tabla 111.11.- Requisitos de granulometría del material pétreo para carpetas
asfálticas de granulometría densa (para cualquier valor de ][L).
Tabla 111.12.- Requisitos de calidad del material pétreo para carpetas asfálticas de
granulometría densa (para cualquier valor de ^L)
Tabla 111.13.- Temperaturas de Mezclado para mezclas en caliente.
Tabla 111.14.- Clasificación de los asfaltos rebajados.
Tabla 111.15.- Clasificación de las emulsiones asfálticas.
Tabla 111.16.- Temperaturas de almacenaje de emulsiones asfálticas.
Tabla 111.17.- Guía para cargar productos asfálticos.
Tabla 111.18.- Dosificaciones típicas de emulsión para mezcla.
Tabla IV. 1.- Grados de acción para rehabilitación o reconstrucción.
Tabla V.1.- Escala de valores para la Calificación del Estado Físico de un Camino.
Tabla V.2.- Valores para la Calificación Ponderada del Estado Físico de un Camino.
132
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
índice de Apéndices Apéndice A.
Tabla A.1.- Requisitos de calidad para cemento asfáltico
clasificado por viscosidad dinámica a 60oC.
Características
Del cemento asfáltico original: Viscosidad dinámica a 60oC; Pa's (Poises)
Viscosidad cinemática a 1350C; mm"/s = 1 centistoke) Viscosidad Saybolt-Furol a 1350C; s, mínimo
Penetración a 250C, en lOOg y 5 s; 10"1 mm, mínimo Punto de inflamación Cleveland; 0C, mínimo Solubilidad; %, mínimo Punto de reblandecimiento; 0C Del residuo de la prueba de la película delgada: Pérdida por calentamiento; %, máximo Viscosidad dinámica a 60oC; Pa's (Poises) máximo Ductilidad a 250C y 5 cm/min; cm, mínimo Penetración retenida a 250C; %, mínimo
CLASIFICACIÓN A C - 5
50 ± 1 0 (500 ±
100)
175
80
140
177 99
3 7 - 4 3
A C - 1 0
100 ± 2 0 (1 000 ±
200)
250
110
80
219 99
4 5 - 5 2
AC-20
200 ± 40 (2 000 ±
400)
300
120
60
232 99
4 8 - 5 6
A C - 3 0
300 ± 60 (3 000 ±
600)
350
150
50
232 99
5 0 - 5 8
1 200
(2 000) 100 46
0.5 400
(4 000) 75 50
0.5 800
(8 000) 50 54
0.5 1200
(12 000) 40 58
Tabla A.2.- Requisitos de calidad para cementos asfálticos AC-5 y AC-20
modificados.
Características (Nota: Los valores de sombreado claro son las
características tomadas en consideración para su aceptación y los de sombreado oscuro para analizar
en caso de discrepancias de las primeras) Del cemento asfáltico modificado: Viscosidad Saybol - Furol a 1350C; s, máximo Viscosidad rotacional Brookfíeld a 135°C; Pa*s, máximo Viscosidad rotacional Brookfíeld (tipo Haake) a 1770C; Pa*s, máximo Penetración
• A 250c, 100 g, 5 s; 10"1 mm, mínimo • A 40c, 200 g, 60 s; 10"1 mm, mínimo
Punto de infamación Cleveland; °C, mínimo Punto de Reblandecimiento; 0C, mínimo Separación, diferencia anillo y esfera; 0C, máximo Recuperación elástica por torsión a 250C; %, mínimo Resilencia. a 250C; %, mínimo Del residuo de la prueba a la película delgada, (3.2 mm, 50 g):
Tipo de cemento asfáltico (tino de modificador)
AC-S (Tipo I ó
II)
AC-20 (Tipo I)
AC-20 (Tipo II)
AC-20 (Tipo III)
AC-20 (Hule
Molido)
500 2
--
80 40
220 45 3 25
20
1000 4
-*
40 25
230 55 3 35
20
1000 3
""
40 25
230 55 3 30
20
1000 4
—
30 20
230 53 4 15
25
-""
7
30 15
230 57 5 40
30
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Pérdida por calentamiento a 1630C; %, máximo
Penetración a 40C, 200 g, 60 s; 10"1 mm, mínimo
Penetración retenida a 40C, 200 g, 60 s; %, mínimo
Recuperación elástica en ductilómetro a 25°C; %, mínimo
Incremento en temperatura anillo y esfera: 0C, máximo
Módulo reológico de corte dinámico a 760C (G*/Sen 8); kPa, mínimo
Módulo reológico de corte dinámico a 640C (G*/Sen 8); kPa, mínimo
Ángulo fase (8) [visco-elasticidad] a 760C; 0
(grados), máximo Ángulo fase (8) [visco-elasticidad] a 640C; ° (grados), máximo
i
• "
65
50
"
'
2.2
75
i
" 65
60
22
—
75
i
" 65
60
2.2
~
70
i
55
30
2.2
—
75
i
10
75
55
10
2.2
Tabla A.3.- Requisitos de calidad para asfaltos rebajados.
Características
Del asfalto rebajado: Punto de inflamación Tag; 0C, mínimo Viscosidad Saybolt-Furol a 50oC; s Viscosidad Saybolt-Furol a 60oC; s Contenido de solvente por destilación a 360oC, en volumen; %
Hasta 2250C Hasta 260oC Hasta3150C
Contenido de cemento asfáltico por destilación a 360oC, en volumen, %, mínimo Contenido de agua por destilación a 360oC, en volumen, %, máximo
Del residuo de la destilación: Viscosidad dinámica a 60oC; Pa*s (Poises), máximo Penetración a 25 0C, en 100 g y 5 s; lO - ' mm Ductilidad a 250C; cm, mínimo Solubilidad; %, mínimo
Grado FM-1
38 75-150
—
20 máx. 25-65 70-90
60
0.2
200 ± 40 (2 000 ± 400)
120-300 100 99.5
FR-3
27 —
250-500
25 min. 55 min. 83 min.
73
0.2
200 ± 40 (2 000 ±400)
80-120 100 99.5
134
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Tabla A.4.- Requisitos de calidad para emulsiones asfálticas aniónicas.
Chsifracim
S5 EAM-tiO EAM55 EAL55 EAL-60 EAIÓO
Delaemifun:
Contenido de 55 60 cemento asfilüco en masa, %, mtmrriD Viscoádad Saybolt- 5 Furnia 25° CÍS, mínimD Viscosidad Saybolt- — 40 Furola50oC;s, mínimo Asentamiento en 5 5 5 días; diferencia en%, máiámo Retmido enmalla N0 0.1 0.1 20 en la prueba dd 1ami^%máamo P&sarm1lRhP20yse 0.25 0.25 retienen en malla N0
Ú0 en la prueba dd 1amiz,%, rráiámo Cubrimiento dd agre^do seca;%, mínimo Cubrimiento dd agre^do húmedo; %, mínimD Msdbñidad oan cemento P órüand, % máximo Carpdécirieadelas ( - ) ( - ) partículas Demulábilidad,% 60 50mín.
mín.
60
15
5
0.1
0.25
90
75
( - )
30máx
65 55
20
25
5 5
0.1 0.1
0.25 0.25
90 90
75 75
2
( - ) ( " )
30máx
60 60
20 5
5 5
0.1 0.1
0.25 0.25
90
75
2
( - ) ( - )
___
Del i^sxlii) dp h díívtilKkín
Viscosidad dinámica 50 ± 100 ±20 aó0oC;Pa*s(P 10 (1000± poises) (500 ± 200)
100) Penelradóna250C, 100- 50-90 enl00gy5s; Id1 200 mtn SolubiHdad^o, 97.5 97.5 mínimo Dudibilidada250C; 40 40 cm, mínimD
50 ±10 (500 ±
100)
100-200
97.5
40
100 ±20 50 ±10 (1 000 ± (500 ± 200) 100)
50 -90 100-200
97.5 97.5
40 40
100 ±20 50 ±10 (1000± (500 ±
200) 100)
50-90 150-250
97.5 97.5
40 40
135
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Tabla A.5.- Requisitos de calidad para emulsiones asfálticas catiónicas.
acterísticas
De la emulsión Contenido de cemento asfáltico en masa, %, mínimo Viscosidad Saybolt-Furol a 250C; s, mínimo Viscosidad Saybolt-Furol a 50oC; s. mínimo Asentamiento en 5 días; diferencia en %, máximo Retenido en malla N0 20 en la prueba del tamiz; % máximo Pasa malla N0 20 y se retienen en malla N0 60 en la prueba del tamiz; %, máximo Cubrimiento del agregado seco; %, mínimo Cubrimiento del agregado húmedo; %, mínimo Carga eléctrica de las partículas Disolvente en volumen; %, máximo índice de ruptura; %
Del residuo de la destilación:
Viscosidad dinámica a 60oC; Pa*s (P poises)
Penetración1 a 25 0C, en
100gy5s; 10"1 mm
Solubilidad; %, mínimo
Ductibilidad a 250C; cm,
mínimo
Clasificación ECR-60 | ECR-65 | ECR-70 [ ECIV1-65 | ECL-65 | EC1-60 | ECS-60
60
—
5
5
0.1
0.25
—
—
( + )
—
<100
65
—
40
5
0.1
0.25
—
—
( + )
3
<100
68
—
50
5
0.1
0.25
—
—
( + )
3
<100
65
—
25
5
0.1
0.25
90
75
( + )
5
8 0 -
140
65
25
—
5
0.1
0.25
90
75
( + )
>120
60
5
—
10
0.1
0.25
( + )
15
—
60
25
5
0.1
0.25
90
75
( + )
>120
50 ± 10
(500 ±
100)
110-
250
97.5
40
50±10 (500 ± 100)
110-
250
97.5
40
50 ± 10
(500 ±
100)
110-
250
97.5
40
50 ± 10 (500 ±
100)
100-
250
97.5
40
50.± 10 (500 ± 100)
100-
250
97.5
40
50±10 (500 ±
100)
100-
400
97.5
40
50 ± 10
(500
±
100) 100-
250
—
—
1 En climas que alcance temperaturas iguales o mayores de 40oC, la penetración en el residuo de la destilación de las emulsiones ECR-65. ECR-70, ECM-65, ECL-65 Y ECS-6, en el proyecto se puede considerar de 50 a 90 * 10"1 mm.
136
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Apéndice B. Tabla B.1.- SECRETARIA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
REPORTE DE COMUNICACIONES DE POR CIENTOS DE VARIACIÓN POR CLAUSULAS DE AJUSTE DE COSTOS PARA OBRAS VIALES
Con Indices Nacionales de Precios Productor con Servicios (INPPS) CONCURSOS CELEBRADOS A PARTIR DEL 1 DE ENERO DE 2000
OFICIO
FECHA
1-111-00
27--V-00
26-V-oO
12-VII-oO
lO-VIII-oO
lO-VUI-oO
21-V111-00
19-lX-oo
27-X-oO
4-X1I-00
19-XII-oO
22-01
23-11-01
23-11-01
19~V-01
22-V-01
20-VI-01
24-V1I-01
22-VIII-01
24-1X-01
23-X-Ol
26-XI-Ol
19-XII-01
22-1-02
26-11-02
26-111-02
23-1V-02
23-V-02
25-VI-02
23-VII-02
NUMERO
3 561
3 1103
3 1297
3 1621
3 1750
3 1751
3 1827
32116
3 2244
3 2384
3 2513
3 115
3 276
3 420
3 623
3 797
3 934
3 1124
3 1235
3 1322
3 1490
3 1612
3 1701
3 092
3 224
3 325
3 354
3 472
3 802
3 671
APLICABILIDAD
FECHA
1 Diciembre 1999
1' Enero 2000
r Febrero 2000
1' Marzo 2000
í Abnl 2000
1' Mayo 2000
1' Jumo 2000
1' Julio 2000
1' Aoosto 2000
1' Seotlembre 2000
1 Octubre 2000
1-Noviembre 2000
I' Diciembre 2000
1 Enero 2001
1 Febrero 2001
1' Marzo 2001
1' Abnl 2001
1' Mayo 2001
1' Jumo 2001
1' Juho 2001
1' Agosto 2001
1'Septiembre 2001
1' Octubre 2001
' Noviembre 2001
• Diciembre 2001
' Enero 2002
' Febrero 2002
1' Marzo 2002
' Abnl 2002
!• Mavo 2002
1' Jumo 2002
TERRACERIAS
FACTOR
1 0226
0 9972
0 9993
1 0069
1 0115
1 0173
0 9831
0 9908
1 0037
1 0221
1 0008
0 9967
1 0295
0 9971
0 9964
0 9865
0 9887
0 9968
1 0037
0 9993
1 0156
1 0001
0 9917
0 9974
1 0141
0 9975
0 9991
1 0083
1 0203
1 0139
ACUMULADO
1 0000
1 0226
1 0199
1 0192
1 0263
1 0381
1 0560
1 0382
1 0284
1 0322
1 0550
1 0559
1 0524
1 0834
1 0803
10764
1 0619
1 0499
1 0465
10504
1 0496
1 0660
1 0661
1 0573
1 0545
1 0694
1 0667
1 0658
1 0746
1 0964
1 1117
ESTRUCTURAS Y
OBRAS DE
DRENAJE
FACTOR
1 0412
1 0027
1 0030
1 0257
1 0019
1 0048
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0 9964
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1 0015
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1 1588
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1 1667
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1 1808
PAVIMENTOS
FACTOR
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1 0476
1 0577
1 0827
1 1002
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HIDRÁULICO EN
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FACTOR
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PAVIMENTOS
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1 0836
10862
10999
1 1104
137
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
OFICIO
FECHA
23N11I-02
25-IX-02
23-X-02
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15-111-04
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15-V11-05
15-VIII-05
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AP1ICAB11IDAD
FECHA
1" Julio 2002
l "Aooslo2002
1" Seoliembre 2002
1" Octubre 2002
1" Noviembre 2002
1" Diciembre 2002
1 • Enero 2003
1" Febrero 2003
1" y arzo 2003
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1" Jumo 2003
1" Julio 2003
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1" Noviembre 2003
1 ' Diciembre 2003
1" Enero 2004
("Febrero 2004
1" Marzo 2004
1" Abril 2004
1" Mayo 2004
1" Jumo 2004
1 Julio 2004
1 Aoos to2004
1 Septiembre 2004
1 Octubre 2004
1 Noviembre 2004
1 Diciembre 2004
1 Enero 2005
1 Febrero 2005
1 Marzo 2005
1 Abril 2005
1 Mayo 2005
1 Jumo 2005
1 Julio 2005
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1 1439
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1 2701
1 2709
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12765
1 2753
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1 2530
ESTRUCTURAS Y
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DRENAJE
FACTOR
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PAVIMFNTOS
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1 1073
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1 1345
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12302
1 2234
CONCRETO
HIDRAUIICO FN
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FACTOR
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1 0011
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ACUMULADO
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ACARREOS PARA
TERRACERIAS y
PAVIMENTOS
FACTOR
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1 0002
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ACUMULADO
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1 2542
1 2413
1 2460
138
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
OFICIO
FECHA
15-1X-05
n-x-os I4-XI-05
15-X1I-05
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17-11-06
17-111-06
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15-111-08
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15-V111-07
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15-X-07
15-XI-07
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14-1-08
18-11-08
12-11-08
1 l-IV-08
14-V-08
NUMERO
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3 '36
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3-568
i "94
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FECHA
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1 Seatiembre 2005
1 Octubre 2005
1 Noviembre 2005
1 Diciembre 2005
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1 Febrero 2006
1 Marzo 2006
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1 Mayo 2006
1 Jumo 2006
1 Julio 2006
1 Agosto 2006
1 Septiembre 2006
1 Octubre 2006
1 Noviembre 2006
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1' Enero 2007
1' Febrero 2007
1' Marzo 2007
1' Abril 2007
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f Jumo 2007
P Julio 2007
i' Agosto 2007
l1 Septiembre 2007
i' Octubre 2007
¡' Noviembre 2007
•' Diciembre 2007
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!' Febrero 2008
i' Marzo 2008
1' Abril 2008
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1 3961
1 3816
1 3935
1 3826
1 3644
1 3834
1 3999
1 3995
1 4203
14108
1 3999
1 3997
1 3970
1 4196
1 4216
1 4054
1 4095
14144
1 4291
14194
14170
1 4088
ESTRUCTURAS Y
OBRAS DE
DRENAJE
FACTOR
1 0031
1 0025
1 0034
1 0009
0 9976
1 0201
1 0127
1 0049
1 0096
1 0062
10082
0 9957
0 9990
1 0007
0 9951
0 9985
0 9989
1 0268
1 0076
1 0083
0 9967
0 9939
0 9979
0 9985
1 0028
0 9987
0 9995
0 9972
10059
1 0292
10094
1 0014
1 0021
ACUMULADO
1 3706
1 3740
1 3787
1 1799
1 3766
1 4043
14221
1 4291
1 4428
14518
1 4637
1 4574
1 4559
1 4569
1 4498
1 4476
1 4460
1 4846
1 4961
1 5085
1 5035
1 4943
r4912
1 4890
1 4931
1 4912
1 4904
14863
14950
1 5387
1 5532
1 5553
1 5586
PAVIMENTOS
FACTOR
0 9996
10165
1 0387
0 9953
0 9841
1 0000
0 9964
1 0167
1 0249
10065
1 0251
0 9790
0 9891
10101
0 9900
0 9952
0 9998
1 0114
0 9980
1 0124
0 9935
0 9925
1 0000
0 9979
1 0177
1 0010
0 9871
1 0033
1 0052
1 0085
0 9890
0 9982
0 9943
ACUMULADO
12229
12431
1 2912
1 2851
1 2647
1 2647
1 2601
1 2812
1 3131
1 3216
1 3548
1 3263
1 3119
1 3251
1 3119
1 3056
1 3053
1 3202
1 3176
1 3339
1 3252
13153
1 1153
1 3125
1 3357
1 3371
1 3198
1 3242
1 3311
1 3424
1 3276
1 3252
1 3177
CONCRETO
HIDRÁULICO EN
PAVIMENTOS
FACTOR
1 0005
1 0070
1 0151
0 9991
0 9944
1 0139
1 0178
1 0114
1 0278
1 0142
1 0131
0 9921
0 9953
1 0003
0 9863
0 9981
0 9963
1 0228
1 0136
1 0147
0 9940
0 9881
0 9940
0 9955
1 0011
0 9988
0 9970
09916
1 0139
1 0255
1 0169
10012
10033
ACUMULADO
1 2986
1 3077
1 3274
1 3262
1 3188
1 3371
1 3609
1 3764
14147
1 4348
14536
14421
1 4353
14358
1 4161
1 4134
1 4082
1 4403
1 4599
1 4813
1 4724
14549
1 4462
1 4397
14413
1 4395
14352
1 4232
1 4429
1 4797
1 5047
1 5066
1 5115
ACARREOS PARA
TERRACERIAS y
PAVIMENTOS
FACTOR
1 0012
1 0070
1 0233
1 0036
0 9778
1 0001
1 0068
1 0115
1 0163
1 0081
1 0214
0 9864
0 9927
1 0128
0 9858
0 9931
10020
1 0122
0 9942
10121
0 9979
0 9982
1 0003
10003
1 0138
1 0007
0 9913
10087
1 0095
10068
0 9924
1 0007
1 0061
ACUMULAD O
1 2475
1 2562
1 2855
1 2901
1 2615
1 2616
1 2702
1 2848
1 3058
1 3163
1 3445
1 3262
1 3165
1 3334
1 3145
1 3054
1 3080
1 3240
1 3163
1 3322
1 3294
1 3270
1 3274
1 3278
1 3461
1 3471
1 3354
1 3470
13598
1 3690
1 3586
1 3596
1 3879
139
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
Tabla B.2.- PRESUPUESTO
SECRETABA OÉ COMUMC AOOIKS ¥ TRAMSPORTES OmCttm «1KRAL DE CARRETERAS FEDERALES
SUTOIRECC* IM BE COMSlR«fCaOII OE TERRACEWAS V l>AV»WITt»S mcmA m PKESUPUESTOS
CAFETERA: TRAMft:
VBJUUaatMOSA - B S C A R C K G A
ESCAKCECA-UMt: CAW» TABASCO
Jk SMBTRA^O: K COMTRATISTA: MARATHÓN S.A. K C.V. CONTRATO Ho.: S-D-CE-MfS-W-M
IKFOKMIIH COSTOS DE OBRA
No.
1
2
3
4
S
6
7
8
9
10
11
12
13
14
IS
18
17
cowxno
k-r^.• • litm^K^mm^íMtM, -v;r::¿¡£Sk DESMONÍS OOSCOSDesmoríe, pa wndad * otea terminad» { « s o MJ-H 0 4
CORTES Q09IXí<Ms Oespsitríes Etesperckaamio el msstem!, por ^líáad de obra temwscta i SKBO 003-H 03) De cortes
008WMB Desposes, ttesperdiaan* el materM, por unidad * obra termtíwtet inciso M3.H 03) Par» ¡tesplatte * terraplenes
0Q9O06AO1 Excaxactones, PUC'T (iriCtsoOiB-H.04; En cortes ¥ acScrofí es de^jo cié ía SMferassrste Cyando malería! «e táifece pma la teiMoon * tsrraplenes
003C»6A02 Excavaciowí, PUC'T íiix»o003.H.0<t) En corteí y « í o « i a l « defcíjo * te si*rasarte Cuando el mstenaf *e desperdicie
PRESTAMOS 009-E 04 Excavaciones da prestamos, por yrmlacl ds oí»a termcnaaa OB-EtMB de barwo («c»so OiM-HJKj Del banco propuesto por el corar atisía
TERRAaEMES 009FtBA2 Compactaaon, por unidad * obra tenninada 0»! terreno oaturai en el area ae desplante cte ios terraplenes Para eí reventa por ciento (90%)
O09FO9B3 Compactaaon por unidad de obra terminada üe la earns de los cortes xpom QQ5-M 091 Para el noventa y cinco por certo
£»9F11«2 Formíüxn i csMipsctaciOT, por undsd de obra termmaaa Deteraptenes «dteíonaaos con sus a ims de sobrssncho (naso OOS M11 j r » novertíi par cierto (90%) heluve acarraos
«3*1193 Formacon / compactaaon, por uriKMittde «Aratermrwia De terraptems «íeiunadas con sus cufias de a *emcho Para noventa por uento {95%) Incluye acarreos
CSSXm&l Excavaron en caías, en zonas mestaHes, para desplaníes de terraplenes Cuando ei malaml se «esperttete,
009F14a3 Mewlaao, tentkio v «repastado de la c^ía sutaasanje Cfnctso 0O5-H14J para 100% en capas aubra&ame en terraplén ocluye acarreos
009Fl4a2 Mezcla*, t e n * * y compactado de to cs^a siAras^-íe mciso 00S-M14) para 95% en «¡pas suisrassrte eo corte Incluye acarreos
009=148 3 Mejelado t e n * » y «mpaciado de ta capa sutanBante ¡.inciso OOS-H14) psrs 100% §fi ciepM s^rasarSe er¡ corte Incluye acarreos
009F14c3 EXATECO Pata 100% en cap» swfcrasarfe en corte
009F I1g06 Arrope * ítfude^ de k>s terrenes con el notarial efolenieto de despalmes y caías
OtISHBeOIExcas'aciortes ^ i canales de enirada i salida de íásras de atenajc PUC'T cuac)t«era que sea su clase y protundxiad
M I
#'"%'//.
%
%
$
$
$
$
$
$
$
$
%
%
%
$
$
$
%
6,5*3 42
1267
1267
3386
33 86
30 31
1219
1219
^ 02
60 OS
2739
6303
62 33
6303
4507
1546
9611
COKCURSAOA O Df pnoYtci o
GAtmOAO «tj
', UOU
J 591 00
3,431 M
4 41600
18,224 00
112,54! 00
13.711 00
9,74000
82,521 00
29,?4SO0
8,424.00
170091»
9384 00
5,679 00
10.081 00
494461»
663 00
COSTO
~, ^ » ' •,. - » . ' '
$
$
$
%
%
S
$
$
*
$
?9,!32 24
32,82? 97
486,920 77
149,525 78
817,064 64
3,411,117 71
187,137 09
116,73080
3,627,48842
1,788,484 70
235,787 78
1,072,077 27
584,904 72
357,94? 37
454,350 67
764,43616
65,046 93
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
1S
19
EXCAVACIÓN PARA ESTRUCTLRAS 047C02h Excavación para estructuras por unidad de obra terminada cualquiera que sea su clasificación y profundidad ( párrafo 022-H01 B )
RELLENOS 047D02d01 Relleno para la protección de estructura de obras de drenaje por unidad de obra terminada
.. .s. g-f*,*^.* * .„..,£'&&
43.776 00
25,607 86
20
22
23
24
25
26
27
28
29
31
32
33
34
35
36
37
36
39
40
CONCRETO HlfiRAULICO 047G11aOO Concreto hidráulico, por unidad de obra terminada colado
en seco concreto hidráulico de fc=1 OQkg/crrfi colado en seco en plantilla
047G11a03 Concreto hidráulico PUOT colado en seco concreto hidráulico de f'c=2Q0kgtem2 colado en seco PUOT en cabezote de obras de drenajes
047G11a05 Concreto hidráulico PUOT colado en seco concreto
hidráulico de fc=250kgfcm2 colado en seco PUOT en losa de obras de drenaje
ACERO PARA CONCRETO HIDRÁULICO Q47H04a02 Acero de refuerzo PUOT varillas de Ie=4000kg*m2 ALCANTARILLAS TUBULARES DE CONCRETO
047L03d02 Tubería de concreto PUOT Reforzado, de fc=260kg/cm2 Tubería de concreto hidráulico de lÜScm de diámetro de
047L03d02a Tubería de concreto PUOT Reforzado, de fc=280kgfcm2 Tubería de concreto hidráulico de 150em de diámetro de
Desasolve de obras de drenaje p u o t
Demolieran de cabezales, estribos y aleros de concreo tico
Retiro de tuberías de obras de drenaje existente
PUENTES 047C02b01 Excavado PUOT cualesquteran que sean su clasificación y profundidad (párrafo Q22-H01 e)
047G11a01p Concreto hidráulico PUOT (inciso 026-H10) colado en seco de f ' c ^ 00kg/cm2 en plantilla de 5cm de espesor
047G11a02p Concreto hidráulico PUOT (inciso 026-H1Q) colado en seco de f c= 250 kgtem2 en pilastrones, cabezal, diafragma y bancos
047H04a02p Acero para concreto hidráulico acero de refuerzo PUOT (inciso D27-H 03) varillas de le igual o mayor de 4200kg¿tm2
047D02C Rellenos de excavaciones para estructura PUOT
047D03 Capa de piedra quebrada de 25cm de espesor
047G11250 Concreto hidráulico PUOT (inciso 026-H10) colado en
seco de f'c=250kg/cm2 en losa de calzada
047G12 juntas de dilatación PUOT (inciso 026-H11) tipo frey mex t-50 o similar (E P 45)
047H04a02p Acero para concreto hidráulico acero de refuerzo PUOT (inciso 027-H 03) varillas de le igual o mayor de 4200kgfcm2
Q47T08 Parapetos de acero para ganado (t-3461) PUOT
047G11a06 Concreto hidráulico PUOT (inciso 026-H 10) colado en seco de f'c=250kg/cm2 en banquetas y guarniciones tipo t-331 1
047HQ4a02t Acero para concreto hidráulico acero de refuerzo PUOT (inciso 027-H 03) varillas de le igual o mayor de 4200kg/cm2
E P 50 Drenes duraflex de 3" o similar
1,662 72
2,427 85
2,71418
23 30
2,075 54
i
$
$
1
4,389 02
328 76
266 84
381 85
1,905 92
1,696 23
3,043 40
23 30
136 02
394 64
3,256 60
1,950 44
23 30
1701 66
3,256 60
23 30
46 42
12 00
89 20
64 00
3,962 Q0
40 00
67 83
150 00
11245
74 60
166 00
28 00
6,400 00
140 00
8 00
35 00
32 00
2,651 00
22
8 00
823 00
8 00
19,952 64
216,564 22
173,707 52
92,314 60
83,021 60
297,707 23
49,314 00
30,231 06
28,486 01
316,382 72
3,392 46
85,215 20
149,12000
19,322 80
3,15712
113,981 00
62,414 08
61,768 30
37,436 96
26,052 80
19,175 90
371 36
141
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
43
44
45
46
047011 -1 SO Concreto hidráulico de f'c=2S0kgfcm2 colado en plantilla en seco PUQT en cauce y zona de cimentación del puente por socavación
E P 44 Demolición de concreto reforzado en guarniciones y parapetos PUOT
E P 44b Retiro de juntas de calzada PUOT
E P 44c Demolición de concreto reforzado en losa de calzada PUOT
E P 44d Demolición de concretos en estribos PUOT
2,031 90
307 25
53 77
307 25
307 25
25 00
21 00
20 20
210
4 00
50,797 50
6,452 25
1,086 15
645 23
1,229 00
47
48
49
52
S3
54
GUARNCIOhES 047YD2b03 Guarniciones de concreto hidráulico coladas en el lugar De 1c=150kgfcm2 de 138 cm de secciones ( bordillos de 15 cm base mayor, Bern Base menor y 12cm de altura) PUOT RECUBRfcCNTO DE CUNETAS Ü47¥05a06e Recubrimiento de cunetas y contracunetas Cunetas Cuneta de concreto hidráulico de f'c=1 S0kg/cm2 cib agregados de tam max 19mm (3/4) PUOT LAVADEROS D47Y06e Lavaderos de concreto hidráulico de fc=150kfl/cm, incluye sus dentellones (a cada 2 5m) PUOT Con agregado lam max de 19mm (3/4), 8cm de espesor
DEF9JSAS METÁLICAS 047Y12b Defensas metálicas de lamina galvanizada tipo AASTHO M -180 o similar, incluyendo sus accesorios, por unidad de obra terminada De tres crestas sencillas CERCADO DE DERECHO DE VIA 047V14a Cercado de derecho de vía, con postes de concreto reforzado y cuatro (4) lineas de alambre de púas por unidad de obra terminada DEMOLICIÓN DE CUNETAS Demolición de cunetas ACCESOS Accesos PAREDERO DE AUTOBUSES 047Y23a Paradero de autobuses según proyecto tipo por unidad de obra terminada (EP
60 47
271 85
313 30
12,00000
80 44
53 77
9,933 76
420 00
16,000 00
1,050 00
24 00
6 00
725,640 00
880,794 00
234,975 00
í 1,287,040 00
S 56,458 50
í 238,410 72
% 1,607,547 60
55
56
57
60
62
63
64
SUB-BASE 0 8ASE ESACRFICADO OB. PAVIMENTO Q09F10c escarificado del pavimento del cuerpo actual
QB6EQ5bQ2a Sub base o bases PUOT sub base compactada al 100% del banco que elija el contratista, incluye su acarreo
Qa6E07c02a Base hidráulica PUOT Base hidráulica compactada al 100% del banco que elija el contratista Incluye acarreo MATERIALES ASFÁLTICOS 086G07c02a Materiales asfálticos por unidad de obra terminada Emulsiones asfálticas Empleados en riegos Emulciones asfálticas catiomca en riego de impregnación
086G07c02e Materiales asfálticos PUOT, Emulsiones asfálticas empleadas en riegos, emulsion asfáltica catiomca en riego de liga para carpeta asfáltica
D86G07c02g Materiales asfálticos PUOT Emulsiones asfálticas Catiomca en riego de liga para microcarpeta asfáltica
086GD8a Cemento asfálticos empleadas en concreto asfáltico PUOT Cemento asfáltico AC-20 o similar
Q86G08b Cemento asfáltico empleados en concreto asfáltico PUOT Cemento asfáltico ac-2D modificado con polímeros
BARRIDO 086IQ2 Barrido de la superficie por tratar (inciso 078-H 01)
OaSL CARPETAS DE CONCRETO ASFÁLTICO 086LD3a01 Carpeta de concreto asfáltico PUOT compactada al 95% incluye acarreo del banco que elija el contratista
086L06a Microcarpeta asfáltica de 3cm de espesor PUOT incluye acarreo del banco que elija el contratista (E P 16a)
3 91
3 86
S13
761 I
8,400 00
15,756 00
20,304 00
133,440 00
49,200 00
49,200 00
1,360,800 00
404,766 00
9 60
9,720 00
>^,fay.«fe¡<¡«a
377,412 00
4,140,676 80
521,750 40
189,91200
5,252,688 00
2,076,459 84
7,291,166 40
750 08 1 2,880 00 $ 2,160,230 40
142
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexibles
¿_¿u¡¡
86
6?
68
jzm,**¿.***ékLAmv*fm RECUBRtMIENTO CON PINTURA 047VW3f01b Recubnrnento cae superficies por unidad üe obra termnactet M-1 S Raya certrsl dtscortrw sencia con reítejartes ctíaf amar (lo de 15cm de ancho
047V*3t01 Recubrimiento de superficie PUOT M 1 3 raya certraí continua dcfcte color «marlto con refléjate de 15cm de ancho
047V«3d02b Peeutamwto de s^»rticies PUOT M 1 4 raya cer#al cortinu» con refleiartes color amario de iScm de ancho
047VW3f05d Recumbriffiíaito de superficies PUCT M-31 rayas cortrnuas yto discorírwaí en las orillas de cateada color blanco cobf SEÑALAMIENTO VERTICAL EN CÍRfíETEBAS 04?Y17c031 De reconiendaoon SK l i fce su crturon de seguridad De 86 v 300 un
ü4?Y1?c03k SK informMwa de recoroerafaoun conceda cambín fa luces De 86 x 239 ctn
047Y1?c03ka InformMiva de recomendación SIR obedezca tes De 36 x 239 on
047Yi7c03f informatwa de recomendación SP no tirar basura De 56
047Y17b04 SR 9 Velocidad vel roa* 11 Okm/h De 117 x 117 cm
M7Y17c01a Señales inform*«s de tdertifcaaon S» MMometraje conruta de 33 x 120 cm con escudo
047Yl7c0ib Señales nformaftver de idertrficacion SI ISMometraie sm nAa, de 30 x 76 cm sin escudo
047Y17SIO 7 Señales mtormativas de ntwmacion eeneral 510-7 Km (renta y seis de 56x300cm
047Y17SÍG-8 Sentries nforniMivas de informaoon aeneral SIG-S puerte ejido km trerta y seis * S&xSQOem
047Y17SIS-1 Señalesnfcrmrtivas deservicios! SB 1 de86x86cm omm Y DISPOSITIVOS m/msos 047Y17e0501 hdcadofes de alneamierto OD 8 Indicartares de rtneamierto (fantasma) de 13cm de «ameho y 10Ocm de a«ura
(«7Y18 </lAl£TAS 047Yl8a1 Viñetas con retejarte en dos caras por unidad de obra teriwnada blanco en ambas caras
047Y18*2 Viatetas con reflejarte en do* caras por unidad de obra lermtnatte amarillo en ambas caras
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Figura C.4.- Formato de valores según las deficiencias en el drenaje del camino.
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Figura C.6.- Formato de valores según las deficiencias en las zonas laterales de caminos rurales.
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Figura C.7.- Formato de valores según las deficiencias en el señalamiento vertical del camino.
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Figura C.9.- Formato auxiliar para la calificación del estado físico del camino.
Figura C.10.- Formato para presentación de resultados de la calificación del estado físico de un camino.
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Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexible
Glosario.-
Avaluó.- (Glosario de términos en valuación del M. en Ing. Enrique Augusto
Hernández Ruiz)
Resultado de proceso de estimar el valor de un bien, determinando la
medida de su poder de cambio de unidades monetarias y a una fecha
determinada. Es asimismo un dictamen técnico en el que se indica el valor
de un bien a partir de sus características físicas, su ubicación, su uso y de
una investigación y análisis de mercado.
Bien inmueble.- (artículo 750 del código civil)
Son bienes inmuebles:
I.- El suelo y las construcciones adheridas a él.
III.- Todo lo que este unido a un inmueble de una manera fija, de manera que
no pueda separarse sin deterioro del mismo inmueble o del objeto a él
adherido.
Valor de reposición nuevo.-
Valor que tienen los bienes en la fecha de referencia de un bien nuevo,
formando parte de una unidad productiva, que pueda prestar un servicio
igual o similar al del bien que se está valuando, mas la erogaciones en que
se incurrirá por conceptos de derechos y gastos de importación, fletes,
maniobras de instalación, de ingeniería , de detalles, etc. No se incluye
ingeniería básica, tiempo extra ni descuentos en los precios de los
materiales.
Valor neto de reposición.-
Se entiende como el valor que tienen los bienes en la fecha de referencia y
se determina a partir del valor de reposición nuevo, disminuyendo los
efectos debidos a la vida consumida respecto de su vida útil total, estado de
conservación y grado de obsolescencia relativa para la empresa.
154
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexible
Vida útil remanente.-
Se entiende como la vida útil probable que se estima tendrán los bienes en
el futuro, dentro de los limites de eficiencia productiva y económica para la
empresa.
Factor de Conservación.-
Se determina según estimación del valuador conjuntamente con la empresa,
durante la inspección física de los bienes, tomando en cuenta el tipo de
desgaste a que se ve sometido el activo, así como el tipo de mantenimiento
que recibe, auxiliándose de la opinión de proveedores y técnicos
especializados.
Factor de obsolescencia.-
Se determina según estimación del valuador conjuntamente con la empresa
durante la inspección física de los bienes, auxiliándose de la opinión de los
proveedores y técnicos especializados. La obsolescencia puede ser
técnico/funcional/económica.
155
Metodología para Valuar el Estado Físico de Caminos con Pavimentos Flexible
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