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INTRODUCCIÓN

Los pavimentos tienen la función primordial de brindar a una superficie de rodamiento segura, cómoda y lo más durable posible, bajo las más cambiantes condiciones climáticas y de tránsito.

En los pavimentos flexibles para las carreteras de altas prestaciones, estos están constituidos por una o varias capas de mezcla asfáltica y la seguridad y comodidad recaen en su superficie de rodamiento, formada habitualmente por una capa de concreto asfaltico elaborado y colocado en caliente.

El presente ensayo redactaremos a cerca de las capas de rodamiento asfaltico pero primero debemos de saber que es el concreto asfaltico.

El concreto asfáltico mezclado en vía, consiste en una o varias capas compactadas de una mezcla de agregados minerales, asfalto líquido, producido en la vía por medio de plantas viajeras, motoniveladoras, arados agrícolas o cualquier otro tipo capaz de mezclar agregados y asfalto sobre la superficie de la vía. Este tipo de concreto asfáltico se emplea se puede emplear como capa de rodamiento para tráfico liviano y mediano, como base de pavimentos flexibles para tráficos mediano y pesado o como capa intermedia.

Las mezclas calientes son aquellas que se construyen mediante el tendido y la compactación de una mezcla de materiales pétreos y cemento asfalticos mezclados a altas temperaturas.

Además abarcaremos sobre:

Tipos de materiales Su origen Temperaturas de aplicación Durabilidad Las normas que se utilizan al construirse Productos asfalticos

Capas de Rodamiento Asfaltico

Clasificación de los materiales asfalticos

Es un material termoplástico que está compuesto por una mezcla de hidrocarburos color café oscuro a negro que es aglomerante, que puede encontrarse en estado natural o ser destilado del petróleo. Está compuesto por asfáltenos que le dan el color y dureza, y por máltenos que le dan el valor cohesivo.

Las mezclas asfálticas, también reciben el nombre de aglomerados, están formadas por una combinación de agregados pétreos y un ligante hidrocarbonato, de manera que aquellos quedan cubiertos por una película continua éste. Se fabrican en unas centrales fijas o móviles, se transportan después a la obra y allí se extienden y se compactan.

Las mezclas asfálticas se utilizan en la construcción de carreteras, aeropuertos, pavimentos industriales, entre otros. Sin olvidar que se utilizan en las capas inferiores de los firmes para tráficos pesados intensos.

Las mezclas asfálticas están constituidas aproximadamente por un 90 % de agregados pétreos grueso y fino, un 5% de polvo mineral y otro 5% de ligante asfáltico. El ligante asfáltico y el polvo mineral son los dos elementos que más influyen tanto en la calidad de la mezcla asfáltica como en su costo total.

El Origen

Este material se encuentra en depósitos subterráneos de petróleo, también se puede encontrar superficial. Esto ocurre por fallas geológicas y sus propiedades serán de acuerdo al proceso natural que lo modifican.

El producto que se considera asfalto natural viene acompañado por material mineral.

Existen grandes depósitos de crudo de petróleo en el medio ambiente y por miles de años estos han correspondido a láminas superficiales de asfalto natural.

Clasificación

Los asfaltos pueden ser clasificados de acuerdo a sus propiedades físicas y químicas. Estos podrían ser clasificados como:

1.- Asfalto solido o duro: Sus propiedades aglutinantes e impermeabilizantes, posee características de flexibilidad, durabilidad y alta resistencia a la acción de la mayoría de los ácidos, sales y alcoholes.

2.- Asfaltos Líquidos: Son materiales de consistencia blanda o fluida.

2.1.- Asfaltos de Curado Rápido: Es aquel cuyo disolvente es del tipo de la nafta o gasolina, se obtienen los asfaltos rebajados de curado rápido y se designan con las letras RC (Rapid Curing), seguidos por un número que indica el grado de viscosidad cinemática en centiestokes.

2.2.- Asfalto de curado medio: El disolvente de este asfalto es queroseno, y se designa con las letras MC (Medium Curing), seguidos con un número que indica el grado de viscosidad cinemática medida en centiestokes.

2.3.- Asfalto de curado lento: El disolvente o fluidificante es aceite liviano, relativamente poco volátil, y se designa por las letras SC (Slow Curing), seguidos con un número que indica el grado de viscosidad cinemática medida en centiestokes.

3.- Asfaltos emulsificados: Son parte de los asfaltos

Emulsión asfáltica inversa: emulsión asfáltica en la que la fase continua es asfalto, usualmente de tipo líquido, y la fase discontinua está constituida por diminutos glóbulos de agua en porción relativamente pequeña.

Hay emulsiones que pueden utilizarse como protectores o regeneradores de otras capas Impermeabilizantes.

Otras son para imprimación y preparación de superficies para dar una primera capa

De acuerdo con la velocidad de rotura, las emulsiones asfálticas pueden ser:

3.1.- De rompimiento rápido: RS (Rapid Setting) Forman una capa relativamente dura y principalmente se usan para aplicaciones en spray sobre agregados y arenas de sello, así como penetración sobre piedra quebrada; que por ser de alta viscosidad sirve de impermeabilizante.

3.2.- De rompimiento lento. SS (Slow Seting). Las de quiebre lento (CSS) se utilizan para riegos de liga, riegos neblina (Fog Seal) y lechadas asfálticas (slurry seals).

3.3.- Las de quiebre controlado (CQS) se utilizan en lechadas asfálticas y micro-aglomerados en frío.

Temperaturas de Aplicación de los Productos Asfalticos.

Los materiales asfalticos tienen una aplicación a diferentes temperaturas, donde de acuerdo al tipo que sea, será la temperatura. El cemento asfaltico tiene una aplicación a una temperatura entre 120°C a 160°C.

Los asfaltos rebajados de| fraguado lento, medio y rápido tiene una aplicación a una temperatura entre 20°C a 100°C dependiendo de cada uno por diferentes tipos que van de 0 a 4. Estos son FL-0, FM-0 y FR-0 dependiendo del material que sea, se cambia la segunda letra.

Y emulsiones Asfálticas que se aplican a una temperatura entre 5°C a 40°C

Durabilidad

Para la medición de a durabilidad del asfalto y medir que tanto puede soportar retener sus características originales se emplean dos ensayos.

Ensayo de película delgada. Consiste en éter una muestra a un horno rotatorio que simula el envejecimiento que ocurre en las plantas durante la elaboración de las mezclas que se expone al calor y al flujo de aire.

Ensayo PAV. Después del primer ensayo, es colocado en el PAV y envejecido por 20 horas. El ensayo se realiza a distintas temperaturas dependiendo del clima en que el pavimento será construido.

Normas

Los productos asfalticos deberán reunir los requisitos establecidos por las especificaciones de petróleos mexicanos.

Primero tenemos la temperatura de mezclado. La temperatura del apagado pétreo no deberá exceder de 120°C

El grado de compactación no deberá ser menor del 95% del peso volumétrico máximo de la mezcla compacta.

La permeabilidad de la carpeta, tomada después de 5 a 10 días de hecha, no deberá ser mayor de 10%.

Proceso de aplicación

Los pavimentos flexibles se pueden clasificar en:

1.- Tratamiento superficial que se aplica sobre la base de un pavimento ya conformado, compactado impregnada y seca.

1.1.- Tratamiento superficial doble que sobe la base del pavimento de al igual que el anterior, después de aplicarlo se cubre con material pétreo del número 2, después de dos o tres días se repite el proceso pero ahora se agrega material pétreo del número 3.

1.2.- Tratamiento superficial triple, es el mismo procedimiento que el tratamiento superficial doble, pero en este se cambian los materiales primero por material pétreo del número 1 y después por material pétreo del número 2.

2.- Macadam Asfaltico. Este consiste de capas sucesivas de piedras progresivamente más pequeñas de abajo hacia arriba, donde cada capa se extiende y se acuña mediante compactación por vibración después de lo cual se baña con producto asfáltico.

3.- Mezcla en el lugar. Se lleva a cabo revolviendo los agregados pétreos con el producto asfáltico mediante el uso de moto conformadoras o mezcladoras ambulantes.

4.- Mezcla en Planta por Dosificación por Volumen. Se llevan a cabo generalmente calentando el asfalto y muchas veces calentando también el agregado pétreo. Estas son parecidas a las hechas en el lugar.

5.- Concretos Asfálticos. Son mezclas elaboradas por peso en planta estacionarias, que calientan los agregados y empleando en su elaboración cementos asfálticos. Después de haberse calentado, el agregado se cribará con los tamaños especificados, que se depositarán en compartimientos, preparados para ser mezclados con el cemento asfáltico.

Asfalto Grado PG.

Este asfalto es aquel que cuyo comportamiento está definido por la temperatura donde será aplicado para asegurar el desempeño adecuado para resistir la deformación o los agrietamientos por los cambios de temperatura.

Grado de Desempeño (PG).

Es el rango de las temperaturas máximas y mínimas en las que el cemento asfaltico tiene un mejor desempeño.

En México hay una división por 3 tipos de zonas donde se define el PG que será utilizado en cada zona. En la primera zona es el PG 64-22, en la zona dos PG 70-32, siendo este el que mayor área de recomendación para el territorio mexicano y la zona tres con el PG 76-32, siento solo recomendado para tres estados de la república.

Requisitos de calidad para cementos asfálticos grado PG

Primero se hacen pruebas que simulan las condiciones de envejecimiento; segundo, se verifica que cumpla con las normas de calidad de la secretaria de comunicaciones y transportes

Transporte y almacenamiento de materiales asfálticos grado PG

Con el propósito de evitar la alteración de las propiedades de los materiales asfálticos Grado PG antes de su utilización en la obra, ha de tenerse cuidado en su transporte y almacenamiento, atendiendo lo señalado para ello en la Norma N·CMT·4·05·001, Calidad de Materiales Asfálticos que nos dice:

Los materiales asfálticos se transportarán desde el lugar de adquisición hasta el de almacenamiento, utilizando pipas, carros-tanque de ferrocarril o buques-tanque, que cuenten con los equipos que permitan calentar el producto cuando así se requiera. Los tanques serán herméticos, y tendrán tapas adecuadas para evitar fugas y contaminaciones. El transporte se hará observando las Normas Oficiales Mexicanas aplicables, sujetándose en lo que corresponda, a las leyes y reglamentos de protección ecológica vigentes.

Criterios para aceptación o rechazo

Antes de su utilización, el Contratista de Obra, o el proveedor, entregará a la Secretaría un certificado de calidad por cada lote o suministro, para garantizar las normas de calidad expedida por un laboratorio.

Asfaltos modificados

Son los Asfaltos que presentan propiedades térmicas y geológicas de mejor desempeño con una mejor cohesión y menor deformación ante los cambios de temperatura.

Estos productos disminuyen las fisuras por fatiga y aumenta la resistencia a las deformaciones que puedan ser causadas por los cambios de temperatura.

Polímeros

Los polímeros son hechos para mejorar el comportamiento de las mezclas asfálticas a diferentes temperaturas.

Nuevos productos asfálticos

Betunes que son una mezcla hidrocarburos que tiene un buen comportamiento ecológico a altas temperaturas consiguiendo una correcta manipulación y una buena resistencia al envejecimiento para prolongar la vida de la carretera.

Betunes con polímeros que son diseñados para resistir el aumento de tráfico pesado y dando una mejor cohesión a la mezcla para resistir la fatiga siendo muy elásticos.

Productos asfalticos

Roca asfáltica: es una roca caliza que se impregna con asfalto.

Asfalto de imprimación: este es líquido que penetra en la superficie.

Pintura asfáltica: producto asfáltico líquido que contiene minerales.

Gilsonita: asfalto natural que se presenta en grietas de rocas o filones de los que se extrae.

Proceso constructivo

El pavimento es una estructura que tiene una o más capas de materiales que son seleccionados de acuerdo a lo que se requiere y son colocados sobre el terreno natural o nivelado, recibiendo las cargas del tránsito en forma directa.

Estas capas son:

Sub-rasante que es la que soporta las capas del pavimento

Sub-base donde se emplea un material económico

Base que proporciona resistencia que le transmite los esfuerzos que produce el transito

Capa de rodadura es la capa final que se construye para la circulación de los vehículos

ConclusiónLa diversidad de usos que posee el asfalto es muy grande.

Es un material muy importante dentro de la construcción civil y debe ser considerado en todo momento.

Las principales características del asfalto son su durabilidad, su resistencia al deslizamiento, su flexibilidad, su maleabilidad, su trabajabilidad, su uso económico y su impermeabilidad. Los productos asfálticos para impermeabilización, han evolucionado vertiginosamente, llegando a formar uniones entre el asfalto y otros materiales que optimizan la impermeabilidad, flexibilidad y durabilidad del producto.

Es un producto que ha existido entre nosotros desde que el mundo es mundo y que con el pasar de los años y el venir de las olas tecnológicas ha ido evolucionando a la par de las necesidades del hombre y de la construcción civil.

Además de conocer las normas y requisitos que se deben llevar acabo para la construcción de un pavimento asfaltico, tanto en conocer los materiales y el procedimiento constructivo. Saber e identificar lo más importante que se lleva para realizar una carretera asfáltica.

En conclusión y mi opinión en relación con base a lo visto en este ensayo se ve claramente que el tipo de pavimento que tiene más ventajas, es el pavimento rígido, pero el inconveniente para la mayoría de los estados y municipios es la alta inversión. Si realmente se hiciera una evaluación en la que se compararan los gastos de mantenimiento del pavimento flexible, saldría en ventaja el pavimento rígido.

BIBLIOGRAFIA

http://www.construmatica.com/construpedia/Tipos_de_Asfalto

http://www.entradas.zonaingenieria.com/2012/06/asfaltos-liquidos-y-emulsiones.html

LIBRO: CMT. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES PARTE: 4. MATERIALES PARA PAVIMENTOS TÍTULO: 05. Materiales Asfálticos, Aditivos y Mezclas CAPÍTULO: 001. Calidad de Materiales Asfálticos a CAPÍTULO: 004. Calidad de Materiales Asfálticos Grado PG