Las juntas en pavimentos rgidos.Finalidad de las juntasLas juntas en los pavimentos de concreto son necesarias por las siguientes razones: Por requisitos de construccin: Construir pavimentos rgidos por carriles, generndose juntas longitudinales, Separacin determinada mediante un diseo realizado con criterios tcnicos. Adems de la junta longitudinal descrita, se presentan juntas de construccin transversales cuando se suspenden las labores de colocacin del concreto: Por la finalizacin de la jornada laboral. Por alguna interrupcin en el suministro del material. Por averas en alguno de los equipos empleados para su produccin, transporte o colocacin. Retraccin del concretoEl concreto al endurecer ocupa menos volumen que cuando est fresco. La retraccin lineal de un elemento de concreto es tanto mayor cuanto menor sea la relacin entre su volumen y su rea superficial. En el caso de las losas de un pavimento esta relacin es muy pequea, debido al bajo espesor de ellas comparado con su superficie y, por lo tanto, se presenta una retraccin longitudinal considerable.Dilatacin trmicaEl aumento de temperatura en el concreto ocasiona, en ausencia de restricciones, un incremento en su volumen. Las losas del pavimento son elementos de poco espesor en relacin con su rea superficial, por lo que este aumento de volumen es ms notorio en su dimensin longitudinal.Si existe confinamiento se introducen necesariamente esfuerzos de compresin, los cuales tienen efectos secundarios perjudiciales: Producir alabeo en las placas Introducir esfuerzos en las estructuras colocadas dentro del pavimento (tapas de alcantarillas, por ejemplo) o colindantes con l (puentes, intersecciones con otras vas, etc.).En un da caluroso, la superficie del pavimento tiene mayor temperatura que su apoyo, obligando a las losas a levantarse en el centro y apoyarse en los extremos, lo que produce esfuerzos que pueden generar nuevas fisuras.En la noche, el fenmeno se invierte y los esfuerzos de traccin se desarrollan en la cara inferiores del pavimento.Para minimizar el efecto de la dilatacin trmica de las losas de concreto se han desarrollado las "Juntas de Expansin", que son discontinuidades transversales en las losas, con una separacin suficiente como para permitir el movimiento longitudinal de stas.Elementos de las juntasLas juntas deben estar provistas de lo siguiente:Un mecanismo de transmisin de carga.Los mayores esfuerzos en las losas de concreto, generados por la circulacin de los vehculos, se presentan en las esquinas;Los ms frecuentes y los que generalmente controlan el diseo del espesor son los de borde.Esto obliga a dotar a las juntas, especialmente a las transversales, de mecanismos que transmitan las cargas, de una losa a su vecina, para que se desarrollen esfuerzos con magnitud similar a los generados por las cargas colocadas en el centro de las losas.PasadoresPara trfico pesado y/o clima severo se complementa la eficiencia de la trabazn de agregados mediante el empleo de barras de acero liso (pasadores), que conectan entre s las losas separadas por juntas.Una mitad del pasador debe engrasarse para evitar su adherencia con el concreto que lo rodea.Esta libertad de movimiento horizontal exige que los pasadores de una junta sean todos paralelos al eje de la calzada.Trabazn de agregadosCuando se produce la ruptura de la seccin del pavimento se presenta transmisin de cargas entre los tramos de losa o las losas vecinas, debido a la trabazn de agregados, siempre y cuando la fisura no tenga un ancho superior a un milmetro.Este mecanismo de transmisin de cargas es adecuado en pavimentos que cumplan simultneamente con los requisitos siguientes: La longitud de las losas sea menor que cinco metros y su soporte no sea susceptible de ser sometido al fenmeno de bombeo. El nmero de camiones que se espera que circulen por da sea inferior a 175 en cada carril y que las condiciones climtica sean favorables.Clases de juntasJuntas longitudinalesObjetivo: controlar las fisuras que se pueden presentar en los pavimentos cuando se construyen con anchos superiores a los cinco metros.Juntas transversalesEl diseo de las juntas transversales se realiza con el fin de controlar la fisuracin del concreto por contraccin y alabeo.El espaciamiento entre ellas debe ser menor que seis metros. Se ha demostrado que cuando la separacin se aproxima a 4.5 m, permiten controlar prcticamente todas las fisuras y el comportamiento del pavimento a lo largo de su vida de servicio es mejor.Juntas de contraccinSon tambin juntas de alabeo, es decir, controlan las grietas causadas por la retraccin del fraguado del concreto y por el alabeo del pavimento.La separacin entre juntas vara de acuerdo a los siguientes principios: La forma del agregado: Si el agregado es redondeado se puede utilizar menor distancia entre juntas. La composicin mineralgica de los agregados: influye en el coeficiente trmico del concreto.En relacin con la eleccin del sistema de transmisin de carga a travs de la junta la PCA recomienda:En climas severos, moderados y en vas con trfico pesado: pasadores de acero para complementar el funcionamiento de la "trabazn de agregados".Para trfico liviano (calles residenciales, vas secundarias, etc.), la trabazn de agregados funciona eficazmente con juntas espaciadas a 4,50 m.MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DE PAVIMENTOSo Materiales bituminososSe consideran materiales bituminosos los que contienen en su composicin asfaltos naturales, betunes asflticos de penetracin, betunes asflticos de oxidacin, alquitranes o breas. Los materiales bituminosos pueden ser de los siguientes tipos: imprimadores, que se utilizan para la preparacin de superficies; pegamentos bituminosos y adhesivos, que se utilizan para la unin de productos o elementos de la impermeabilizacin; msticos y armaduras bituminosas, que se utilizan para la realizacin in situ de la impermeabilizacin; materiales para el sellado de juntas; y productos prefabricados tales como las lminas y las placas.ImprimadoresLos imprimadores son productos bituminosos utilizados para la imprimacin y la preparacin de las superficies de los soportes que vayan a impermeabilizarse con el fin de mejorar la adherencia del material impermeabilizante con el soporte.Emulsiones asflticasLas emulsiones asflticas son productos bituminosos obtenidos por la dispersin de pequeas partculas de un betn asfltico en agua o en una solucin acuosa con un agente emulsionante, que rodea a las partculas de betn e impide su unin, facilita su dispersin y mejora su adhesividad al rido; adems de los tres productos bsicos (betn asfltico, agua y emulsionantes), pueden contener otros tales como materia mineral fina, caucho, etc. Existen diversas aplicaciones de las emulsiones, que esquemticamente son las siguientes: Tratamientos superficiales con riego. Riegos de penetracin. Mezclas asflticas abiertas. Estabilizacin de suelos. Mezclas asflticas densas. Lechadas asflticas (Slurry Seal). Bacheos. Riegos solo de ligante

El rompimiento de una emulsin asfltica es provocado por una modificacin en el equilibrio electroesttico que mantiene los glbulos de asfalto en suspensin en la fase acuosa y que puede deberse a evaporacin de esta ltima, a cambios notables en su pH o a reaccin entre la fase acuosa y el material ptreo. En la prctica, el rompimiento de las emulsiones asflticas es el resultado de la accin conjugada de, estos, tres fenmenos. Composicin Una emulsin tiene tres ingredientes bsicos: asfalto, agua y un agente emulsificante. En algunas ocasiones el agente emulsificante puede contener un estabilizador. En aplicaciones especiales como es el caso del Micropavimento se agrega un ingrediente ms, el polmero. Betn Asfltico El betn asfltico es el ingrediente bsico de una emulsin y en la mayora de los casos, representa del 55 al 70 por ciento de la emulsin. Agua El segundo ingrediente en cantidad es el agua. No puede restarse importancia a su contribucin para dotar al producto final de propiedades deseables. El agua humedece y disuelve; se adhiere a otras sustancias; y modera las reacciones qumicas; estos factores permiten la produccin de una emulsin satisfactoria. Por otro lado, el agua puede contener minerales u otras sustancias que afecten a las propiedades de la emulsin, son inadecuadas las aguas sin tratar a causa de sus impurezas, especialmente las que tienen iones de calcio y magnesio. El agua usada para preparar emulsiones deber ser razonablemente pura y libre de materias extraas. Agentes emulsificantes Las propiedades de una emulsin dependen notablemente del producto qumico usado como emulsificante. Dicho qumico es un agente con actividad de superficie, comnmente llamado surfactante, que determina si la emulsin se clasificar como aninica, catinica o no inica.Las dos primeras se utilizan en la construccin y mantenimiento de carreteras. Las del tipo aninico fueron las primeras emulsiones creadas por 1920. Las catinicas son las emulsiones "modernas" que se utilizan actualmente con excelentes resultados en todo el mundo. Ventajas del uso de emulsiones A continuacin hacemos notar las ventajas de las emulsiones frente al resto de ligantes, asfaltos y cut-backs, tambin empleados en la tecnologa en fro de carreteras. Permite el empleo de agregados, cidos e incluso hmedos. Ampliacin de la temporada de obra. No necesita del empleo de activantes para obtener buenas adhesividades ligante/agregados. Permiten empleo de equipos ms sencillos Evita consumo de combustible. Evita los riesgos de incendio y explosin Hace ms fcil la manipulacin y la distribucin de ligante. Permiten dosificaciones ms exactas del ligante. Se evitan problemas de sobrecalentamiento. Su empleo no produce contaminaciones. Pinturas bituminosas de imprimacinDefinicin Las pinturas bituminosas de imprimacin son productos bituminosos lquidos obtenidos a partir de una base bituminosa (asfltica o de alquitrn) que, cuando se aplican en capa fina, al secarse, forman una pelcula slida. Clasificacin Las pinturas bituminosas de imprimacin se clasifican en los dos tipos siguientes: tipo I, pinturas de imprimacin de base asfltica y tipo II, pinturas de imprimacin de base alquitrn.Pegamentos bituminosos y adhesivosDefinicin Los pegamentos bituminosos y los adhesivos son productos de base bituminosa, destinados a realizar la unin entre s de otros productos tales como lminas y armaduras bituminosas o la unin de estos productos con el soporte base de la impermeabilizacin. Clasificacin Los pegamentos bituminosos se clasifican en los dos tipos siguientes: tipo I, pegamentos bituminosos de aplicacin en caliente y tipo II, pegamentos bituminosos de aplicacin en fro. Pegamentos bituminosos de aplicacin en caliente Como pegamentos bituminosos de aplicacin en caliente pueden utilizarse oxiasfaltos o msticos bituminosos del tipo II. Oxiasfaltos Los oxiasfaltos son productos bituminosos semislidos preparados a partir de hidrocarburos naturales por destilacin y oxidacin posterior, sin o con catalizadores, al hacer pasar a travs de su masa una corriente de aire a elevada temperatura. Msticos bituminosos Estn constituidos principalmente por filler y ligante aunque tambin pueden contener partculas gruesas que no formen esqueleto mineral al no estar en contacto entre ellas. Pegamentos bituminosos de aplicacin en fro Los pegamentos bituminosos de aplicacin en fro estn compuestos esencialmente por un producto bituminoso disuelto en un disolvente voltil y son de tal naturaleza que permiten la unin de los materiales sin afectar a sus propiedades.Armaduras bituminosasDefinicin Las armaduras bituminosas son productos obtenidos por saturacin o impregnacin de una armadura de fieltro o de tejido con betn asfltico, que se utilizan para dar resistencia mecnica a las impermeabilizaciones realizadas in situ, alternando dicho producto con capas de oxiasfalto o de mstico. Clasificacin Las armaduras bituminosas se clasifican en los dos tipos siguientes: tejidos bituminosos y fieltros bituminosos.LminasDefinicin Las lminas son productos prefabricados laminares, cuya base impermeabilizante es de tipo bituminoso, destinados a formar parte fundamental de la impermeabilizacin, como sistema monocapa (compuesto por una sola lmina, por materiales de unin y, en algunos casos, por imprimaciones) o multicapa (compuesto por varias lminas que pueden ser del mismo o de distinto tipo, por materiales de unin y, generalmente, por imprimaciones). Clasificacin Las lminas pueden ser de los tipos siguientes: Recepcin Las lminas deben presentar un aspecto uniforme y carecer de defectos tales como agujeros (excepto las perforaciones caractersticas en las lminas perforadas), bordes desgarrados o no bien definidos, roturas, grietas, protuberancias, hendiduras, etc. Lminas bituminosas de oxiasfalto Las lminas bituminosas de oxiasfalto estn constituidas por: una o varias armaduras, recubrimientos bituminosos, material antiadherente y, ocasionalmente, una proteccin. Lminas bituminosas de oxiasfalto modificado Las lminas de oxiasfalto modificado estn constituidas por una o varias armaduras, recubrimientos bituminosos a base de oxiasfalto modificado, material antiadherente plstico y, ocasionalmente, una proteccin. Se clasifican en los dos tipos siguientes: de superficie no protegida y de superficie autoprotegida. Lminas de betn modificado con elastmeros Las lminas de betn modificado con elastmeros estn constituidas por una o varias armaduras recubiertas con msticos bituminosos modificados con elastmeros, material antiadherente y, ocasionalmente, una proteccin. Lminas de betn modificado con plastmeros Las lminas de betn modificado con plastmeros estn constituidas por: una o varias armaduras recubiertas con msticos bituminosos modificados con plastmeros, material antiadherente y, ocasionalmente, una proteccin. Lminas extrudidas de betn modificado con polmeros Las lminas extruidas de betn modificado con polmeros estn constituidas por un recubrimiento bituminoso a base de un mstico de betn modificado con polmeros y fabricadas por extrusin y calandrado. 1.4.9. Lminas de alquitrn modificado con polmeros Las lminas de alquitrn modificado con polmeros son lminas sin armaduras, que se fabrican por extrusin y calandrado, y que estn constituidas por un recubrimiento bituminoso a base de alquitrn modificado con polmeros, por plastificantes y por otros materiales tales como cargas minerales.Placas asflticasDefinicin Las placas asflticas son productos bituminosos prefabricados en piezas de pequeo tamao y con diversas formas, constituidos por: una armadura, recubrimientos bituminosos, un material antiadherente y una proteccin mineral situada en la cara exterior. Clasificacin Las placas asflticas se clasifican en los dos tipos siguientes: tipo I, con material adhesivo y tipo II, sin material adhesivoEVALUACIN DE PAVIMENTOSLas causas de los defectos mencionados son de distinto origen y naturaleza:Cargas circulantes y frecuencia superiores a las previstas en el diseo original.Deficiencias durante el proceso constructivo:calidad real de los materiales en espesoresoperaciones de construccin.Diseos deficientes.Factores climticos regionales desfavorables.Deficiente mantenimiento.Problemas de aprovisionamiento en algunas zonas del pas.Tipos de fallas en pavimentos flexiblesLas fallas en los pavimentos pueden ser de dos tipos: Fallas de superficie:Defectos de la superficie de rodamiento debidos a fallas de la capa asfltica.No guardan relacin con la estructura de la calzada.Correccin: regularizar la superficie y conferirle la necesaria impermeabilidad y rugosidad. Fallas estructurales:Defectos de la superficie de rodamiento debido a falla en la estructura del pavimento.Correccin:Refuerzo sobre el pavimento existente para que el paquete estructural responda a las exigencias del trnsito presente y futuro estimado.Necesario el diseo de una estructura nueva formada por las subrasante- pavimento antiguo - refuerzo.El diagnstico de una alteracin (dao) en un pavimento debe basarse en el anlisis de los estudios siguientes:1) INFORMACIN EXISTENTEGeologa.Topografa.Suelos y fuentes de materiales.Espesores y calidad de cada una de las capas del pavimento existente.Drenaje y subdrenaje.Trnsito.Ambientales.Diseo de mezclas.Diseo de pavimento y refuerzos colocados.El diagnstico de una alteracin (dao) en un pavimento debe basarse en el anlisis de los estudios siguientes:2) EXAMEN SUPERFICIAL DEL PAVIMENTO Consiste definicin del estado superficial de la carretera y su entorno. Conclusiones como resultado del examen superficial del pavimento:Detectar los inicios de posibles fallas y determinar sus causas.Establecer zonas prioritarias para conservacin.Determinar la necesidad de una evaluacin de tipo estructural para el diseo de refuerzos.Presentar elementos de juicio que permitan confirmar o modificar los criterios de diseo vigentes.Inspeccin visualInconvenientes:Lento y laboriosoSubjetividadCostoso econmicamente (requiere gran cantidad de personas y vehculos).3) EVALUACIN ESTRUCTURAL CONTINUA POR DEFLECTOMETRA Determinacin de:La deflexin elstica recuperable.El radio de curvatura de la deformada.Determinacin de la deflexin elstica recuperableDeflexin: deformacin elstica que sufre un pavimento flexible bajo la accin de una carga rodante estndar.Evaluar el debilitamiento progresivo de la estructura debido a las solicitaciones del trnsito que lo utiliza.Las mediciones de deflexin se pueden realizar con:Viga BenkelmanDeflectgrafo LacroixDeterminacin del radio de curvatura de la deformadaPermite determinar la magnitud de la deformacin lineal por traccin que sufren las capas asflticas al flexionar bajo la accin de las cargas del trnsito.4) EVALUACIN DE LA REGULARIDAD SUPERFICIALSe define como regularidad superficial de una carretera a la mayor o menor aproximacin del perfil real al terico.Perfil terico: aqul que no produce aceleraciones verticales.5) EVALUACIN DE LA TEXTURA SUPERFICIALUna superficie de rodadura deslizante es el factor que ms influye en el nmero de accidentes de trfico en un tramo de carretera.No afecta directamente el fallo de la seccin estructural.Influye decisivamente en la seguridad del usuario.6) EVALUACIN GEOTCNICA DE LOS MATERIALES DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE Seleccionar secciones caractersticas representativas de zonas de buen y mal comportamiento.1)Ensayos "in situApertura de perforaciones de observacin, ensayo y muestreo interesando hasta la subrasante.Ensayos de densidad "in situ" y porcentajes de humedad en las distintas capas y de humedad a distintas profundidades en el suelo de fundacin.Observacin visual del estado de las distintas capas, con verificacin y replanteo de los espesores de cada una de ellas.Seleccionar secciones caractersticas representativas de zonas de buen y mal comportamiento en funcin de los resultados obtenidos en los estudios descritos anteriormente.2) Ensayos de laboratorioEnsayos de caracterizacin (granulometra, lmites de Atterberg) de las distintas capas.Clasificacin de los materiales de cada una de las capas (sistema AASHTO y unificado).CBR con ensayos de compactacin a la densidad y humedad encontradas "in situ".Densidad mxima y humedad ptima para ensayos de compactacin.Recuperacin de asfalto de la mezcla bituminosa y determinacin de porcentajes relativos de asfalto y agregados ptreos.Ensayos sobre el asfalto.ASFALTO ESPUMADOPropiedades empricas para caracterizar el asfalto espumadoRazn de expansin (Ex):Es la razn entre el volumen de asfalto espumado y el volumen del asfalto original.Indica la trabajabilidad de la espuma, y su capacidad de cubrimiento y mezclado con los agregados.Vida media (t1/2):Es el tiempo, en segundos, que tarda el asfalto en reducir su volumen a la mitad del volumen expandido.Es un indicador de la estabilidad de la espuma y entrega una idea del tiempo disponible para mezclar el asfalto espumado con los agregados antes de que colapse la espuma.Beneficios del asfalto espumadoAhorro en los costos de material, pues se necesita muy poco agregado nuevo.Ahorro de espacio en vertederos, lo que disminuye la polucin del ambiente.Reduccin del transporte de mezclas y desechos, con el consiguiente ahorro en combustibles y mantenimiento de vehculos.Los periodos de construccin son ms cortos.Correccin del perfil del pavimento y de la pendiente transversal, mejorando de esta forma la calidad de rodaje.Mejora la capacidad de soporte de la estructura de pavimento- RECICLAJE DE PAVIMENTOSo DefinicinSe entiende por reciclaje a la reutilizacin, generalmente luego de cierto tratamiento, de un material de pavimento que ha cumplido su finalidad inicial, el cual puede emplearse para construir un refuerzo en la misma carretera o alguna capa de una calzada nueva.o Tipos de reciclajeRECICLAJE SUPERFICIALConsiste en el retratamiento de la superficie del pavimento en espesores no superiores a los 2.5 centmetros.Cuando los deterioros del pavimento no sean atribuibles a deficiencias estructurales.Se incluye todo procedimiento en que la superficie es:FresadaCepillada o escarificadaTriturada y adicionada o no de un agente de reciclajeCon o sin la incorporacin de pequeos porcentajes de materiales vrgenesReacondicionada y recompactada.RECICLAJE EN EL LUGAR (IN-SITU)Conocido tambin como reciclaje en fro.Consiste en rehabilitar el pavimento asfltico hasta una profundidad mayor de 2.5 cm,El material de la capa de base puede verse involucrado o no.El espesor es escarificado y el material trozado resultante es triturado.Luego es mezclado con un agente de reciclaje y eventualmente con cierto porcentaje de agregado nuevo.RECICLAJE EN PLANTADenominado tambin reciclaje en caliente.Consiste en escarificar el espesor deseado del pavimento existente y transportar el material trozado a una planta en la que es triturado y clasificado por su granulometra.Posteriormente se reconstruye en caliente la nueva mezcla a reciclar.Se agregan materiales nuevos que comnmente incluyen un agente de reciclaje y agregado ptreo virgen, as como asfalto nuevo.La nueva mezcla en caliente se lleva al sitio de origen o al que se haya elegido para su colocacin, donde se distribuye y compacta.