GUEROLA FIRMES Y PAVIMENTOS: La puesta en obra de mezclas bituminosas en caliente

Trabajos de»asfalto» en las obras.

¿Os habéis preguntado alguna vez cómo es la puesta en obra de mezclas bituminosas en caliente? ¿Quieres saber más sobre la ejecución de las obras de firmes y pavimentos?

Como estas preguntas nos las suelen hacer de forma habitual, desde GUEROLA queremos aprovechar para contároslo de una forma sencilla. Al final del post, contaremos con la colaboración de nuestro Director Técnico de Firmes y Pavimentos, Miguel Ángel Saldaña, ya que nos proporcionará una serie de datos técnicos sobre este proceso.

En primer lugar, hay que comentar que es fundamental para el posterior comportamiento del firme ante las cargas del tráfico, la correcta puesta en obra y un buen diseño de la mezcla, ya que una mala puesta en obra puede poner en riesgo la seguridad del usuario final, en este caso los conductores. Por ello que debemos realizar estas labores con especial cuidado.

Destacar, que la carretera en España, como ocurre en la mayoría de los países, es el modo más utilizado en el transporte interior: el 90% de los viajeros por kilómetro y, en mercancías, el 85% de las toneladas por kilómetro.

Por otro lado, se sabe sobradamente que un firme en mal estado puede aumentar hasta un 34% el consumo de combustible de los vehículos, puede disminuir la vida útil de éstos hasta un 25% y, sobre todo, influye en el cansancio y en la tensión de los conductores, lo que puede ser determinante en un aumento del riesgo de accidente.

Es por ello, que cualquier actuación que se pueda realizar para alargar la vida de los pavimentos de las carreteras merece especial atención. Conviene partir de un buen diseño y llevar a cabo buenas prácticas de mantenimiento y construcción.

La puesta en obra de mezclas bituminosas conlleva siempre las siguientes operaciones:

1#Preparar la superficie

Hay que cuidar y preparar la superficie donde se extenderá la mezcla. Estos trabajos previos son muy importantes en las operaciones de refuerzo de carreteras antiguas, en las que el perfil geométrico puede tener desperfectos y cuya corrección puede no ser posible con la extensión de una única capa.

En firmes de nueva construcción, lo primero es realizar un barrido enérgico de la superficie para eliminar la suciedad, aplicando posteriormente un riego de imprimación o adherencia (según sea la capa inferior de naturaleza granular o bituminosa). Es fundamental en este último caso eliminar aquellas zonas con un exceso de ligante (exudaciones).

Para reforzar un pavimento envejecido o agrietado, lo recomendable es fresar previamente dicha superficie, para eliminar parte de ese asfalto en mal estado.

2#Transporte de la mezcla

La mezcla se fabrica en una planta de aglomerado y se carga en camiones para ser transportada a obra. Para ello se utilizan camiones volquete de caja metálica basculante. La caja de estos camiones, debe estar completamente limpia (para evitar posibles contaminaciones con otras sustancias).

La carga de los camiones se realizará desde la menor altura posible, para que no se produzcan segregaciones, al igual que la formación de montones de forma cónica, ya que deberá repartirse la carga por toda la caja volquete, mediante el movimiento lento del camión durante la carga.

Una vez los camiones son cargados, ha de cubrirse la carga con la lona que tienen dispuesta en la caja, para evitar que puedan entrar sustancias externas, así como para evitar la pérdida excesiva de calor de la mezcla y pierda así su trabajabilidad.

Para que los resultados finales sean óptimos, los camiones tienen que llegar a obra con la mezcla bituminosa suficientemente caliente. Es por esto, que uno de los puntos más delicados es que el transporte no sea excesivo y diste demasiado de la planta de fabricación, ya que la temperatura ambiente y el viento enfrían la mezcla influyendo negativamente en su comportamiento a la hora del extendido. Por ello, las distancias de transporte variarán en función del clima, siendo de apenas unos kilómetros en tiempo muy frío a más de 100 kilómetros en verano.

Cuando llega el camión a obra, se tienen que evaluar dos posibles problemas relacionadas con la temperatura:

1. a) Si la temperatura de la mezcla es superior a 180°C es posible, que durante su fabricación, el ligante haya alcanzado una temperatura excesiva, lo que conlleva un riesgo de oxidación o envejecimiento prematuro.
2. b) Si la temperatura de la mezcla es inferior a 135°C, no va a ser posible compactarla adecuadamente.

3#Extendido

Las máquinas extendedoras serán las encargadas, como bien su nombre indica, de extender la mezcla. Este proceso da inicio cuando el camión llega de la planta a la obra. Colocándose en la parte de la delantera de la misma, hará marcha atrás hasta posicionarse en el lugar que le indiquen los operarios del equipo de asfalto, levantando lentamente la caja para que la mezcla caiga sobre la tolva de recepción.

Una vez está la mezcla en la extendedora, varios dispositivos transportan el material a la parte trasera de la misma, regulando el paso de la cantidad necesaria de mezcla.

A continuación, es distribuida transversalmente a través de unos husillos helicoidales que además realizan un remezclado para corregir cualquier pequeña segregación que pudiera haberse producido.

Por último, la mezcla es puesta en obra a través de un pisón vertical: el “tamper”, que la precompacta en todo el ancho de la extensión. El acabado definitivo es efectuado por la “regla vibrante” que se apoya sobre la mezcla recién extendida. La regla va vibrando, aumentando la precompactación proporcionada por el tamper.

La velocidad de extensión se ajustará al ritmo de suministro de la mezcla desde la planta, de este modo mantener un ritmo constante para su extendido.

4#Compactación

El objetivo de la compactación es que la mezcla alcance la densidad que se haya fijado en el proyecto y ha de ser uniforme en toda la superficie.

La compactación se realiza con “trenes de compactación” que consiste en una sucesión de máquinas que circulan sobre la zona a compactar.

Y como ya hemos comentado anteriormente, la temperatura de la mezcla en el momento de ponerla en obra debe ser elevada (superior a 120°C) pero no mucho más, porque podrían darse arrollamientos al paso de los compactadores.

(*Un equipo de extendido de mezclas asfálticas se compone de una extendedora (imagen 1), un rodillo metálico (imagen 2), un compactador de neumáticos (imagen 3) y un camión cuba de servicio, que transporta gasoil (combustible para la maquinaria), agua (para el rodillo y compactador, que evita que el asfalto se pegue a las ruedas) y emulsión asfáltica (para realizar los riegos de imprima imprimación y adherencia).

Como podéis ver la puesta en obra de mezclas bituminosas sigue una serie de etapas que han de llevarse a cabo con suma precisión, ya que tan importante es la calidad de los materiales empleados, como la forma de ponerlos en obra.

Una mala ejecución afectará notablemente a la durabilidad del firme, lo que implicará sin duda un elevado coste de conservación y en el peor de los casos, la necesidad de reposición total de las capas afectadas.

A continuación, como hemos comentado al principio del post, os facilitamos unos datos técnicos más específicos sobre las mezclas bituminosas en caliente, para aquellos más curiosos.

 

Datos técnicos de las Mezclas bituminosas en caliente.

Se sabe que la gran mayoría de las carreteras se hayan pavimentadas mediante mezclas asfálticas o mezclas bituminosas en caliente. El uso moderno del asfalto para carreteras y construcción de calles comenzó a finales del siglo XIX, y creció rápidamente con el surgimiento de la industria automotriz.

Según el “Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para obras de carreteras o puentes (PG-3)” del Ministerio de Fomento, en el Capítulo IV, Artículo 542 se define como mezcla bituminosa en caliente tipo hormigón bituminoso la combinación de un ligante hidrocarbonado (betún), áridos (incluido el polvo mineral) con granulometría continua y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las partículas del árido queden recubiertas por una película homogénea de ligante.

Su proceso de fabricación implica calentar el ligante y los áridos (excepto, eventualmente, el polvo mineral de aportación) y su puesta en obra debe realizarse a una temperatura muy superior a la ambiente.

Las mezclas asfálticas constituyen un material muy impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes, por lo que presentan las propiedades ideales para la construcción de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones: Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación protegiendo las capas granulares de base. Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor.

Por último, los pavimentos asfálticos cumplen sobradamente con las necesidades de proporcionar una superficie de rodadura continua, durable, de fácil reparación, cómoda y segura para el tránsito de vehículos rodados.

Esperamos que nuestro post os haya despejado dudas y os haya resultado interesante.

Guerola: Departamento de Márketing y Comunicación