INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN A.C. LICENCIATURA EN INGENIERÍA DE CONSTRUCCIÓN CON RECONOCIMIENTO DE VALIDEZ OFICIAL DE ESTUDIOS DE LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN PUBLICA SEGÚN ACUERDO No. 84330 DE FECHA 27 DE NOVIEMBRE DE 1984 USO DE ASFALTO TIPO S.M.A. CON VIATOP 66 EN PAVIMENTOS DENTRO DEL MUNICIPIO DE NAUCALPAN DE JUAREZ. TESIS PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO CONSTRUCTOR P R E S E N T A : ARSENIO HERIBERTO ROSADO SANZ MEXICO, D. F. DICIEMBRE DE 199Í
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN A.C.
LICENCIATURA EN INGENIERÍA DE CONSTRUCCIÓN
CON RECONOCIMIENTO DE VALIDEZ OFICIAL DE ESTUDIOS DE LA SECRETARIA DE EDUCACIÓN PUBLICA SEGÚN
ACUERDO No. 84330 DE FECHA 27 DE NOVIEMBRE DE 1984
USO DE ASFALTO TIPO S.M.A. CON VIATOP 66
EN PAVIMENTOS DENTRO DEL MUNICIPIO
DE NAUCALPAN DE JUAREZ.
TESIS PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
I N G E N I E R O C O N S T R U C T O R
P R E S E N T A :
ARSENIO HERIBERTO ROSADO SANZ
MEXICO, D. F. DICIEMBRE DE 199Í
DEDICATORIAS:
A MIS ABUELOS:
A MI ABUELO: Gracias por darme tu apoyo y tus sabios consejos en el transcurso de tu
vida. Te querré siempre
A MT ABUELA: Gracias por tu apoyo incondicional que me ofreciste hasta el último
momento de tu vida, el hacerme saber la felicidad que te causo este trabajo de tesis Te
querré por siempre.
Su Nieto Arsenio Heriberto Rosado Sanz.
A MIS PADRES:
A MI PADRE: Por ti aprendí a definir el camino que tenía que seguir, gracias a ello estoy
en e! camino de concluir mis estudios de licenciatura, agradeceré por siempre tus
enseñanzas con respecto al curso de la vida y el saber afrontarla. Por siempre te recordaré.
A MI MADRE: Mami, doy gracias a dios que aún estas conmigo y que este momento tan
importante lo sea también para ti y así mismo agradezco todo tu apoyo y tus consejos Te
quiero mucho
Su hijo Arsenio Heriberto Rosado Sanz.
A MI HIJO:
Mauro Arsenio Rosado
Cuando uno se fija metas y las pierdes de vista, difícilmente las podrás alcanzar, es por eso
que las tendrás que volver a retomar para que así no te quedes con la duda de lo que pudo
llegar a pasar, es por eso que te tienes que esforzar para que hagas que las cosas pasen
Este esfuerzo que hago es por ti, y espero que te sirva de ejemplo de que todo lo que
quieras realizar en la vida es posible si tu asi lo quieres y te esfuerzas Te quiero con todas
mis fuerzas
Tu papá Arsenio Heriberto Rosado Sanz.
También dedico esta tesis a mi hijo(a) que viene en camino quien esta en mi pensamiento
A MI ESPOSA
Enana es muy difícil para mí plasmar en un papel todo lo que siento por ti, no tengo más
que decir, solamente espero que sepas que agradezco tu apoyo incondicional que tienes
hacia mí (Gracias por apoyarme en la conclusión de mi trabajo de tesis) Simplemente te
amo con todo mi corazón
Tu esposo por siempre \rsenio Heriberto Rosado Sanz
A MI FAMILIA:
Gracias a todos y cada uno de ustedes, por los consejos y el apoyo que me han brindado
Los quiero
Arsenio Heriberto Rosado Sanz.
A MIS AMIGOS
Agradezco a todos y cada uno de ustedes por compartir conmigo todos ios momentos
buenos y malos En especial agradezco todo el apoyo al Ing Iván Antonio Pérez Salinas el
cual fue la persona que me motivo y me ayudo a la realización de este trabajo
Su amigo Arsenio Heriberto Rosado Sanz.
("E! Caguamo" para unos "Polon" para otros).
ir
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
CAPITULO 1 Función del pavimento.
CAPITULO 2 Estructuración del pavimento.
Rasante
Subrasante
Sub-base
Base-
Riego de impregnación
Riego de liga-
Emulsiones Asfálticas
Carpeta-
Tratamiento Superficial Simple
Capa de sellado
Repavimentaciones
4
4
4
4
4
5
6
7
10
11
12
12
CAPITULO 3 Tipo de Pavimentos. 14
Macadam 14
Pavimentos de Alta Calidad 14
Pavimentos Flexibles 15
Pavimentos Rígidos 17
CAPITULO 4 Mezclas Asfálticas Tradicionales 19
Cemento Asfálticr 19
Concreto Asfáltico 21
Granulometría 22
Tendido de las mezclas 22
Pruebas de campo y de laboratorio 24
CAPITULO 5 Open Graded, Polímeros y otros tratamientos
para mantenimiento de carpetas 28
Carpeta delgada de graduación abierta 28
Cemento asfáltico modificado 29
Requisitos de los materiales Pétreos 30
Granulometría 32
Requisitos de los agentes modificadores 33
Requisitos de las mezclas asfálticas 34
Experiencia en Carpetas drenantes 35
Otros Tratamientos para mantenimiento de carpetas 40
CAPITULO 6 Mezclas tipo S.M.A. con Viatop 66
Definiciones
Datos Históricos Viatop 66
CAPITULO 7 Características de producción, diseño y tendido.
S.M.A. con VIATOP 66
Agregados
Diseño de la mezcla
Producción de la mezcla
CAPITULO 8 Características de Tendido y Compactación
Equipo adecuado para tendido y compactación
45
45
50
53
53
53
54
56
56
CAPITULO 9 Control de calidad.
Pruebas de laboratorio
CAPITULO 10 Experiencia en el H. Ayuntamiento de Naucalpan
De Juárez Estado de México.
En la fabricación
En el tendido
Futuro del S.M.A. con VIATOP 66 en el
Municipio de Naucalpan
CAPITULO 11 Comparativo de precios
58
58
60
60
61
62
63
CONCLUSIONES. 67
INTRODUCCIÓN
1
Estamos por entrar al nuevo milenio el cual se vislumbra como una época en donde la
información y su adecuada utilización reflejará una constante mejora de tecnologías, por ello es
muy importante tener en mente que se debe aprovechar toda oportunidad de utilizar, analizar y
mejorar toda tecnología de punta que caiga en nuestras manos.
Actualmente en el mundo se analizan cada vez mejores opciones para dar mantenimiento a
las superficies de rodamiento de los pavimentos.
A continuación daremos a conocer un aditivo que ha dado muy buenos resultados
alrededor del mundo el cual da opción de trabajarse con el equipo de fabricación y colocación con
el que cuenta nuestro país pero que ha comprobado que mejora las expectativas de duración a las
que estamos acostumbrados.
Este aditivo conocido como VIATOP 66 en conjunción con asfaltos tipo S.M.A. (Stone
Mastic Asphalt) ha revolucionado las ideas mundiales que se tienen sobre conservación de
caminos, por lo que considero importante hacer un comparativo con otro tipo de tratamientos que
se dan en la actualidad en nuestro país.
A continuación daré a conocer los tratamientos superficiales comunes, los tratamientos
superficiales que se están utilizando recientemente y los resultados que se han obtenido con el uso
de S.M.A. con VIATOP 66 en el H. Ayuntamiento de Naucalpan de Juárez Estado de México.
2
CAPITULO 1
FUNCIONES DEL PAVIMENTO.
A continuación se enumeraran las funciones del pavimento:
I- SOPORTE DE LAS CARGAS PRODUCIDAS POR EL TRAFICO:
Naturalmente, un camino ha de ser capaz de soportar las cargas que el tráfico ocasiona, sin
que se produzca desplazamientos o deformaciones en la superficie, base o sub-base. Comunmente
se llama a esto estabilidad, otras veces resistencia mecánica, refiriéndose no sólo a la resistencia al
peso directo comunicado por la rueda en kilogramos por centímetro cuadrado, sino también a la
capacidad de impedir la presencia de roturas internas y movimientos de partículas, ocasionadas por
el amasado del tráfico.
II.-DRENADO ADECUADO CONTRA EL AGUA:
Un exceso de agua en los materiales que componen la carretera, ocasiona la lubricación de
las partículas con la consiguiente pérdida de estabilidad. Además agrava los problemas de las
heladas que se presentan en los climas fríos, y producen a veces una mayor saturación en algunos
terrenos Debe prestarse, pues, al proyectar el camino, una cuidadosa consideración al control de
las aguas, tanto de superficie como filtrantes.
Esto se puede lograr dando pendientes adecuadas en los caminos para desalojar el agua en
cunetas o redes de drenaje para agua pluvial y evitando imperfecciones de hundimientos durante el
tendido de las superficies de rodamiento
III.-DISMINUCION DE PERDIDAS DE LOS MATERIALES DE RODAMIENTO
El tráfico ocasiona distintos grados de desgaste en la superficie de rodamiento, desde el
desgaste por abrasión en superficies rígidas hasta la formación por acción de molienda de nubes de
polvo o al arrancado y pérdida de elementos de mayor tamaño
3
IV.-TEXTURA SUPERFICIAL ADECUADA:
La capa de rodadura debe ser segura para la conducción de los vehículos, y lo
suficientemente lisa para proporcionar una marcha confortable y una larga vida del vehículo.
V.-FLEXIBILIDAD PARA ADAPTARSE A LAS FALLAS DE LA SUB-BASE:
Rara vez permiten el tiempo ni el dinero de que se dispone, una preparación total de sub-
base y terraplenes, antes de construir la capa de rodamiento. Es, por tanto, conveniente que esta
capa de rodamiento sea capaz de adaptarse a pequeños hundimientos, sin que sean necesarias
costosas reparaciones.
VI.-RESISTENCIA A LA INTEMPERIZACIÓN:
El sol, la lluvia, el viento, las heladas, el calor y el frío actúan continuamente sobre los
materiales de la superficie. Algunos materiales o combinaciones de ello, resisten estas fuerzas
destructoras, mejor que otros, prolongando así la "vida" de la superficie. Por lo que los
materiales empleados deben tener una resistencia a la intemperización.
4
CAPITULO 2
ESTRUCTURAS DE UN PAVIMENTO
RASANTE
Es la capa del terreno natural que se encuentra en la zona por la que se desplantará un
camino.
SUB-RASANTE
Una capa de material, por lo común de mejor calidad que la rasante , que se coloca entre la
sección de gradiente y la sub-base, base o pavimento, controlándose la densidad y la compactación
conforme a las especificaciones.
SUB-BASE
Es una capa aislante de granulares con un bajo porcentaje de finos, que permite libremente
la filtración de el agua, pero que impide la acción capilar debajo del pavimento, para impedir el
acenso del agua a las capas superiores.
Por lo general estas capas son relativamente de poco espesor, siendo este de 2 a6 pulgadas.
BASE
Esta capa es la encargada de dar soporte adecuado a la estructura de rodamiento
transmitiendo las cargas a la sub-base y consiste en, una capa de material de alta calidad en cuya
colocación generalmente se ejerce un control eficiente de la graduación, calidad, y densidad de
los materiales pétreos. Podrá haber una variación considerable en lo relativo a espesor y calidad
de una capa de base, según lo requiera la capacidad de soporte
Hay una maxima aceptada en el ramo de la construcción que dice El revestimiento de un
camino nunca es mejor que su base" No se recalcara lo suficiente esta verdad en el diseño y
construcción de pavimentos asfálticos
El peso de vehículos y la intensidad del trafico actual han aumentado en forma tal, que una
capa de rodamiento de alta calidad no basta por si sola para resistir los efectos de la fuerza
destructora
Uno de los factores mas importantes que hay que considerar en el diseño de pavimentos
especialmente en lo relativo a bases y sub-bases, es que los cambios en el contenido de humedad
combinados con los esfuerzos resultantes de los cambios de temperatura pueden ser mas
perjudiciales que los esfuerzos producidos por el trafico
La mayor parte de las fallas de los pavimentos se deben a deflexiones ocasionada por la
falta de un soporte adecuado sobre el que se apoya la base y sub-base
De ser posible, los pavimentos deberán quedar por lo menos tres pies (90cms ) mas arriba
del nivel máximo de la capa freática Se aconseja fijar esta rasante antes de construir la base y la
capa de la superficie
RIEGO DE IMPREGNACIÓN (PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES)
Un riego de impregnación consiste en la aplicación de un material bituminoso ligero a una
base absorbente de piedra grava material estabilizado etc sobre la que se va a construir una
carpeta, con el fin de servir de agente de union y sellar la junta entre la base y la nueva carpeta
En esta forma se retarda el ascenso de la humedad a la superficie por capilandad y el paso de la
humedad superficial a la base
El barrido no elimina todo el polvo suelto el cual sin un riego de imprimación que de
adhesion actúa como lubricante entre la base y la superficie Los materiales de imprimación son
(l
mas frtirioj ..,:.e los de ad.ier.'noa, para cue tr:a pequeña cantidad pueda penetrar en la base y
avade a aplacar ei pr,i'.,o
Con capas suoerficiales espesas, la imprimación no es tan necesaria, debido a la estabilidad
inherente a todo aglomerado de espesor Sin embargo, durante la construcción de una superficie
de cualquier espesor, el riego de imprimación ayuda en la impermeabilización de la base, y en caso
de iluvia seca más tapidamente, reduciendo el tiempo perdido.
El materia! de imprimación se aplica con distribuidor, aproximadamente a razón de 0,25 a
0,50 galones por yarda cuadrada. La cantidad aplicada debe ser absorbida en 24 horas, y el
período normal de secado o cura es aproximadamente 48 horas. Es preferible imprimar
escasamente a imprimar con exceso, pues el material no absorbido lo recoge el pavimento nuevo y
se puede producir afloraciones de asfalto a la superficie.
RIEGOS DE LIGA (PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES)
Puede definirse un riego de liga como una capa delgada de material bituminoso que,
aplicado a la superficie no absorbente de una carpeta antigua - generalmente de asfalto, ladrillo,
concreto o bloques de piedra- sirve para que se adhiera el pavimento nuevo al pavimento viejo.
Para dar un riego de liga se barre la superficie, o se lava con regadera a presión, a fin de
eliminar el polvo y toda otra materia extraña Luego, empleando un distribuidor se aplica una capa
ligera de cut-back, alquitrán o emulsión asfáltica, en la cantidad mínima que se requiera para cubrir
toda la superficie. Rara vez se necesita más de un décimo de galón por yarda cuadrada.
Deberán emplearse asfaltos ligeros, de baja viscosidad, para que la capa sea delgada, pero
los residuos deberán producir una superficie dura, pegajosa. Si no se da tiempo suficiente para el
secado o cura del asfalto hasta que se ponga pegajoso, actuará como lubricante, desvirtuándose su
propósito
EMULSIONES ASFÁLTICAS
Debido a una preocupación por el exceso de contaminación que existe en nuestro país
nuestras autoridades decidieron eliminar los asfalto» y dar paso a las emulsiones asfálticas para la
disminución de la contaminación en la industria asf litera. Esto obedece también a una revolución
mundial en el manejo de estos materiales los cuales han deshancado por completo a los rebajados
que existían anteriormente. Pese a que existen emulsiones que son similares a los rebajados que
comúnmente conocíamos, su manejabilidad en el campo ha tenido ciertas variantes debido a que
trabajan de diferente forma, es por eso que es necesario comprender la diferencia entre el
comportamiento de las emulsiones y el comportamiento de los asfaltos rebajados.
Todos los asfaltos utilizados en nuestro país, son producto de la destilación de crudos del
petróleo. El asfalto en gran variedad de tipos y grados que van desde sólidos y frágiles, hasta
líquidos casi fluidos como el agua. El cemento asfáltico es la base de todos estos productos.
El cemento asfáltico puede hacerse fluido para usos constructivos por calentamiento, por
adición de un solvente o por su emulsificación. Cuando un solvente se utiliza para hacerlo fluido el
producto se llama asfalto rebajado. Cuando el asfalto se rompe en partículas pequeñas y se
dispersa en agua por medio de un emulsificante se convierte en emulsión asfáltica.
En un asfalto rebajado, el cemento asfáltico
emulsión las partículas se mantienen en suspensión
se disuelve en el agente licuante. En una
^n la fase liquida por acción electroquímica.
Al ser utilizados en el campo, ya sea el asfalto
evapora, es decir que en el caso de los rebajados lo)
las emulsiones lo que se evapora es agua
rebajado o la emulsión el agente licuante se
que se evapora es un solvente, y en el caso de
En el caso de la emulsión, los agentes químicos remanentes se combinan con el asfalto
base, para mejorar sus propiedades y así desempeñar mejor sus funciones como cementante e
impermeabilizante.
Cabe señalar que un agente emulsificante
en este caso se logra a través de grasas de diversojs tipos y carbonato de calcio (proceso similar al
del jabón).
De lo anterior podemos concluir que la aplicación de emulsiones asfálticas se desarrollo a
partir de las siguientes premisas:
1.- La emulsión asfáltica no requiere de un soliente derivado del petróleo para la
licuación del cemento asfáltico, con lo cual
proviene de una proceso de saponificación que
por un lado, no se presentan emulsiones
de hidrocarburos nocivos al medio ambiente y, por el otro, su utilización se traduce
en un ahorro sustancial por la creciente sustitución de derivados del petróleo
2 - El empleo de una emulsión no requiere de adición de calor, lo cual representa ahorros
potenciales debido al menor uso de combustibles, además de reducir los riesgos de
incendios.
3 - La capacidad de ciertos tipos y grados de ^mulsión para cubrir superficies húmedas
de agregados, lo cual también es un factor] de ahorro en materia de energía.
TIPOS DE EMULSIONES
Por su tipo de carga las emulsiones se clarifican en dos tipos aniónicas y catiónicas:
Emulsiones aniónicas: Contienen cargas
en cuya superficie predominan las cargas positivas,
son poco frecuentes en la construcción de caminqs
negativas y se comportan mejor con agregados
, tales como las calizas y dolomitas, las cuales
Emulsiones catiónicas: Contienen cargas
cuya superficie predominan las cargar negativas,
arcillas o graníticos. Estos agregados son más
mejor comportamiento.
Por su rompimiento las emulsiones se clasifican en :
positivas y se comportan mejor en materiales en
i:al es el caso de agregados silíceos como las
comunes en la construcción de pavimentos por su
Emulsiones de rompimiento rápido: Se
agregado y revertir el estado de emulsión al de
tratamientos superficiales y macadam asfáltico de
Emulsiones de rompimiento medio:
gruesos por lo cual no rompen al contacto inmedial
alguna sedimentación
Emulsiones de rompimiento lento: Se
con agregados de graduación densa y elevado
suelo con asfalto, mezclas para superficies
utilizarse para riegos de liga y de alivio. Muestran
estabilidad (sedimentación alta)
preparan para reaccionar velozmente con el
asfalto. Se usan para rociado como riego de liga,
penetración.
Efetán diseñadas para mezclas con agregados
o. Tienen buena adhesividad, carga efectiva y
Emulsiones de rompimiento superestable:
asfálticas.
utilizan para brindar una mayor estabilidad a bases
contenido de finos. Se aplican en estabilizaciones de
asfálticas y lechadas asfálticas. Si se diluye puede
poca carga efectiva, buen adhesividad y poca
Se utiliza para la manufactura de mezclas
Emulsiones asfálticas catiomcas
- Fraguado lento o superestable
10
Para riego de impregnación de bases
hidráulicas
Fraguado rápido Para riegos de liga, carpetas asfálticas
de riegos superficiales y riego de sello
convencionales
- Fraguado medio o lento Para carpetas asfálticas de mezcla en
planta, en frío, y para carreteras con
transito máximo de 2000 vehículos
diarios y 20% de pesados(tentativos)
incluyendo trabajos de conservación
como bacheos, renivelaciones y sobre-
carpetas
CARPETA
Es la capa superficial que transmite las cargas a la base y que sirve de superficie de
rodamiento a los vehículos Esta capa puede ser de concreto asfáltico (en el caso de pavimentos
flexibles) o concretos hidráulicos (en caso de pavimentos rígidos)
11
TRATAMIENTO SUPERFICIAL SIMPLE
El tratamiento superficial simple consiste en un recubrimiento delgado de aglomerante y
áridos, aplicado en la base o superficie existente de cualquier clase que sean. Para su construcción
se aplica a la base o superficie un material asfáltico y a continuación áridos de pequeño tamaño
para secar o proteger el asfalto.
El orden de operaciones es esencialmente el siguiente:
1 - Barrido: Para quitar la tierra y cualquier otra materia extraña y aplicación de agua
para matar el polvo .
2 - Impregnación y curado: Opcional, según las condiciones de la base.
3 - Aplicación del ligante: Con distribuidor.
4 - Aplicación de agregado: Por camión volteo, normalmente con esparcidor de
gravilla
o tolva esparcidora adaptada a su parte trasera. Ocasionalmente repartido a mano desde
un camión en movimiento o desde acopios.
5.- Apisonado y barrido por arrastre. El uso alternado de la apisonadora y del escobón
arrastrado, alisa y compacta la superficie.
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CAPA DE SELLADO CON ASFALTO MUY FLUIDO
Los términos de riego de liga y riego de imprimación de que se ha hablado, se refieren
normalmente a construcción nueva o a trabajos de repavimentacion, según se ha expuesto
Tratándose de reparaciones propias de trabajo de conservación, el riego de sellado se da con
asfalto mas diluido (fog seal coat), lográndose rehabilitar la superficie para que siga en servicio
También se aplica este tipo de riego de sellado en algunos trabajos con mezclas de planta fija
tendidas en caliente, o como tratamiento intermedio en trabajos de nueva construcción Se emplea
una emulsion asfáltica de rompimiento lento, diluida en agua, en la proporción de 1 1 a 1 3, que se
aplica a razón de 0,1 a 0,2 de galón por yarda cuadrada Por lo general no se requiere una
cubierta de agregado
REPAVIMENTACIONES
Los pavimentos viejos, que han de ser rehabilitados, presentan generalmente muchas
irregularidades y están llenos de baches El reencarpetamiento con materiales asfálticos prolonga
la duración útil de estos caminos mas alia de lo que se pensó al diseñarlos
"Reencarpetamiento" significa el tendido de un tapiz bituminoso(en capa sencilla o doble)
sobre un pavimento deteriorado ya sea de concreto de ladrillo o asfáltico En algunos casos,
especialmente en calles, las irregularidades y baches requieren reparaciones o"parches"a mano por
delante de la terminadora Solo en casos de deterioro extremo en que las depresiones o baches
son tan grandes que pueden dar cabida a todo un lado de la maquina podran hacerse con esta
reparaciones salteadas No habrá que olvidar que si se llenan con mezcla los baches al paso de la
terminadora sin la suficiente compactacion, mas tarde reaparecerá la depresión en la carpeta
debido a la compactacion postenor
n
En e! tendido de superficies nuevas sobre pavimentos que tengan un bombeo exagerado, es
aconsejable reducir primero el bombeo Esto se consigue tendiendo una capa niveladora
compuesta de dos cuñas, una a cada lado, que van haciéndose gradualmente más delgadas hacia el
centro del camino
PARTES DE UN PAVIMENTO
CARPETA
RIEGO DE [IMPREGNACIÓN
BASE j jpiíO
T5o
RASANTE / / / / / / / / /////7/ — SUBRAYANTE
RIEGO DE LIGA
SUB-BASE
14
CAPITULO 3
TIPOS DE PAVIMENTO
MACADAM HIDRÁULICO
Este es uno délos mas antiguos tipos de pavimento Su uso moderno es principalmente
como un revestimiento base bajo un pavimento bituminoso En tales casos, el rasgo de hidráulico
puede omitirse, para formar un macadam de ligazón seca cascajo de piedra o polvo de piedra
Este aglomerante se escobilla dentro de los vacíos y cuando estos se llenan parcialmente, se
comienza el riego
PAVIMENTOS DE ALTA CALIDAD
Estos se usan para soportar fuertes cargas de tráfico en caminos de alto volumen de
trafico Los dos tipos básicos de pavimentos usados son el concreto asfáltico (flexible)y el
concreto de cemento Portland (rígido)
Tipo de estructura de pavimento En la selección del tipo de pavimento para usarse, la
selección entre pavimento rígido o flexible depende de las condiciones de cimentación, de la
disponibilidad local del material, de los costos relativos, del trafico proyectado, del mantenimiento
de trafico durante la construcción y de los métodos de construcción de la localidad de la
frecuencia de la necesidad de dar servicio a las instalaciones subterráneas dentro de la zona
pavimentada, del color del pavimento, y de si se esta considerando la construcción por etapas En
los proyectos para ensanchamientos y recubrimientos, el tipo de pavimento existente es un factor
importante
PAVIMENTOS FLEXIBLES
Una estructura de pavimento flexible puede constar de dos o más capas. Las capas,
comenzando en la subrasante y siguiendo en orden hacia arriba, generalmente se designan como
revestimiento o capa de sub-base, revestimiento o capa de base y capa superficial. El
procedimiento de diseño incluye:
Capa de subbase. La capa de subbase es la porción de la estructura de pavimento flexible
entre la subrasante y la capa de base. La subbase comúnmente consta de una capa compactada de
material granular, ya sea tratada o no tratada, o una capa de suelo tratada con una mezcla
conveniente. Además de su posición en el pavimento, comúnmente se distingue del material de la
capa de base por requerimientos menos estrictos de la especificación para resistencia, tipo de
agregados y graduación
La capa de subbase se usa en general para aumentar económicamente la resistencia del
pavimento arriba de la provista por los suelos de la subrasante Sin embargo, la subbase puede
omitirse, si la estructura requerida de pavimento es relativamente delgada o si los suelos de la
subrasante son de alta calidad, sin problemas de humedad. Cualquiera que sea el caso, la capa de
base puede construirse directamente sobre la subrasante.
Además de su función principal como una parte estructural del pavimento, las capas de
subbase pueden tener funciones secundarias como
l - Evitar la intrusión de suelos de grano fino del lecho del camino dentro de las capas de
base. Se deben especificar materiales bien clasificados, si la subbase está destinada a servir para
este propósito.
16
2, Para minimizar los efectos de la congelación Para este proposito, se deben especificar
materiales no susceptibles a la acción perjudicial de la congelación
3 - Para ayudar a evitar la acumulación de agua libre dentro o debajo de la estructura de
pavimento Se debe especificar material que se drene relativamente libre si la subbase esta
destinada a servir para este propósito, y se deben proporcionar los medios de colectar y eliminar el
agua acumulada de la subbase
4 - Proveer una plataforma de trabajo para equipo de construcción o para subsecuentes
capas de pavimento en los cortes de roca
Capa de base La capa de base es la porción de la estructura de pavimento flexible
inmediatamente debajo de la capa superficial Se construye sobre la capa de su-base o si esta no
se usa, directamente sobre la subrasante Su principal función es como una porción estructural
del pavimento La base comunmente consta de agregados como piedra triturada, escoria triturada
o grava triturada o sin triturar y arena, o la combinación de estos materiales Los agregados
pueden usarse tratados o no tratados con aglomerantes estabilizadores como cemento Portland
asfalto o cal En general, las especificaciones para materiales de la capa-base son
considerablemente mas estrictas que las de los materiales de súbase en los requerimientos para
resistencia, estabilidad, dureza, tipos de agregados y gradación
17
Capa superficial. Además de su función principal como una parte estructural del
pavimento, la capa superficial se debe proyectar para resistir las fuerzas abrasivas de tráfico,
limitar la cantidad de agua superficial que penetra en el pavimento, proveer una superficie
resistente a deslizamiento, y proporcionar una superficie lisa y uniforme para la transportación. La
capa superficial también debe ser durable, capaz de resistir fracturas y desmoronamientos sin llegar
a ser inestable en las condiciones del tráfico y del clima.
Comúnmente construido sobre una capa de base, la capa superficial de una estructura de
pavimento flexible consta de una mezcla de agregados minerales y de materiales asfáltico. El éxito
de tal capa depende sobre todo de la obtención de una mezcla con la óptima graduación de
agregado y porcentaje de asfalto. El uso de un procedimiento de diseño ensayado en laboratorio o
el uso de una especificación demostrada es esencia! para asegurar que una mezcla será
satisfactoria.
PAVIMENTOS RÍGIDOS O HIDRÁULICOS
(DE CEMENTO PORTLAND)
Una estructura de pavimento rígido generalmente consta de dos capas, diseñadas como la
losa de pavimento y la capa de subbase. Cuando los suelos de la subrasante son de naturaleza
granular, con frecuencia la capa de subbase se omite.
Subbase. La subbase de una estructura de pavimento rígido consta de una o más capas
compactadas de material granular o estabilizado colocado entre la subrasante y la losa rígida para
los siguientes propósitos-
18
Para proveer soporte uniforme, estable y permanente, aumentar el módulo de reacción de
la subrasante , hacer mínimos ¡os efectos dañinos de la acción de las heladas, y evitar bombeo de
suelos de grano fino en juntas, grietas y bordes de la losa rígida
También para reducir agrietamientos y fallas; proveer una plataforma de trabajo para equipo de
construcción; proveer un medio de manejar el agua subterránea y proveer medio de enrasar una
superficie a nivel y uniforme para soportar la losa de concreto cuando sea en excavación de roca
Finalmente la función de la sub-base es la de transmitir las cargas de la losa de concreto
hidráulico al terreno natural
La losa de pavimento es un elemento estructural que se construye de concreto hidráulico
simple o armado, para servir como carpetas de rodamiento en caminos y para resistir el tránsito de
vehículos transmitiendo la carga a la sub-base o al terreno natural Los materiales que se utilizan
para su elaboración son- cemento Portland, arena, grava, agua, y aditivos, acero, accesorios para
juntas y materiales para relleno de juntas (en caso de ser necesarios)
Estos pavimentos se usan en lugares donde no se presentan asentamientos diferenciales
constantes del terreno natural
19
CAPITULO 4
MEZCLAS ASFÁLTICAS TRADICIONALES
Son las formadas por agregados pétreos (arena y grava) cemento asfáltico en distintas
proporciones logrando un concreto asfáltico Cada uno de sus componentes lo veremos a
continuación
CEMENTO ASFÁLTICOS:
El cemento asfáltico es un ligante denso que se emplea en la preparación de mezclas
asfálticas en caliente, elaborados con los residuos de la destilación fraccionada del petróleo crudo
y aceites aromáticos Se designa seleccionando una graduación de penetración de dureza
adecuada, para cada tipo de construcción, condiciones climatológicas, y clase y naturaleza del
trafico que ha de soportar el pavimento
Los cementos asfálticos de petróleo se refinan por destilación al vapor de los residuos mas
pesados del proceso de fraccionamiento, continuándose la destilación hasta que se obtiene la
penetración deseada El verdadero grado de penetración se controla por la cantidad de aceites
fluxantes que se mantienen al final del proceso Se usa vapor en el refinado, para que los volátiles
pesados puedan ser separados sin aumentar demasiado la temperatura, ya que temperaturas
excesivamente altas reducen la ductibilidad, rebajan la penetración y producen el desdoblamiento
(craking) lo que da un producto menos homogéneo
Los cementos asfálticos y los asfaltos líquidos de curado lento son bastante similares
Los cementos asfálticos necesitan calentarse para adquirir la fluidez que les haga
trabajables, al contrario de la mayor parte de otros materiales asfálticos, cuya docilidad depende de
las materias volátiles o agentes fluxantes Como los agentes fluxantes únicamente sirven para dar
20
docilidad al materia! asfáltico hasta que lo* agregados y el ligante estén mezclados y colocados en
el camino, no dan un servicio permanente
Actualmente Petróleos Mexicanos producen tres tipos de Cementos Asfálticos ( AC-10,
AC-20, AC-30) para seleccionarse el que corresponde a la región climática en que se encuentra la
obra
RECOMENDACIONES GENERALES EN LA UTILIZACIÓN DE CEMENTOS
ASFÁLTICOS.
1.-Distribución de cementos asfálticos, jase viscosidad
Asfalto Región que se recomienda para uso tentativo
-AC-5 Para elaboración de emulsiones asfálticas en general
y para concretos asfálticos que se utilicen en algunas
partes de la Sierra Madre Occidental comprendidas
en los estados de Durango y Chihuahua
-AC-10 Para la región central y altiplano de la República
(equivalente al AC-6) Mexicana
-AC-20 Para el sur este de la República y las regiones costeras
del Golfo y del Pacifico hasta el estado de Sinaloa,
incluyendo también Baja California Sur
-AC-30 Para región Noreste del País, excluido el
estado de Tamaulipas
La distribución anterior se basa principalmente en condiciones climáticas, y no incluye
otras variables muy importantes como son los tipos de agregados pétreos, intensidad de tránsito,
etc , por lo que deben tomarse en cuenta adicionalmente las siguientes recomendaciones
21
* Emplear materiales pétreos sanos, limpios y bien graduados
* Utilizar procedimientos constructivos adecuados en la que se refiere
especialmente al mezclado, tendido y compactación de las capas asfálticas,
aplicando también las temperaturas apropiadas a la viscosidad de los asfaltos.
* Llevar a cabo una evaluación y seguimiento cuidadoso sobre el comportamiento
de tas obras de pavimentación que se construyan con los nuevos cementos
asfálticos, a fin de ir formando la experiencia mexicana, que incluya las condiciones
reales de nuestro medio y que permita en el futuro próximo tomar decisiones cada
vez más acertadas, relativas a la ejecución de este tipo de obras.
CONCRETO ASFÁLTICO.
La inmensa mayoría de las carreteras principales y secundarias se construyen actualmente
de concreto asfáltico, ya que deben estar previstas para soportar las más pesadas cargas de tráfico.
El espesor total del pavimento asfáltico varia corrientemente entre 5.00 cm y 10.00 cm. Esta
capa superficial de un camino de primer orden deberá descansar siempre sobre una base y una sub-
base adecuadas, cuya construcción podrá ser nueva o tratarse de capas acumuladas como
resultado de la construcción por etapas. Por consiguiente, un camino de primer orden no es
necesariamente de construcción nueva, sino que puede lograrse mediante la culminación de un
plan de largo alcance cuidadosamente ejecutado.
22
GRANULOMETRIA.
La granulometría en términos generales se logra con un 70% de grava con un tamaño
máximo de agregado de 3A de pulgada y un 30% de arena con un porcentaje máximo del 5% que
pase la malla 200. Esto puede verse mejor en la curva granulométrica determinada por la S.C.T. y
que a continuación se presenta.
TENDIDO DE LAS MEZCLAS
1.- Coloqúese el freno del camión de manera que actúe ligeramente, antes de iniciar la
descarga.
2.- Haga trabajar la máquina terminadora a un volumen sólo ligeramente superior al de
la capacidad de la planta que suministra la mezcla asfáltica, para evitar paros
frecuentes.
3.- Termine cada franja en una arista vertical, recta.
4.- Varíe el bombeo de la muestra según lo requiera el contorno del pavimento en los
cruces
5.- Limpie las tapas de los registros de todo material excedente, antes de efectuar el
apisonado con rodillo.
6.- Deje una separación de unas 10.00 cm, por lo menos, entre el extremo de la
maestra y el bordillo recto.
7.- En la capa de liga, haga con la brida de la cuneta lo que hizo con el bordillo (10 00
cm
de separación). Al tender la capa superior, la maestra quedará suspendida por encima de la
cuneta
100 GRÁFICA DE COMPOSICIÓN GRANULOMETRICA PARA ASFALTO TRADICIONAL
^^
__^-
/
/
/
'
/
/
/
/
200 100 60 40 20 10 1/4 3/8 1/2 3/4
MALLA No.
23
8.- Cerciórese de que el nivel de la franja de mezcla no compactada, extendida con
rastrillo, a mano, queda más alto que el nivel de la franja tendida y compactada por la
terminada.
9.- Estudie con cuidado lo relativo al ancho de cada franja, a fin de reducir al mínimo el
número de juntas longitudinales y lograr también que la terminadora rinda su
capacidad máxima.
10.- Tienda las franjas de reducción antes de la franja final.
11.- La zapata de reducción deberá colocarse del lado opuesto de la junta que se va a
cerrar.
12.- Al cerrar juntas conviene que exista un traslapo de 2.5 cm a 7.5 cm entre ambas
franjas.
13.- En la mayoría de los casos, el barrido con escoba le roba a la junta materiales que
harán falta para evitar que queden huecos o depresiones en la junta.
(Apisonado con Rodillo)
14.- Al hacer retroceder el rodillo, hágalo lentamente, con suavidad.
15.- Mantenga el rodillo a una velocidad tal que no ocasione desplazamiento o
separación de los materiales de la capa.
16.- Tratándose de franjas cortas, con mezclas calientes, en que habrán de cerrarse !a
juntas con
el apisonado, mantenga el rodillo alejado de la orilla unos 15.00 cm a 30.00 cm.
17.- Evite parar el rodillo en la misma posición trasversal al final de cada pasada
18.- No permita que el rodillo permanezca parado sobre una capa todavía caliente.
24
ENSAYO DE ADHERENCIA
Este ensayo determina los efectos de la humedad en la atracción de la película asfáltica a
las partículas de agregados. Muchas combinaciones no son satisfactorias por que bajo los efectos
de la humedad los agregados pierden su revestimiento asfáltico. Estos agregados se llaman
hidrófilos, mientras que los agregados que conservan su revestimiento se llaman hidrófobos. Como
un determinado agregado pude ser satisfactorio con un ligante y no serlo con otro, y lo mismo se
puede decir de los ligantes, el ensayo de adherencia tiene validez para comprobar lo adecuado de
la combinación de dos materiales determinados.
Para llevar a cabo este ensayo la mezcla preparada se coloca en un recipiente con agua y se
le hace girar en un determinado número de periodos de quince minutos cada uno. Al final de cada
período se examina la mezcla para ver si se han producido desprendimientos de la película de
asfalto y se calienta a una temperatura más alta para el próximo período. Si al final del ensayo no
se ha producido una cantidad apreciable de desprendimiento, se considera satisfactoria la
combinación.
ENSAYO DEL PORCENTAJE DE VACÍOS
En la mezcla asfáltica es conveniente la presencia de algunos vacíos, pues éstos
proporcionan espacio a la expansión del ligante en tiempo caluroso y también como resultado de la
compactación adicional que resulta del tráfico. Se determina el porcentaje de vacíos (V) con la
siguiente fórmula, en la cual d es el peso específico aparente de la mezcla, esto es, la relación del
peso de la muestra en el aire, al peso de un volumen igual de agua.
25
V= 100 ( D - d )
D
En la fórmula D es lo que sería el peso específico de la mezcla si ésta tuviera la densidad
máxima, esto es una mezcla sin huecos. Se obtiene D con la siguiente fórmula, en la que Wa es el
porcentaje en peso de agregado y Wb es el porcentaje en peso de ligante. Ga y Gb son sus
respectivos pesos específicos. *
100
D=
Wa Wb
Ga Gb
Llevándolo a la fórmula anterior se tendrá:
Wa Wb
V= 100-d
Ga Gb
26
PRUEBA DE EQUIVALENTE DE ARENA
Otra prueba que algunas veces se ejecuta es una que permite determinar si la cantidad de
arena incorporada en una mezcla asfáltica es adecuada. Esta prueba fue desarrollada por la
Dirección de Caminos del Estado de California y puede hacerse rápidamente en el lugar de trabajo
para determinar la proporción relativa que guardan el polvo y arcilla nocivos en los finos. Esta
partículas, excesivamente finas pasan por la malla No.200 al hacerse el análisis seco de mallas,
junto con otras de mayor tamaño, siendo muy difícil determinar los porcentajes. No resultaría
práctico intentar un análisis de tamices empleando uno más chico que el No. 200. Una muestra de
la arena que se va a someter a la prueba de equivalente de arena que se va a someter a la prueba de
equivalente de arena deberá secarse a unos 200 o 250°F, aproximadamente. Se podría ahorrar
tiempo empleado arena húmeda, pero los resultados serían bajos.
La prueba se ejecuta separando las arcillas contenidas en la muestra usando una solución
de cloruro de calcio mezclada con formaldeido y glicerina. Agitando la arena en determinada
cantidad de esta solución se logra que las partículas de arcilla entren en suspensión por encima de
la arena, la cual se asienta en el fondo. Se toma lectura del nivel de la arena asentada y de la
arcilla en suspensión, valiéndose de la escala que lleva el recipiente diseñado para este objeto.
PRUEBA DE DENSIDAD, EN SITIO
Un método de efectuar la prueba de densidad, en sitio, en base granulares compactadas, ha
venido ganando popularidad. El aparato consiste en un cilindro graduado, de vidrio, con soporte
27
del meta!, un globo de caucho y un dispositivo manual para crear vacío montados sobre una base
que se asienta directamente sobre el pavimento cuya densidad se va a comprobar. Se abre una
pequeña cavidad en la base y se recoge con cuidado y se pesa el material resultante. Luego se
aplica presión sobre el líquido contenido en el cilindro, con el dispositivo manual, y ello hace que
el globo de caucho llene la cavidad que se abrió en la superficie que se va a comprobar L>as
graduaciones de la escala del cilindro revelarán con exactitud el volumen de la cavidad, o sea la del
material extraído. La densidad se calcula con base en los datos obtenidos respecto a volumen y
peso del material, húmedo o en seco.
* Cuando se emplean agregados con diferentes pesos específicos Wa se convierte en Wal,
Wa2, etc., y Ga se convierte en Gal, Ga2, etc.
28
CAPITULO 5
OPEN GRADED, POLÍMEROS Y OTROS TRATAMIENTOS PARA
MANTENIMIENTO DE CARPETAS.
CARPETA DELGADA DE GRADUACIÓN ABIERTA (OPEN GRADED)
Es un tratamiento superficial, de 1.5 a 3.0cm. de espesor, que se aplica a los pavimentos
para proporcionar una superficie de rodamiento con propiedades drenantes que reduzcan ia
posibilidad de formación, de espejos de agua, mejores características antiderrapantes para elevar
los niveles de seguridad en condiciones adversas de lluvia, y mejorar la comodidad de los usuarios
al reducir el ruido del rodamiento de los vehículos.
Se construye mediante el tendido y compactación de mezclas asfálticas elaboradas en
caliente, en planta estacionaria utilizando agregados de graduación abierta, y cementos asfálticos
solos, o modificados con hule molido de neumáticos usados, polímeros u otras sustancias
a.l - Carpeta Ahulada de Graduación Abierta
Es una modalidad de las Carpetas de Graduación Abierta,
cuando se construyen utilizando cementos asfálticos
modificados con hule molido recuperando de neumáticos
mediante procesos especiales
29
a.2 - Carpeta Polimerizada de Graduación Abierta
Es una modalidad de las Carpetas de Graduación Abierta
cuando se construyen utilizando cementos asfálticos
modificados con polímeros, mediante proceso especial
CEMENTO ASFÁLTICO MODIFICADO
Son los cementos asfálticos a !os que se incorpora un agente modificador como: hule
molido recuperado de neumáticos, polímeros u otras sustancias, mediante procesos especiales de
incorporación, con equipo especial, sujetos a un estricto control de calidad.
NORMAS GENERALES:
Dado el carácter particular que tienen las presentes normas para carpetas delgadas de
graduación abierta, prevalecerán en los que no se oponga, las Normas Generales de la S.C.T.,
Libro ; 3.- NORMAS PARA MUESTREO Y PRUEBAS DE MATERIALES, EQUIPO Y
SISTEMAS, Libro: 4.- NORMAS DE CALIDAD DE LOS MATERIALES, y en lo que
corresponda a ; Diseño, Calidad de Materiales, y Control de Calidad.
REQUISITOS DE LOS CEMENTOS ASFÁLTICOS
Los cementos asfálticos que se empleen solos, o modificados cumplirán los requisitos
siguientes:
CLASIFICACIÓN Y ESPECIFICACIONES DE LOS CEMENTOS ASFÁLTICOS
CARACTERÍSTICAS
CEMENTO ASFÁLTICO
AC-2 5
(No 2)
AC-5
(No 4)
AC-10
(No. 6)
AC-20
(No 7)
AC-30
(No 7.5)
AC-40
(No. 8)
Viscocidad absoluta 60 °C, poises
Viscocidad cinemática. 135 ° C, centistokes. mínimo
Viscosidad, Sybolt Furol, 135 °C, sag. mínimo
Viscosidad. Brookíleld, 135°C, poises, mínimo
Penetración, 25'°C, 100 gr, 5 seg
Punto de inflamación, copa abierta de Cleveland, °C, mínimo
Solubilidad en tncloroetileno, %, mínimo
Punto de reblandecimiento, anillo, bola, °C
250+-50
125
45
30
200-250
205
99
32-38
500+-100
175
70
30 |
120-150
220
99
37-43
1000+-200
250
90
30
80-100
232
99
45-52
2000+-400
300
100
30
60-70
232
99
48-56
3000+-600
350
130
30
50-60
232
99
50-58
4000+-800
400
180
30
40-50
238
99
52-60
PRUEBA DE PELÍCULA DELGADA, (3 J i m ) , 163 °C, 5hr, 50 gr
Pérdida por calentamiento, %, máximo
Viscosidad Absoluta, 60°C, poises, máximo
Ductilidad, 25 °C, 5 cm por minuto, cm, mínimo
Penetración retenida, %
1 4
1000
100
40
1 2
2000
100
40
1
4000
75
50
0 8
8000
50
54
0 5
12000
40
58
0.5
16000
25
62
CLASIFICACIÓN Y ESPECIFICACIONES DE LOS CEMENTOS ASFÁLTICOS MODIFICADOS
CARACTERÍSTICAS
CEMENTO ASFÁLTICO Y MODIFICADOR
AC-10
Hule Neum.
AC-20
Hule Neum.
AC-30
Hule Neum.
AC-10
SBS
AC-20
SBS
AC-30
SBS
AC-10
SBR
AC-20
SBR
AC-30
SBR
Vlscocidad absoluta 60 °C, poises
Vlscocldad cinemática, 135 ° C, centistokes, mínimo
Viscosidad, Brookfield, 135°C, poises, mínimo
Penetración, 25"C, 100 gr, 5 seg, 0 1mm
Penetración, 4 "C , 200 gr, 60 seg 0 1mm
Ductilidad, 4°C, 5cm por minuto, cm, mínimo
Punto de reblandecimiento, anllloy estera, °C Máximo
Punto de inflamación, copa abierta de Cleveland, °C, mínimo
Separación, diferencia anillo y esfera, °C, máximo
Resitencia, 25°C, %, mínimo
Recuperación elástica, 25°C, %, mínimo
12-48
20-75
15-35
50
20
50
15-60
20-60
10-30
55
20
50
18-72
20-60
10-25
60
20
50
2500
2000
50-75
30MIN
49
230
2 2
5000
2000
40-75
25MIN
54
240
2 2
7500
2000
30-60
20MIN
60
240
2 2
800
2000
80MIN
50
240
1600
2000
70MIN
40
240
2400
2000
60MIN
25
240
PRUEBA DE PELÍCULA DELGADA, (3 2mm), 163 "C, 5hr, 50 gr
Pérdida por calentamiento, %, máximo
Viscosidad Absoluta, 60°C, poises, máximo
Recuperación elástica, 25°C, %, mínimo
Ductilidad, 4 °C, 5 cm por minuto, cm, mínimo
Penetración, 4 °C, 200 gr, 60 seg, 0 1mm, mínimo
Penetración retenida, 4°C, mínimo
Ductilidad retenida, 4°C, mínimo
1
70
50
1
75
50
1
80
50
1
45
15
1
45
13
1
50
12
4000
25
8000
20
12000
8
"SO
REQUISITOS DE LOS MATEIALES PÉTREOS.
Los materiales pétreos que se empleen en carpetas delgadas de graduación abierta, deberán
cumplir los siguientes requisitos:
a.l.- Natulaleza.
serán materiales limpios duros y sanos, provenientes de
rocas sanas, obtenidos por un tratamiento de trituración
y quebrado.
a.2.- Mineralogía
En láminas petrográficas no se deberá manifestar la
presencia de minerales de arcilla o en proceso de
inteperización, como expresión de la sanidad del
material pétreo.
a.3.- Calidad
Los materiales deberán ser muestreados después de ser
producidos en el proceso de trituración y cribado, y
antes del secado de los materiales en la planta de
asfalto.
I I
En esta etapa los materiales deberán satisfacer los siguientes requisitos
Equivalente de Arena 70 % Mínimo
Contracción Lineal 0 %
Límite Liquido 25 % Máximo
Desgaste de Los Angeles 30 % Máximo
Absorción 3 % Máximo
Envejecimiento en horno, ( Nulo)
Durante 96 horas, a 105°C °
Partículas Deleznables 0 %
Angulosidad:
Contenido de lajas
Partículas alargadas
Caras Nuevas
30 % Máximo
30 % Máximo
30 % Máximo
Intemperismo acelerado:
Cuando los anteriores indicadores arrojen resultados de frontera, o
existan dudas a cerca de sanidad de los agregados, se determinara la
perdida por intemperismo acelerado antes y después del secado de los
materiales, en la planta de asfalto. Si se dan diferencias significativas, el
banco sera rechazado
ZONAS GRANULOMETRICAS PARA CARPETAS DE GRADUACIÓN ABIERTA
MALLA No
5/8" 1/2" 3/8" 1/4" No 4 No 10 No 20 No 40 No 60
No 100 No 200
esp mm de la capa, cm
TAMAÑO MAXIMO
1/4"
100
70 -100
30 50
6-20
2 - 1 0
0 - 8
0 - 6
0 4
0 - 3
2
3/8"
100
85 -100
44-75
2 4 - 4 8
4 - 1 6
2 - 1 0
0 - 8
0 - 6
0 - 4
0 - 3
2 5
1/2"
100
90 -100
7 0 - 9 0
4 0 - 6 6
2 6 - 5 2
5 - 1 6
3 - 1 2
0 - 1 0
0 - 8
0 - 6
0 - 4
3
32
DE GRANULOMETRIA.
a.l.- Tamaño Máximo.
El tamaño máximo de los agregados se fijará dependiendo del espesor de
proyecto de la carpeta de graduación abierta, de acuerdo con lo
siguiente:
ESPESOR TAMAÑO MAXIMO DE LOS AGREGADOS
en, cm. Milímetros Pulgadas.
.1.5 6.350 1/4"
2.0 9.535 3/8 "
2.5 12.700 1/2"
3.0 15.875 1/5"
a.2. - Granulometria
La granulometria de diseño deberá quedar comprendida en la zona
granulométrica que corresponde al tamaño máximo de los agregados, conforme a
la tabla de la siguiente pagina:
TAMAÑO MAXIMO DE 3/8 " (9.525 mm)
MALA CUADRADA TIPO TYLER
DESIGNACIÓN
1/2"
3/8"
1/4"
#4
#10
#20
#40
#60
#100
#200
ABERTURA
(mm)
12,700
9,525
6,355
4,760
2,000
0,481
0,420
0,250
0,149
0,074
PORCENTAJE QUE PASA ( EN PESO SECO )
INTERVALO
REOOMEND.
100+-0
97+-3
60+ -10
25+ -10
9 + -5
5 + -3
3 + -2
2 + -2
1.5 + -1.5
1 +-1
ZONA DE
ACEPTACIÓN
100+-0
97+-2
60 +-5
25+ -5
9 + -3
5 + -2
3 + -1
2 + -1
1.5 + -1
0.5 + - 0.5
ZONA DE CORRECCIÓN
INFERIOR
94 a 95
50 a 55
15 a 20
4a6
2a3
1 a2
0a1
SUPERIOR
99 a 100
65 a 70
30 a 35
12a14
7a8
4a5
3a4
2a3
1 a2
ZONA DE RECHAZO
INFERIOR
<94
<50
<15
<4
<2
<1
SUPERIOR
>70
>35
>14
>8
>5
>4
>3
>2
TAMAÑO MAXIMO DE 1/2 " (12.7 mm)
MALA CUADRADA TIPO TYLER
DESIGNACIÓN
1/2"
3/8"
1/4"
#4
#10
#20
#40
#60
#100
#200
ABERTURA
(mm)
12,700
9,525
6,355
4,760
2,000
0,481
0,420
0,250
0,149
0,074
PORCENTAJE QUE PASA ( EN PESO SECO)
INTERVALO
RECOMEND.
100+-0
75+-5
45+ -10
27+ -8
9 + -5
5 + -3
3 + -2
2 + -2
1.5 + - 1.5
1 +-1
ZONA DE
ACEPTACIÓN
100+-0
75+-3
45+ -5
27+ -5
9 + -3
5 + -2
3 + -1
2 + -1
1.5 + -1
0.5 +-0.5
ZONA DE CORRECCIÓN
INFERIOR
70 a 72
35 a 40
19 a 22
4a6
2a3
1 a2
0a1
SUPERIOR
78 a 80
50 a 55
32 a 35
12a14
7a8
4a5
3a4
2a3
1 a2
ZONA DE RECHAZO
INFERIOR
<70
<35
<19
<4
<2
<1
SUPERIOR
>80
>55
>35
>14
>8
>5
>4
>3
>2
GRÁFICA GRANULOMETRICA DEL AGREGADO PÉTREO PARA TAMAÑO MAXIMO DE 3/8 EN OPEN GRADED
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
/
/ ^
J /
/ / 1 /
/
i
200 100 60 40 20 10
Mala No
1/4 3/8 1/2
GRÁFICA GRANULOMETRICA DEL AGREGADO PÉTREO PARA TAMAÑO MAXIMO DE 1/2 EN OPEN GRADED
200 100 60 40 20 10 4 1/4 3/8 1/2 3/4
MALLA No.
33
REQUISITOS DE LOS ANGENTES MODIFICADORES
Los agentes modificadores del cemento asfáltico, según se trate de hule molido recuperado
de neumáticos, polímeros u otras sustancias, deberán cumplir con los siguientes requisitos:
a.L- Hule Molido.
El hule molido que se emplea como agente modificador del cemento asfáltico
es proveniente de la recuperación de neumáticos usados, y tiene la composición
granulométrica que corresponde al porcentaje de hule que se incorpora, según
la tabla de la siguiente pagina:.
a.2.- Polímeros.
Cuando se empleen polímeros en las carpetas delgadas de graduación abierta, se
fijara en el diseño, el producto adecuado de marca registrada que cuente con
la certificación correspondiente.
a.3 - Otros
El diseño fijará la marca y tipo de producto que deba
ser empleado, el cual deberá tener la certificación de
calidad correspondiente.
TIPO DE HULE MOLIDO PARA EMPLEARSE COMO MODIFICADOR DE LOS CEMENTOS ASFÁLTICOS
MALLA No.
10 16 20 30 40 50
100 200
HA 20
% QUE PASA
LA MALLA
100
75 -100
5 5 - 9 0
2 5 - 6 0
"10 - 40
0 - 2 0
0 - 1 5
0 - 5
HA 40
% QUE PASA
LA MALLA
100
75 -100
5 5 - 9 0
2 5 - 6 0
0-30
0 - 1 0
HA 80
% QUE PASA
LA MALLA
100
80 -100
60 -100
4 0 - 7 0
0 - 2 0
|% Mm.hule en el asfalto [ 17 | 15 | 12
REQUISITOS DE LOS ADITIVOS.
Los aditivos que se empleen serán fijados en el diseño de la mezcla asfáltica, e indicará I
marca y tipo de producto, el cual deberá contar con la certificación de calidad correspondiente.
REQUISITOS DE LA MEZCLA ASFÁLTICA
La mezcla asfáltica de las Carpetas Delgadas de Graduación Abiertas deberá cumplir:
REQUISITOS VALORES
Estabilidad Marshal:
Flujo Marshal:
Vacíos en la Mezcla
VAM Vacíos en el Agregado Mineral:
Tensión Indirecta, a 25°c,
en kg / cm 2:
Deformación a la falla, a 25°c:
200 kg Mínimo
2 a 4 mm
14 % a 20 %
24 % Mínimo
Valor del Diseño
( Mas o menos 20% )
2 % Máximo
/
INDICADORES DE CALIDAD PARA DIFERENTES CARACTERÍSTICAS DEL ASFALTO AHULADO Y LA MEZCLA CON HULE MOLIDO
CARACTERÍSTICA
Viscocidad Brookfietd (Viscosímetro tipo Haake) 350 °F (177°c)
Penetración (100g 5 s) 77 °F (25"C) ASTM-D5
Punto de reblandecimiento (anillo y bola) ASTM- D36
Resitencia 77"F (25'C) ASTM-D 3407
Contenido de hule molido (neumáticos)
Contenido de asfalto ahulado (obtenido con densímetro nuclear)
Temperatura del cemento asfáltico al mezclarse con hule molido
Temperatura de almacenamiento/reacción de la mezcla
Temperatura de elaboración de la mezcla
Temperatura de tendido de la mezcla
Temperatura de compactación de la mezcla
UNIDAD
Centipoise
1/10 mm
•F( 'C)
% % % °F
•C
•F
•C
•F
•C
°F
"C
•F
•C
INDICADORES DE CALIDAD
INTERVALO
RECOMENDADO
3,750 + -2,250
20 + -25
2 0 + - 3
7 5 + - 1 5
375 +-25
1 9 0 5 + - 1 4
337 5 + - 37 5
169 7 + -20 9
ZONA DE
ACEPTACIÓN
3,750+ -1,250
5 0 + -15
>135 (57)
>20
2 0 + - 2
7 5 + - 0 5
3 7 5 + - 1 5
190 5 + - 8 5
337 5 + - 30 5
169 7 + -15
302 + - 8
160+-10
>275
>135
>266
>130
ZONA DE CORRECCIÓN
INFERIOR
1,500 a 2,500
25 a 35
17 a 18
6 a 7
350 a 360
176 5 a 182
300 a 307
148 8 a 154 7
284 a 302
140 a 150
266 a 275
130 a 135
257 a 266
125 a 130
SUPERIOR
5,000 a 6.000
65 a 75
22 a 23
8 a 9
390 a 400
199 a 204 5
368 a 375
184 7 a 191
ZONA DE RECHAZO
INFERIOR (<)
1 500
25
135 (57)
20
17
6
350
176,5
300
148,8
284
140
266
130
257
125
SUPERIOR (>)
6 000
75
23
9
400
204,5
375
190,6
35
EXPERIENCIA EN CARPETAS DRENANTES (O DE GRADUACIÓN ABIERTA)
DURANTE EL PERIODO 1978-1984
Durante el periodo comprendido de los años de 1974 a 1984, se construyeron carpetas
drenantes en diversos lugares del país.
Los periodos y las áreas aproximadas construidas fue de 5'106,000 M2
CONSTRUCCIÓN DE CARPETAS DRENANTES
SIN ADITIVO MODIFICADOR.
Esta experiencia se inicia en carreteras de caminos y puentes federales en el año de 1988 y
se continua hasta el año de 1995.
Este tipo de carpetas drenantes fueron construidas con material pétreo de tipo basáltico,
tamaño máximo de 3/8" y cemento asfáltico No. 6 sin aditivo modificador de asfalto.
Los tramos construidos fueron un total de 299,579 km. en un ancho de dos carriles.
36
CARPETA DE GRANULACIÓN ABIERTA
RESUMEN
PERIODO CAMINO LONGITUD (KM.) ANCHO DOS CARR
1988 1995 Aut. Tijuana - Ensenada
1992 1993 Aut. México - Puebla
1993 C:D: Puente de Ixtla -Iguala
1993 1996 Aut.Querétaro - Irapuato
1995 Aut. México - Querétaro
1995 1996 Aut. Puebla - Cordoba
1997 C:D: Zacapalco-Rancho Viejo
227.000
52.000
20.000
44.760
3.620
72.075
17.124
ligeros.
VENTAJAS.
* Ideal para superficie de rodamiento en que el trafico mayor sea de vehículos
Se disminuye el ruido por la circulación de vehículos.
Ayuda a la tracción, dando mayor estabilidad en las curvas.
Evita el deslizamiento en épocas de lluvia.
Reduce el mantenimiento, logrando menor inversión.
Muy buena vida útil.
37
DESVENTAJAS.
En contacto constante con el agua se producen desgranamientos.
Es difícil de reparar zonas falladas.
El desgrane produce daños a los vehículos originando quejas del usuario.
CARPETAS DRENANTES AHULADAS
Las carpetas drenantes ahuladas se empiezan a construir a partir del año de 1994, teniendo
los avances siguientes:
RESUMEN
CAMINO
Autopista México - Puebla
Autopista México - -Querétaro
Autopista Puebla - Cordoba
Libramiento Cuernavaca
Camino Directo La Pera - -Cuautla
Autopista México - Cuernavaca
SUMA
LONGITUD(KM-)
133.340
75.400
114.714
28.760
24.000
17 660
393.874
38
La cantidad de 393.874 Km. de carpeta drenantes ahuladas construidas, en un ancho de
dos carrilles, representa el 18.9% del total de la red que tiene en conservación el organismo.
En los años de 1994, se inicio la incorporación del hule molido en un 6% en relación al
cemento asfáltico con materiales pétreos de 3/8" de tamaño máximo, presentando
desgranamientos posteriores.
Después de la verificación en el laboratorio, a principios del año de 1996 se construyeron
carpetas drenantes con el 7% del hule molido, presentándose problemas de exudación y al revisar
la granulometria, se determina que se usen materiales de tamaño mas uniformes, sin finos y
condicionar la naturaleza mineralógica.
Lo anterior origino la determinación de la cantidad adecuada de hule molido a utilizar de
acuerdo al cemento asfáltico y material pétreo, utilizándose en algunos tramos el 14%y en otros el
17%.
Se ha llegado a la conclusión de que la utilización del 17% de hule molido es el valor
mínimo con el cual se obtienen las propiedades esperadas del asfalto modificado.
Lo anterior aplica:
* La elaboración del asfalto ahulado en plantas industriales .
* Acarreos cortos
* Instalaciones adecuadas para el almacenamiento y manejo.
* El cuidado de las temperaturas y los tiempos de las actividades.
39
CARPETAS DRENANTES POLIMERIZADAS.
Derivado de los buenos resultados que se observaron en la construcción de una carpeta
drenante polimerizada, construida en un camino del estado de Veracruz en la zona de panuco, se
construyó un tramo de prueba con material pétreo de tamaño máximo de 3/8" y polímero SBS al
3%en la autopista México- Cuernavaca, en los tramos siguientes: 9.180km.(ancho dos carriles)
La cantidad de 9.18 km. de carpetas drenantes poümerizadas, en un ancho de dos carrilles,
representa el 0.04% del total de la red propia del organismo.
En total, se han construido 839.633 km. de carpeta drenante de los tres tipos, que
representan el 40.7% del total de la red que tiene bajo resguardo CAPUFE.
PROBLEMÁTICA PRESENTADA EN LA CONSTRUCCIÓN DE CARPETAS
DRENANTES.
1- Es necesario cuidar el ataque al banco de materiales pétreos ya que si las
condiciones geotécnicas varían, habrá que revisar el diseño.
2 - El material pétreo no debe contener partículas suaves, ya que al compactarse se
fracturan, absorben agua y pierden adherencia, propiciando desprendimientos.
3 - Es preferible construirlas sobre tramos nuevos o recien rehabilitados.
4 - En tramos con humedad, se presenta desgranamientos de la carpeta drenante.
5.- Se puede construir sobre carpetas asfálticas que no presenten deformaciones.
6- En la construcción se debe cuidar el porcentaje máximo de finos; si este rebasa el
permisible, la textura de la carpeta se cierra y deja de funcionar como drenante.
7- Se debe cuidar el procedimiento de tendido de la mezcla; de no hacerlo, propicia el
desprendimiento.
CARPETAS DRENANTES 1988-1997.
CARACTERÍSTICA
CARPETAS DRENANTES
SIN ADITIVOS (KM)
CARPETAS DRENANTES
AHULADAS (KM)
CARPETAS DRENANTES
POLIMERIZADAS (KM)
SUMAS
1988
7,000
7,000
1989
62,000
62,000
1990
93,000
93,000
1991
"
1992
76,600
76,600
1993
47,460
47,460
1994
9,300
36,180
45,480
1995
61,160
16,000
76,160
1996
62,935
169,613
9,180
241,728
1997
17,124
173,081
190,206
TOTAL
436.579
393,874
9,180
839,633
CORRELACIÓN ENTRE PERMEABILIDAD Y POROSIDAD
p o R O S I D A D
(n)
%
30
20
15
10
25
5
0
r 10 20 30 40 50 60
COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD (k), cm/s x 10*-2
70 80 90
40
8.- Se debe cuidar el contenido óptimo de cemento asfáltico; si se eleva produce
exudación cerrando la textura y deja de funcionar como drenante y si es escasa presenta
coloración opaca y puede haber desprendimiento.
9- En clima extremoso se presentan fallas de desprendimiento.
10.- En la autopista Tijuana - Ensenada, después de 5 años de construida la carpeta
drenante, se inicia el desgranamiento en algunos tramos hasta la desaparición total de la mezcla.
11- Se tienen problemas para la reparación de zonas de falla, ya que estas ocurren
posteriores a la construcción y las reparaciones se deben ejecutar con mezcla para carpeta
asfáltica.
12- Es recomendable que la compactación se haga a temperaturas mayores que la
especificada.
OTROS TRATAMIENTOS PARA MANTENIMIENTO DE CARPETAS
CARPETAS ASFÁLTICAS POR EL SISTEMA DE RIEGOS
Son aquellas que se construyen mediante uno, dos o tres riegos de materiales asfálticos,
cubiertos sucesivamente con capas de materiales pétreos de diferentes tamaños, triturados y/o
cribados
Los materiales pétreos que se empleen en la construcción de carpetas asfálticas por el
sistema de riegos, se denominara como se indica como en la tabla siguiente
41
DENOMINACIÓN
DEL MATERIAL
PÉTREO
QUE PASE POR Y SE RETENGA
MALLA DE EN MALLA DE
1
2
3-A
3-B
3-E
1"
1/2"
3/4"
1/4"
3/4"
1/2"
1/4"
NUM. 8
NUM.8
NUM.4
Los materiales asfálticos que se empleen en la construcción de carpetas asfálticas por el
sistema de riegos serán, cementos asfálticos o emulsiones de rompimiento rápido ya que en la
actualidad en México no se producen asfaltos rebajados de fraguado rápido.
El procedimiento constructivo es el que a continuación se describe:
1. Antes de proceder a la construcción de la carpeta por el sistema de riegos, la base
deberá ser debidamente preparada e impregnada.
2. Barrido de la base impregnada.
3 Sobre la base superficialmente seca se dará un riego de material asfáltico
4. Se cubrirá el riego de material asfáltico con una capa de uno de los materiales
pétreos 3-A o 3-E en la cantidad que fije el proyecto.
5 Se rastreara y planchara el material pétreo.
42
6. Transcurridos por lo menos tres días se recolectara mediante un barrido y se
removerá el material pétreo 3-A o 3-E excedente que no se adhiera al material
asfáltico.
Para carpetas de mas riegos se procederá dando el siguiente riego sobre el anterior
sin realizar el punto 6 el cual se realizara hasta el final.
Para carpeta de dos riegos el primer riego de realizara con material pétreo numero
dos y el segundo con material pétreo numero 3-B
Para carpeta de tres riegos el primer riego se realizara con material pétreo numero
1, el segundo riego con material pétreo numero 2 y el tercer riego con material pétreo 3-B
RIEGO DE SELLO
Es la aplicación de un material asfáltico que se cubre con una capa de material
pétreo, para impermeabilizar la carpeta, protegerla del desgaste y proporcionar una
superficie antiderrapante.
Los materiales pétreos que se emplean en la construcción de riego de sello, serán los
números 3-A o 3-E, mientras que los materiales asfálticos que se empleen en la construcción de
riego de sello serán, cementos asfálticos o emulsiones de rompimiento rápido ya que en la
actualidad en México no se producen asfaltos rebajados de fraguado rápido
Para la ejecución del riego de sello, en términos generales, se procederá de acuerdo con las
etapas siguientes
4 i
El procedimiento constructivo es el que a continuación se describe
1 Se barrera la superficie por tratar
2 Sobre la superficie se dará un riego de material asfáltico
3 Se cubrirá el riego de material asfáltico con una capa de uno de los materiales pétreos
3-A
o 3-E en la cantidad que fije el proyecto
4 Se rastreara y planchara el material pétreo
5 Transcurridos por lo menos tres días se recolectara mediante un barrido y se removerá
el
material pétreo 3-A o 3-E excedente que no se adhiera al material asfáltico
TRATAMIENTOS SUPERFICIALES CON MATERIAL RECICLADO
Este tipo de tratamientos son realizados de dos maneras
La primera se realiza con el material resultado del material recuperado producto del
fresado de carpetas asfálticas antiguas, dicho material se transporta a las plantas de asfalto
donde se incorpora a la tolva de agregados, transportando el material recuperado a la
producción normal de la planta donde se calienta a 170 grados centígrados y se le
incorpora el 20% (14 litros) del asfalto común de producción de mezcla asfáltica
tradicional (que es de 70 litros) Una vez terminada la producción la mezcla asfáltica se
transporta a la obra para colocarla nuevamente con el procedimiento normal de tendido de
carpetas tradicionales
44
La segunda manera de lograr estos tratamientos superficiales es mediante el uso de
maquinas con planchas de rayos infrarrojos las cuales van calentando el material de la
carpeta asfáltica antigua a una temperatura de 170 grados centígrados, con lo que se logra
fácilmente levantar el material asfáltico de la carpeta el cual se coloca en una mezcladora a
la que se adiciona cemento asfáltico precalentado a 140 grados centígrados para revolverlo
y colocarlo nuevamente como carpeta mediante el procedimiento tradicional de tendido.
Las planchas de rayos infrarrojos contienen un compartimiento especial de hasta
0.5 metros cúbicos donde puede guardarse el material recuperado para ser utilizado en
tramos siguientes en un lapso de 12 horas. Este tipo de maquinas se ocupan generalmente
para regenerar carpetas asfálticas dañadas y para realizar trabajos de bacheo posteriores.
45
CAPITULO 6
MEZCLAS TIPO S.M.A. CON VIATOP 66
DEFINICIONES
El S.M.A. es una mezcla óptima de agregados gruesos, con una pasta denominada
"mastic", la cual está formada por un "filler"(carbonato de calcio, cemento portland o cal
hidratada) más arena, cemento asfáltico y fibras celulósicas reforzantes y estabilizadoras.
Agregados + Mastic = S.M.A.
*
1.- El alto contenido de agregados gruesos, crea una estructura de esqueleto cerrado e
interconectado que transfiere la carga "grano a grano" y ayuda a disipar el impacto al subsuelo. El
S.M.A., es resistente al desgaste y a la deformación.
El tamaño de los agregados del S.M.A., dan como resultado una textura abierta pero muy
impermeable que tiene las características siguientes:
• Aumentan la reistencia a los derrapones y al acuaplaneo.
* Reduce la emisión de ruido.
46
2.- La estructura tridimensional de las fibras Viatop originan los efectos siguientes;
* El ligante mantiene una alta viscosidad, evitando el drenado del cemento
asfáltico, durante el almacenamiento, transporte y tendido del S.M.A.
* Permite un contenido más alto de cemento asfáltico en la mezcla.
* Un mayor contenido de cemento asfáltico, estabilizado con las fibras
celulósicas, permite una capa más gruesa alrededor de cada agregado pétreo, inhibiendo la
oxidación, penetración de humedad, separación y ruptura prematura de los agregados.
* Las fibras celulósicas en el ligante asfáltico le proporcionan una gran
estabilidad en temperaturas frías ó cálidas.
La seguridad y confort de los conductores de vehículos son solamente uno de los
beneficios del S.M.A. El Stone Mastic Asphalt también llamado Stone Matrix Aiphalt pero mejor
conocido como S.M.A., es una mezcla de asfalto en caliente para pavimentar superficies de
diferente espesor.
El S.M.A. es flexible estable y muy durable, habiendo probado ser la solución más
económica para pavimentar caminos y calles.
El S.M.A. requiere de un agregado grueso (70-80% retenido en malla No. 8) y de un
contenido de cemento asfáltico entre 6 y 7%asi como de fibras celulósicas como aditivos para
estabilizar y reforzar la mezcla
47
Este concepto se desarrolló en Alemania, para contrarrestar el desgaste de las carreteras
causado por las llantas con clavos, el S.M.A. resultó ser la mezcla óptima de un agregado grueso
con una pasta tipo "mastic" formado por filler, arena, cemento asfáltico y fibra de celulosa. Esta
mezcla se utiliza en las superficies de rodamiento de todo tipo de carreteras de alto tráfico, alta
velocidad asi como en intersecciones de alta carga, calles y glorietas.
El alto porcentaje de agragados gruesos triturados crea una estructura de esqueleto
cerrado e interconectado que ayuda a disipar el impacto al subsuelo, esta es una de las razones por
la que el S.M.A. es tan resistente al desgaste y a la deformación permanente. Gracias a la
estructura tridimensional de la fibra celulósica, el ligante asfáltico mantiene una alta viscosidad,
evitando el drenado del ligante durante el almacenamiento, transporte y tendido del S.M.A. así
mismo, permite un contenido de cemento asfáltico más alto en la mezcla lo que genera una capa
más gruesa alrededor de cada agregado pétreo, inhibiendo la oxidación, penetración de la
humedad, separación y ruptura de los agregados.
Esta forma de protección origina superficies de rodamiento de larga duración. Las fibras
celulósicas en el ligante asfáltico le proporcionan también al S.M.A.una gran estabilidad en
temperaturas frías o cálidas. El refuerzo de las fibras y las características lipofilicas asi como su
resistencia al congelamiento, permite al ligante soportar temperaturas frías o calientes extremas sin
sacrificar eficiencia o sufrir deterioro.
ÍSSKS "tor
¡SÍÍSM
48
La combinación de los agregados gruesos y alto contenido de asfalto facilitan la
homogenización de la mezcla Una baja compresión durante la compactación permite el tendido
sobre superficies desgastadas por el uso y se obtiene una nivelación longitudinal pareja. La falta de
agregados de tamaño medio también da como resultado una superficie de textura áspera,
aumentando la reisitencia a los derrapones y al acuaplaneo así mismo permite absorber el ruido
La película gruesa de asfalto crea un sello a prueba de agua que inhibe que el agua penetre
a la mezcla del S.M.A. Debido a su durabilidad, se reduce notablemente el mantenimiento,
por lo que se puede constatar que es un tipo de pavimento mas económico.
FIBRAS ESTABILIZADORAS VIATOP 66.
Son un extruido en forma cilindrica de 2 a 8 mm de longitud y 4 mm de diámetro, no son
tóxicas y están formadas por.
Fibras celulósicas 66%
Cemento asfáltico 34%
CANTIDAD RECOMENDADA.
La cantidad de Viatop que debe agregarse es de 0 45% sobre el total de la mezcla,
considerando que el Viatop tiene un contenido de fibras de 66%, el contenido de fibras en la
mezcla será de 0 3% (3 kgs por tonelada de mezcla asfáltica)
La cantidad de cemento asfáltico del Viatop, deberá considerarse, para cumplir con lo
especifcado en el diseño de la mezcla
49
TIPOS DE MEZCLADORAS QUE SE UTILIZAN PARA PRODUCIR EL S.M.A.
Las mezcladoras que se utilizan son las usuales:
1.- Mezcladoras de "bachas "
2.- Mezcladoras de producción continua o de tambor
3.- Mezcladoras de alta producción computarizadas
DOSIFICACIÓN DEL VIATOP.
Se pueden adicionar con una simple cubeta de plástico con el material previamente pesado,
de acuerdo a lo especificado en el diseño d la mezcla, por la abertura que usualmente tienen las
mezcladoras de "bachas". En las mezcladoras continuas se dosifica por la abertura utilizada para el
reciclado del asfalto, utilizando una banda transportadora.
LA ACCIÓN ESTABILIZADORA DEL VIATOP
La composición mineral de un Stone Mastic Asphalt (S.M.A.) esta basado en el principio
de una mezcla en caliente con una graduación de vacíos, el cual crea una estructura de grava
gruesa, los vacíos se llenan en un alto grado con un cemento asfáltico tipo "mastic".
Las grandes cantidades de asfalto que se requieren para hacer el "mastic", están ligadas
con el efecto de red del VIATOP, previniendo que el ligante se separe de los agregados durante la
transportación, colocación y compactación.
Este efecto reforzante que se obtiene con el efecto de red de las fibras del VIATOP,
también produce una mejora considerable en las propiedades de desgaste de la superficie de
rodamiento terminada, ya sea a altas o bajas temperaturas. Las películas gruesas de cemento
asfáltico que se producen con VIATOP, también imparten características de envejecimiento
favorables
50
* Viatop puede ser procesado automáticamente utilizando silos o grandes bolsas.
* No hay riesgo de formación de grumos causado bajo condiciones desfavorables de
almacenamiento, como el caso de las fibras sueltas.
* El producto puede ser utilizado directamente de la mezcladora, sin necesidad de
una pre-mezcla en seco requerida con las fibras sueltas por lo que se puede lograr una mayor
producción.
* Recubrimientos finos tales como los de un S.M.A. de 0 a 5 mm se pueden producir
en tiempos de mezclado relativamente cortos sin riesgo de formación de grumos.
* La mezcla es considerablemente más homogénea y consistente.
DATOS HISTÓRICOS.
El Stone Mastic Asphalt, Stone Matrix Asphalt ó mejor conocido por su siglas S.M.A., fue
desarrollado en 1968 por Alemania, para contrarestar el desgaste de las carreteras causado por las
llantas de clavos que se usaban en Europa durante el invierno.
Se comprobó que era posible reparar las depresiones de los caminos, rellenándolas con una
pasta rica en asfalto la cual se conoce en algunos países con la denominación "mastic" este mastic
rico en ligante además de agregados pétreos se utilizó para llevar a cabo estas reparaciones.
Este tratamiento producía un efecto duradero, pero no se estableció en el largo plazo
debido a lo laborioso del método de aplicación que se requería.
Se empezaron a desarrollar formulaciones ricas en asfalto con agregados de alta
resistencia al desgaste, pero se encontraron dificultades para estabilizar el cemento asfáltico en la
mezcla caliente del material
51
Las fibras de asbesto utilizadas inicialmente, resultaron inadecuadas debido al alto riesgo
para la salud que presentaban. J- Rettenmaier and Sohne trabajo conjuntamente con grandes
empresas constructoras de carpetas asfálticas y plantas mezcladoras líderes en su campo y se
desarrolló ARBOCEL, la fibra incorporada al VIATOP, como una solución económica y
eficiente.
El último producto desarrollado para este propósito es el VTA TOP, que es una forma
granulada del ARBOCEL. Este producto cubre los estrictos requerimientos de hoy relacionados
con la automatización y estabilidad de !a mezcla.
Un proceso constante de consulta con las plantas mezcladoras, los contratistas
constructores de pavimentos para caminos y calles, asi como, con las dependencias oficiales,
permiten que los productos se mejoren continuamente y se adapten a las necesidades de empaque,
almacenamiento y dosificación que se requiera.
Viatop se utiliza en el sistema de construcción de carpetas asfálticas conocido como Stone
Mastic Asphalt (S.M.A.), auque también puede utilizarse en los asfaltos convencionales para
mejorar sus características.
En la actualidad todas las carpetas asfálticas que se construyen en Alemania se apegan a la
norma alemana ZtVbit Stb 84 que especifica un asfalto tipo S.M.A.
*En el Ruhr Expressway en Dortmund Alemania, con un tráfico de mas de 100,000
vehículos diarios, se colocó una carpeta asfáltica de S.M.A., en 1980 y hasta 1995, no mostraba
deformación lateral o cualquier otro tipo de daño
*Hasta 1995, se habían colocado 500,000,000 de metros cuadrados en áreas con mucho
tráfico en varias partes del mundo y muestran una duración aproximadamente del 30 al 50%
mayor que los métodos tradicionales usados para pavimentar
52
*Mas de 30 países están usando el sistema S.M.A.
*En Estados Unidos, 23 estados han colocado tramos de prueba con muy buenos
resultados y están revisando su estándares de construcción.
*E1 proyecto SHRP de U.S.A., en el subprograma SUPERPAVE (Pavimentos Asfálticos
de Comportamiento Superior) considera el método S.M.A.
*En México, la S.C.T. del Estado de Baja California, construyó en Enero de 1996, un
tramo de demostración en el km. 45+930 al 46+000 en la carretera Mexicali- Tijuana en el carril
de descenso, en la curva más peligrosa y con mayor pendiente (7%) en el tramo conocido como
LA RUMOROSA, este tramo se deformaba muy rápido por las altas temperaturas y las frenadas
de vehículos pesados y el S.M.A. utilizado, ha mostrado una mayor resistencia que el asfalto
convencional.
53
CAPITULO 7
CARACTERÍSTICAS DE PRODUCCIÓN, DISEÑO Y TENDIDO
S.M.A. CON VIATOP 66
AGREGADOS.
Primeramente los agregados deben ser seleccionados entre los materiales disponibles. Las rocas
trituradas de alta calidad y los agregados duros son preferibles. Minerales tales como el granito,
gabro, diabasa y basalto se han encontrado como materiales muy eficientes. Es también
importante que el agregado sea de una roca triturada de alta calidad con un máximo de 20% de
agregados planos y alargados. La curva granulométrica de los agregados puede ser modificada
para obtener resultados específicos pero en los 27 años de experiencia de Alemania, se ha
desarrollado una curva para un grado de 0-1 lmm. Aunque el S.M.A. también puede ser diseñado
para un grado de 0 a 5 mm ó de 0 a 8 mm. A continuación se presenta la curva granulométrica
que se utiliza para los tres tipos de espesores previamente diseñados.
DISEÑO DE LA MEZCLA
La norma alemana ZTV Asphalt Stb 94, especifica de 8 a 13% de fracciones menores a 90
mieras, 70 a 80% deberán ser mayores a 2 mm, un 50 a 70% deberán ser mayor a 5 mm, más del
25% deberán ser mayor a 8 mm y hasta un 10% mayor a 11 mm El tipo de filler que se incluye en
la mezcla puede ser carbonato de calcio molido aunque se puede considerar otros materiales La
arena utilizada en la mezcla deberá ser 50% cuando menos, arena triturada. El tipo de cemento
54
asfáltico que se usa es normalmente el B65 ó B80 (asfalto con penetración entre 6.5 a 8.0 mm
medido a 25°C). Sólo en casos especiales se utiliza un asfalto con penetración 200.
El espécimen Marshall deberá tener un contenido de vacío entre 2 a 4 % por volumen. La
cantidad de estabilizadores que se requiere tales como las fibras celulósicas Arbocel ó Viatop es de
entre 0.3 a 1.5% por peso de la mezcla total. Las fibras celulósicas son un buen vehículo para el
asfalto, químicamente inertes y resistentes a los ácidos diludos así como a las soluciones alcalinas,
son también hidrofilicas, lipofilicas e inofensivas fisiológicamente y no tóxicas y lo más importante
es que son económicas puesto que se producen de recursos naturales renovables.
Los materiales son seleccionados generalmente por el constructor con base en su
experiencia y son probados cuidadosamente antes de iniciar el trabajo de pavimentación. En la
preparación del tendido, es también importante calcular la velocidad de la máquina pavimentadora,
el número y peso de las compactadoras y el número de los camiones que entregan el asfalto. Esto
se puede determinar a partir de la velocidad con la que se puede suministrar la mezcla y el equipo
disponible.
PRODUCCIÓN DE LA MEZCLA
El S.M.A. puede producirse por lotes en una planta de "bachas" ó continuamente en una
mezcladora de tambor. La producción de la mezcla es uno de los elementos más importantes en la
construcción de un pavimento S.M.A.. Se produce de una manera similar a la del concreto
asfáltico, con la excepción de que se le debe dar una atención especial a las fracciones de los
agregados para que estén dentro de la curva granulométrica determinada así como a los
tiempos de mezclado con la adición de las fibras celulósicas. Una calidad constante asegura
una carpeta asfáltica homogénea, libre de problemas y de larga duración. En años anteriores la
homogenización de la mezcla era la preocupación cuando se trataba de mezclar las fibras
55
celulósicas sin recubrimiento, pero ahora con la disponibilidad del Viatop que es un pelet
compuesto de 66% de fibra celulósicas Arbocel y 34% de asfalto, la adición y mezclado de la
celulosa no representa ningún problema en la mezcla asfáltica. El Viatop puede ser almacenado
en silos y agregado automáticamente a través de la abertura de reciclado ó dosificado
manualmente con empaques individuales de polietileno fundible de hasta 25kgs., los cuales se
funden instantáneamente sin dejar residuo en la mezcladora, también puede dosificarse con
cubetas por peso o volumétricamente.
La planta mezcladora deberá tener varias unidades alimentadoras en frío con un mínimo de
tres diferentes tamaños de mallas cada una con una unidad de almacenaje en caliente "hot bin'"
Las cantidades de las fracciones de agregados requeridas se programan en los sistemas de control
de la mezcladora, así como otros parámetros necesarios para la producción del lote Los
agregados se secan y calientan a temperaturas de 170 - 190°C. Los diferentes grados son
separados en los silos calientes y son pesados nuevamente para asegurar una dosificación
cuidadosa.
Después que los agregados son pesados en la mezcladora, se pesa y se agrega el filler. Los
pelets de Viatop son adicionados a los agregados secos, precisamente antes de agregar el cemento
asfáltico. El tiempo de mezclado para él S.M.A. es de 10 a 15 segundos mayor que el de un
concreto asfáltico.
La mezcla deberá efectuarse a una temperatura de entre 155 a 180°C cuando se usa un
asfalto de penetración 65 y de 150 a 175°C cuando se utiliza un asfalto de penetración 80. Se debe
tener en mente que si la mezcla será transportada durante recorridos largos, la temperatura de
mezclado debe alcanzar el límite más alto especificado y se deberá tomar medidas apropiadas para
cubrir la carga y evitar que la temperatura caiga excesivamente ó se oxide durante el transporte,
especialmente en condiciones con mucho viento.
CAPITULO 8
56
CARACTERÍSTICAS DE TENDIDO Y COMPACTACIÓN
EQUIPO ADECUADO PARA TENDIDO Y COMPACTACIÓN
Antes de colocar la carpeta S.M.A., es importante examinar las condiciones de la
superficie sobre la cual se colocará y llevar a cabo cualquier tratamiento o reparación necesaria.
Aunque el S.M.A. puede ser tendido sobre superficies desgastadas por el tráfico debido a su baja
compresibilidad, los baches grandes deberán repararse previamente. La superficie deberá
compactarse y estar limpia y seca. Deben rociarse una capa de emulsión asfáltica rebajada ó un
riego de liga sobre el pavimento viejo para asegurar una buena adhesión. Para la colocación se
utiliza una máquina normal para el tendido de asfalto caliente. Es necesario tener en mente como
se hace cuando se coloca cualquier asfalto, que la máquina pavimentadora deberá ser manejada a
velocidad constante y evitar paradas. El trabajo de pavimentación no deberá realizarse bajo
condiciones de lluvia y por supuesto todas las variables deberán monitoriarse constantemente.
Aunque las especificaciones indican que la temperatura de tendido debería de ser mayor a los
140aC, la experiencia muestra que los resultados son mejores cuando la temperatura esta cercana a
los 150aC. No se deberá colocar un asfalto S.M.A., cuando la temperatura del aire cae bajo de los
3aC. La compactación del pavimento depende de la temperatura de los rodillos así como de los
patrones del recorrido de los rodillos, el número de pasadas de la aplanadora y espesor al que
deben compactarse
57
Se debe iniciar el aplanado inmediatamente después de la máquina pavimentadora con una
aplanadora de 8 a 10 toneladas, estática y con rodillos de acero y deberá permanecer lo más cerca
posible de la pavimentadora ya que la mezcla tiende a enfriarse rápidamente. Con el S.M.A. no se
recomienda utilizar compactadoras con ruedas de hule ya que el alto contenido de cemento
asfáltico tiende a pegarse en las ruedas de hule y causa efectos indeseables en el mastic. Las
compactadoras con vibración se deberán usar únicamente en la segunda y tercera pasada. El
aplanado final puede continuar mientras la temperatura esta todavía arriba de 90°C a 100°C, pero
se deberá tener cuidado de no sobrecompactar ya que puede causar que el asfalto migre a la
superficie.
CAPITULO 9
58
CONTROL DE CALIDAD
PRUEBAS DE LABORATORIO.
La cantidad de la mezcla asfáltica será de 5kgs. Esta cantidad será suficiente para obtener
tres especímenes Marshall y una prueba de drenado del asfalto.
1.- Seque los agregados, verifique la distribución granulométrica y pese.
2.- Pese el Viatop (tome en consideración la porción de cemento asfáltico incluida en
el Viatop).
3 - Mezcle el Viatop manualmente con las fracciones de arena.
4 - Coloque los agregados en un recipiente adecuado y limpio como sigue:
A) Los agregados más gruesos en el fondo.
B) Adicione los agregados en orden decreciente de tamaño.
C) Agregue la mezcla de Viatop y arena.
D) Adicione el filler al final.
5.- Caliente los minerales incluyendo el Viatop, en un horno a la temperatura deseada
(ej. 150°C)
6- Caliente el cemento asfáltico.
7- Llene la mezcladora de laboratorio, precalentada, con los agregados calientes y la
mezcla de Viatop
59
8.- Mezcle en seco durante 10 segundos.
9.- Haga un hueco en el cemento de la mezcla.
10.- Vacíe el cemento asfáltico ya pesado y caliente, en el hueco La porción de
cemento
asfáltico en el Viatop deberá considerarse al pesarse.
11 - Mezcle intensivamente durante tres minutos hasta que se obtenga una mezcla
homogénea.
Es muy importante que no se vacíen los granulados del Viatop sin calentar, en la
mezcladora de laboratorio. Debido a las bajas fuerzas de corte en la mezcladora de laboratorio, se
pueden presentar problemas para fundir y disolver los granulados de celulosa del Viatop, en el
cemento asfáltico. Sin embargo las altas fuerzas de corte de la mezcladoras que se usan en el
campo (y también las temperaturas más altas) proporcionaran una mezcla homogénea y sin
problemas y no requerirán de una mezcla en seco.
Stone Mastic Asphatt
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4. Mezcla PlOtKítil Mrt'Sl» |(
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S.M.A. PARA 5MWI EN ESPESOR DE 1.5 A 3.0 CM
100
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/
^ ^ /
0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 64
MM
S.M.A. PARA 8NIM EN ESPESOR DE 2.0 A 4.0 CM
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
A ' 1 1
0,0625 0,125 0,25 0,5 16 32 64
MM
S.M.A. PARA 11 MM EN ESPESOR DE 2.5 A 5.0 CM
100
)
^ ^
/
/ 1
0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 16 32 64
MM
60
CAPITULO 10
EXPERIENCIA EN EL H. AYUNTAMIENTO DE NAUCALPAN DE JUAREZ, ESTADO
DE MEXICO.
El H. Ayuntamiento de Naucalpan de Juárez buscando alternativas de mejoramiento en sus
redes viales y dispuesto a probar nuevas tecnologías mas avanzadas para el crecimiento técnico y
económico del País encontró en los pavimentos S.M.A. con VIATOP 66 una alternativa de
disminución en algunas zonas que presentaban fuertes problemas de mantenimiento.
Este tipo de pavimento se coloco en un total de 19,000 metros cuadrados como
sobrecarpeta en espesores de 3.00 cm a 4.50cm. en los tramos de Boulevard Santa Cruz y Av
Ruiz Cortinez respectivamente obteniendo buenos resultados generales pero constatando que el
material cumple las siguientes características especiales.
EN LA FABRICACIÓN
Resulto difícil encontrar una planta de asfalto que se prestara para la fabricación de este
tipo de prueba, sin embargo en la zona de Texcoco se encontró una planta de bachas la cual
fabricó la mezcla cumpliendo con las especificaciones de control de calidad requeridas las cuales
fueron avaladas por un laboratorio externo. Para llegar a producir la mezcla adecuada fue
necesario realizar pruebas hasta que se logro cumplir con la norma especificada
Al respecto de la fabricación considero que es necesaria la adaptación de un dosificador
automático que controle cantidad y tiempos de entrada del aditivo y el filler o una planta especial
6i
para la producción de S.M.A. con VIATOP 66 pues solamente así se garantiza una
homogenización adecuada tanto del aditivo como del filler en la mezcla.
EN EL TENDIDO
Es indispensable contar con una superficie muy homogénea ya que en ocasiones la finisher
al encontrar depresiones dejaba espesores mínimos (de hasta 1.5cm.).
- La temperatura de tendido debe ser de 150 grados centígrados ya que una vez colocada
su caida de temperatura es inmediata lo que provoca en ocasiones que los tiempos de
compactación no se logren pues es importante no dejar que estos tiempos se cumplan cuando la
mezcla ya bajo a menos de 110 grados centígrados, temperatura a la cual no se logra la fusión de
la carpeta antigua con la nueva reflejándonos rápidamente los agrietamientos superficiales que
existían en la carpeta antigua (tal y como sucedió en un tramo del Boulevard Santa Cruz ) y/o que
se presenten deslizamientos de carpeta en zonas de curvas o con pendientes donde el esfuerzo que
reciben las carpetas es mayor (tal como sucedió en una zona de Av. Ruiz Cortinez).
- El estado de la finisher debe ser perfecto y la velocidad de tendido constante procurando
en todo momento que a la plancha de tendido no se le pegue la mezcla ya que es un material muy
viscoso que al igual que el Open Graded es poco manejable por lo que las imperfecciones de
tendido son prácticamente imposibles de reparar con trabajos de rastrillo.
- El peso de 8 ton de las maquinas de compactación en espesores delgados no corre la
carpeta por lo que debe tomarse este peso como el mínimo requerido en las compactaciones ya
que incluso se logra la compactación adecuada con menos pasadas y a la temperatura especificada
62
evitando así que la caída de temperatura baje a menos de 115 grados centígrados evitando de esta
manera que por su viscosidad el material asfáltico se pegue en el equipo y herramientas
provocando imperfecciones en la superficie, la cual es el límite recomendable para terminar el
proceso de compactación. Además es recomendable el uso de dos tandem una que vaya pegada en
el tendido para dar la compactación de armado y otra que de las planchadas para llegar a la
compactación requerida, esto con el fin de evitar una caída de temperatura durante el proceso de
compactación.
- Los trabajos de rastrilleo son de mayor esfuerzo al presentar la mezcla difícil
maneabilidad por su alta viscocidad, por lo que se requiere capacitar al personal en forma especial.
EL FUTURO DEL S.M.A. CON VIATOP 66 EN EL MUNICIPIO DE
NAUCALPAN
El Municipio de Naucalpan tiene considerado dentro de sus programas de repavimentación
la colocación de otros 40,000.00 metros cuadrados de sobre carpeta con S.M A. con VIATOP 66
dejando a las futuras generaciones su análisis para el crecimiento de esta tecnología en nuestro
País.
GRÁFICA GRANULOMETRICA DEL BLVD. STA. CRUZ
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
/
/ /I
J / /
/
1/
0.0625 0.125 0.25 0.5 16 32 64
MM
GRÁFICA GRANULOMETRICA DEL BLVD. RUIZ CORTINEZ
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
/ /
/ / / /^y
/ /
y
/
/ / / /
/
0 0625 • 0.125 0.25 05 16 32 64
MM
6
!
CAPITULO 11
COMPARATIVO DE PRECIOS.
COMPARATIVO DE PRECIOS
ANÁLISIS DE: [CARACTERÍSTICAS ASFALTO TIPO S.M.A. CON VIATOP 66 COSTO POR M2
DE 5 00 CM DE ESPESOR CONSIDERANDO P V =2 125TON/M3
ES DECIR 0 10625 TON/M2
CONCEPTO
ELABORACIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA S M A PARA VIATOP 66 BAJO LA NORMA ALEMANA ZTV ASPHALT STB 96 ESPESOR 5 00 CM
TENDIDO Y COMPACTACION DE CARPETA ASFÁLTICA TIPO S M A CON VIATOP 66 8mm A 5 .00 CM DE ESPESOR CON EQUPO TANDEM DE 8 00 TON
RIEGO DE LIGA A RAZÓN DE 0 4 LT POR/M2 CONSIDERANDO LITRO A $2 00
ACARREO DE MEZCLA ASFÁLTICA DE 1 A 60 KM CONSIDERANDO $0 90 POR TON KM
UNIDAD CANTIDAD COSTO UNITARIO PORM2
PRECIO POR TON
M2 100 $ 41 25 $ 388 23
M2 1 00 $ 4 00
M2 1 00 $ 0 80
M2 1 00 $ 5 74 $ 54 00
IANALISIS PÉT [CARACTERÍSTICAS ASFALTO TIPO S.M.A. CON VIATOP 66 COSTO POR M2
DE 3 00 CM DE ESPESOR CONSIDERANDO P V =2 125TON/M3
ES DECIR 0 06375 TON/M2
CONCEPTO
ELABORACIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA S M A PARA VIATOP 66 BAJO LA NORMA ALEMANA ZTV ASPHALT STB 96 ESPESOR 5 00 CM
TENDIDO Y COMPACTACION DE CARPETA ASFÁLTICA TIPO S M A CON VIATOP 66 8mm A 5 OO CM DE ESPESOR CON EQUPO TANDEM DE 8 00 TON
RIEGO DE LIGA A RAZÓN DE 0 4 LT POR/M2 CONSIDERANDO LITRO A $2 00
ACARREO DE MEZCLA ASFÁLTICA DE 1 A 60 KM CONSIDERANDO $0 90 POR TON KM
UNIDAD CANTIDAD COSTO UNITARIO PORM2
PRECIO POR TON
M2 1 00 $ 24 75 $ 388 23
M2 1 00 $ 4 00
M2 1 00 $ 0 80
M2 1 00 $ 3 44 $ 54 00
|PRECIO UNITARIO | $ 32.99 |
IANALISIS PET CARACTERÍSTICAS ASFALTO TRADICIONAL COSTO POR M2
CONCEPTO
ELABORACIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA S.M.A. PARA VIATOP 66 BAJO LA NORMA ALEMANA ZTV ASPHALT STB 96 ESPESOR 5.00 CM
TENDIDO Y COMPACTACION DE CARPETA ASFÁLTICA TIPO S.M.A. CON VIATOP 66 8mm A 5 .00 CM DE ESPESOR CON EQUPO TANDEM DE 8.00 TON
RIEGO DE LIGA A RAZÓN DE 0.4 LT POR/M2 CONSIDERANDO LITRO A $2.00
ACARREO DE MEZCLA ASFÁLTICA DE 1 A 60 KM CONSIDERANDO $0.90 POR TON.KM
DE 5.00 CM DE ESPESOR CONSIDERANDO P.V.=2.125TON/M3
ES DECIR 0.10625 TON/M2
UNIDAD CANTIDAD COSTO UNITARIO PORM2
PRECIO POR TON
M2 1.00 $ 19.13 $ 180.00
M2 1.00 $ 4.00
M2 1.00 $ 0.80
M2 1.00 $ 5.74 $ 54 00
jPRECIO UNITARIO | $ 29.66
ESTUDIO DE INVERSION DE CARPETAS ASFÁLTICAS
TIPO DE ASFALTO ESP. COSTO PORM2
DIF. $
DIF. %
VIDA ÚTIL AÑOS
FACTOR MANTTO. 15AÑOS
FACTOR MANTTO. 10 AÑOS
COSTO MANTTO. 15 AÑOS
COSTO MANTTO. 10 AÑOS
¡TRADICIONAL | 5.00l 29.66| | | 4| 3.75| 2.5| 111.225| 74.15J
|SM.A. CON VIATOP 66 | 5.00| 51.79| 22.13| 0.746122724| 15| 1| 0.666666667| 51.79| 34.526666671
|S.M.A. CON VIATOP 66 | 3.00| 32.99| 3.33| 0.112272421J 10| 1.S| 1| 49.485| 32.99|
67
CONCLUSIONES
1. El asfalto tipo S.M.A. con VIATOP 66 es una alternativa confiable para realizar
repavimentaciones en bajos espesores y con largas duraciones por lo que representa un bajo
costo de mantenimiento el cual se ve reflejado en el estudio de inversión presentado en esta
tesis ya que la recuperación de la inversión se refleja antes de los primeros cinco años.
2. Es importante señalar que en la actualidad en el municipio de Naucalpan de
Juárez así como en otros municipios del país los problemas del pavimento se deben a fallas
en su base, esto se debe a que cuando estas fueron diseñados se tomo en cuenta el flujo y la
carga vehicular de por lo menos hace 20 años , en consecuencia, la solución para que los
pavimentos no presenten fallas radica en la mejora de las bases de estas estructuras, sin
embargo esto representa una inversión muy fuerte ya que la infraestructura actual de
pavimentos es muy grande, es por esto que al conocer el S.M.A. con VIATOP 66 se presenta
una alternativa viable en costo para resolver el problema existente ya que se habla de
carpetas delgadas que presentan como característica principal la de aprovechar el
pavimento existente e integrando a la carpeta antigua como base negra y valiéndose de las
características de dureza y flexibilidad del S.M.A. con VIATOP 66,
68
3. En la presente tesis se definieron los distintos tipos de tratamientos a las carpetas
de los pavimentos para su mantenimiento, dichos tratamientos algunos ya muy conocidos
como las carpetas de riegos, los sellos de riego, los asfaltos tradicionales en
repavimentaciones, y los más recientes como el open graded simple, open graded con hule
molido, opem graded con polímeros y el S.M.A. con VIA TOP 66, siendo este último el de
mayor duración y con menor costo de inversión por lo que representa para mí la mejor
alternativa actual en mantenimiento de carpetas.
4. Otro aspecto que descubrí al realizar esta tesis es que existe en el medio
municipal y gubernamental de la construcción una barrera ante la entrada de nuevas
tecnologías pues, resulta difícil de hacer entender a las autoridades que aunque al principio
la inversión es mayor, el beneficio en mantenimiento posterior garantiza la recuperación de
la inversión al tener menor costo en el mantenimiento, esto quizá se debe a que sólo interesa
el comportamiento de los pavimentos durante su periodo de gestión, sin importar los años
subsecuentes. Son muy pocos los municipios que consideran la utilización de nuevos
materiales como el S.M.A. con VIA TOP 66 en sus programas de mantenimiento correctivo
de carpetas.
5. Alrededor del mundo existe la mejora continua de tecnología de pavimentos, es
tiempo de que nuestro país entre a la utilización de las mismas para beneficio de toda la
ciudadanía, esto sólo se logrará si al menos damos opción a la apertura de programas de
prueba para nuevas tecnologías.
BIBLIOGRAFÍA
MANUAL DEL INGENIERO CIVIL VOLUMEN II AUTOR: FREDERICK S. MERRIT. EDITORIAL: MCGRAW-HILL. SEGUNDA EDICIÓN
MANUAL DE CONSTRUCCIÓN BITUMINOSA EDICIÓN EN ESPAÑOL AUTOR: BARBER GREENE COMPANY EDITADO POR BABER GREENE COMPANY. ÚNICA EDICIÓN
NORMAS DE CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS DE LA S.C.T. EDITADO POR S.C.T. AUTOR: COMITÉ DE ESPECIFICACIONES. PRECIOS UNITARIOS Y CONTRATACIÓN DE OBRAS DE S.C.T. PRIMERA EDICIÓN
NORMAS PARA CARPETAS DELGADAS DE GRADUACIÓN ABIERTA EDITADO POR CAPUFE FEBRERO DE 1998.
MEMORIAS DEL SEMINARIO DE CARPETAS DRENANTES AHULADAS AUTORES: ASOCIACIÓN MEXICANA DE INGENIERÍA DE VÍAS TERRESTRES A.C.. CIRCULO TECNOLÓGICO DEL ASFALTO, ASOCIACIÓN MEXICANA DEL ASFALTO A.C.. CAMINOS Y PUENTES FEDERALES DE INGRESOS Y SERVICIOS CONEXOS (CAPUFE)
MANUAL DE CARPETAS ASFÁLTICAS DE ALTA DURACIÓN ESTABILIZADAS CON FIBRAS VIATOP 66 PARA ASFALTOS TIPO S.M.A. AUTOR: ING. GILBERTO DIAZ EDITADO POR: ESTABIÑIZADORES ASFÁLTICOS S.A. DE C.V. ÚNICA EDICIÓN
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