FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

CATEDRA: PAVIMENTOSCATEDRATICO: ING. GIRON URETA, MARIAPRESENTADO POR: AURIS ROMERO, JULIO ENRIQUEZ TORRES, JOHN UNOC SARMIENTO, JOEL KEVIN SEMESTRE: VIIISECCIN: B-HUANCAYO-2013

INTRODUCCION

Los tratamientos superficiales son una tcnica bien establecida y relativamente barata de sellar la superficie desgastada de una carretera e impedir la entrada de agua, restaurando la textura de la carretera e incrementando el agarre y la resistencia al derrape. El tratamiento superficial es una opcin probada de mantenimiento de costo relativamente bajo, usada por todo el mundo. El proceso requiere unos bajos niveles de recursos naturales, es rpido de realizar con un mnimo de molestia para los usuarios de la carretera y genera comparativamente menos emisiones. Crucialmente, sella la vieja superficie de la carretera y reduce la posibilidad de que la humedad se introduzca en el pavimento. El tratamiento superficial no aporta una contribucin estructural al pavimento en tratamiento, pero salvaguarda la propia estructura del pavimento, alargando la vida del mismo al menos en una dcada. En conclusin los tratamientos superficiales pueden ser utilizados como capas de proteccin sobre caminos estabilizados o como conservacin de pavimentos asflticos que tienen como objetivo la proteccin, impermeabilizacin y mejoramiento de la capa de rodadura, proporcionando adems una superficie antideslizante.

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

1. DEFINICIN

Los tratamientos superficiales son aplicaciones uniformes de asfalto, con dosificaciones variables, ya sea sobre capas estabilizadas o pavimentos existentes, y tienen por finalidad el mejorar o conservar las caractersticas fsicas y mecnicas de las superficies tratadas. El proceso de tratamiento superficial es realmente rentable como mtodo de mantenimiento primario para calzadas envejecidas especialmente teniendo en cuenta los diseos, materiales y equipo de tratamiento superficial de los ltimos aos.

2. FUNCIONES DE LOS TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

Un tratamiento superficial por s mismo no es considerado un pavimento. Bsicamente brinda una cubierta impermeable a la superficie existente de la calzada y resistencia abrasiva del trnsito. Algunas de las funciones ms comunes con:

*Proveer una superficie econmica y duradera para caminos con bases granulares que tienen trnsitos ligeros y de mediano volumen.

*Prevenir la penetracin superficial de agua en bases granulares y pavimentos viejos que han comenzado a desintegrarse por el tiempo a fisurarse.

*Rellenar huecos, recubrir y ligar partculas minerales desprendidas y restaurar la superficie del pavimento.

*Renovar superficies y restaurar la resistencia al deslizamiento de pavimentos deteriorados por el trnsito en los cuales los agregados superficiales han comenzado a pulirse.

*Restaurar capas de rodamientos afectadas por los agentes climticos y dar nueva vida a superficies de pavimentos resecas.

*Proveer una cubierta temporaria en los casos de construccin de pavimentos incompletos y demorados o cuando se trata de una construccin por etapas.

*Paliar el polvo.

*Asegurar la adherencia de las capas asflticas superiores con las bases granulares (riego de imprimacin).

*Asegurar la trabazn entre la superficie que est siendo pavimentada y la capa superior (riego de liga).

3. CLASIFICACIN

Los tratamientos superficiales abarcan desde una simple y ligera aplicacin de cemento asfltico o emulsin bituminosa, a mltiples aplicaciones de materiales asflticos sobre las que se distribuyen agregados ptreos. Tambin se consideran tratamientos superficiales algunos tipos de mezcla asfltica-agregados. Todos los tratamientos superficiales sellan y prolongan la vida de los caminos. Cada tipo tiene una o ms propsitos especiales. La siguiente es una clasificacin de tratamientos superficiales de acuerdo a su aplicacin y preparacin:

3.1 RIEGO SIN GRAVILLA

Estos riegos, tambin llamados en negro, se usan generalmente como tratamientos auxiliares. Por s mismos raras veces constituyen o ayudan a constituir la superficie de rodadura del pavimento. La tcnica comn consiste en la extensin de una pelcula uniforme y continua de ligante de forma anloga a como se ha descrito para los riego con gravilla, siendo iguales la maquinaria y la forma de extensin del ligante. Son factores muy importantes la viscosidad y el tiempo de curado del ligante, ya que normalmente se debe trabajar con espesores muy pequeos de pelcula. En algunos casos se han utilizado pequeas cantidades de rido de cubricin, generalmente arena. El objetivo final de este rido es muy distinto del de los ridos de cubricin en los tratamientos superficiales con gravilla.

3.1.1. Riego en negro

Es todo tipo de tratamiento que se realiza en vas de baja intensidad de trfico sobre superficies de rodadura pobres en ligante, envejecidas y con una impermeabilidad pobre. Mediante su aplicacin se consiguen paliar parte de estos deterioros y se rejuvenece el pavimento. Para no depositar un exceso de ligante sobre la superficie antigua, que la hara deslizante, el riego tiene que hacerse con ligantes muy fluidos, con una mnima dotacin en funcin de la textura y grado de envejecimiento del pavimento. Los ligantes usuales en estos tratamientos son emulsiones aninicas de rotura lenta o media diluidas en agua. Dentro de la definicin de riegos en negro entran tambin los riegos antipolvo, que consisten en la aplicacin de un ligante sobre la superficie de un camino no pavimentado para, de esta forma, evitar que el trfico levante polvo. Estos tratamientos tambin protegen contra los efectos de la erosin y la humedad y pueden ayudar a conservar el firme durante un corto perodo de tiempo hasta que sea posible ejecutar un riego con gravilla. La eficacia de estos tratamientos es muy limitada.

3.1.2 Riego de imprimacin

Los riegos de imprimacin se efectan sobre bases o capas granulares no tratadas previamente. Se intenta conseguir una superficie negra, de impermeabilidad uniforme, sin polvo ni partculas minerales sueltas, para extender adecuadamente las capas bituminosas superiores. Se utilizan ligantes que tengan escasa viscosidad y que, adems, esta caracterstica se mantenga durante un cierto tiempo, para que pueda penetrar ligeramente por capilaridad. Estas exigencias variarn segn el tipo de base a tratar, pudiendo las bases ms permeables ser imprimadas ms fcilmente que las impermeables. En particular, presenta una cierta dificultad imprimar capas de material granular con alto contenido en suelos de grano fino, sobre todo si stos son arcillosos.

Se debe humedecer con agua la superficie de la base, horas antes de la extensin del ligante, para que los capilares queden lo ms libres posible y se favorezca la imprimacin. La cantidad de ligante necesaria se suele fijar como la que es capaz de absorber la base en un periodo de 24 horas. Despus de este perodo, las zonas especialmente ricas en betn se cubrirn con arena o rido fino para absorber el exceso y las especialmente porosas o pobres se volvern a repasar con un nuevo riego de imprimacin. En la prctica, y salvo que existan notables heterogeneidades en la superficie de la base, se fija una dotacin uniforme del orden de 1 kg/cm2 de emulsin de rotura lenta o de betn MC-0 y no es necesario rectificar a las 24 horas esta dotacin.

3.1.3 Riego de adherencia

El riego de adherencia consiste en la aplicacin de un pelcula lo ms fina posible de ligante sobre una superficie bituminosa, o en cualquier caso, impermeable, con el fin de conseguir una buena unin con una capa bituminosa que se va a poner en obra inmediatamente. Los ligantes adecuados deben ser pocos viscosos, con objeto de poder conseguir buen reparto con dotaciones escasas (del orden 200 a 300 g/m2 de ligante residual). Adems, deben ser ligantes que no contengan fluidificantes en exceso, ya que stos podran reblandecer el ligante de las capas bituminosas inferiores o incluso el de la capa bituminosa que se va a poner en obra despus del riego de adherencia. Se han dado casos de numerosos fallos al utilizar los betunes fluidificados para riegos de adherencia, especialmente cuando, por pequeos errores de dosificacin, se han empleado dotaciones excesivas. Por ello, actualmente se utilizan fundamentalmente las emulsiones, aninicas o catinicas, de rotura rpida y muy poco viscosas. El riego de adherencia no se utiliza siempre, siendo su uso potestativo, en general, del director de la obra, en vista del estado en que se encuentre la superficie a tratar y las condiciones climatolgicas. Cuando la superficie antigua est muy sucia, adems del barrido previo es necesario en muchos casos recurrir a regar con un ligante similar al de los riegos de imprimacin. Cuando se trata de una superficie limpia, rica en ligante y reciente, no es necesaria la aplicacin del riego de adherencia.

3.1.4 Riego de curado

La utilizacin de materiales granulares tratados con cemento, como suelo cemento, grava- cemento y hormign pobre, exige recurrir a un sistema de curado que evite la evaporacin de agua en las primeras horas y facilite el fraguado del cemento. Los productos ms baratos que pueden utilizarse para este fin son de tipo bituminoso. En pura teora, la pelcula bituminosa formada por el ligante, que es la que evita la evaporacin del agua no debe penetrar (imprimar) en el material hidrulico de la capa, ya que hay ingenieros que opinan que se podra dificultar el proceso de fraguado debido a la presencia de dicho ligante. Sin embargo, en la prctica se desea muchas veces que el riego de curado tenga una misin doble, ya que puede servir tambin como riego de imprimacin para las capas futuras, e incluso como riego de proteccin, especialmente si se usa una pequea cantidad de rido de cubricin, ante el eventual trfico de obra que puede pasar por encima antes de colocar las capas superiores de mezcla bituminosa. La dotacin adecuada para un riego de curado oscila entre 600 g/m2 y 800 g/m2 de ligante residual.

3.2 RIEGO CON GRAVILLA

Los riegos con gravilla son a los que, comnmente, se les suele denominar como riegos, sin ningn tipo de descripcin adicional. Su composicin es de un riego de ligante hidrocarbonado ms la extensin de una gravilla de tamao uniforme para lograr una capa de rodadura del mismo espesor que el tamao de la gravilla empleada. Finalmente, mediante el apisonado se consigue un adecuado contacto del rido con el ligante y una buena distribucin.

3.2.1 Riego con gravilla Monocapa.

La ejecucin de un riego con gravilla, en este caso un riego monocapa, debe comenzar tras la aprobacin, por parte del Director de Obra, de su frmula de trabajo, es decir, de la granulometra del rido; las dotaciones mximas, medias y mnimas de ligante hidrocarbonado y de rido; la dosificacin de las adiciones, si se fuesen a utilizar, y, en su caso, de la temperatura de aplicacin del ligante. Los riegos monocapa se deben ejecutar en tiempo clido, seco y sin fuerte viento, preferiblemente, ms concretamente cuando la temperatura sea superior a 10C y no se prevean lluvias. La limitacin de temperatura se podra reducir a 5C si el ligante utilizado no fuera un betn asfltico y la temperatura ambiente tuviese tendencia a aumentar. Adems, no se ejecutarn riegos monocapa sobre superficies mojadas, a no ser que se utilicen emulsiones bituminosas, ligantes mejorados, o activantes.La ejecucin del riego constara de la preparacin de la superficie existente, el riego de la misma con el ligante, la extensin y compactacin de la gravilla y la eliminacin del rido no adherido. Una vez ejecutado el riego con gravilla, se deber evitar la circulacin sobre l, por lo menos durante las 24 horas siguientes a su finalizacin. Si esto no fuese posible, se limitar la velocidad a 40 km/h, adems de avisar del peligro que representan las proyecciones de ridos.

3.2.2 Riego con gravilla Bicapa o Multicapa.

De la correcta ejecucin de un riego con gravilla, en este caso un riego bicapa, depende en gran medida el xito de este tratamiento superficial. Dicha ejecucin debe comenzar tras la aprobacin, por parte del Director de Obra, de la frmula de trabajo, es decir, de la granulometra de cada fraccin del rido; las dotaciones mximas, medias y mnimas de cada riego de ligante hidrocarbonado y de cada fraccin de rido; la dosificacin de las adiciones, si se fuesen a utilizar, y, en su caso, de la temperatura de aplicacin del ligante.Los riegos bicapa se deben ejecutar cuando la temperatura sea superior a 10C y no se prevean lluvias. En resumen, en tiempo clido, seco y sin fuerte viento, preferiblemente. La limitacin de temperatura se podra reducir a 5C si la temperatura ambiente tuviese tendencia a aumentar y el ligante utilizado no fuera un betn asfltico. No se ejecutarn riegos bicapa sobre superficies mojadas, a no ser que se utilicen emulsiones bituminosas, ligantes mejorados, o activantes. Esta ejecucin constar de la preparacin de la superficie existente, el riego de la misma con el ligante, la primera extensin y compactacin de la gravilla, el segundo riego de ligante, la segunda extensin de rido y el apisonado final de este, y la eliminacin del rido no adherido. Finalizada la ejecucin del riego con gravilla, se deber evitar la circulacin por lo menos durante las 24 horas siguientes a su finalizacin. Si esto no fuese posible, se limitar la velocidad a 40 km/h, adems de avisar del peligro que representan las proyecciones de ridos.

4. EQUIPOS PARA EJECUCION

4.1. En riegos sin gravilla

El equipo mnimo para la ejecucin de los riegos mencionados, es el siguiente:

Distribuidor: Se utiliza para la aplicacin uniforme del producto asfltico y consiste generalmente en un camin estanque equipado con barra esparcidora regulable, bomba reguladora de presin, tacmetro, termmetro y en general todo el equipamiento que permita controlar una aplicacin uniforme, para las dosis recomendadas. Para obras menores se podr usar un equipo distribuidor manual.

Barredora: Se utiliza para la limpieza o barrido del polvo y material suelto de la superficie. Esta puede ser una barredora mecnica o barredora comn cuando la ejecucin se efecta manualmente en obras menores. Tambin puede usarse equipo de aire comprimido.

4.2. En riegos con gravilla

El equipo mnimo a ser utilizado en la confeccin de tratamientos superficiales es el siguiente:

* Camin regador de asfalto con barra esparcidora regulable, bomba reguladora de presin, tacmetro, termmetro, etc.* Gravilladora autopropulsada para una distribucin homognea de los agregados.* Barredoras mecnicas para eliminar material en exceso.* Rodillos lisos (sin vibracin).* Rodillos neumticos.

4.3. En mezclas asflticas en caliente

El equipo mnimo para la ejecucin de mezclas en caliente, es el siguiente:

Depsito para cemento asfltico equipado con una bomba de circulacin

Que garantice un flujo continuo al mezclador durante todo el proceso de mezclado. Se debe calentar el cemento asfltico a las temperaturas fijadas, para lo cual tiene que contar con serpentines de aceite, vapor o electricidad o cualquier otro medio que no implique el contacto de fuego directo con las paredes del depsito. Todas las caeras y estanques debern estar dotados de capas aislantes, a fin de evitar prdidas de calor y quemaduras del personal de obra.

Una planta mezcladora en caliente

Equipada con un sistema para calentar, secar y llevar el rido a la temperatura de mezclado; con unidades clasificadoras para separar el agregado y permitir su ptima dosificacin; y con una unidad de mezcla, que recibe el cemento asfltico y los ridos perfectamente dosificados y a la temperatura recomendada.

Camiones tolva

Para transporte de mezcla en caliente, encarpados si las condiciones climticas as lo aconsejan.

Finisher autopropulsada

Terminadora- para esparcir y conformar una mezcla nivelada, segn las cotas establecidas. Debe poseer marchas hacia adelante y atrs, adems de estar equipada con alisadores, vibradores y dispositivos de calentamiento que permitan obtener la temperatura exigida para la colocacin de la mezcla sin irregularidades.

Equipo de compactacin

Constituido por rodillos neumticos y rodillos lisos tipo tndem o rodillos vibratorios, los cuales deben tener una carga de 8 a 15 toneladas. Por su parte, los rodillos neumticos autopropulsados, deben estar dotados de neumticos que permitan una presin de 35 a 120 libras por pulgada cuadrada, con un peso variable entre 5 y 35 toneladas.En los rodillos vibratorios es necesario ajustar la frecuencia y amplitud de compactacin al espesor de la capa a compactar, fijando una velocidad apropiada y avanzando siempre en el sentido de giro de la excntrica.

5. RECOMENDACIONES GENERALES

5.1. En riegos sin gravilla.

*La temperatura de aplicacin de los materiales asflticos debe fijarse en funcin de la relacin temperatura-viscosidad para cada tipo de ligante. Debe escogerse la temperatura que proporcione una mejor viscosidad para el esparcimiento del ligante.

*Para imprimaciones con asfaltos cortados, generalmente se recomienda que el contenido de humedad de la base no exceda el 50% de la humedad ptima de compactacin, que segn el tipo de base podr llegar hasta un 100% de dicha humedad. Se recomienda adems no dejar las superficies imprimadas sin revestir por perodos prolongados, para evitar daos y posteriores reparaciones.

*No es recomendable aplicar riegos cuando existe amenaza de lluvia o la temperatura sea inferior a 5C.

*Se debe efectuar una limpieza adecuada sobre la zona de aplicacin del riego, con equipos como barredoras y aire comprimido.

*En todos los tipos de riegos se debe evitar la formacin de pozas o exceso de ligante acumulado sobre la superficie de la base o capa asfltica. En caso que esto ocurra, es necesario eliminarlas pues de lo contrario el exceso retardar el curado del material asfltico y perjudicar el revestimiento posterior, con consecuencias tales como exudaciones, desprendimiento u ondulaciones en el revestimiento que se colocar.

*Con el fin de evitar acumulacin en los puntos de inicio y trmino de los riegos, es aconsejable colocar tiras de papel o plstico, las cuales deben removerse una vez concluido el riego.

*Los riegos asflticos son conocidos y relativamente fciles de ejecutar. Slo deben tomarse las precauciones que establecen las especificaciones y llevar un control tanto de la cantidad de ligante empleado, como de su ejecucin.

5.2. En riegos con gravilla

*La ejecucin de la faena debe efectuarse en condiciones climticas favorables, esto es 10C subiendo y sin amenaza de lluvia.

*Deben cumplirse las especificaciones tcnicas y llevar un control sistemtico de la ejecucin, para garantizar un buen tratamiento superficial.

*Despus de abierto el tratamiento al trnsito, es recomendable limitar la velocidad de los vehculos por lo menos por un da para evitar salpicaduras de gravilla que pueda haber quedado suelta en la superficie.

*Confeccionar un tramo de prueba, previo al inicio de la faena para ajustar los distintos parmetros.6. CONCLUSIONES

*El tratamiento superficial es un medio relativamente ecolgico y altamente eficaz de preservar la integridad del pavimento. Es especialmente apropiado a estos tiempos de restriccin fiscal y de preocupacin creciente sobre el cambio climtico. El tratamiento superficial es un medio apropiado y relativamente econmico de alargar de forma sustancial la vida til del pavimento.

* Cada tipo de tratamiento superficial implica un objetivo especfico, debiendo evaluarse cada situacin, para asegurar que la alternativa elegida sea la ms adecuada de acuerdo a la solucin requerida.

*Se realizarn las correcciones y reparaciones de manera tal que el camino est en una buena condicin antes de comenzar el tratamiento. Cuando se realizan reparaciones superficiales, tales como bacheos, se permitir que transcurra un tiempo suficiente antes de comenzar el tratamiento superficial, para asegurar su consolidacin bajo trnsito.

*El papel del ligante asfltico en un tratamiento superficial, es fundamental al ser el vnculo de unin, no slo de los ridos entre s sino tambin de stos a la base.

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