CARPETA ASFALTICA Las carpetas asfálticas con mezcla en caliente son aquellas que se construyen mediante el tendido y compactación de una mezcla de materiales pétreos y cemento asfáltico, modificado o no, utilizando calor como vehículo de incorporación. Según la granulometría del material pétreo que se utilice, pueden ser de granulometría densa, abierta o discontinua, tipo SMA. Las carpetas asfálticas con mezcla en caliente se construyen para proporcionar al usuario una superficie de rodadura uniforme, bien drenada, resistente al derramamiento, cómoda y segura.
MEZCLAS ASFALTICAS EN CALIENTES CARPETAS DE GRANULOMETRÍA DENSA: Es la mezcla en caliente, uniforme y homogénea, elaborada con cemento asfáltico y materiales pétreos bien graduados, con tamaño nominal entre treinta y siete coma cinco (37,5) milímetros (1 ½ in) y nueve coma cinco (9,5) milímetros (⅜ in) Los materiales tienen que cumplir los requisitos de calidad establecidos en la Cláusula D. de la Norma N·CMT·4·04, Materiales Pétreos para Mezclas Asfálticas . Normalmente se utiliza en la construcción de carpetas asfálticas de pavimentos nuevos en los que se requiere una alta resistencia estructural, o en renivelaciones y refuerzo de pavimentos existentes. Son de un espesor igual a cuatro (4) centímetros o mayor, las carpetas de granulometría densa tienen además la función estructural de soportar y distribuir la carga de los vehículos hacia las capas inferiores del pavimento.
Mezcla asfáltica de granulometría abierta Es la mezcla en caliente, uniforme, homogénea y con un alto porcentaje de vacíos, elaborada con cemento asfáltico y materiales pétreos de granulometría uniforme, con tamaño nominal entre doce coma cinco (12,5) milímetros (½ in) y seis coma tres (6,3) milímetros (¼ in) No tienen función estructural y generalmente se construyen sobre una carpeta de granulometría densa. Incrementa la fricción de las llantas con la superficie de rodadura, se minimiza el acuaplaneo, se reduce la cantidad de agua que se impulsa sobre los vehículos adyacentes y se mejora la visibilidad del señalamiento horizontal. La finalidad principal es permitir que el agua proveniente de la lluvia sea desplazada por las llantas de los vehículos, ocupando los vacíos de la carpeta. Las mezclas asfálticas de granulometría abierta no deben colocarse en zonas susceptibles al congelamiento ni donde la precipitación sea menor de seiscientos (600) milímetros por año.
Son las elaboradas en frío, en una planta mezcladora móvil, utilizando emulsiones asfálticas o asfaltos rebajados y materiales pétreos. Las mezclas asfálticas en frío se clasifican a su vez en: Mezclas asfáltica en frio Mezcla asfáltica de granulometría densa Es la mezcla en frío, uniforme y homogénea, elaborada con emulsión asfáltica o asfalto rebajado y materiales pétreos, con tamaño nominal entre treinta y siete coma cinco (37,5) milímetros (1 ½ in) y nueve coma cinco (9,5) milímetros (⅜ in). Normalmente se utiliza en los casos en que la intensidad del tránsito (SL) es igual a un millón de ejes equivalentes o menor, en donde no se requiera de una alta resistencia estructural, para la construcción de carpetas asfálticas de pavimentos nuevos y en carpetas para el refuerzo de pavimentos existentes, así como para la reparación de baches.
Mortero Asfaltico Es la mezcla en frío, uniforme y homogénea, elaborada con emulsión asfáltica o asfalto rebajado, agua y arena con tamaño máximo de dos coma treinta y seis (2,36) milímetros (N°8), que satisfaga los requisitos de calidad establecidos en la Cláusula F. de la Norma N·CMT·4·04, Materiales Pétreos para Mezclas Asfálticas . Normalmente se coloca sobre una base impregnada o una carpeta asfáltica, como capa de rodadura. MEZCLAS ASFÁLTICAS POR EL SISTEMA DE RIEGOS Son las que se construyen mediante la aplicación de uno o dos riegos de un material asfáltico, intercalados con una, dos o tres capas sucesivas de material pétreo triturado de tamaños decrecientes que, según su denominación, satisfagan los requisitos de calidad establecidos en la Cláusula G. de la Norma N·CMT·4·04, Materiales Pétreos para Mezclas Asfálticas . Las carpetas por el sistema de riegos se clasifican en carpetas de uno, de dos y de tres riegos. Las carpetas de un riego o la última capa de las carpetas de dos o tres riegos, pueden ser premezcladas o no. Normalmente se colocan sobre una base impregnada o una carpeta asfáltica, nueva o existente, como capa de rodadura con el objeto de proporcionar resistencia al derramamiento y al pulimento.
MATERIALES Los materiales que se utilicen en la construcción de carpetas asfálticas con mezcla en caliente, cumplirán con lo establecido en las Normas N·CMT·4·04, Materiales Pétreos para Mezclas Asfálticas , N·CMT·4·05·001, Calidad de Materiales Asfálticos , N·CMT·4·05·002, Calidad de Materiales Asfálticos Modificados y N·CMT·4·05·003, Calidad de Mezclas Asfálticas para Carreteras. En caso de que sea necesario modificar las características de los materiales pétreos, del material asfáltico o de la interacción entre ambos utilizando aditivos, éstos estarán establecidos en el proyecto o serán aprobados por la Secretaría. Si el Contratista de Obra propone la utilización de aditivos, lo hará mediante un estudio técnico que los justifique, sometiéndolo a la consideración de la Secretaría para su análisis y aprobación. No se aceptará el suministro y utilización de materiales que no cumplan con lo indicado en la Fracción D.1. de esta Norma Si en la ejecución del trabajo y a juicio de la Secretaría, los materiales presentan deficiencias respecto a las características establecidas como se indica en la Fracción D.1. de esta Norma, se suspenderá inmediatamente el trabajo en tanto que el Contratista de Obra las corrija o los remplace por otros adecuados, por su cuenta y costo.
PROPORCIONAMIENTO DE MATERIALES Los materiales pétreos, asfálticos y aditivos que se empleen en la elaboración de las carpetas asfálticas con mezcla en caliente, se mezclarán con el proporcionamiento necesario para producir una mezcla asfáltica homogénea, con las características establecidas en el proyecto o aprobadas por la Secretaría. El proporcionamiento se determinará mediante un diseño de mezclas asfálticas en caliente, para obtener las características establecidas en el proyecto o aprobadas por la Secretaría. Este diseño será responsabilidad del Contratista de Obra, aplicando el método de diseño que establezca el proyecto o apruebe la Secretaría. Los atrasos en el programa de ejecución detallado por concepto y ubicación, que por este motivo se ocasionen, serán imputables al Contratista de Obra. En caso de no obtener el material con las especificaciones del proyecto establecidas en el proyecto o aprobadas por la Secretaría, se suspenderá inmediatamente el trabajo en tanto que el Contratista de Obra las corrija por su cuenta y costo.
CONDICIONES CLIMÁTICAS Los trabajos serán suspendidos en el momento en que se presenten situaciones climáticas adversas y no se reanudarán mientras éstas no sean las adecuadas, considerando que no se construirán carpetas asfálticas con mezcla en caliente: Sobre superficies con agua libre o encharcada. Cuando exista amenaza de lluvia o esté lloviendo Cuando la temperatura de la superficie sobre la cual serán construidas esté por debajo de los quince (15) grados Celsius Cuando la temperatura ambiente esté por debajo de los quince (15) grados Celsius y su tendencia sea a la baja. Sin embargo, las carpetas de granulometría densa pueden ser construidas cuando la temperatura ambiente esté por arriba de los diez (10) grados Celsius y su tendencia sea al alza. La temperatura ambiente será tomada a la sombra lejos de cualquier fuente de calor artificial.
PRUEBAS DE LABORATORIO Estas pruebas se realizan para conocer las características de los materiales. Las pruebas pueden ser de clasificación, de control y de proyecto. Con las pruebas de clasificación se decide si los materiales se pueden utilizar en las capas estructurales.
EQUIPO UTILIZADO PLANTA DE PREMEZCLADO. Secador con inclinación ajustable colocado antes de las cribas clasificadoras y con capacidad suficiente para secar una cantidad de material pétreo igual a la capacidad de producción de la planta o mayor Tolvas para almacenar el material pétreo, protegidas de la lluvia y el polvo Silo para almacear y proteger de la humedad a los finos de aportación ( filler ) Dispositivos para dosificar los materiales pétreos por masa, y sólo en casos excepcionales, Equipo para calentar el cemento asfáltico en forma controlada
COMPACTADORES de rodillos metálicos Autopropulsados, reversibles y provistos de petos limpiadores para evitar que el material se adhiera a los rodillos PAVIMENTADORAS . Autopropulsadas, capaces de esparcir y precompactar la capa de carpeta que se tienda, con el ancho, sección y espesor establecidos en el proyecto. COMPACTADORES NEUMÁTICOS : Remolcados o autopropulsados. Tendrán nueve (9) ruedas como mínimo, de igual tamaño BARREDORAS MECÁNICAS Autopropulsadas o remolcadas. Tendrán una escoba rotatoria con el tipo de cerdas adecuadas según el material por remover y la superficie por barrer.
Se utilizan en: Elaboración de carpetas. Morteros. Riegos. Estabilizaciones. Para aglutinar los materiales pétreos utilizados, para ligar o unir diferentes capas del pavimento o para estabilizar bases o subbases.
El procedimiento para construir este tipo de carpetas es el siguiente: 1. Se eligen los bancos de material pétreo que en general debe ser de roca masiva, como basalto, riolitas , andesitas y calizas o bancos de conglomerados o aglomerados; pero éstos necesitan tener desperdicio suficiente para triturarse. 2. Se hace el proyecto de granulometría en el laboratorio y se encuentra el contenido óptimo de asfaltó^cemento ). Con base en la granulometría, se calibra el abastecimiento de la planta mezcladora.
3. Se extrae el material; para rocas y conglom erados duros, se necesitan explosivos. Para cargar aglomerados se requieren desde palas manuales hasta palas mecánicas para fragmentos de roca. A continuación, el material se tritura y criba, para lo cual se requiere en general una trituradora de quijadas, una o dos de cono o de rodillos, cribas y bandas. Es conveniente almacenar el material con 3 o 4 tamaños diferentes. 4. En la planta de mezclado, se realiza un primer pro- porcionamiento aproximado de pétreos en frío, por medio de cargadores frontales o de las compuertas de las tolvas, auxiliadas de bandas.
5. Por medio de elevadores de cangilones, el material se lleva al cilindro de calentamiento y de secado, aquí, el pétreo se calienta de 150° C a 170° C. En esta etapa, la planta produce una gran cantidad de polvo que va a la atmósfera, a no ser que haya un equipo especial de captación (en la actualidad obligatorio) para evitar la contaminación del aire. 6. Ya con la temperatura necesaria, el pétreo se eleva otra vez con cangilones a la unidad de mezclado, en donde, en primer término, se hace un cribado para alimentar a tres o cuatro tolvas con material de diferentes tamaños. La cantidad necesaria de pétreos para cada tolva se pesa y se deposita en la caja mezcladora en donde se provee el cemento asfáltico a una temperatura de 130° C a 140° C. La mezcla se realiza hasta su homogeneización completa y se vacía al equipo de transporte o a un silo de almacenamiento provisional.
7. A una temperatura mayor de 90° C, se inicia la compactación de la franja; al principio se utiliza un rodillo de aproximadamente 7 toneladas, para dar un primer armado y permitir después la entrada de equipo con un peso de más o menos 15 toneladas el cual no se usa desde el principio porque produce el desplazamiento de la mezcla. Es posible utilizar rodillos lisos o neumáticos y al filial se borran las huellas de la compactación con un rodillo liso. El grado de compactación debe ser de 95% como mínimo respecto al peso volumétrico de proyecto, que no necesariamente corresponde al grado máximo; para conocer este grado de compactación, se extraen corazones con máquinas rotatorias.
IMPERMEABILIZACIÓN DE CARPETAS Además del control de compactación y de temperatura ya indicados, se debe controlar la cantidad de asfalto en las mezclas y la granulometría del material pétreo. A dos o tres días de compactada la mezcla, se hace la prueba de permeabilidad; aunque en este tipo de carpetas se cumplen en general las especificaciones respectivas. Sin embargo, de ser necesario o por requerirse una capa de desgaste, se podrá sellar la carpeta
RIEGO DE SELLO Este tratamiento es similar al de construcción de la carpeta de un riego, sólo que ésta se hace sobre una base y aquel sobre una capa que se debe impermeabilizar; el riego de sello también sirve como cubierta de desgaste, para mejorar el coeficiente de rugosidad y aun para señalar la superficie de rodamiento que los conductores reconocerán por el ruido de las llantas o por el color de la superficie. Se utiliza material pétreo del núm. 3 y producto rebajado del tipo FR-3 o emulsión de fraguado medio. En la figura 10-27, se dan las cantidades que es preciso usar.