MÓDULO 15: CONSTRUCCIÓN PAVIMENTOS ASFALTICOS - FERNANDO SÁNCHEZ SABOGAL

CONSTRUCCIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

CONTENIDO
Explanación
Procesamiento de agregados pétreos
Construcción de capas granulares
Tratamiento de suelos con cal
Construcción de bases estabilizadas con cemento
Construcción de bases estabilizadas con emulsión
Construcción de bases estabilizadas con asfalto
espumado

CONTENIDO
(continuación)
Construcción de capas de rodadura
Construcción de tratamiento superficial
Construcción de lechadas asfálticas y de
microaglomerados en frío
Construcción de capas de mezcla densa en frío
Construcción de capas de mezcla abierta en frío
Construcción de capas de mezcla en caliente

CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EXPLANACIÓN

EXPLANACIÓN
DEFINICIÓN
Movimiento de tierras necesario para obtener una
plataforma uniforme sobre la cual se construye el
pavimento

EXPLANACIÓN
DESMONTE Y LIMPIEZA
Retiro de rastrojo, maleza, bosque, pastos, escombros, etc,
en las áreas que van a ser ocupadas por el proyecto vial, de
manera que el terreno quede limpio y libre de vegetación y
su superficie resulte apta para el inicio de los trabajos
subsiguientes

EXPLANACIÓN
DESCAPOTE
Excavación y remoción de la capa vegetal en el área
donde se deban realizar las excavaciones de la
explanación y los rellenos

EXPLANACIÓN
EXCAVACIONES
Remoción mecánica de los materiales que requieran
este tratamiento para conformar la sección vial, según lo
indican los planos del proyecto
Terreno natural
Proyecto

EXPLANACIÓN
EXCAVACIÓN EN ROCA
Perforación de barrenos
Introducción de la carga

EXPLANACIÓN
Voladura
EXCAVACIÓN EN ROCA
Talud precortado

EXPLANACIÓN
EXCAVACIÓN EN MATERIAL COMÚN

CONSTRUCCIÓN DE TERRAPLENES
EXPLANACIÓN
Colocación y compactación en capas, de suelos
apropiados para conformar la sección vial, según lo
indican los planos del proyecto
Terreno natural
Proyecto

EXPLANACIÓN
CONSTRUCCIÓN DE TERRAPLENES

EXPLANACIÓN
CONSTRUCCIÓN DE PEDRAPLENES
Colocación, extensión y compactación de capas
constituidas por fragmentos de roca, para conformar la
sección vial, según lo indican los planos del proyecto

PREPARACIÓN DE LA SUBRASANTE
EXPLANACIÓN
La subrasante es la capa superior de la explanación
(generalmente en espesor de 300 mm) sobre la cual se
construye el pavimento

COMPACTACIÓN DE LA SUBRASANTE
EXPLANACIÓN

EQUIPOS DE COMPACTACIÓN RECOMENDADOS
(ARRB TRANSPORT RESEARCH)
EXPLANACIÓN

SUBRASANTE COMPACTADA Y CONFORMADA
EXPLANACIÓN
Aspecto general Verificación de la densidad

EMPLEO DE GEOTEXTILES PARA SEPARACIÓN
EXPLANACIÓN
Sobre subrasantes blandas y finas se suelen colocar
geotextiles para impedir que el suelo contamine las
capas granulares del pavimento

EMPLEO DE GEOMALLAS PARA REFUERZO
EXPLANACIÓN
Cuando se desea reducir la magnitud de los esfuerzos
verticales sobre la subrasante, una opción consiste en la
colocación de geomallas

EFECTO DE LA GEOMALLA SOBRE EL SUELO DE
SUBRASANTE
EXPLANACIÓN

COLOCACIÓN DE EMPALIZADAS SOBRE
SUBRASANTES BLANDAS
EXPLANACIÓN
Técnica constructiva antigua, que se aplica cuando no se
dispone de geosintéticos

PROCESAMIENTO
DE AGREGADOS
PÉTREOS

FUENTES DE MATERIALES
Los materiales pétreos para la construcción de pavimentos
provienen de dos fuentes típicas de aprovisionamiento:
—Formaciones masivas de roca, llamadas canteras
—Depósitos aluviales, constituidos por sedimentos que han
sido arrastrados por el agua a lo largo del curso de los ríos
Cantera Depósito aluvial

PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS

VOLADURA DEL MATERIAL DE CANTERA

CARGUE Y TRANSPORTE DEL MATERIAL DE LA
CANTERA A LA PLANTA DE PROCESAMIENTO

ESQUEMA DEL SISTEMA DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN

PLANTA DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN

EQUIPOS DE TRITURACIÓN
MANDÍBULAS
Consisten en una cámara dentro de la cual se introduce las
piedras a triturar, las cuales son obligadas a pasar entre 2
mandíbulas que las reducen al tamaño deseado. Normalmente
un mandíbula es fija y la otra es movida oscilatoriamente por
una excéntrica

CONO
Constan de un cono con un movimiento excéntrico dentro
de una cámara. La graduación del tamaño de salida se logra
separando más o menos el cono de la cámara

IMPACTO
Eje verticalEje horizontal
Constan de una cámara metálica en cuyo interior giran unos
martillos. La piedra, que entra por gravedad, es golpeada por
los martillos y lanzada contra la cámara que tiene placas o
barras rompedoras

RODILLOS
Consisten en dos cilindros colocados a corta distancia que
giran en sentido contrario, triturando las partículas al pasar
entre ellos

UNIDAD DE CLASIFICACIÓN
Tiene por finalidad separar el material en diferentes tamaños
y está constituida por cribas planas (tamices) horizontales o
con una leve inclinación, colocadas dentro de un bastidor y a
las cuales se imprime un movimiento vibratorio

UNIDADES DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN
TRITURADORA
PRIMARIA
TRITURADORA
SECUNDARIAY
UNIDAD DE
CLASIFICACIÓN
Mandíbulas
Rodillos Unidad de clasificación

EQUIPO DE LAVADO
Tiene por finalidad eliminar material fino (tierra o arcilla)
que afecta de manera inconveniente la adherencia del ligante
en las mezclas asfálticas y la resistencia en las hidráulicas
Suele ir instalado dentro de la clasificadora, aunque también
puede ser una unidad independiente donde el material es
dirigido en dirección opuesta a la corriente de agua

BANDAS TRANSPORTADORAS
Efectúan el movimiento de los materiales triturados y
tamizados dentro de la planta
Están conformadas por una correa sin fin que se mueve
apoyada en dos tambores extremos (rotor y tensor) y en una
serie de rodillos intermedios
Bandas transportadoras
Acopios

CONSTRUCCIÓN
DE CAPAS
GRANULARES

CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Cargue y transporte de los agregados a la vía
Colocación de los materiales en la vía
Extensión del material, eventual humedecimiento y
mezclado homogéneo
Extensión del material mezclado en ancho y espesor
apropiados
Compactación y perfilado de la capa

CARGUE Y PESAJE DE LOS AGREGADOS EN LA PLANTA

TRANSPORTE DELAGREGADO PROCESADO AL SITIO
DE LAS OBRAS

COLOCACIÓN DE LOS AGREGADOS
SOBRE LA SUPERFICIE DE LA VÍA
Las volquetas vierten los agregados sobre la vía a
separaciones adecuadas según el ancho de banca y el
espesor compacto por construir, de manera de optimizar el
rendimiento de los equipos de extensión

EXTENSIÓN Y HOMOGENIZACIÓN DE LOS
AGREGADOS
La motoniveladora distribuye los agregados sobre la
superficie y los mezcla de manera que el material resulte
homogéneo y con la granulometría exigida

HUMEDECIMIENTO
Se aplican los riegos de agua necesarios para suministrar
a los agregados la humedad óptima para su compactación

MEZCLADO HOMOGÉNEO Y EXTENSIÓN DEL MATERIAL
La motoniveladora realiza un mezclado homogéneo de los
agregados con el agua y los extiende en el ancho y el espesor
previstos en el diseño

COMPACTACIÓN Y PERFILADO
Una vez homogeneizado y humedecido el material, se
compacta hasta alcanzar los umbrales de densidad exigidos por
las especificaciones de construcción
Finalmente, la capa se conforma con la sección transversal
del proyecto y se realiza una compactación final

REFUERZO DE LA BASE GRANULAR
En algunos proyectos se emplean geomallas y geotextiles
de alto módulo para incrementar la capacidad estructural de
los pavimentos flexibles

TRATAMIENTO DE
SUELOS CON CAL

PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO
Escarificado del suelo a tratar
Distribución de la cal (bolsas, granel, lechada)
Mezcla preliminar del suelo con la cal
Adición de agua
Período de maduración
Pulverización y mezclado final
Perfilado y compactación
Curado
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL

ESCARIFICADO DEL SUELO
El escarificado, en el ancho y el espesor previstos, ofrece una
mayor área superficial de contacto para la cal en el instante de
su aplicación, lo que favorece el proceso de estabilización
Este proceso es particularmente importante en el tratamiento
de arcillas pesadas

COLOCACIÓN DE LA CAL EN BOLSAS
Si la cal se va a colocar en bolsas sobre el suelo por
estabilizar, ellas se deberán distribuir en filas y a
separaciones que garanticen la incorporación
homogénea de la cal al suelo y en la cantidad prevista
en el diseño de la mezcla
La separación entre bolsas depende del contenido de
las bolsas, del espesor y ancho por tratar y de la
densidad de la capa estabilizada compactada

DETERMINACIÓN DEL ESPACIAMIENTO ENTRE BOLSAS

COLOCACIÓN DE LA CAL EN BOLSAS Y DISTRIBUCIÓN

APLICACIÓN DE CALA GRANEL
La aplicación a granel la realizan camiones, preferiblemente
con dispositivos de auto descarga, que permiten la distribución
en un ancho igual al del camión
No se debe aplicar cal a granel en momentos de viento, por
cuanto se genera una gran cantidad de polvo

APLICACIÓN DE CAL EN FORMA DE LECHADA
La aplicación en forma de lechada la realizan a presión
camiones distribuidores que poseen elementos de recirculación
para mantener la lechada en suspensión
Como la cal en lechada es menos concentrada que seca
(30%-35%), suelen ser necesarias dos o más pasadas del
camión para aplicar la cantidad de cal determinada en el diseño
Para prevenir escurrimientos que den lugar a una distribución
no uniforme de la cal, la lechada debe ser mezclada con el
suelo inmediatamente después de cada pasada del camión

APLICACIÓN DE CAL EN FORMA DE LECHADA
Carga de la lechada en el camión Aplicación de la lechada

MEZCLA PRELIMINAR DEL SUELO CON LA CAL
El mezclado preliminar busca pulverizar el suelo y distribuir
íntimamente la cal dentro de él, preparándolo para la adición
de agua que inicie la reacción química de estabilización
Este mezclado preliminar se puede obviar si la mezcla se va
a realizar con un equipo moderno de mezcla

ADICIÓN DE AGUA
Se debe agregar la cantidad necesaria de agua para
asegurar la hidratación de la cal y se continúa el mezclado
La adición de agua no resulta necesaria cuando la cal se
aplica en forma de lechada

PERÍODO DE MADURACIÓN
La mezcla de suelo y cal debe madurar suficientemente
para permitir la reacción química que modifica el material
Durante este período, que depende del tipo de suelo y
puede variar entre 1 y 7 días, se mantiene la humedad cerca
de la óptima de compactación
Luego del período de maduración, el suelo es remezclado
antes de su compactación
Cuando lo que se busca con la estabilización es
simplemente secar suelo o disminuir su plasticidad, este
período de maduración se puede evitar

PULVERIZACIÓN Y MEZCLADO FINAL
La pulverización de la fracción arcillosa y la mezcla íntima
de la cal con el suelo son esenciales para una buena
estabilización
Se exige que el 100% del material pulverizable pase el
tamiz de 1” y el 60%, cuando menos, pase el tamiz # 4
Durante este proceso se requiere rehumedecer el material
para obtener un contenido de agua 3% por encima del
óptimo de compactación
Si en el proceso de mezcla preliminar se logró el grado
pulverización exigido, las etapas de maduración y de
mezclado final pueden ser eliminadas

PULVERIZACIÓN Y MEZCLADO FINAL
Con rastra de discos
Con mezcladora rotativa

PERFILADO Y COMPACTACIÓN
La mezcla se perfila y compacta inmediatamente después
del mezclado final, hasta lograr la densidad exigida por la
especificación
El mejor efecto se suele lograr combinando rodillos pata de
cabra con neumáticos

CURADO
Se debe permitir que la capa endurezca hasta que los
camiones de construcción puedan circular sobre ella sin
ahuellarla. Durante este tiempo, la capa se debe mantener
húmeda para favorecer el incremento de su resistencia, lo
que se logra con aplicaciones permanentes de agua o
mediante un riego bituminoso de curado

CONSTRUCCIÓN DE
BASES
ESTABILIZADAS
CON CEMENTO

CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
PROCEDIMIENTO PARA MEZCLA EN EL LUGAR
Preparación inicial:
Si el suelo es del lugar, escarificar, pulverizar y prehumedecer
Si el suelo es importado, acopiar, extender y prehumedecer
Elaboración
Distribución del cemento
Mezcla del suelo con el cemento
Adición de la humedad faltante y continuación del mezclado
Compactación inicial
Perfilado y compactación final
Curado

ESCARIFICADO Y PULVERIZACIÓN DEL
SUELO POR ESTABILIZAR
El escarificado y pulverización del suelo, en el ancho y el
espesor previstos, ofrece una mayor área superficial de
contacto para el cemento en el instante de su aplicación, lo
que favorece el proceso de estabilización

COLOCACIÓN DEL CEMENTO EN BOLSAS
Si el cemento se va a colocar en bolsas sobre el suelo por
estabilizar, ellas se deberán distribuir en filas y a
separaciones que garanticen la incorporación homogénea
del cemento al suelo y en la cantidad prevista en el diseño
de la mezcla
La separación entre bolsas depende del contenido de las
mismas, del espesor y ancho por tratar y de la densidad de
la capa estabilizada compactada

COLOCACIÓN DEL CEMENTO EN BOLSAS
Y DISTRIBUCIÓN MANUAL

APLICACIÓN DE CEMENTO A GRANEL
La aplicación a granel la realizan camiones, preferiblemente
con dispositivos de auto descarga, que permiten la distribución
en un ancho igual al del camión
No se debe aplicar cemento a granel en momentos de viento,
por cuanto se genera una gran cantidad de polvo

CONTROL DE LA DISTRIBUCIÓN DE CEMENTO A GRANEL
Colocando lonas de área conocida se recoge el cemento
aplicado sobre ellas y se pesa para verificar la dosificación

MEZCLA DEL SUELO CON EL CEMENTO CON
MÁQUINA RECICLADORA
Con esta máquina, el mezclado en seco, la adición de agua
y el mezclado húmedo se hacen en una sola operación

MEZCLA DEL SUELO CON EL CEMENTO CON
MEZCLADORA DE PASO SENCILLO
Con esta máquina, el mezclado en seco, la adición de agua y el
mezclado húmedo se hacen en una sola operación

MEZCLA DEL SUELO CON EL CEMENTO CON MEZCLADORA
DE PASO MÚLTIPLE O CON MOTONIVELADORA
Este procedimiento no es el más recomendable, por cuanto se
requieren varias pasadas y la mezcla elaborada es menos
homogénea que al emplear las otras máquinas

HUMEDECIMIENTO DEL MATERIAL
Cuando la mezcla se hace con motoniveladora es necesaria la
aplicación del agua con carrotanque durante el proceso, para
incorporar la humedad óptima de compactación

COMPACTACIÓN INICIAL Y CONTROL DE HUMEDAD
Los mejores resultados se obtienen cuando la compactación
se realiza apenas se completa el mezclado y reponiendo el agua
que se pierde por evaporación durante el proceso

CONFORMACIÓN DE LA SUPERFICIE
Terminada la compactación inicial, la superficie de la capa
compactada se conforma para adaptarla a la sección
transversal del proyecto

COMPACTACIÓN FINAL
La compactación final produce una capa lisa, rígida y libre
de costras y de fisuras

CURADO
Se debe mantener la humedad de la capa compactada para
permitir la adecuada hidratación del cemento
Ello se logra aplicando riegos continuos de agua o aplicando
un riego de protección con una emulsión de rotura rápida

PROCEDIMIENTO PARA MEZCLA EN PLANTA
Elaboración de la mezcla en la planta
Transporte a la vía
Extensión de la mezcla
Adición de la humedad faltante y mezcla
Compactación inicial
Perfilado y compactación final
Curado

PROCESO DE MEZCLA EN PLANTA

HUMEDECIMIENTO Y EXTENSIÓN DE LA MEZCLA
TRANSPORTADA DESDE LA PLANTA

EXTENSIÓN DE LA MEZCLA CON TERMINADORA

COMPACTACIÓN, TERMINADO Y CURADO
Los procesos de compactación inicial, control de
humedad, perfilado de la superficie, compactación
final y curado de la superficie compactada son
idénticos a los descritos para el caso de la mezcla en
el lugar

CONSTRUCCIÓN
DE BASES
ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN

CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
Mezcla en vía
— En varias pasadas
— En una sola pasada
Mezcla en planta fija o portátil
Mezcla en planta caminera

Mezcla en vía en varias pasadas
Si se emplea material de aporte, transporte a la vía,
colocación y extensión
Si la estabilización incluye el suelo existente, disgregación
del mismo
Adición de la humedad faltante y mezcla
Adición de la emulsión y mezcla
Extensión en el espesor y ancho apropiados
Compactación

Mezcla en vía en varias pasadas
Disgregación Adición de agua
Adición de emulsión Mezcla y extensión Compactación
Mezcla

ESCARIFICADO Y DISGREGACIÓN DEL
SUELO DEL LUGAR
El suelo por tratar es escarificado hasta la profundidad
prevista en el diseño y, en caso necesario, se adiciona material
nuevo y se disgrega y mezcla el conjunto

APLICACIÓN DE AGUA Y EMULSIÓN Y
MEZCLA EN VÍA EN VARIAS PASADAS
Se conforma un cordón con la motoniveladora, se añaden las
cantidades previstas de agua y emulsión, se mezcla con las
pasadas necesarias de la motoniveladora hasta obtener una
mezcla uniforme que se extiende a lo ancho de la vía

Mezcla en vía en una sola pasada
Si se emplea material de aporte, transporte de éste a la
vía, colocación y extensión
Disgregación del material aportado o del existente,
según el caso
Adición del agua y la emulsión
Mezcla con una máquina mezcladora de paso sencillo
Extensión la mezcla en el espesor y ancho apropiados
Compactación

APLICACIÓN DE AGUA Y EMULSIÓN Y
MEZCLA CON ELAGREGADO
El material de los cordones o extendido a lo ancho de la vía
puede ser mezclado con el agua y la emulsión por medio de
una mezcladora de paletas de paso sencillo que tiene
incorporadas flautas para la distribución de los fluidos

Mezcla en planta fija o portátil
La planta puede ser continua o discontinua y debe
disponer de los dispositivos adecuados para dosificar
los agregados, el agua y la emulsión
Si la planta es continua, se introducen los agregados
en el mezclador y, en forma sucesiva y continua, se
agregan las cantidades requeridas de agua y emulsión,
según lo establezca la fórmula de trabajo

Mezcla en planta fija o portátil (cont.)
Si la planta es discontinua, se introduce una
determinada cantidad de material por estabilizar en el
mezclador y luego las cantidades precisas de agua y
emulsión para cada bachada y se realiza la mezcla

PLANTA CONTINUA DE MEZCLA EN FRÍO
(esquema)

PLANTA DE MEZCLA EN FRÍO
(fotografía)

Operaciones adicionales cuando se mezcla en planta
fija o portátil
Transporte de la mezcla a la obra
Vertido de la mezcla en la máquina terminadora
Extensión de la mezcla en ancho y espesor apropiados
Compactación

TRANSPORTE Y ENTREGA DE LA
MEZCLA EN LA TERMINADORA

Mezcla en planta caminera
El agregado por estabilizar se dosifica en una central y se
transporta a la vía con la gradación apropiada
Se vierte el agregado en la tolva de la planta caminera
La planta tiene dispositivos de dosificación que permiten la
elaboración de una mezcla ajustada a la fórmula de trabajo
La planta extiende la mezcla en el espesor y ancho
adecuados, mientras se desplaza sobre la carretera
Se compacta la capa

ELABORACIÓN Y EXTENSIÓN DE LA MEZCLA CON
PLANTA CAMINERA
(esquema)

PLANTA CAMINERA

COMPACTACIÓN DE LA BASE ESTABILIZADA
Con la compactación se debe eliminar la mayor cantidad
posible de agua, con el fin de lograr con mayor rapidez la
resistencia final de la capa
Se pueden emplear diferentes equipos, pero conviene que la
compactación final se realice con un rodillo neumático pesado

CONSTRUCCIÓN DE
BASES
ESTABILIZADAS CON
ASFALTO ESPUMADO

CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA
CON ASFALTO ESPUMADO
El asfalto espumado es elaborado en una máquina
recicladora especial en la cual se añade una pequeña
cantidad de agua a un cemento asfáltico caliente a la
entrada de la cámara de mezclado
La misma máquina pulveriza el suelo por
estabilizar y lo mezcla homogéneamente con la
espuma de asfalto y con el agua adicional requerida
La máquina requiere un suministro continuo de
cemento asfáltico y de agua para realizar el proceso

ESQUEMA DE LA CÁMARA DE MEZCLA

Si se emplea material de aporte, transporte de éste a la vía,
colocación y extensión
El rotor de la máquina recicladora disgrega el material
aportado o del existente, según el caso
Elaboración de la espuma de asfalto e incorporación de ella
y del agua adicional requerida dentro de la cámara de mezcla
Mezcla de todos los ingredientes
Conformación de la mezcla
Compactación

Recicladora Tanque de asfaltoTanque de aguaCompactador Motoniveladora
TREN DE TRABAJO

Recicladora
Tanque de
asfalto
Tanque
de agua
Disgregación del material y elaboración de la mezcla en la cámara
de la recicladora

Compactación inicial Nivelación y compactación principal

Humedecimiento ligero de
la capa compactada
Compactación de cierre

CONSTRUCCIÓN
DE CAPAS DE
RODADURA

TRATAMIENTO PREVIO
IMPRIMACIÓN
Aplicación de un ligante bituminoso sobre una capa
granular, previa a la construcción de un revestimiento
bituminoso
El ligante debe ser de curado medio (asfalto líquido MC 30
o MC 70) o de rotura lenta (emulsión asfáltica CRL 0) para
favorecer el proceso de penetración dentro de la base
Imprimación
adecuada
Ligante
muy viscoso
Gran velocidad
de rotura

TRATAMIENTO PREVIO
IMPRIMACIÓN

CONSTRUCCIÓN
DE TRATAMIENTO
SUPERFICIAL

CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
Tratamiento superficial
simple
Es la aplicación de un
ligante bituminoso sobre
una superficie, seguida
inmediatamente por la
extensión y compactación
de una capa de agregado
pétreo de tamaño tan
uniforme como sea
posible

Tratamiento superficial
doble
Consiste en dos
aplicaciones alternativas
y consecutivas de un
ligante bituminoso y
agregados pétreos,
seguidas de un proceso
de compactación

BARRIDO PREVIO
Es indispensable para evitar que una película de polvo
se interponga entre la superficie de la calzada y el
tratamiento, impidiendo la adhesión de éste
Barrido manual Barrido mecánico

PROTECCIÓN AL INICIO DEL TRATAMIENTO
Con el fin de evitar un exceso de ligante en el sitio de inicio
de su aplicación, se coloca un papel resistente sobre la
superficie en el lugar en el cual comienza el riego
Antes de iniciar el riego Después de iniciar el riego

APLICACIÓN DEL LIGANTE ASFÁLTICO
Se realiza mediante un carrotanque provisto de una barra de
aplicación alimentada por una bomba
El operador deberá ajustar la altura de la barra y la
velocidad del vehículo, para obtener la dosificación prevista

EXTENSIÓN DE LA GRAVILLA
El agregado se aplica inmediatamente después de la
emulsión, con uniformidad y con la dosificación prevista
En todo caso, la gravilla se deberá aplicar antes de que se
produzca la rotura de la emulsión

COMPACTACIÓN
Se recomienda realizarla con un rodillo neumático, el
cual permite fijar el agregado sin fracturarlo
La compactación se debe efectuar lo más rápidamente
posible después de aplicar la gravilla, resultando
generalmente suficientes 3 o 4 pasadas del compactador

BARRIDO FINAL
Como alguna cantidad de gravilla queda suelta, se debe
barrer la superficie para evitar la rotura de parabrisas
Se realiza un barrido ligero a las 24 horas de ejecutado
el tratamiento y uno más enérgico al cabo de 2 o 3 días

APLICACIÓN LIGANTE ASFÁLTICO Y GRAVILLA DE LA
SEGUNDA CAPA
TRATAMIENTO SUPERFICIAL DOBLE
Primer
tratamiento
Aplicación ligante segunda capa Ligante segunda capa
Gravilla segunda capa

ASPECTO DEL TRATAMIENTO SUPERFICIAL TERMINADO

CONSTRUCCIÓN DE
LECHADAS
ASFÁLTICAS Y DE
MICROAGLOMERADOS
EN FRÍO

CONSTRUCCIÓN DE LECHADAASFÁLTICA
Definición de lechada asfáltica
Mezcla de consistencia fluida, compuesta por emulsión
asfáltica de rotura lenta, agregado fino bien gradado
(normalmente de tamaño máximo 10 mm), llenante
mineral, agua y, eventualmente, aditivos, elaborada en una
máquina especial que también se encarga de su extensión

ESQUEMA DEL MEZCLADOR Y LA CAJA DE EXTENSIÓN

ELABORACIÓN Y APLICACIÓN
La fabricación de una lechada asfáltica comprende las
siguientes etapas:
—Entrada al mezclador, en las proporciones definidas
en el diseño, de los agregados, llenante, agua y aditivo,
si éste fuera necesario
—Homogeneización de esta mezcla sin ligante
—Entrada de la emulsión
—Mezcla y homogeneización del agregado húmedo con
la emulsión, para constituir la lechada
—Vertido de la lechada desde el cajón mezclador a la
caja distribuidora

VISTA GENERAL DEL PROCESO DE ELABORACIÓN Y APLICACIÓN

EXTENSIÓN DE LA LECHADA
La caja distribuidora se acopla a la superficie mediante
unas bandas flexibles y dispone de tornillos sinfín accionados
hidráulicamente para distribuir la lechada adecuadamente,
previniendo la segregación
Lechada
sin romper
Lechada
rota

DETALLE DE LA LECHADA
Antes de la rotura de la emulsión Después de la rotura de la emulsión

ASPECTO DE LA SUPERFICIE ANTES Y
DESPUÉS DE COLOCAR LA LECHADA

CONSTRUCCIÓN DE MICROAGLOMERADO EN FRÍO
Equipo para elaboración Colocación
El microaglomerado en frío es una aplicación similar a la
lechada asfáltica que combina las características de ésta
con la bondades del asfalto modificado con polímeros, lo
que da lugar a un producto con mayor durabilidad y
resistencia ante las cargas del tránsito y los agentes
ambientales

Vista general
Detalle
CONSTRUCCIÓN DE MICROAGLOMERADO EN FRÍO

CONSTRUCCIÓN DE UN “CAPE SEAL”
Consiste en la colocación de una lechada asfáltica sobre
un tratamiento superficial
Deriva su nombre de Cape Town (Ciudad del Cabo)

COLOCACIÓN DE UNA LECHADAASFÁLTICA
SOBRE UN TRATAMIENTO SUPERFICIAL
TRATAMIENTO
SUPERFICIAL
(Etapa 1)
LECHADA
ASFÁLTICA
(Etapa 2)
CONSTRUCCIÓN DE UN “CAPE SEAL”

CONSTRUCCIÓN DE
CAPAS DE MEZCLA
DENSA EN FRÍO

El procedimiento de elaboración de las mezclas y su
colocación y compactación en obra son prácticamente
idénticos al de la estabilización con emulsión asfálticas
La diferencia se encuentra en la superior calidad
requerida de los agregados, debido a la función que
cumple la mezcla densa en el pavimento
Los procedimientos usuales para la elaboración de
estas mezclas son:
—Mezcla en planta fija o portátil
—Mezcla en planta caminera
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO

La planta puede ser continua o discontinua y debe
disponer de los dispositivos adecuados para dosificar
los agregados, el agua y la emulsión
agregan las cantidades requeridas de agua y de
emulsión según lo establezca la fórmula de trabajo

Mezcla en planta fija o portátil (cont.)
determinada cantidad de material por estabilizar en el
mezclador y luego las cantidades precisas de agua y de
emulsión para cada bachada y se realiza la mezcla

PLANTA CONTINUA DE MEZCLA EN FRÍO
(esquema)

PLANTA PORTÁTIL DE MEZCLA EN FRÍO

Operaciones adicionales cuando la mezcla se elabora en
planta fija o portátil
Son las mismas que en el caso de la ejecución de bases
estabilizadas en planta e incluyen:
—Transporte de la mezcla a la obra
—Vertido de la mezcla en la máquina terminadora
—Extensión de la mezcla en ancho y espesor
apropiados
—Compactación

TRANSPORTE, ENTREGA, EXTENSIÓN Y
COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA

Mezcla en planta caminera
El agregado se dosifica en una central y se transporta a la
vía con la gradación apropiada
Se vierte el agregado en la tolva de la planta caminera
La planta tiene dispositivos de dosificación que permiten la
elaboración de una mezcla ajustada a la fórmula de trabajo
La planta extiende la mezcla en el espesor y el ancho
adecuados, mientras se desplaza sobre la carretera
Se compacta la capa

UNA PLANTA CAMINERA

COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA DENSA EN FRÍO

CONSTRUCCIÓN DE
CAPAS DE MEZCLA
ABIERTA EN FRÍO

CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
agrega la cantidad requerida de emulsión, según lo
establezca la fórmula de trabajo. Estas mezclas no
suelen requerir la adición de agua
determinada cantidad de agregado por estabilizar en el
mezclador y luego la cantidad precisa de emulsión para
cada bachada y se realiza la mezcla

PLANTA CONTINUA DE MEZCLAABIERTA EN FRÍO
(esquema)
Es la misma planta empleada para mezclas densas, sin los
elementos para adición de agua a la mezcla

PLANTA PORTÁTIL DE MEZCLA EN FRÍO
Detalle de la planta Detalle de acopio de mezcla

Operaciones adicionales
Transporte de la mezcla a la obra
Vertido de la mezcla en la máquina terminadora
Extensión de la mezcla en ancho y espesor apropiados
Compactación inicial con rodillo liso húmedo
Enarenado de la superficie
Compactación final con rodillo neumático

EXTENSIÓN DE LA MEZCLA

COMPACTACIÓN INICIAL
Debido a que las mezclas abiertas son pegajosas, los
rodillos lisos, con la rueda humedecida, son los más
apropiados para la compactación inicial

ENARENADO Y COMPACTACIÓN FINAL
La extensión de la capa de arena tiene por finalidad: (i)
eliminar la consistencia viscosa de la mezcla, evitando que
se pegue a los neumáticos, (ii) ayudar a endurecer la
superficie y (iii) sellar la superficie
Tras la extensión de arena se realiza la compactación
final de la capa con un rodillo neumático

ASPECTO DE LA CAPA TERMINADA

CONSTRUCCIÓN DE
CAPAS DE MEZCLA
EN CALIENTE

Elaboración de la mezcla
La planta de elaboración de la mezcla puede ser
continua (prácticamente en desuso), de mezcla en el
tambor o discontinua y debe disponer de los dispositivos
adecuados para calentar y dosificar los agregados y el
cemento asfáltico
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE

Elaboración de la mezcla en planta de mezcla
continua (en desuso)
Se introducen los agregados en las tolvas en frío, de
allí pasan al tambor secador donde se secan y calientan,
luego a los tamices y tolvas en caliente donde se
dosifican y posteriormente al mezclador donde, en forma
sucesiva y con intervalos de tiempo adecuados, se agrega
la cantidad requerida de cemento asfáltico según lo
establezca la fórmula de trabajo

ESQUEMA PLANTA DE MEZCLA CONTINUA

Elaboración de la mezcla en planta de mezcla en el
tambor secador
allí pasan dosificados al tambor secador donde se secan
y se calientan y se añade el cemento asfáltico en forma
continua y en cantidad adecuada, según lo establezca la
fórmula de trabajo

ESQUEMA PLANTA DE MEZCLA
EN TAMBOR SECADOR

PLANTAASFÁLTICA DE MEZCLA
EN EL TAMBOR SECADOR

SISTEMAS DE CORRIENTE DENTRO DEL TAMBOR

ELEVADOR Y SILO PARAALMACENAMIENTO DE LA MEZCLA

Elaboración de la mezcla en planta de mezcla
discontinua
donde pasan al tambor secador para el secado y
calentamiento, de allí a los tamices y tolvas en caliente
y, posteriormente, a la báscula y al mezclador donde a
una determinada cantidad de agregados dosificados se le
adiciona y mezcla la proporción adecuada de cemento
asfáltico caliente, según lo establezca la fórmula de
trabajo

ESQUEMA PLANTA DE MEZCLA DISCONTINUA

PLANTA DISCONTINUA
DE MEZCLA EN CALIENTE
VISTA GENERAL

PLANTA DISCONTINUA
DE MEZCLA EN CALIENTE

SISTEMAS DE COLECCIÓN DE POLVO
Las disposiciones ambientales exigen regular la polución
del aire que puede producir el funcionamiento de las
plantas asfálticas
Las plantas disponen de colectores para atrapar el polvo
proveniente del secador, los cuales son de tres tipos:
—Colectores centrífugos de polvo (ciclones)
—Depuradores húmedos
—Compartimientos de filtros (baghouse)
Los ciclones normalmente se usan en combinación con
uno de los otros dos sistemas

Operan bajo el principio de
separación centrífuga
El escape de la parte superior del
secador aspira el humo y los
materiales finos y los dirige a la
centrífuga donde son movidos en
espiral, cayendo las partículas más
grandes al fondo, mientras el polvo
y los humos se descargan por la
parte superior del colector
COLECTORES CENTRÍFUGOS DE POLVO

Atrapan las partículas de
polvo en gotas de agua y las
remueven de los gases de
escape
Los gases entran al depurador
por una cámara de entrada
mientras el agua es rociada
mediante boquillas a través de
la periferia
El polvo atrapado por las
gotas no es recuperable
DEPURADORES HÚMEDOS

Espacio metálico muy grande que contiene cientos de
bolsas de tejido sintético y trabaja como una aspiradora de
polvo
Un ventilador de vacío crea succión dentro del
compartimiento, la cual atrae aire sucio y lo filtra a través
del tejido de las bolsas, saliendo aire limpio a la atmósfera
El polvo atrapado es removido de las bolsas por el fondo
del compartimiento y puede ser empleado como llenante en
la mezcla asfáltica
COMPARTIMIENTOS DE FILTROS
(BAGHOUSE)

COMPARTIMIENTOS DE FILTROS
(BAGHOUSE)

Transporte, entrega, extensión y compactación
Se transporta la mezcla a la obra
Se vierte en la tolva de la máquina pavimentadora
Se extiende en el ancho y el espesor apropiados según el
diseño
Se compacta cuando aún esté caliente, para lograr la
densidad y la estabilidad adecuadas

TRANSPORTE DE LA MEZCLAA LA OBRA
Existen tres tipos de camiones para el transporte de las
mezclas asfálticas en caliente:
descarga por el fondo descarga posterior con banda
descarga posterior por levantamiento
(volquete)

TRANSPORTE DE LA MEZCLA A LA OBRA
Generalmente se emplean camiones del tipo volquete, los
cuales efectúan el vaciado por el extremo posterior de la caja
al ser levantada
La superficie interna de la caja debe impregnarse con un
producto que impida la adhesión de la mezcla, pero que no
altere sus propiedades
El tamaño de la caja debe ser tal, que se ajuste dentro de la
tolva de la pavimentadora sin que ejerza presión sobre ella
Durante el transporte, la mezcla se debe proteger con una
lona, la cual debe estar bien asegurada para evitar que el aire
frío se cuele hacia la carga

VERTIDO DE LA MEZCLA EN LA TOLVA DE LA
PAVIMENTADORA
En general, existen tres maneras de entregar la mezcla
asfáltica en caliente desde los camiones de transporte a la
tolva de la máquina pavimentadora:
—Del camión directamente a la tolva
—Del camión a una máquina de transferencia (Shuttle
Boggie) y de ésta a la tolva
—Del camión a la superficie en forma de camellón,
del cual es recogida por un dispositivo que la vierte en
la tolva

VERTIDO DE LA MEZCLA DESDE EL CAMIÓN
En la entrega, el camión debe retroceder derecho contra la
pavimentadora y detenerse antes de que sus ruedas hagan
contacto con los rodillos frontales de la pavimentadora
La caja del camión se debe elevar lentamente, para evitar
la segregación de la mezcla

VERTIDO DE LA MEZCLA CON MÁQUINA DE
TRANSFERENCIA (Shuttle Boggie)
El camión vierte la mezcla dentro de una máquina de
transferencia de gran capacidad (Shuttle Buggy), la cual la
traslada a la tolva de la pavimentadora mediante un elevador

VERTIDO DE LA MEZCLA DESDE UN CAMELLÓN
La mezcla es depositada en la superficie por un camión de
descarga en el fondo y de allí es recogida por un elevador que
la transporta a la tolva de la pavimentadora
El camión descarga la mezcla por el fondo del platón

VERTIDO DE LA MEZCLA DESDE UN CAMELLÓN
La mezcla es recogida y transferida a la terminadora

La mezcla se extiende con máquinas
autopropulsadas, diseñadas para colocarla con la
sección transversal proyectada sobre la superficie, en
un ancho y un espesor determinados, y para
proporcionarle una compactación inicial
Sobre la superficie por pavimentar se debe colocar
una guía longitudinal que sirva de referencia al
operador de la máquina, para conservar el
alineamiento

EXTENSIÓN MECÁNICA DE LA MEZCLA
(esquema)

EXTENSIÓN MECÁNICA DE LA MEZCLA

Imagen infrarroja durante la extensión de la mezcla y aspecto del
pavimento en el mismo sitio luego de un año de construido
La uniformidad en la temperatura de la mezcla extendida
da lugar a una densificación homogénea de la capa y a un
comportamiento adecuado del pavimento

Imagen infrarroja durante la extensión de la mezcla y aspecto del
pavimento en el mismo sitio luego de año y medio de construido
La falta de uniformidad en la temperatura de la mezcla
extendida da lugar a una densificación heterogénea de la
capa y a un comportamiento deficiente del pavimento

EXTENSIÓN MANUAL DE LA MEZCLA
Sólo se permite la extensión manual de la mezcla en sitios
inaccesibles a la máquina pavimentadora
La distribución se debe efectuar con rastrillos adecuados y
con mucho cuidado, con el fin de obtener una superficie bien
nivelada y evitar la segregación

La compactación debe comenzar a la temperatura
más alta a la cual la mezcla soporte el peso del
compactador sin que se produzcan desplazamientos
indebidos
La compactación se debe realizar con equipos
apropiados, de manera de alcanzar los niveles de
densidad y regularidad superficial exigidos

El tiempo disponible para compactar adecuadamente
la mezcla depende, entre otros, de la temperatura a la
cual se extiende, de la temperatura de la superficie y del
espesor de la capa por compactar

La compactación de la mezcla asfáltica se realiza en tres
fases:
—Compactación inicial – la primera pasada del
compactador sobre la carpeta recién colocada
—Compactación intermedia – todas las pasadas
siguientes hasta obtener la densidad requerida
—Compactación final – la que se efectúa para
eliminar las marcas de los compactadores precedentes

Rodillo liso Rodillo de neumáticos

VERTIDO, EXTENSIÓN Y COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA

JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN
Existen dos tipos de juntas de construcción en los
pavimentos de mezcla densa en caliente:
—Transversales – Se construyen cuando el trabajo
se debe suspender durante algún tiempo (al final de
la jornada, por ejemplo)
—Longitudinales – Se construyen siempre que se
trabaja por franjas

JUNTAS TRANSVERSALES
Si la capa no está sometida a tránsito antes de completar
el pavimento, la junta se construye a tope
Si el tránsito va a circular sobre la capa en construcción
la junta debe ser chaflanada

JUNTAS TRANSVERSALES
Se aplica un exceso de material y se compacta la junta
descansando el rodillo liso sobre la superficie previamente
terminada y apoyándolo unos 15 cm sobre la mezcla
recién extendida

JUNTAS LONGITUDINALES
Si se realiza en frío, la junta longitudinal se debe cortar
verticalmente para eliminar el material de menor densidad
a lo largo de ella, debido a la falta de confinamiento
durante la compactación de la franja anterior
El factor más importante en la construcción de la junta es
el traslapo entre las franjas adyacentes
Se pueden emplear dos procedimientos:
—Traslapo desplazado
—Junta a tope

Traslapo desplazado
Junta a tope

Algunas pavimentadoras forman una muesca y una
cuña en la mezcla que colocan en el borde de la junta
longitudinal, lo que puede permitir una mejor trabazón
con la nueva franja

Las juntas longitudinales se compactan inmediatamente
después de la extensión de la mezcla
 La franja extendida y compactada previamente, debe
tener los perfiles longitudinal y transversal necesarios

VERIFICACIÓN DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
La estabilidad y la durabilidad de una capa de mezcla densa
en caliente dependen de las temperaturas de fabricación,
colocación y compactación de la mezcla
Las temperaturas adecuadas de fabricación y compactación
están relacionadas con la variación de la viscosidad del asfalto
con la temperatura
Los controles usuales se realizan en los depósitos de ligante
de la planta, en el secador, en las tolvas en caliente (planta
discontinua), en los camiones antes de salir para la extensión,
y en el momento de la extensión y la compactación

VERIFICACIÓN DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA
Medida en el instante
de salir de la planta
Medida en el instante de
llegar a la obra

VERIFICACIÓN, MEDIANTE CÁMARA INFRARROJA,
DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA EXTENDIDA
Temperatura uniforme Temperatura no uniforme

VERIFICACIÓN DE LA DENSIDAD DE LA CAPA COMPACTADA
(cuando corresponda)

TOMA DE NÚCLEOS PARA VERIFICACIÓN DE DENSIDAD Y ESPESOR

MEDIDA DEL COEFICIENTE DE RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO

MEDIDA DE LA PROFUNDIDAD DE TEXTURA
1
2
3
4

MEDIDA DE LA REGULARIDAD SUPERFICIAL
MIRA Y NIVEL FACE DIPSTICK PERFILÓMETRO

MEDIDA DE LA PERMEABILIDAD

PAVIMENTO TERMINADO

ALGUNOS TIPOS DE MEZCLAS EN CALIENTE
Mezcla densa
Drenante
Mezcla tipo SMA

MÓDULO 15: CONSTRUCCIÓN PAVIMENTOS ASFALTICOS - FERNANDO SÁNCHEZ SABOGAL

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