Micro pavimentos+fhwa--sa-94-051[1]

Publication No. FHWA-SA-94-051 Traducción al Español por Ray Saucedo (2004)

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Condiciones para Prácticas de Diseño, Construcción y Rendimiento de Micro-pavimentos


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INDICE GENERAL RESUMEN EJECUTIVO………………………………………………………………... 3

INTRODUCCION……………………………………………………………………..….. 4 A. ANTECEDENTES……………………………………………………………………. 4 B. OBJETIVO…………………………….…………………………………………...…. 4 C. DEFINICIONES………………………………………………………………...……. 5 D. DESCRIPCIONES, USOS E HISTORIA……………………………………......….. 6

PRACTICAS DE DISEÑO DE MEZCLA…………………………..…………..….. 8 A. SELECCION DE COMPONENTES Y PRUEBAS……………..………...……….. 8

1. Agregados……………………………………………………………………… 8 2. Finos Minerales…………………………………………………………….…. 10 3. Emulsión………………………………………………………………………. 12 4. Agua……………………………………………………………………………. 13 5. Polímero……………………………………………………………………….. 14 6. Aditivos de control en campo……………………………………………..….. 14

B. PRUEBAS DE MEZCLADO………………………………….…………………..…. 15 1. Mezclado y características de aplicación……………………………………. 15 2. Determinación del contenido óptimo de asfalto…………………..……….... 18

C. PRUEBAS DE RENDIMIENTO A LARGO PLAZO……………………………… 23 CONSTRUCCIÓN………………………………………………………………………… 28

A. CONDICIONES ATMOSFERICAS…………………………………………..……. 28 B. EQUIPO………………………………………………………………………..……… 28 C. PREPARACION DE LA SUPERFICIE……………………………………..……… 32 D. APLICACIÓN……………………………………………………………………..….. 32 E. CALIDAD DE LA CONSTRUCCIÓN…………………………………………..….. 35

1. Texturizado/Sellado………………………………………………………..…. 35 2. Recuperación de Ahuellamientos…………………………………………..... 38 3. Pases de prenivelacion………………………………………………………… 39 4. Recomendaciones y otros usos……………………………………………...... 40

F. DISEÑOS ALTERNOS Y ASPECTOS CONSTRUCTIVOS…………………..…. 41 G. ESPECIFICACIONES……………………………………………………………...... 42

COMPORTAMIENTO…………………………………………………………………... 44 A. AHUELLAMIENTO…………………………………………………………………. 44 B. RESISTENCIA ANTI-DERRAPANTE………………………………………….….. 46 C. DESINTEGRACION/DESPRENDIMIENTO………………………………………. 46 D. SELLADO/PERFILADO DE GRIETAS……………………………………………. 46 E. ALISAMIENTO (PÉRDIDA DE FRICCION SUPERFICIAL)…...……….….…... 47 F. INTERCAPAS………………………………………………………………………… 47

COSTO………………………………………………………………………………….…..... 48 CRESUMEN Y COMENTARIOS……………………………………………….……. 50


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RESUMEN EJECUTIVO

El Micro-pavimento (micro-surfacing) es un sistema de pavimentación superficial por capas delgadas compuesto por emulsión asfáltica modificada con polímeros, 100% agregados triturado, finos minerales, agua y aditivo de control de campo según sea necesario. Es aplicado como tratamientos superficiales delgados de 10 - 13 mm de espesor, para mejorar características de fricción en pavimentos principalmente. Su segundo mayor uso es en recuperación de ahuellamientos, tanto en vías con moderado así como con alto volumen de tráfico vehicular. El micro-pavimento ha sido también usado para corregir irregularidades en pavimentos como alisamientos por exudación, desintegración y oxidación. El Micro-pavimento fue desarrollado en Europa a mediados de los años 70’s, fue usado por primera vez en los Estados unidos en 1980 en Kansas. Desde entonces, ha sido usado en carreteras con moderado y alto tráfico en varios Estados. Cuando es diseñado y construído apropiadamente, el micro-pavimento ha mostrado resultados prometedores de 4 – 7 años como vida de servicio. Ya que el micro-pavimento se adhiere bien con la superficie existente, puede ser perfilado sin desintegración de bordes y puede generalmente ser abierto al tráfico dentro de una hora después de su aplicación, es particularmente apropiado para carreteras de alto volumen y áreas urbanas. Considerando el potencial del micro-pavimento, su uso ha sido de alguna manera restringido debido a varios factores. Estos incluyen contratistas con falta de experiencia, falta de calidad de agregados en muchas partes del país, inhabilidad de contratistas (en algunos casos) de obtener agregados con la granulometría requerida debido a la baja demanda, rechazo de usuarios a aplicar nuevas tecnologías e información faltante o incompleta en esta tecnología. Desde el punto de vista de la Ingeniería, los procedimientos de diseño de micro-pavimentos no has sido aún estandarizados. La industria del mortero asfáltico y micro-pavimento (slurry seal & micro-surfacing) está consciente de esto, actualmente está dando pasos para mejorar y estandarizar los procedimientos y pruebas de diseños de mezcla y ajustar los diseños estándar para reflejar mejor los efectos en la amplia variación de los materiales. Tecnologías como el micro-pavimento, ofrecen soluciones con efectividad en costos y mejoran ante todo el rendimiento del pavimento. Este documento es una revisión comprensiva de terminologías, diseño, construcción, costo y desempeño del micro-pavimento. La recopilación de información asistirá a gerentes y diseñadores ofreciendo una opción adicional, al seleccionar el tipo de técnica para la rehabilitación de superficies, que cumplan tanto como con el presupuesto así como con los criterios de rendimiento en proyectos.


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MICRO-PAVIMENTOS (Técnica para rehabilitación de superficies)

INTRODUCCIÓN A – ANTECEDENTES El rendimiento de un pavimento depende de su condición estructural y funcional. Mientras que la condición estructural depende de la capacidad de carga del pavimento y de la base, la condición funcional describe cuan “buena” es una vía para permitir al usuario moverse desde un punto A hasta un punto B bajo condiciones aceptables de confort y seguridad, a costos y velocidad aceptables. Mantenimiento preventivo y técnicas de rehabilitación superficial que pueden preservar y mejorar éstas condiciones funcionales, ofrecen soluciones de bajo costo inicial y mejoran el rendimiento total del pavimento. Estas técnicas deben ser consideradas por Ingenieros y Gerentes cuando seleccionen una estrategia para cumplir tanto con las necesidades presupuestarias, como con los criterios de rendimiento. Generalmente con la aplicación de técnicas de mantenimiento preventivo y rehabilitación de superficies, se logra poco o ningún incremento estructural. Por ello estas técnicas deben de ser consideradas solo para aquellos pavimentos que posean capacidad de carga remanente, necesaria para soportar las cargas de diseño vehicular. Casi todas las agencias de carreteras usan algún tipo de técnica de rehabilitación de superficies, para mantener y extender la vida útil de sus pavimentos. Una nueva y promisoria tecnología (micro-pavimentos) ha sido usada en los Estados Unidos como una técnica de rehabilitación para pavimentos asfálticos desde 1980. El micro-pavimento es un sistema de pavimentación compuesto por de emulsión asfáltica modificada con polímeros, agregados triturados, finos minerales, agua y aditivos de control en campo. Cuando se diseña y aplica apropiadamente, ha mostrado buenos resultados para mejorar las características de fricción superficial, recuperación de ahuellamientos y pequeñas irregularidades, en vías tanto de alto como de bajo volumen de tráfico. También ha sido usado como un sello superficial para corregir irregularidades tales como pérdida de propiedades anti-derrapantes (alisamiento), oxidación y desprendimientos en pavimentos. Los resultados han sido variables, pero generalmente apropiados para estas aplicaciones. El uso de micro-pavimentos en vías pavimentadas con cemento portland (PCC) y en plataforma de puentes, ha sido relativamente limitado pero usualmente satisfactorio. B. OBJETIVO La selección de la estrategia de rehabilitación de superficie más económica y más efectiva para un proyecto dado, requiere comprender a profundidad las limitaciones, rendimientos y costos asociados a cada estrategia viable de rehabilitación. Desafortunadamente, la información en referencia a investigaciones y aplicaciones actuales, es a menudo escasa y las evaluaciones son incompletas. Por lo tanto, la información necesaria no está disponible fácilmente a gerentes e ingenieros enfrentados con la decisión de seleccionar la técnica de rehabilitación de superficies mas apropiada. Esto particularmente verdadero para los micro-pavimentos, por lo cual aún después de 20 años de uso, pocos ingenieros e inspectores entienden a profundidad los diversos aspectos del sistema, los requerimientos de materiales y los diseños de mezcla. El objetivo de este folleto es sintetizar información acerca del uso, diseño, construcción, comportamiento, costo y limitaciones del micro-pavimento. Intentamos resumir las experiencias de varios Estados y comunicar la información a las agencias de carreteras, para ser usada cuando se considere el micro-pavimento como una técnica de rehabilitación para sus vías. Se efectuó una detallada revisión de literatura conjuntamente con inspectores de campo, a numerosos proyectos existentes y en


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ejecución en varios Estados. Los proyectos fueros seleccionados para representar varios climas, condiciones de pavimentos en carreteras de moderado y alto tráfico. Se discutió con representantes de agencias usuarias y de la industria, para recopilar información acerca de uso, comportamiento y costos de los micro-pavimentos. Adicionalmente, se hicieron visitas a los laboratorios de materiales de las industrias y fabricantes de equipos, para obtener información acerca de mezclas y de la operación de equipos. C. DEFINICIONES así Vías de alto volumen Para el propósito de este trabajo, las vías de alto volumen se definen como las carreteras y arterias donde circulan más de 5,000 vehículos por día y por carril. Vías con tráfico pesado de camiones (mas de 500,000 vehículos por año, con un equivalente de carga por eje simple de 80 kN) también son consideradas como vías de alto volumen. Vías de bajo volumen son definidas como carreteras troncales y locales que tienen un tráfico diario promedio (ADT) de menos de 500 vehículos por día por carril. Técnicas de Mantenimiento y Rehabilitación de Superficies Las técnicas de mantenimiento y rehabilitación de superficies son definidas en este folleto como el trabajo realizado a la superficie del pavimento, para preservar o extender su vida útil, hasta que sea necesaria una rehabilitación o reconstrucción completa. Estas técnicas pueden clasificarse en preventivas y correctivas, de acuerdo a su función.

• Técnicas correctivas, son usadas para reparar deficiencias en la superficie del pavimento a medida que se desarrollan. Pueden incluir reparaciones temporales y permanentes. La reparación de ahuellamientos y el mejoramiento de la fricción superficial, son usualmente considerados como mantenimiento correctivo.

• Técnicas preventivas, pretenden mantener el pavimento por encima de un nivel mínimo

aceptable y son usadas para retardar el deterioro del pavimento, a un nivel en el cual requiera corrección o reconstrucción. El sellado de superficies se considera una forma de mantenimiento preventivo.

Ruptura, Deposición y Curado de la Emulsión Una emulsión asfáltica es la suspensión de cemento asfáltico en agua, con un agente emulsificante. La separación del cemento asfáltico del agua en contacto con una substancia extraña, como el agregado o un pavimento, es llamado Ruptura. El tiempo que tardan las gotas de asfalto en separarse del agua es llamado comúnmente “tiempo de rompimiento”. Por ejemplo, una emulsión de ruptura rápida, romperá generalmente entre 1 y 5 minutos, mientras que una de ruptura media puede tomar 30 minutos o más para romper. Las emulsiones modificadas para micro-pavimentos son diseñadas para romper entre 2 y 4 minutos. El propósito del proceso de ruptura, es cubrir las partículas de agregado en la mezcla. Los finos minerales y el aditivo de campo (emulsificante), son usados para controlar el rompimiento de las emulsiones. El proceso de rompimiento puede reconocerse por un cambio del color de la mezcla de café a negro.


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Tiempo de deposición, en el contexto del micro-pavimento se refiere al tiempo en el cual, agua clara es expulsada de la mezcla al aplicársele presión. En este momento, la mezcla es resistente al agua y no puede ser re-mezclada. El tiempo de deposición del micro-pavimento esta en aprox. 20 minutos. Proceso de curado, es la eliminación completa del agua de la mezcla emulsificada debido a la evaporación, expulsión química, presión o absorción de los agregados. Aunque el micro-pavimento puede tomar de 7 a 14 días para su curado, la mayoría del agua en la mezcla (90- 97 %) es desplazada dentro de las primeras 24 horas. Cubrimiento del agregado El cubrimiento del agregado es un proceso que se inicia y continua progresivamente a medida que la mezcla rompe, entra en deposición y cura. Al final del proceso de curado, el cubrimiento del agregado con cemento asfáltico es completo. Tiempo de apertura al tráfico El tiempo de apertura al tráfico en el contexto del micro-pavimento, se refiere al tiempo después del cual puede permitirse circular al tráfico sobre la nueva superficie, sin dañarla. Las aplicaciones de micro-pavimento en espesores hasta de 13 mm están diseñadas para aceptar tráfico dentro de una hora después de su aplicación. D. DESCRIPCIONES, USOS E HISTORIA El micro-pavimento (micro-surfacing) es una mezcla compuesta por emulsión asfáltica catiónica modificada con polímeros (tipo quick-setting), agregados pétreos 100 % triturados, finos minerales, agua y aditivos de control de ruptura en campo. Como material de finos se usa generalmente cemento portland tipo I; sin embargo muchos materiales inertes pueden usarse. La cal hidratada ha sido usada en algunos sistemas. El aditivo de control en campo se usa para ajustar el tiempo de rompimiento durante la aplicación. El micro-pavimento es básicamente un tipo de mortero asfáltico (slurry seal) con un ligante modificado con polímeros que requiere agregados de alta calidad. Aunque el mortero asfáltico puede ser colocado solo en espesores 1 ½ veces el tamaño mayor del agregado en la mezcla (debido al alto contenido de cemento asfáltico), el micro-pavimento puede ser colocado en capas de mayor espesor, debido al incremento en la estabilidad de la mezcla. Comparado con el asfalto en caliente (HMA), que se trabaja solamente cuando esta caliente y se endurece a medida que se enfría, el micro-pavimento es mezclado y aplicado e temperatura ambiente. La emulsión rompe y se endurece a través de un proceso electro-químico y por la perdida de agua del sistema. El micro-pavimento es también llamado un sistema de mezcla en frío.


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Los usos más comunes del micro-pavimento son como textura superficial/sellado y recuperación de ahuellamientos en pavimentos de concreto asfáltico. Algunos Estados han usado el micro-pavimento con otros propósitos, como:

• Corrección de desprendimientos/pérdida de fricción superficial • Micro-capas de nivelación • Capas intermedias • Sellado/calafateado de grietas • Recuperación y llenado de vacíos • Reparación y bacheos de poca profundidad

No obstante el micro-pavimento es usado principalmente en pavimentos asfálticos, en algunos Estados se ha usado sobre pavimentos rígidos de PCC (Portland Cement Concrete) y en puentes, para la restauración de propiedades antiderrapantes. Por lo menos un Estado ha usado el micro-pavimento para la recuperación de ahuellamientos en pavimentos rígidos de PCC. Historia de los micro-pavimentos El micro-pavimento fue desarrollado inicialmente en Europa, donde es conocido generalmente como micro concreto asfáltico. A mediados de los años 70’s, Screg Route una compañía Francesa diseñó un Seal-Gum que era un micro concreto asfáltico el cual fue posteriormente mejorado por la firma Raschig de Alemania. Raschig comercializó su producto en los Estado Unidos bajo el nombre de “Ralumac” a principios de los años 80’s. A finales de la década de los 80’s, la firma Española Elsamex desarrollo y comercializo su micro concreto asfáltico en los Estados Unidos bajo el nombre de Macroseal. Hoy muchos otros sistemas genéricos están disponibles en los Estado Unidos. Micro-pavimentos en los Estado Unidos El micro-pavimento fue inicialmente introducido en los Estados Unidos en Kansas. Desde entonces, muchos otros Estados y agencias locales han usado este tratamiento para corregir ciertas condiciones de pavimentos en vías de tráfico moderado y pesado. Los Estados que mayormente lo ha usado son: Kansas, Ohio, Oklahoma, Pennsylvania, Tennessee, Texas y Virginia. El micro-pavimento también ha sido aplicado en varios kilómetros de autopistas (turnpikes) de tráfico pesado y alto tráfico vehicular en New Jersey, Pennsylvania y otro tipo de autopistas (freeways) en varios Estados. Sistemas de Micro-pavimentos Las mayores diferencias entre los variados sistemas de micro-pavimentos, se deben a los tipos de emulsificante y polímeros usados. Aunque el micro-pavimento puede ser diseñado aniónico, todas la emulsiones usadas hasta el presente para micro-pavimentos en los Estado Unidos, han sido catiónicas. Muchos de los sistemas de micro-pavimento son conocidos por su nombre genérico (ejemplo: micro-pavimento) sin embargo, otros son conocidos por el nombre comercial de las emulsiones. Por ejemplo el sistema de micro-pavimento que usa emulsión Ralumac se le conoce como Ralumac. Existen otros nombres comerciales como: Polymac, Macroseal, Durapave, etc.


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PRACTICAS DE DISEÑO DE MEZCLA

Como se ha mencionado en este folleto, el diseño se refiere a la caracterización de los materiales y diseños de mezcla. Desde que el micro-pavimento al igual que otros tratamientos de superficie, se utiliza para mejorar la funcionalidad de los pavimentos, ningún diseño estructural es efectuado. En la práctica, al constructor se le pide proveer un diseño de mezcla que cumpla con las especificaciones para mezclas y materiales de la Agencia Estatal de Carreteras (SHA). El diseño de mezcla que es normalmente desarrollado por el productor de la emulsión, establece cantidades de emulsión modificada con polímeros, agregados y finos minerales e incluye rangos recomendados para las cantidades de agua y aditivos. El constructor es responsable de la selección de las cantidades de agua y aditivos, de acuerdo a las condiciones de campo. La información sobre el diseño de mezcla en este folleto, se basa en documentos de diseño de la International Slurry Surfacing Association (ISSA) y otras publicaciones, en visitas a laboratorios de materiales, en la revisión de especificaciones estatales y en discusiones con la industria y agencia usuarias. El proceso de diseño de micro-pavimentos consiste en los siguientes pasos: A) Selección y pruebas de los componentes de la mezcla para verificar si cumplen con las

especificaciones. B) Pruebas de las mezclas para determinar:

a) Mezclado y características de aplicación de los componentes mayores (emulsión y agregados), efectos del contenido de agua, de los finos y de los aditivos y

b) Contenido óptimo de cemento asfáltico. C) Pruebas relacionadas con el comportamiento de las muestras en las mezclas, para asegurar un buen

rendimiento a largo plazo. A. PRUEBAS Y SELECCIÓN DE MATERIALES El primer paso en el diseño de una mezcla para micro-pavimentos, es la selección y prueba de los componentes de la mezcla (primeramente los agregados y la emulsión asfáltica modificada con polímeros). La mayoría de las pruebas a los componentes de la mezcla son las establecidas por la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) y la American Society of Testing Materials (ASTM). 1. Agregados Los agregados (excluyendo finos minerales) constituyen entre el 82 y 90 % del peso del micro-pavimento, dependiendo de la granulometría de los agregados y la aplicación, éstos tienen una gran influencia en el rendimiento de los micro-pavimentos. Para obtener mejores resultados, los agregados deben ser 100 % triturados, limpios, resistentes y libres de químicos, arcillas y otras materias que puedan afectar su adherencia, mezclado y colocación. Los agregados triturados preferentemente deberán de ser angulares y no contener muchas partículas planas ni alargadas. La granulometría del agregado y otros componentes de la mezcla requeridos por los Estados, normalmente siguen las recomendaciones de la ISSA con variaciones menores (ver tabla 1).


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TABLE 1. COMPOSITION OF MICRO-SURFACING SYSTEMS

STATE ISSA ISSA PA OK OH TX TN VA AZ TYPE II III B II - GR-2 - C III

SIEVE SIZE mm (inches) % PASSING

9.5 (#3/8) 100 100 95-100 99-100 100 99-100 100 100 100 4.75 (#4) 90-100 70-90 65-85 80-94 85-100 86-94 64-100 70-95 55-74 2.36 (#8) 65-90 45-70 46-65 50-80 45-65 40-75 45-70 45-55 2.00 (#10) 40-60 1.18 (#16) 45-70 28-50 28-45 40-65 25-46 25-60 32-54 25-40 0.60 (#30) 30-50 19-34 19-34 25-45 15-35 16-39 23-38 19-34 0.40 (#42) 12-30 0.30(#50) 18-30 12-25 10-23 13-25 10-25 8-29 16-29 10-20 0.22 (#70) 8-20 0.15 (#100) 10-21 7-18 7-18 5-20 9-20 7-18 0.075 #200) 5-15 5-15 4-10 5-15 5-15 5-15 2-14 5-15 5-15

Residual asphalt* 5.5.-9.5 5.5.-9.5 5.5.-7.5 6-9 6-8 6-9 5-9 5-7.5 6-11.5

Mineral Filler 0-3 0-3 0.5-2.5 1.5-3.0 0.5-2.5 0.5-3.0 0.5-3.0 0.25-3.0 0.1-1.0

Polymer modifier ** 3 min. 3 min. as req. 3 min as req. as req. as req. 2.8 min. 5 min.

Application rate kg/m2 5.4-10.6 8.1-16.2 13.3-21.3 13.3 11.7-16.2 13.3 10.6-16.2 10.6-18.7

Water and additive***

* % by dry weight of dry aggregate ** % solids by weight of residual asphalt *** as needed Notes:

1. Some States (e.g., Tennessee) routinely apply two layers of micro-surfacing. 2. PA uses 3 gradations (A, B, RF) A is a finer type and RF is a coarser used for filling deep ruts. Only natural rubber

is specified as a modifier. 3. OK uses 3 gradations types I, II, III. Type III is normally used for filling deep ruts 4. OH and Tennessee specify only one gradation 5. TX specifies two gradations Grades 1, 2. 6. VA specifies two gradations: Types B, C. Type C is also used for rut filling with slightly reduced binder content

(4.5-6.5 %) 7. NC gradations/applications rates and mixture composition are similar to Virginia, except that polymer content must

be a minimum of 3%.


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Selección de Agregados Los agregados para el micro-pavimento deberán de ser de alta calidad. Las actuales especificaciones Estatales generalmente identifican los tipos de agregados que pueden ser usados en micro-pavimentos. El constructor, con las recomendaciones del laboratorio de diseño de mezclas, selecciona el tipo de agregado y la fuente apropiada que mas se adapte a la operación, notifica al laboratorio de mezclas de su selección y de ser necesario proporciona una muestra de agregado para uso del laboratorio. Aunque los agregados de buena calidad esta disponibles en muchas partes del país (USA) los constructores en otras localidades tienen dificultad en conseguir agregados de buena calidad a distancias razonables. Otro problema es la poca disposición de los proveedores de agregados de suministrar la granulometría que requieren los micro-pavimentos, debido a la relativamente baja cantidad requerida para un proyecto específico. Diferentes tipos de agregados han sido usados con éxito en micro-pavimentos en diversos Estados. Los cuales incluyen: Estado Tipo de agregado Ohio Caliza, escoria de alto horno, sílice Pennsylvania Caliza, sílice Virginia Granito, diabasita, sílice, basalto Tennessee Granito, escoria Oklahoma Pedernal, granito, arena de roca Texas Granito, arena de roca, roca trapeana, basalto, reolita. Kansas Pedernal, caliza Nebraska Pedernal, granito, grava triturada, cuarzita Colorado Granito, grava silícea, basalto, diabasita Pruebas Las agencias de usuarios realizan muchas pruebas básicas en fuentes de agregado y en los depósitos de materiales, para determinar su compatibilidad y usarse en aplicaciones. Pruebas adicionales son realizadas por los laboratorios de diseño, para determinar las características del agregado consideradas de importancia para el diseño, construcción y rendimiento de las mezclas para el micro-pavimento. La tabla 2 muestra algunas de as pruebas requeridas para el micro-pavimento. Discusiones adicionales acerca de estas pruebas y de su importancia en micro-pavimentos se incluye en el apéndice A. Es muy importante para el control de calidad de los micro-pavimentos, que se ejecuten las pruebas a las fuentes de agregados, ya que la composición y las características químicas pueden variar. Muchas de las pruebas comunes para los agregados de asfalto en caliente (HMA) y morteros asfálticos (slurry seal) son también aplicables a los micro-pavimentos. Generalmente, los requerimientos de las agencias usuarias de micro-pavimentos son mayores que para el mortero asfáltico. 2. Finos minerales Los finos minerales cumplen dos propósitos principales: a) minimizar la segregación de los agregados y b) incrementar o reducir el sistema con el cual la mezcla alcanza su rompimiento y su deposición. Para la mayoría de los agregados, los finos minerales acortan el tiempo de rompimiento. El cemento portland y la cal hidratada has sido usados como finos minerales para micro-pavimentos. Los finos minerales, típicamente incrementan la rigidez del residuo asfáltico. Para la mayoría de agregados, los finos minerales son requeridos para que la mezcla obtenga una deposición apropiada.


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Los finos minerales particularmente el cemento portland, puede también ser usado para mejorar la granulometría, pero su costo puede ser prohibitivo. Normalmente se especifica hasta un 3 % de cemento portland (o ¼ a ¾ de cal hidratada) por el peso seco del agregado. Los finos minerales son normalmente aceptados por laboratorios de diseño de mezclas, sobre la base de la certificación de los proveedores y no se realizan pruebas de calidad adicionales. Muchos laboratorios almacenan los finos minerales que usarán en sus diseños. Algunas veces el constructor suministra una muestra del fino mineral, si la fuente no es conocida por el laboratorio de diseño. El análisis del tamizado de los finos minerales se realiza bajo las normas AASHTO T37 (ASTM D546).

Standard TEST

ASTM AASHTO ISSA

Significance of the Test Commonly used values for micro-

surfacing

Soundness C88 T104 Durability, resistance to weathering disintegration

15-20 % max. weight loss

LA Abrasion C131 T96 Hardness, resistance to

weathering disintegration 30% max

weight loss

Particle Shape and Texture

D3398 D4791 Workability, strength and

skid resistance 100 % crushed; good

texture

Gradation C136 T27

Calculation of AC content, maintain proper void

content, affects surface texture workability

ISSA Type II and III

Sand equivalent D2419 T176 Determine the amount of

clay or plastic fines 60 min.

Unit weight C29 T19 Determines change in unit weight of aggregate with

change in moisture content

Specific Gravity

C127 C128 T84 Determination of AC

content

Methylene Blue Value TB 145 Determines fines reactivity 15 max*

* This value represents the maximum amount of methylene blue commonly allowed for the test. Only few laboratories run this test.

TABLE 2. COMMONLY USED AGGREGATE TESTS FOR MICRO-SURFACING


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3. Emulsión Emulsiones catiónicas modificadas con polímeros son comunmente usadas en las mezclas de micro-pavimentos en los Estados Unidos. El contenido de asfalto residual en los micro-pavimentos, generalmente varia de 5.5 - 9.5 % por el peso seco del agregado (ver tabla 1). Las propiedades de la emulsión asfáltica dependen grandemente de un producto químico denominado emulsificante. El emulsificante determina que la emulsión pueda ser clasificada como catiónica, aniónica o no-iónica. El emulsificante mantiene las partículas de asfalto en suspensión estable y permite el rompimiento (ejemplo: la reversión a cemento asfáltico) en el tiempo apropiado. A medida que se incrementa el emulsificante, aumenta el tiempo de rompimiento. Muchos emulsificantes están disponibles en el mercado. Cada emulsificante debe ser evaluado y seleccionado para determinar su compatibilidad con el cemento asfáltico a emulsionar. La mayoría de los emulsificantes catiónicos son grasas aminas (por ejemplo: diaminas, imidazolinas, amidoaminas, etc.). Las aminas son convertidas en jabón por la reacción con un ácido, usualmente ácido clorhídrico. Otros tipos de emulsificantes (ejemplo: grasas y sales cuaternarias de amonio) usados para producir emulsiones cationicas, no requieren la adición de ácidos para hacerlas solubles en agua. Cada productor de emulsificante tiene su propio procedimiento para usar su emulsificante en la producción de emulsiones asfálticas. Generalmente, el agente emulsificante se mezcla con agua antes de su introducción en el molino coloidal en la planta de producción. Las especificaciones actuales no contemplan ninguna prueba para el emulsificante. Para el micro-pavimento, los proveedores de emulsión adquieren cemento asfáltico que cubre las especificaciones HMA para aplicaciones en caliente. Los productores d cemento asfáltico típicamente efectúan pruebas en el asfalto para determinar características de ductilidad, viscosidad, penetración y pérdida por película delgada en horno, para cumplir con las especificaciones Estatales de los grados específicos de asfalto (ejemplo: AC-10, AC-20, etc.) Pruebas Los productores de emulsión realizan una serie de pruebas estándar a las emulsiones y al asfalto residual, para determinar su viabilidad de uso en micro-pavimentos y asegurarse de cumplir con las especificaciones Estatales. Algunas de las pruebas comúnmente usadas son: Pruebas a las emulsiones asfálticas

• Viscosidad Saybolt Furol @ 25° C, seg. AASHTO T50 ASTM D244 • Pruebas de sedimentación AASHTO T59 ASTM D244 • Prueba del tamiz AASHTO T59 ASTM D244 • Carga de partícula AASHTO T59 ASTM D244 • Prueba del pH ISSA


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Pruebas al residuo por evaporación

• Viscosidad absoluta, 60° C, poises ASTM 2171 • Penetración, 100 gm./5seg. @ 25° C AASHTO T49 ASTM D2397 • Punto de ablandamiento AASHTO T49 ASTM D36 • Ductilidad @ 25° C, 5 cm./min. cm. ASTM D113 • Contenido de polímeros en el residuo ISSA

La tabla 3 muestra las pruebas a emulsiones y al residuo asfáltico requeridas por algunos Estados. Una discusión sobre éstas pruebas está incluida en el Apéndice A. Existe una buena posibilidad que muchas de las pruebas que se efectúan actualmente; como la viscosidad, punto de ablandamiento y penetración, puedan ser reemplazadas por especificaciones para ligantes en el Strategic Highway Research Program (SHRP)

TABLE 3. TEST ON EMULSION AND RESIDUE STATE VA AZ TX OK

TEST ON EMULSION

Viscosity @ 25°C, sec 15-50 20-100 20-100

Storage Stability, 24 hrs, % 0.1 max. 0.01*-1 0-1 0-1

Sieve, % 0.01-0.1 0-0.1 0-0.1

Particle charge positive Positive positive positive

Residue, % 57 min. 60-61.5* 62 min 62 min.

TEST ON RESIDUE

Absolute Viscosity, 60° C, poises 8,000 min 6,621*-8,000 8,000

Penetration, 100 gm, 5 sec. 40-100 55-90 4-90

Softening point, ° C 59 min. 60-69* 57 min. 57 min.

Ductility, 25° C, 5cm/minute 40-119 70 70

Solubility in Trichloroethylene, % 97.5 97 97 * Typical values

4. Agua El agua es el medio utilizado para las mezclas de micro-pavimentos. Es el principal factor en la determinación de la consistencia en la mezcla. Es introducida en las mezclas, de tres maneras: como la humedad contenida en los agregados, como el agua de mezclado y como uno de los dos constituyentes mayores presentes en la emulsión asfáltica. Cualquier agua potable puede ser usada en micro-pavimentos, por lo que normalmente la calidad no es tan importante como la cantidad. Dependiendo de la condición del agua y del porcentaje de absorción en los agregados, buenas mezclas para micro-pavimentos pueden ubicarse en un rango limitado como contenido total de humedad, típicamente del 4 – 12 % respecto al peso seco del agregado. Cantidades menores de agua son usadas en climas fríos y mayores durante climas calientes. Las mezclas con muy bajo contenido de humedad, son


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muy difíciles de esparcir y resultara con una muy baja adhesión al pavimento existente. Por otra parte, las mezclas que contienen mas del 12 % de agua, pueden ser demasiado fluidas segregando la mezcla, como se evidencia al asentarse el agregado dejando en suspensión al ligante emulsionado. El agua no es enviada al laboratorio para pruebas de diseño de mezcla sin embargo, si el agua es excesivamente alta en minerales (posibilidad en lugares muy distantes), puede causar dificultades en el mezclado y en el rompimiento. Las actuales especificaciones Estatales, no establecen limites a la cantidad de agua que puede ser adicionada en campo. 3. Polímeros La adición de polímeros típicamente incrementa la rigidez del asfalto y mejora su susceptibilidad a cambios de temperatura. El incremento de la rigidez incrementa la resistencia a ahuellamientos en climas calidos y permite el uso de bases de cemento asfáltico relativamente mas blando, que a la vez, provee un mejor comportamiento en bajas temperaturas. Los ligantes modificados con polímeros, también muestran mejoras en las propiedades de cohesión y adhesión. Los polímeros pueden ser adicionados en la solución con el emulsificante, o bien pueden ser mezclados con el cemento asfáltico base ya sea en la refinería o en la planta de emulsión pero siempre antes de la emulsificación. El primer método es preferido por algunos productores de emulsión, ya que puede ocurrir cierta degradación en los enlaces químicos (redes) del polímero debido al calor. Típicamente para mezclas de micro-pavimentos se especifican cantidades del 3 – 4 % de polímeros sólidos (presentes en el residuo por destilación) por el peso del asfalto residual. Generalmente, un incremento en la cantidad de polímeros (hasta cierto limite) incrementara la rigidez de la mezcla. Pruebas de laboratorio, indican que la rigidez de la mezcla es también sensitiva a la cantidad de emulsión asfáltica. Algunos estudios de laboratorio indican que la adición de polímeros, usualmente resultara en una máxima rigidez con contenidos de emulsión del 10 – 12 %. Los polímeros usados en micro-pavimentos son los mismos usados en otras mezclas asfálticos. La goma de látex natural, es usada mas a menudo, pero otros polímeros, incluyendo styrene-butediene-rubber (SBR), styrene-butadiene-styrene (SBS) y ethylene-vinyl-acetate (EVA) también son usados. Algunos cementos asfálticos no se modifican tan bien como otros. Similarmente, ciertos polímeros trabajan mejor que otros. Datos actuales en rendimientos, no identifican al mejor de los polímeros para micro-pavimentos. La cantidad y conveniencia (compatibilidad) de los polimeros es actualmente determinada por pruebas de viscosidad y punto de ablandamiento en los cementos asfálticos. Si un polímero no contribuye a mejorar el comportamiento característico de la mezcla, esto rápidamente resultara evidente en las pruebas de mezcla y residuo asfáltico. 6. Aditivos de control en campo Aunque un aditivo puede ser usado tanto para acelerar como para retardar el tiempo de rompimiento de una mezcla de micro-pavimento, comunmente es usado para retardar el tiempo de rompimiento. Las regulaciones Estatales actuales, no especifican el tipo o cantidad de aditivo que puede ser adicionado en campo. Generalmente, el emulsificante usado en la elaboración de la emulsión, se usa como aditivo, debido a su compatibilidad con otros componentes de la mezcla. La cantidad de aditivo varia de 0-2 % del volumen de la emulsión. La práctica común es, mantener baja la cantidad de aditivos. En días muy fríos, ninguna o una mínima cantidad es necesaria. El diseño de la mezcla incluye recomendaciones en referencia a cantidad y uso del aditivo. Su costo varia entre US$ 2.60 a US$ 5.20 por litro.


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B. PRUEBAS DE MEZCLADO Como cualquier mezcla para superficies, la buena calidad de los materiales es importante para el rendimiento apropiado de las mezclas de micro-pavimentos. Sin embargo, solamente materiales de buena calidad no aseguran una mezcla satisfactoria de micro-pavimentos ya que pueden ser incompatibles cuando se mezclan entre ellos. Es por esta razón que las pruebas a la mezcla son tan importantes en la evaluación del micro-pavimento. Las pruebas de mezclado se realizan para determinar:

(1) características de mezclado y aplicación de los componentes (2) contenido óptimo de cemento asfáltico.

La mayor parte de las siguientes pruebas bajo normas ISSA, están descritas en los Design Technical Bulletins (TB). 1. Mezclado y características de aplicación Desde que el micro-pavimento es una mezcla de varios materiales, cualquier cambio en uno de ellos puede cambiar el comportamiento del sistema. De acuerdo a ésto, se preparan cierto número de especimenes de laboratorio y se someten a pruebas empíricas. Esto involucra, preparación de muestras de prueba con variaciones en el contenido de emulsión asfáltica, agua, finos minerales y aditivos, para determinar los efectos del cambio en características de mezclado, rompimiento y deposición, con el objeto de asegurar un buen control del sistema en campo. Posteriormente, se desarrollan pruebas de mezclado para determinar:

1) si los componentes primarios, emulsión y agregados, son compatibles (por ejemplo, si hay buena adhesión entre ellos).

2) si es necesario el uso de finos minerales o control de aditivos en campo y de ser así a que concentración.

3) informar el rango de adición de agua para obtener mezclas homogéneas. Después que la consistencia de la mezcla es determinada en pruebas iniciales, se preparan nuevamente muestras de prueba para determinar el contenido óptimo de finos y los efectos de los finos minerales en valores de cohesión en húmedo. Estas mezclas son preparadas con contenidos constantes de emulsión asfáltica e incrementos porcentuales del 0.25 – 1 % de cemento portland o cal hidratada respectivamente. Una vez que haya sido determinado el contenido deseado de finos minerales, de nuevo se preparan muestras de prueba con contenidos constantes de finos minerales pero con variaciones en el contenido de emulsión asfáltica. Otra prueba realizada por algunos laboratorios durante esta etapa, es la prueba del pH. Esta prueba mide el pH del agua exudada del especimen de la muestra, usando papel de tornasol (litmus paper). Un cambio en el pH de 2 a 10, de la emulsión final en la mezcla inmediata a la deposición, se considera deseable para mezclas de micro-pavimento. Esta prueba es tanto de laboratorio como de campo y asegura se esta realizando una reacción química y que el rompimiento y la deposición de la mezcla pueden ocurrir en el periodo de tiempo deseado. Muestras aceptables son sometidas a pruebas de cohesión, para clasificar la mezcla en términos del tiempo en el cual desarrolla una adecuada cohesión para permitir ser abierta al tráfico. La prueba de cohesión puede ser usada también, para optimizar el contenido de finos.


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Prueba de cohesión (ISSA TB-139) La prueba de cohesión es usada para clasificar los sistemas de micro-pavimentos de acuerdo al tiempo de rompimiento y apertura al tráfico. La prueba de cohesión (foto 1) es la simulación del giro torsional del neumático de un vehículo, que mide el torque necesario para desintegrar una muestra de mezcla, de 6-8 mm de espesor por 600 mm de diámetro bajo la acción de un vástago neumático con una almohadilla de caucho de 32 mm de diámetro a una presión de 200 kPa (25 lb./ft²). Las medidas de torque son efectuadas con intervalos de tiempo de 20, 30, 60, 90, 150, 210 y 270 minutos después del desmoldado. Un sistema es definido de “rompimiento rápido”, si desarrolla un valor de torque de 1.2 N/m dentro de los 20-30 min. Similarmente un “sistema de apertura rápida al tráfico” es definido como la mezcla que desarrolla 1.96 N/m de torque dentro de los 60 min. Un torque de 1.2 N/m es considerado el valor de cohesión al cual la mezcla se consolida, es resistente al agua y no puede ser re-mezclada. A un valor de 1.96 N/m se ha producido suficiente cohesión para permitir circulación de tráfico. La ISSA usa 5 sistemas para clasificar varios tipos de morteros asfálticos y sistemas de micro-pavimentos (ver figura 1). Todos los micro-pavimentos son diseñados como sistemas de rompimiento rápido y de apertura rápida al tráfico. Los resultados de las pruebas de cohesión, han sido usados por algunos laboratorios para optimizar los finos minerales mediante el uso de la “Curva Benedict” (ver figura 2), en la cual es graficado el efecto de incremento de finos minerales contra la cohesión. El contenido óptimo de finos es aquel que produce el valor de cohesión más alto. La forma de la curva, mostrara la sensibilidad del sistema a cambios en los finos minerales. Esto ayudará a determinar el rango de finos minerales, que arrojará resultados aceptables en laboratorio.

Foto 1. Equipo de pruebas modificado, para pruebas de cohesión ASTM 39-10-80a. Este probador es usado para clasificar sistemas de mortero asfáltico y micro-pavimento y optimizar el contenido de fino.


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Pruebas de compatibilidad inicial (Adhesión agregado/ligante) Como último paso en la fase de pruebas de la mezcla, algunos laboratorios realizan una verificación rápida de compatibilidad. Se usan dos pruebas para este propósito: la Prueba de Desprendimiento en Húmedo (Wet Stripping Test - ISSA TB 114) y la Prueba de Ebullición (Boiling Water Test – ISSA TB 149). La prueba de desprendimiento en húmedo se efectúa en una muestra de cohesión, curada a 60° C que es hervida en agua durante tres minutos para determinar la adhesión del asfalto al agregado. Una retención del recubrimiento del 90 % o mayor, es considerada satisfactoria, entre 75 – 90 % marginal y por debajo del 75 % insatisfactoria. La prueba de ebullición es similar a la prueba de desprendimiento en húmedo. Ambas son usadas como pruebas de compatibilidad inicial. Otra prueba usada para determinar compatibilidad bajo condiciones húmedas es la prueba de Schulze-Breuer-Ruck (ISSA TB 144). Esta prueba sin embargo, es usada como una evaluación final de comportamiento y será discutida mas adelante en pruebas relacionadas con rendimientos a largo plazo. 2. Determinación del contenido óptimo de asfalto Los laboratorios de diseño, generalmente usan dos tipos de pruebas para determinar el contenido de cemento asfáltico. Algunos laboratorios usan pruebas con procedimientos ISSA, otros usan procedimientos Marshall Modificados. Algunas agencias Estatales, especifican procedimientos de estabilidad Hveem. Procedimientos ISSA Bajo procedimientos ISSA, el contenido óptimo de asfalto es determinado al combinar gráficamente los resultados de la Prueba Abrasión en Húmedo (Wet Track Abrasion Test ó WTAT) y la Prueba de Rueda Cargada (Loaded Wheel Test ó LWT). La figura 3 (a, b y c) muestran cómo el contenido óptimo de asfalto puede ser determinado por la combinación grafica de WTAT y LWT, dentro de un rango aceptable. Los contenidos máximo y mínimo de asfalto, deben estar dentro del rango maestro de especificación. ISSA recomienda que el contenido de asfalto residual deba estar en un rango de 5.5 – 9.5 %. Las pruebas WTAT y LWT serán discutidas mas adelante. Prueba de Abrasion en Húmedo ISSA TB 100 - (Wet Track Abrasion Test) – Esta prueba determina la resistencia a la abrasión de mezclas de micro-pavimentos relacionada con el contenido de asfalto, siendo ésta una de las dos pruebas que ISSA utiliza para determinar el contenido óptimo de asfalto. Esta prueba simula condiciones de abrasión en pavimentos mojados, tales como un vehículo circulando en una curva y frenando. Una muestra curada de 6 mm de espesor por 280 mm de diámetro previamente saturada en agua por períodos ya sea de 1 hora o 6 días, es sumergida en una bandeja con agua a 25° C y sometida a la acción de abrasión y torsión de una manguera de caucho, con un peso de 2.3 Kg durante 5 minutos (foto 2). La muestra desgastada es secada al horno a 60° C y pesada. La perdida de peso máxima permitida para 1 hora y 6 días, son 0.540 kg/m² y 0.800 kg/m² respectivamente. Los contenidos de asfalto resultantes de estas pérdidas de peso, son considerados los contenidos mínimos de asfalto. La prueba WTAT de una muestra saturada por 6 días, generalmente no se requiere. Sin embargo, debido al incremento en la severidad de la saturación a los 6 días, es preferido por algunos laboratorios y agencias para predecir el comportamiento del sistema.


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Fotografía 2. Maquina de pruebas de abrasión. El especimen circular de mezcla de mortero asfáltico, es desgastado bajo agua por una manguera de caucho con sobrepeso, sujetada al final del eje de rotación. Prueba de Rueda Cargada ISSA TB 109 (Loaded Wheel Test) – Esta prueba es usada para determinar el contenido máximo de asfalto y evitar excesos en el contenido de asfalto en los sistemas de morteros asfálticos y micro-pavimentos. Esto se logra mediante la medición de arenas finas especificadas previamente, que se adhieren al espécimen de una muestra que se encuentra bajo la acción de cargas simuladas de una rueda. La ISSA recomienda un valor máximo de adhesión de arena de 0.540 kg/m² para vías de tráfico pesado. Si la adhesión de arena es por debajo de este valor máximo, no ocurrirá ninguna exudación en la mezcla. En esta prueba, una muestra de 50 mm de ancho por 375 mm de longitud y de un espesor deseado (generalmente 25 % más grueso que la partícula más grande), es fijada a una placa de montaje y compactada con 57 kg de peso, durante 1,000 ciclos a 25° C. Al final de la compactación, la muestra es lavada, secada a 60° C y pesada. Se mide una cantidad de arena y posteriormente colocada sobre la muestra y se repite esta misma prueba a un número de ciclos (usualmente 100) especificados. Después,


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la muestra es retirada y pesada. El incremento en peso debido a la adhesión de arena es anotado. La fotografía 3 muestra la maquina de pruebas de rueda cargada.

Fotografía 3. Máquina para Pruebas de Rueda Cargada. En esta prueba, la rueda cargada es colocada sobre el especimen el cual se encuentra sujetado sobre una placa de rodaje. La compactación se logra mediante el movimiento hacia adelante y en retroceso de la rueda cargada, durante un número especificado de ciclos.


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Recomendaciones y Limitaciones de Diseño ISSA. Las pruebas de laboratorio han demostrado que la precisión y reproducibilidad de los resultados, pueden ser afectadas por muchos factores. El micro-pavimento es un sistema sensitivo al agua, ya que una variación del 1-2% en el contenido de agua, puede tener un efecto significante en los resultados de laboratorio y en la calidad de la aplicación. El diseño de mezcla deberá permitir al operador de la maquina, mezclar los ingredientes con pocas cantidades de agua y de aditivo de control. La preparación de las muestras tiene considerable influencia en los resultados de laboratorio. Si no se toma extremo cuidado en la preparación de las muestras, se puede producir una segregación de los agregados. Los valores de torque son medidos en el laboratorio bajo condiciones específicas (no se ha establecido la correlación con el comportamiento del pavimento en campo). El mezclado y la prueba de cohesión en húmedo, deberán de realizarse para varios contenidos de humedad, humedades relativas y temperaturas, para simular las condiciones que se esperan en campo. En adición, se han reportado que algunos agregados que cumplen los estándares de torque de ISSA para 60 minutos, no han podido cumplir con los de 30 minutos. Algunos laboratorios también usan un análisis subjetivo para determinar el torque. La muestra examinada después que el torque es aplicado y si falla, el valor de torque es determinado por un examen visual de la condición de la muestra. Sin embargo, este análisis pareciera negar la objetividad de la prueba de cohesión, ya que esto indica un área donde la industria deberá reexaminar los procedimientos para la prueba de cohesión y considerar el efecto de varios agregados en los resultados de la prueba. El WTAT fue correlacionado con el comportamiento en campo, solo para espesores de 6 mm y granulometrías # 0/4. De acuerdo a ello, valores de 0.540 kg/m² ó 0.807 kg/m² pueden no ser apropiadas para otros espesores y granulometrías de agregados, por lo que mayores pruebas son necesarias para verificar o establecer nuevos valores. También algunas agregados calizos cumplen con el estándar de WTAT para un periodo de saturación de 1 hora, pero falla alcanzando perdidas de máxima abrasión, cuando una muestra con 6 días de saturación es ensayada. Mientras que la prueba WTAT en una prueba de 6 días de saturación es solamente usada como información, la industria puede revisar y ajustar sus actuales estándares de diseño. La reproducibilidad de la Prueba de Rueda Cargada es cuestionable, ya que le brazo que mueve la rueda no permanece horizontal, sino que mas bien se mueve hacia arriba y hacia abajo durante la prueba. Esto cambia la presión sobre la muestra, por esta razón el brazo debe ser modificado para que permanezca horizontal. Hasta ahora los pesos utilizados para aplicar presión, son bolsas con perdigones de plomo, estas bolsas pueden desplazarse durante la prueba y afectar la presión aplicada. Las bolsas deben ser reemplazadas por placas, que pueden ser sujetadas a la plataforma de carga de la máquina. Se ha demostrado que la preparación de la muestra afecta los resultados de la LWT en un factor tan grande como al doble. El especimen de prueba puede exudarse, si los niveles de agua no son cuidadosamente controlados, esta condición afectará la adhesión de arena. Los actuales procedimientos de laboratorio para la preparación de especimenes de muestra deben ser mejorados, para que puedan ser moldeadas con más consistencia. Para algunos agregados, la LWT ha mostrado excesivas cantidades de ligante, resultando mezclas inaceptables, esto es cierto particularmente en áreas donde existe una alta resistencia a la fricción como las intersecciones viales. Los datos de comportamientos indican que las mezclas producidas con estos agregados usando un bajo contenido de ligante (que pudieran ser permitidos por LWT), han arrojado buenos resultados extendiendo la vida útil de servicio del pavimento.


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Los requerimientos sobre la gravedad específica son muy subjetivos, debido al procedimiento de muestreo, ya que la muestra total para LWT es pesada húmeda y seca para obtener la gravedad especifica. Después de la compactación, la misma prueba es repetida, el problema es que solo del 50 – 60 % de la muestra es compactada. Variaciones en la gravedad especifica de las muestras, pueden también cambiar los resultados en la LWT - para evitar esto - la industria debe evaluar los procedimientos y estándares de esta prueba, mediante conducción de pruebas adicionales con diferentes agregados. Procedimientos para Flujo y Estabilidad Marshall (ASTM D 1559 Modificada, AASHTO T245) El segundo método comúnmente usado para determinar/confirmar el contenido optimo de asfalto, es a través del uso del criterio de mezclas asfálticas en caliente. Ya que estos son sistemas de emulsión en frio modificados con polimeros, los procedimientos de pruebas de Flujo y Estabilidad han sido modificados para permitir el secado por aire y a baja temperatura (por lo menos 3 días de curado al aire, 18-20 horas de secado en horno a 60° C antes de la compactación a 135° C), asimismo las briquetas son compactadas con 50 golpes por lado. Bajo este procedimiento, varias muestras para prueba son preparadas para diversas combinaciones de agregados y contenido de asfalto. Los contenidos de asfalto son seleccionados para proveer vacíos totales en la mezcla (VTM) entre 4.5 - 5.5 %. Las muestras de esta prueba de compactación son probadas para obtener gravedad especifica suelta (Bulk Specific Gravity ASTM D 2726 – AASHTO T 166) en estabilidad y valores de flujo. Por ultimo, el contenido óptimo de cemento asfáltico es determinado usando los resultados de estas pruebas, pero debido a las delgadas aplicaciones del micro-pavimento, la estabilidad no es considerada un factor principal para determinar el contenido óptimo de cemento asfáltico. Para algunos agregados, los valores de flujo pueden requerir que el contenido de cemento asfáltico sea determinado para un valor de VTM mucho mayor. Muchas Agencias Estatales especifican el procedimiento Marshall Modificado para determinar el contenido óptimo de cemento asfáltico. Limitaciones del Diseño Marshall La aplicabilidad de esta prueba para mezclas asfálticas en caliente (HMA) en micro-pavimentos, es cuestionable. La serie Marshall usa muestras grandes con diferentes contenidos de asfalto que son secadas, calentadas a 135° C y compactadas para bajar el contenido de vacíos. Las mezclas de micro-pavimentos nunca alcanzan estas temperaturas ni se compactan para bajar el contenido de vacíos. Observaciones en campo han encontrado vacíos del 10 – 15 % después de 1 ó 2 años de su colocación. Existe la necesidad de correlacionar los vacíos medidos durante el diseño por el método de mezcla en caliente, con los vacíos reales en el campo. Un laboratorio de materiales que ha desarrollado una prueba en frío del procedimiento Marshall para estimar vacíos en el campo, relaciona los vacíos en campo con los vacíos obtenidos por el procedimiento modificado de pruebas para HMA. Las muestras de HMA se preparan compactándolas en un molde, la pregunta de si las muestras de micro-pavimentos deben de ser compactadas o vaciadas en el molde, está por resolverse. También para obtener resultados confiables, la muestra debe ser curada en una capa uniformemente distribuida a través de todo su espesor. C. PRUEBAS DE COMPORTAMIENTO A LARGO PLAZO El paso final en procedimientos de diseño de mezclas para micro-pavimentos, son las pruebas de simulación en el campo. Estas son pruebas ISSA y no están incluídas en ningún listado de pruebas


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estándar AASHTO o ASTM. Estas pruebas, proveen a la industria de una medida de comportamiento futuro de la mezcla en el campo. Equipo de Pruebas de Rueda Cargada Múltiple (MLWT) ISSA TB 147B El MLWT es usado para estudiar los valores de compactación de varias muestras de asfalto simultáneamente. Muestras que usan agregados de 0 a 5 mm o de 0 a 8 mm, son vaciadas en especimenes alargados de 13 a 19 mm de espesor por 50 mm de ancho y 380 mm de longitud. Estas muestras son curadas al aire por 24 horas y después secadas a 60° C durante 18 – 20 horas. Las muestras son medidas y compactadas con 57 kg durante 1,000 ciclos, con una temperatura ambiente de 21° C. al final de la prueba, se determinan los porcentajes de desplazamiento vertical (profundidad del surco), desplazamientos laterales y densidades de compactación. Para esta prueba puede usarse el equipo estándar de rueda cargada o la máquina de 3 carriles (ver fotografía 4).

Foto4. La máquina de tres carriles para determinación de desplazamientos vertical y lateral y densidades de compactación en especímenes. Mezclas aceptables de micro-pavimentos han mostrado alcanzar un buen estado en la gravedad específica, mientras que mezclas inaceptables continúan con incrementos en su gravedad específica. El límite recomendado para la gravedad específica compactada, es de 2.10 y para este propósito se puede desarrollar un gráfico conteniendo la gravedad específica versus el número de ciclos en pruebas LWT. Esta prueba se usa para determinar el espesor máximo de una capa para aplicaciones en recuperación de ahuellamientos y predecir la cantidad de “corona” requerida para permitir la consolidación inicial por el tráfico. Aunque algunos laboratorios de diseño recomiendan porcentajes de desplazamiento vertical del 10 – 12 % y de desplazamiento lateral del 5 %, muchos otros laboratorios reportan dificultad para cumplir con la compactación vertical estándar.


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Pruebas Schulze Breuer and Ruck - ISSA TB 144 La prueba Schulze-Breuer and Ruck (S-B) se desarrolla como una verificación final de compatibilidad (como ejemplo; la adhesión) entre los finos del agregado de 0-2 mm (0/#10) y el residuo asfáltico. Esta prueba ha sido usada durante mucho tiempo en Alemania, para verificar la compatibilidad de materiales en mezclas de ”Gussasphalt”. En esta prueba, el agregado es mezclado con 8.2 % de cemento asfáltico y comprimido en pastillas de 40 gr, de 30 mm de diámetro y 30 mm de espesor aproximadamente para posteriormente sumergirlas en agua durante 6 días. Después de los 6 días, las pastillas son pesadas para determinar la absorción y colocadas en la maquina S-B dentro de cilindros giratorios cerrados y en agua durante 3,600 ciclos @ 20 RPM (ver foto 5). Al final del proceso, la muestra es pesada para determinar la perdida por abrasión. La muestra desgastada, es sumergida en agua hirviendo durante 30 minutos, pesada y registrada como un porcentaje de la muestra originalmente saturada. Este porcentaje es el valor de cohesión a alta temperatura, o simplemente denominado“integridad”. Finalmente después de ser secada al aire por 24 horas, la muestra remanente es examinada para medir el porcentaje de partículas finas del agregado que se encuentran completamente cubiertas con asfalto. Este porcentaje de cubrimiento, se registra como adhesión. A cada una de las propiedades de la mezcla (absorción, perdida por abrasión, integridad y adhesión), se le asigna un valor para identificar el mejor asfalto para una fuente dada de agregado. ISSA recomienda un total mínimo de 11 puntos para un sistema aceptable.

Foto 5. Muestras de micro-pavimento son agitadas en agua en la máquina Schulze Breuer dentro de los cilindros giratorios durante 3 horas. Esta prueba determina la abrasión, adhesión, absorción e integridad de la mezcla.


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Aspectos Generales de Diseño El propósito principal de todas las pruebas de diseño a esta altura, es determinar la compatibilidad de los diversos materiales. Aunque se necesita más trabajo para validar y estandarizar los procedimientos para pruebas de diseño de mezcla ISSA, la experiencia en campo indica que los micro-pavimentos por lo general se han comportado bien de acuerdo a lo previsto, cuando una mezcla ha cumplido con los requerimiento de pruebas ISSA. Además del diseño, es esencial un control de calidad efectivo para obtener resultados satisfactorios y el éxito del sistema a largo plazo. La tabla 4 proporciona los requerimientos de pruebas para mezclas en algunos Estados. Las pruebas de Rueda Cargada, Abrasión en Húmedo y Cohesión en Húmedo, fueron desarrolladas originalmente para mortero asfáltico (slurry seal). Aunque LWT y WTAT son aplicables también a los micro-pavimentos, su validez como prueba para comportamiento a largo plazo, no esta totalmente asegurada. Sin embargo, ISSA cree que estas pruebas son un indicador confiable del comportamiento en el campo de los sistemas de micro-pavimento y son útiles para ayudar a identificar los factores de riesgo de los sistemas de micro-pavimentos. Actualmente, algunas de la pruebas de mezclado relacionadas con el comportamiento a largo plazo, no están bien definidas. Además, no todas las pruebas son usadas por cada laboratorio. La industria esta tratando de corregir estos problemas, acordando en un numero uniforme de pruebas que puedan ser repetidas, aceptadas y usadas por todos sus miembros, por lo que esta buscando trabajar con ASTM/AASHTO para estandarizar sus pruebas. La FHWA estará trabajando conjuntamente con Agencias Estatales de Caminos y la industria para este fin. No obstante las diferencias en el enfoque de los diseños, el éxito de gran número de proyectos da crédito a los esfuerzos de diseño de la industria. Laboratorios de Micro-pavimentos y Fabricantes de Equipos de Pruebas de Laboratorio. Existen aproximadamente 11 laboratorios en los Estados Unidos y Canadá que diseñan mezclas de micro-pavimentos. Además, siete empresas en los Estados Unidos, se conoce que fabrican uno o mas tipos de equipos para laboratorio utilizados para diseñar, evaluar materiales y mezclas de micro-pavimentos. Los nombres y direcciones de estas empresas se pueden obtener a través de la ISSA.


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TABLE 4. STATE SPECIFICACTIONS FOR MIXTURE TESTING

STATE AZ PA VA CO TX TN OH

TEST Cohesion, N.m

@ 30 min. 1.2 1.4

@ 60 min. 2.0 2.3

Adhesion %, min 90

LOADED WHEEL

Sand adhesion, kg/m2 0.54 0.54

Compaction (mm)

WET TRACK ABRASION KG/M2 One day

Six days 0.8 0.8

SCHULZE-BREUER-RUCK

Total grade points

Abrasion loss, % 9

Adhesion

Integrity

Water absorption, % 9 Methylene Blue (MB) max (mg of MB/gm of aggregate)

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MARSHALL

1. Stability 1,800 1,800 1,800 1,800

2. Flow 6-16 6-16 6-16 6-16

3. Voids, % 4-6

Hveem Stability, min 35 35* Note: Several other States (OK,NB,KS,ND) specify requirements for component materials, but do not specify

any requirements for mixture * Hveem is generally required when application thickness exceeds twice the maximum aggregate size. Texas is

evaluating variations of ISSA mixture design tests for inclusion in its specifications.


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CONSTRUCCIÓN

Fueron revisados muchos proyectos de micro-pavimentos en varios Estados durante la temporada de construcción de 1991-1992, para observar la construcción y el comportamiento del micro-pavimento. Los Estados visitados fueron: Texas, North Carolina, Tennessee, West Virginia, Ohio Oklahoma, Kansas, Arizona, Massachussets, Pennsylvania y Wisconsin. Además fueron revisados muchos reportes documentando la experiencia de las agencias en la construcción y comportamiento del micro-pavimento. A continuación se resumen las experiencias y recomendaciones: A. CONDICIONES ATMOSFÉRICAS El micro-pavimento no deberá ser colocado si la temperatura del pavimento o la temperatura ambiente son menores de 10° C, si está lloviendo o si hay un pronóstico de temperaturas por debajo de 0° C durante las 24 horas siguientes a su colocación. Algunos proyectos han fracasado cuando han sido aplicados en condiciones de frío y/o lluvia. En clima frío el micro-pavimento puede grietarse o desintegrarse o si se coloca en un día muy caliente y seco, la superficie puede romper demasiado rápido, causando retención de agua retardando el curado interior. El clima caliente requiere un cambio de formulación para tiempos de mezclado más largos y permitir al micro-pavimento ser aplicado apropiadamente. B. EQUIPO Máquina Mezcladora/Aplicadora Para aplicar micro-pavimentos en carreteras de alto volumen de tráfico, se usa una máquina de mezclado, carga y aplicación contínua (ver fotografía 6). Estas máquinas son capaces de recibir materiales de camiones alimentadores, mientras ellas continúan mezclando y aplicando la mezcla. Este tipo de máquinas tienen estaciones de manejo en el lado opuesto, para optimizar la alineación longitudinal durante la aplicación. Las máquinas permiten al operador (en la parte trasera de la maquina) un total control de la velocidad durante la colocación. El control de velocidad es importante cuando se recuperan ahuellamientos en carriles de circulación con variaciones en su profundidad, ya que permite al operador ajustar el suministro de material simplemente ajustando la velocidad. El conductor al frente de la máquina, es responsable solo de la alineación de la máquina durante la aplicación. Las maquinas autopropulsadas de aplicacion continua, tienen una tolva para la transferencia del agregado, contenedores para finos minerales y tanque separados para agua, emulsión y aditivos. El agregado es recibido en una tolva frontal, enviado a la tolva de agregados y posteriormente alimentado por una banda transportadora impulsada por un rodillo de mando antideslizante hacia el mezclador. A cualquier velocidad de la banda transportadora, la cantidad de agregado que es enviado al mezclador puede ser controlada, variando la apertura de una compuerta situada directamente sobre el rodillo de mando. En muchas maquinas, la emulsión es suministrada a presión al mezclador por una bomba de desplazamiento positivo que incluye un dispositivo contador. El agua es suministrada a presión mediante una bomba centrifuga tanto al mezclador como a una barra irrigadora inferior antes de la aplicacion, para humedecer la superficie de la vía y a mangueras que son usadas para limpieza del mezclador y caja esparcidora una vez terminada la aplicación. Los aditivos líquidos son almacenados en tanques que varían de 95 a 950 lt. (dependiendo de la concentración) y son adicionados, ya sea por bombas centrifugas o de desplazamiento positivo.


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Las máquinas autopropulsadas están diseñadas para trabajar a velocidades de 1 a 4 km/hr y son capaces de aplicar hasta 450 TM de micro-pavimentos por día. Además de las máquinas de aplicación continuas autopropulsadas, muchas Agencias de Carreteras permiten unidades montadas sobre camiones, para proyectos de micro-pavimentos de menor magnitud. Una unidad montada sobre camión totalmente cargada, puede aplicar por lo general de 0.4 - 0.5 km lineales de producto terminado, por carga.

Fotografía 6. Máquina típica de aplicación contínua de micro-pavimentos Dispositivos de dosificación Las máquinas están equipadas con controles individuales de volumen y peso para dosificar el material que se suministre al mezclador. Las cantidades de emulsión, agregados y finos minerales, son generalmente fijadas antes de la aplicación y solo las cantidades de agua y aditivo necesitan ser controladas durante la aplicación para obtener la consistencia apropiada, control de la mezcla y tiempo de rompimiento. Calibración – La calibración de los diferentes sistemas es esencial, en orden de obtener las proporciones adecuadas de todos los componentes de la mezcla. La práctica común es calibrar la máquina por lo menos una vez al año. Los sistemas de dosificación (con contadores) en la máquina, deben ser verificados y calibrados cuando se cambia la fuente del (los) materiales en uso. Muchas de las actuales especificaciones Estatales requieren calibración, sin embargo, los requerimientos varían de un Estado a otro. Algunas agencias exigen que la calibración sea en presencia de un Oficial Estatal, mientras que otras aceptan certificación del contratista. Para garantizar un suministro apropiado del material, la calibración debe ser verificada antes del inicio de cada proyecto, o al menos una vez por semana durante los contratos usando controles métricos y contadores de revoluciones en la máquina.


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Mezclador Los mezcladores de las máquinas de micro-pavimentos tienen una longitud entre 1 – 1.3 mts y estar equipados con doble eje de paletas múltiples, para permitir un mezclado homogéneo de los materiales, los cuales son mezclados de 5 – 10 seg @ 3000 RPM. El tiempo de mezclado depende de las características del sistema emulsión-agua-agregados, por lo que un tiempo excesivo de mezclado puede conducir a la separación del asfalto del agregado. Los mezcladores de micro-pavimentos son impulsados motores de 90 HP, en comparación con las máquinas convencionales de mortero asfáltico, que requieren mezcladores con motores de solo 30 HP. Los finos minerales son adicionados al agregado justo antes de entrar al mezclador. El agua y los aditivos son combinados y adicionados al agregado, conforme éste cae dentro del mezclador. Estos materiales son mezclados antes de inyectar la emulsión asfáltica en él, usualmente en la tercera parte a lo largo del mezclador. La descarga de la mezcla dentro de la caja esparcidora, es controlada por la cantidad de agregados fluyendo dentro del mezclador. La mezcla debe ser descargada dentro de la caja esparcidora en movimiento, y con una cantidad suficiente que permita siempre mantener un amplio suministro a todo lo ancho de la banda de enrasado. El mezclador deberá limpiarse cada vez que la operación de pavimentado se detiene, por acumulación de material. Equipos terminadores/esparcidores Caja esparcidora Para aplicaciones de sellado/texturizado y prenivelado, el micro-pavimentos es aplicado por una caja a su máxima extensión, equipada con gusanos hidráulicos sinfín para manejar (durante 10-15 seg) y extender la mezcla a través de toda la caja permitiendo con ésto, una aplicación uniforme. El ancho de la caja terminadora/esparcidora se puede ajustar de 2.4 – 4.2 mts, la cual es posicionada y acoplada en la parte trasera de la máquina de micro-pavimento. Está equipada con bandas de caucho o neopreno como elemento de sellos laterales, frontales y traseros de la caja. El propósito de las bandas laterales y frontales es mantener la mezcla dentro de la caja y la banda trasera actúa como enrasadora (terminadora estructural) usualmente de caucho, neopreno o uretano. Placas de acero son usadas como enrasadoras en pases de prenivelacion y algunas agencias las utilizan para el texturizado (aplicación intermedia) en superficies irregulares. La fotografía 7 muestra un esquema de producción y aplicación de mezcla de micro-pavimentos. Para mejorar la textura de la superficie, muchos contratistas utilizan una barra secundaria de acabados que es acoplada a la parte trasera de la caja esparcidora. Caja recuperadora de ahuellamientos Para recuperar los ahuellamientos en carriles, se utiliza una caja especialmente diseñada. Usualmente se suministran en dos tamaños: 1.5 y 1.8 mts, cuya estructura tienen dos cámaras perfiladas horizontalmente en “V”, con la punta de la “V” hacia la parte trasera de la caja. La caja esta provista de dos ejes con gusanos sinfín para agitar continuamente el material, está diseñada para impulsar los agregados de mayor tamaño, hacia la parte más profunda y central del ahuellamiento o canal. Estas cajas tienen una o dos placas metálicas de nivelación y una banda de caucho para el enrasado final. Los ahuellamientos hasta de 38 mm pueden ser llenados con un solo pase (aunque no es recomendable). Las cajas son ajustadas para dejar una ligera corona en la superficie, para que pueda ser compensada con la compactación inicial del tráfico.


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Cada ahuellamiento es recuperado individualmente (ejemplo: cada carril de tráfico, requerirá dos pases de la caja recuperadora) para restaurar el perfil de la carretera. Hasta el presente, no hay equipos disponibles que puedan recuperar simultáneamente ambos canales de ahuellamientos por neumáticos, por carril.

Foto 7. Esquema del proceso de producción de micro-pavimento. (Fuente; ISSA.) Fabricantes de equipos y costos (datos actualizados año 2004) En los Estados Unidos, las máquinas aplicadoras continuas y montadas sobre camiones son producidas por varias empresas fabricantes. Las máquinas montadas sobre camión tienen precios en fabrica entre US$ 120,000.00 – US$ 180,000.00 (excluyendo el costo del camión) y las máquinas continuas su costo es US$ 350,000 – US$ 450,000.00. Las cajas esparcidoras tienen costos de $ 15,000 – US$ 35,000.00 y las cajas recuperadoras de ahuellamientos su costo es de US$ 10,000.00 – US$ 15,000.00. Cualquier información sobre fabricantes de equipos, puede ser obtenida a través de la ISSA.


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C. PREPARACION DE LA SUPERFICIE Tratamiento de Grietas/Juntas de Pavimento Todas las juntas y grietas en pavimentos mayores de 6 mm, deberán ser preparadas y selladas antes de la aplicación del micro-pavimento. Todas las grietas superficiales, juntas y baches, deben ser reparados de 1 a 6 meses antes de la aplicación del micro-pavimento, para asegurar un curado apropiado del trabajo de reparación. El material de sellado de grietas/juntas no deberá salir sobre el perfil superficial, ya que puede ser dañado por los deslizadores y estructura de las cajas esparcidoras/terminadoras durante la aplicación del micro-pavimento, dejando rasgos y marcas de arrastre. La acumulación de material de sellado en la superficie del pavimento, es particularmente problemático durante climas calidos y cuando se usan placas metálicas para enrasado en cajas esparcidoras. Es mejor mantener el material de sellado de grietas debajo o al ras de la superficie, asimismo cualquier sellado en mal estado deberá ser raspado y retirado de la superficie antes de la aplicación del micro-pavimento. Riego de Liga No se requiere riego de liga al menos que la superficie se encuentre extremadamente seca, desintegrada o sea de concreto hidráulico, de ser necesario una emulsión diluida como riego de liga deberá preceder a la aplicación del micro-pavimento. La ISSA recomienda que el riego de liga deberá de consistir en la dilución de 1 parte de emulsión asfáltica en 3 partes de agua y ser aplicada en cantidades de 0.16 – 0.32 lt/m², la cual deberá permitírsele curar antes de aplicar el micro-pavimento, de otro modo el residuo puede acumularse produciendo grumos subsecuentes en la caja esparcidora. Se requiere normalmente un periodo de curado mínimo de 1 ½ - 2 horas, en condiciones favorables. Nebulización con Agua Durante climas calidos, el pavimento es usualmente pre-humedecido para controlar la ruptura prematura de la emulsión y mejorar la adherencia con la superficie existente. Este pre-humedecimiento debe dejar la superficie saturada, pero sin agua remanente al frente de la caja esparcidora. D. APLICACIÓN Cuadrilla de Construcción La mayor parte del éxito en la construcción de micro-pavimentos, depende del conocimiento y habilidad de la cuadrilla que opera la máquina como una planta móvil de mezcla en frio. Las agencias usuarias han indicado que la calidad del trabajo mejora, a medida que aumenta la experiencia adquirida por los trabajadores de las empresas contratistas. Una cuadrilla básica de aplicación, consiste en un operador/supervisor, un chofer y de 3 – 5 obreros. Durante la aplicación, el chofer es principalmente responsable de guiar la máquina y asegurar que esta permanezca en la ruta trazada. El operador en la parte trasera controla la velocidad y la operación de aplicación, así como también es el responsable de ajustar las cantidades de agua y aditivos. Los obreros son necesarios para realizar trabajos manuales requeridos, colocar y mover la señalización de control de tránsito, ayudar en labores del cargado de materiales y la limpieza del equipo.


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Consistencia de la Mezcla y Cantidades de Aplicación Cuando la mezcla del micro-pavimento se deposita en la caja esparcidora, deberá de tener la consistencia y estabilidad deseadas. Si la mezcla es muy rígida, puede fraguar prematuramente en la caja esparcidora o arrastrarse bajo la barra niveladora de acabado, por el contrario si es demasiado fluida, la mezcla puede segregarse o correr en canales y los finos enriquecidos con ligante, pueden migrar hacia la superficie produciendo una superficie de fricción irregular. Algunas de estas irregularidades fueron notadas en ciertos proyectos, pero mezclas ligeramente secas se comportaron generalmente mejor que mezclas con más humedad. Durante el diseño de la mezcla, se determina un contenido óptimo de agua para aplicación en el campo, una vez ahí la cantidad de agua necesaria en la mezcla es afectada por la cantidad de humedad en el agregado, la humedad ambiental, el viento, la temperatura y la cantidad de humedad que la superficie del pavimento absorbe. A medida que las condiciones cambian el operador debe cambiar las cantidades de agua para mantener una consistencia uniforme. Los ajustes en el campo deben permanecer dentro del rango de diseño. Durante la operación de extendido, la caja esparcidora debe ser ajustada para proveer una cantidad de aplicación que llene completamente los vacíos superficiales y aplique un recubrimiento uniforme. Las cantidades de aplicación para sellos con textura en carreteras de alto volumen de tráfico, varían de 8 - 20 kg/m², dependiendo del peso por unidad (granulometría) del agregado, las condiciones del pavimento y el espesor promedio de la superficie que se selecciona en base a los volúmenes de tráfico. Generalmente para espesores de 6 – 13 mm en un solo pase, se usan de 8 – 16 kg/m². La cantidad de aplicación para pases de prenivelacion, varía dependiendo de las irregularidades de la superficie, para recuperación de ahuellamientos la cantidad de aplicación varía de acuerdo a la profundidad del surco. La granulometría de los agregados y las cantidades de aplicación usadas por diferentes Estados se muestran en la tabla 1 (página 6). El micro-pavimento como superficie de desgaste, usualmente es aplicado en espesores de 10 - 15 mm. El objetivo básico es aplicar el material con espesores al menos 1 ¼ veces el tamaño nominal máximo del agregado en la mezcla. Cuando la superficie existente se encuentra desgastada o de alguna forma áspera y abierta, se requiere más material para llenar los vacíos o huecos superficiales. Si se aplica muy poca mezcla de micro-pavimento sobre una superficie abierta, piezas individuales de agregado serán capturadas por la caja esparcidora y arrastradas a lo largo de la superficie, dejando excesivas marcas de arrastre, por el contrario cuando la superficie es lisa o resbalosa, se necesita menos material. Una sola aplicación de micro-pavimento puede ser suficiente para lograr el objetivo deseado, cuando se aplica sobre superficies con un buen perfil, sin embargo si la superficie del pavimento es irregular o las huellas por neumáticos tienen una profundidad de 6 – 13 mm, se deberán aplicar dos pases de micro-pavimento. El primer pase deberá ser usado como “pase de prenivelacion” (scratch course) para mejorar el perfil transversal y el segundo pase deberá de tener la textura de una superficie de rodadura. Tiempo de Rompimiento y Deposición Prevenir y controlar el proceso de rompimiento es esencial para aplicaciones apropiadas de micro-pavimento. La temperatura y la humedad afectan el rompimiento, curado y consistencia del micro-pavimento. A medida que la temperatura aumenta y la humedad disminuye, el tiempo de ruptura y expulsión de agua de la emulsión, también diminuye. El tipo de agregado, el área superficial y las características químicas y de absorción del agregado, tienen influencia en el tiempo de rompimiento y en la cantidad de asfalto depositado en el agregado


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Aditivo – Durante la aplicación, se utiliza un aditivo para controlar el tiempo de rompimiento de la emulsión. El diseño de mezcla incluye un rango recomendado para el tipo y cantidad de aditivo, el operador decide sobre la cantidad y uso del aditivo según las condiciones en campo, ya que la cantidad de aditivo varía y es adicionada según las condiciones ambientales. En tiempos cálidos el aditivo es usado para incrementar el tiempo de rompimiento, pero si el tiempo de rompimiento no puede ser controlado usando aditivo, puede ser necesario reformular la emulsión. En temporada de frío, el aditivo puede no ser necesario. Por lo general, una baja cantidad de aditivo resultara en un mejor producto. Finos Minerales – La cantidad de finos minerales es determinada durante el diseño y por lo general, al contratista no se le pide que cambie las cantidades de diseño durante la construcción. Sin embargo en condiciones de frio excesivo, el micro-pavimento puede no romper o curar lo suficientemente rápido para permitir el tráfico en el tiempo estipulado, aun cuando no se le adicione aditivo a la mezcla, bajo estas circunstancias el mejor curso de acción es reformular la emulsión. Si se requiere acción inmediata durante condiciones frías en campo, puede ser necesario incrementar la cantidad de finos minerales para acelerar el tiempo de rompimiento. El operador deberá de tener cuidado al incrementar la cantidad finos minerales, porque una excesiva cantidad puede producir un rompimiento prematuro de la emulsión en la cámara de mezclado o en la caja esparcidora. Un incremento del 0.5 % sobre el valor de diseño (hasta un máximo de 3% de cemento) normalmente es suficiente para obtener los resultados deseados. En adiciones del 0.5 - 2 % el cemento normalmente actúa como un acelerador de rompimiento, para varios agregados. Manejo de Emulsiones y Temperaturas de Aplicación El manejo de la emulsión afectara el comportamiento del producto final. Acciones de bombeo excesivo en la emulsión, pueden resultar en una disminución de la viscosidad o en la separación de los ingredientes. Han sido reportadas que emulsiones arribando a obra muy calientes (65° a 82° C), pueden romper muy rápido o no mezclarse bien, produciendo marcas de arrastre y rayaduras en la aplicación, por lo tanto la emulsión debe ser almacenada por un tiempo, para reducir la temperatura antes de ser usada. También, las emulsiones deberán de ser agitadas con cuidado antes de usarse para asegurar la consistencia del polímero, temperatura y el residuo asfáltico. Oklahoma ha reportado marcas y rayaduras como resultado del uso de emulsión recién producida (caliente), algún otro Estado ha reportado problemas similares. Para un mejor resultado, la temperatura de la emulsión debe estar entre 27°– 45° C durante la aplicación. Tiempo de Apertura al Tráfico. El micro-pavimento es diseñado, para que el sistema pueda soportar tráfico vehicular después de una hora que haya sido aplicado. Para que esto ocurra, la emulsión debe romper, la mezcla debe ganar cohesión y desarrollar adherencia con la superficie del pavimento subyacente. Existen opiniones entre usuarios, que un micro-pavimento bien diseñado y aplicado, cura rápido y puede soportar tráfico después de una hora, sin efectos de daño como ahuellamientos o desprendimientos. Durante inspecciones de campo se observo que algunos proyectos experimentaron desprendimientos y/o ahuellamientos inmediatamente después de su construcción. Un inadecuado diseño y/o control de calidad de la construcción, parecieron ser las principales razones de estas irregularidades. En algunos de los proyectos fueron reportados desprendimientos en áreas donde el tráfico gira los neumáticos frontales aun después de una hora. El uso de mezclas relativamente secas, seguido de un riego superficial de arena, ha demostrado efectividad para corregir estos defectos. Planes de control de tráfico que consideren estas situaciones, son esenciales para llevar estos proyectos a feliz término. Hasta


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el presente no existen pruebas de campo para determinar exactamente cuando se debe permitir al tráfico circular después de la aplicación, por lo que la ISSA está trabajando en el desarrollo de una prueba de cohesión en campo. Pase Inicial de Prueba El micro-pavimentos es un sistema de curado rápido. Es muy posible que una mezcla diseñada bajo condiciones de laboratorio, tal vez no trabaje bien en condiciones de campo. El resultado puede ser un rompimiento/deposición excesivamente rápido o bien demasiado lento. Para asegurar un micro-pavimento apropiadamente dosificado y colocado en el campo, es obligatoriamente la aplicación de franjas como pases iniciales de prueba previas a la aplicación final. Actualmente solo los Departamentos de Transportación (DOT por sus iniciales en Ingles) de Ohio, Oklahoma y Pennsylvania requieren en uso de los pases de prueba para demostrar el comportamiento de la mezcla bajo condiciones de campo. Mantenimiento y Protección del Tráfico. Durante las inspecciones en campo, muchos proyectos de micro-pavimentos fueron ejecutados sin planes formales de control de tráfico. El mantenimiento y la protección del tráfico para proyectos de micro-pavimentos son tan importantes como para cualquier otro tipo de construcción y deben de recibir la misma atención. Los planes de control de tráfico deben desarrollarse siguiendo las recomendaciones del Manual on Uniform Traffic Control Devices (MUTCD), o en los requerimientos Estatales apropiados. E. CALIDAD DE LA CONSTRUCCIÓN 1. Sellado/Texturizado Uno de los usos más comunes del micro-pavimento es el sellado/texturizado de superficies. El micro-pavimento debe resultar en una superficie suave pero anti-derrapante. Para lograr esto, la superficie final debe estar libre de excesivas marcas de rayado, desprendimientos, ondulaciones y otras irregularidades por lo que además, se exige una buena calidad en juntas longitudinales, transversales y en alineaciones laterales de la aplicación, lo cual mejora la calidad del manejo y la apariencia de la vía. No obstante que las especificaciones Estatales no definen adecuadamente o establecen límites que afecten el acabado de la superficie, la mayoría de los proyectos de micro-pavimento que fueron revisados en diferentes Estados, exhiben una buena calidad de ejecución. Las irregularidades superficiales que se encontraron en algunos proyectos, parecieron deberse principalmente a la falta de destreza de empresas contratistas con poca experiencia. Algunas de las deficiencias superficiales y sus causas, serán descritas en párrafos siguientes. Ondulado El ondulado también conocido como corrugado, son ondulaciones transversales (valles y crestas alternadas) a intervalos regulares en la superficie del pavimento.


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Ondulado Transversal – Diferentes cantidades de ondulado transversal fueron observados en algunos proyectos de micro-pavimento. Aplicaciones muy delgadas y/o cantidades de mezcla inadecuadas, se piensa que contribuyeron al ondulado transversal. La velocidad de extendido puede también tener un efecto de la textura, ya que Ingenieros en Texas han observado que a mayores velocidades de extendido, tienen tendencia a resultar con ondulaciones de la superficie terminada. El uso de una banda de caucho como regla de enrasado en la esparcidora, usualmente resulta en un mejor texturizado que con la placa metálica como regla rasante. El DOT de Texas, requiere ahora el uso de una segunda barra terminadora (niveladora) en sus proyectos de micro-pavimentos. Algunos contratistas usan una técnica diferente, lo cual implica el uso de una tela de arrastre. La tela de arrastre ha trabajado bien en aplicaciones de morteros asfálticos muy finos, ya que provee una textura uniforme. Su uso en proyectos de micro-pavimentos es sin embargo cuestionable, ya que problemas de adherencia de la mezcla a la tela de arrastre incrementan el peso produciendo depresiones. Las partículas mayores también tienden a quedarse atrapadas en la tela, causando marcas de arrastre. Para controlar el ondulado transversal en un proyecto, las Agencias pueden especificar limites en la extensión y profundidad (por ejemplo: 5 mm) del ondulado. Para efectos de medir el ondulado, se puede usar una regla recta de 3 mts. Ondulado longitudinal – El ondulado longitudinal también fue observado en algunos proyectos. Cajas esparcidoras con falta de limpieza o en mal estado y telas de arrastre (cuando se usaron), fueron usualmente la causa. El ondulado longitudinal debe ser mantenido al mínimo. El criterio de construcción para el ondulado transversal, debe ser usado también para el ondulado longitudinal. Marcas de Arrastre/Rayado La razón de estas marcas son (1) falta de limpieza en cajas esparcidoras y/o en mal estado, (2) sobremedidas en la granulometría de los agregados, (3) material insuficiente (4) desprendimiento de material de sellado de grietas cuando se usa placa metálica como regla rasante y (5) rompimiento prematuro de la mezcla. Estas condiciones deben ser evitadas, para obtener una superficie libre de marcas. Algunas veces durante la operación de pavimentado, el material comenzara a acumularse dentro de la caja esparcidora. Con solo esto, este material puede resultar en marcas de arrastre detrás de la caja terminadora o puede caerse en forma de grumos dentro de la mezcla. El operador debe de vigilar cualquier acumulación, para remover el material antes de que ocurra el problema. Para evitar marcas de arrastre, el agregado debe ser seleccionado y cribado (tamizado) antes de usarlo en un proyecto de micro-pavimento. La mayoría de especificaciones Estatales requieren que el agregado deba ser pasado por una planta de cribado antes de usarlo en la máquina mezcladora. Otra razón de las marcas de arrastre, son volúmenes de aplicación más bajos. Los volúmenes de aplicación más bajos deben ser evitados, asegurándose que el espesor de la capa sea como mínimo 1 ¼ (preferentemente 1 ½ veces) el tamaño mas grande del agregado. Para prevenir desprendimientos, el sellado de grietas deberán ser selladas al ras o ligeramente por debajo del nivel de la superficie. Para asegurar un buen acabado superficial, es deseable especificar un criterio que limite el número y extensión (por ejemplo; largo y ancho) de las marcas de arrastre dentro de un área específica del pavimento. Sección Transversal de Superficies Irregularidades menores de la superficie del pavimento existente, pueden ser corregidas durante la aplicación del texturizado con una caja esparcidora de ancho total equipada con barra metálica secundaria niveladora (de acabado). El caucho en la barra secundaria no es tan efectivo para perfilar el


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pavimento, porque se adapta a las irregularidades existentes del pavimento y resulta en el extendido de la misma cantidad de mezcla a través del pavimento sin importar el perfil existente. El acabado de la superficie, debe ser verificado con una regla recta de 3 mts para determinar secciones transversales superficiales aceptables. Consistencia de la Textura En secciones transversales normales, una textura con más humedad de lo normal aparece algunas veces hacia el centro o a un lado de la línea de pavimentación. Una mezcla excesivamente fluída es usualmente responsable de la inconsistencia. En otros proyectos, particularmente en secciones con pendiente transversal, se notó una descarga más húmeda en la parte más baja de la superficie del pavimento. Esas inconsistencias generalmente resultan de; (1) mezclado y distribución insatisfactorio del material a través de la caja esparcidora y (2) una mezcla más húmeda de lo normal. Como se mencionó anteriormente, el uso de de mezclas con exceso de humedad deberá ser descartado. Las emulsiones deben formularse para permitir a los constructores aplicar una mezcla consistente, relativamente seca en todas las condiciones de la carretera. Cajas esparcidoras modernas, permiten controlar la velocidad y dirección del vaciado. Esta característica es importante cuando se trabaja en curvas y secciones con pendientes transversales. Una caja esparcidora que no pueda distribuir el material uniformemente a todo lo ancho, no debe permitirse. La industria, está considerando futuras mejoras en el diseño de las cajas esparcidoras. Un posible diseño reemplazará las paletas ancladas a los ejes agitadores de la caja, por gusanos sinfín en espiral para mejorar la distribución de la mezcla a través de toda la caja esparcidora. Otro método, segmentaría la caja con diversas tolvas y compuertas (placas) para obtener una distribución más uniforme de la mezcla a todo lo ancho. Juntas de Construcción Las especificaciones actuales de los Estados prohíben excesivos traslapes, áreas descubiertas y apariencia discontinua, tanto en juntas transversales como longitudinales. Sin embargo estos parámetros no están siempre bien definidos o bien exigidos. Además, el número de juntas transversales permitidas por sección, o traslape máximo permitido en el caso de juntas longitudinales, usualmente no esta especificado. Esto ha resultado, en construcción insatisfactoria de juntas en algunos proyectos. En el caso de juntas transversales, la aparición de abultamientos y baches fueron algunas veces notados. Debido a que el micro-pavimento es un material de rompimiento rápido y cada vez que se detiene la producción, la caja esparcidora debe ser levantada y limpiada de mezcla que se haya endurecido dentro de ella. El levantado y reposicionamiento de la caja, puede dejar marcas de exceso de material y producir abultamientos o parches en las juntas transversales. Similarmente, las juntas longitudinales pueden ser un problema ya que debido a un traslape excesivo puede dejar una cresta. Muchas de las especificaciones no indican el tipo de junta longitudinal (por ejemplo; junta al tope o junta con traslape) que puede usarse en proyectos de micro-pavimento. Las juntas de al tope mejorarán esta condición, pero son difíciles de construir debido a lo preciso de la aplicación. Para asegurar una buena junta de construcción, las especificaciones Estatales deben ser forzadas mediante la inclusión de criterios cuantificables, como “colocar juntas longitudinales en carriles usando juntas al tope o juntas con traslape con menos de 50 mm de traslape sobre pase adyacente y no mas de 6 mm de espesor del traslape total, medidos con una regla recta de 3 mts. Si es posible, colocar pases con traslape en la parte más alta, para prevenir cualquier acumulación de agua. Restringir las juntas transversales a 5 por cada 6,500 mts. de pavimento lineal. Construir juntas transversales con un máximo


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3 mm de diferencia en el perfil a lo largo de la junta. Utilizar tiras de cartón o metálicas, durante la construcción de juntas transversales. Construir juntas transversales que resulten nítidas y uniformes”. Bordes La mayoría de especificaciones actuales no contemplan la delineación de bordes laterales. Inspecciones en campo encontraron que la calidad de la construcción en la delineación de los bordes, tenía variación según el constructor. Algunos usan una línea de cuerda y otros simplemente tratan de seguir a ojo, los bordes existentes. Para asegurar resultados consistentes, los Estados deben especificar uniformidad de criterios para la alineación de bordes laterales. Por ejemplo, criterios como “colocación y delineación de bordes laterales de apariencia nítida y uniforme a lo largo de carriles de circulación existentes, acotamientos (bermas, hombrillos, orillas, etc.) y líneas de aceras. Colocación de bordes con una variación horizontal máxima de 50 mm por cada 30 mts”, pueden ser usados. 2. Recuperación de Ahuellamientos. La recuperación de ahuellamientos con micro-pavimentos será mas exitoso (que ofrezca una solución a largo plazo) si la huella es causada por desgaste o por compactación mecánica de la estructura del pavimento y/o si el pavimento existente es estable. La consolidación por los neumáticos esta limitada generalmente de 6 – 13 mm de profundidad, dependiendo del espesor de la de la carpeta de superficie. Si la huella es causada por la base o por una capa de pavimento inestable, el micro-pavimento corregirá el perfil de la superficie por un periodo de tiempo mas corto dependiendo del tipo y severidad de la huella. El flujo plástico en la capa superficial puede ser reconocido por doble hundimiento en cada huella del neumático y por la apariencia dentada de crestas. Si el micro-pavimento debe ser usado como una medida temporal, cualquier deformación elevada presente (tipo corona) debida al flujo plástico, debe ser corregida antes de la recuperación del ahuellamiento. El micro-pavimento tampoco debe ser usado si las huellas son acompañadas de agrietamientos tipo piel de cocodrilo, lo que indica un pavimento estructuralmente dañado. Cuando ahuellamientos profundos se deben a razones distintas a la consolidación por el tráfico, deberá ser realizado un análisis de la estructura del pavimento para determinar la causa de su aparición. Generalmente, si el pavimento ha estado en servicio por diez años y ha desarrollado solamente ahuellamientos de 10 – 20 mm de profundidad, el pavimento puede ser considerado como estable. Cuando se recuperan ahuellamientos particularmente de profundidades variables, el suministro adecuado de mezcla asfáltica debe ser mantenido en la caja niveladora de ahuellamientos. Esto se logra controlando la velocidad de la máquina, ya que surcos más profundos necesitarán más material, requiriendo menor velocidad. Por esta razón, las maquinas autopropulsadas continuas con estación trasera de operación y control de velocidad, son particularmente útiles para la recuperación de de ahuellamientos. Recuperación de Ahuellamientos Profundos Muchos Estados han experimentado problemas de exudación, al recuperar ahuellamientos de 40 mm o más, en solo un pase sencillo. La fracción de agregados más gruesos puede alojarse dentro de las áreas más profundas del surco dejando los finos ricos en ligante en la superficie, produciendo una textura superficial desigual y la apariencia de desagradables “manchas de grasa”. Para mejores resultados, los ahuellamientos con profundidades mayores de 25 mm deben ser recuperados con múltiples pases. Usando un agregado más grueso y una mezcla más, seca se ayudará a solucionar los problemas de exudación cuando se recuperan ahuellamientos profundos. Normalmente


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esta situación no es frecuente, ya que muchos Estados exigen medidas de recuperación especiales cuando las profundidades exceden los 15 mm. Un periodo de curado suficiente (24 horas bajo tráfico) debe ser establecido entre la colocación de pases (capas) adicionales. Al final de la construcción, el perfil transversal no deberá mostrar ninguna depresión. Las especificaciones, deben exigir el uso de una regla recta de 3 mts para asegurarse que no existe más ahuellamiento. Re-consolidación/re-ahuellamiento Algunos Estados han experimentado variados grados de consolidación inmediata, después de que el pavimento es abierto al tráfico. Resultados de laboratorio y observaciones en campo indican que el micro-pavimento se compactara inicialmente bajo las cargas del tráfico, por un periodo de tiempo antes de alcanzar una estabilidad relativa. ISSA recomienda que por cada 25 mm de nivelado del surco con micro-pavimento, se agregue 3 mm como corona para compensar la compactación inicial. Es preferible prevenir la sobre-recuperación de surcos, ya que puede causar problemas de drenaje por cortos periodos. Cada Estado debe especificar la sobre-recuperación permitida para prevenir problemas de drenaje. Otros métodos para abordar este problema incluyen:

• Utilización de compactador de neumáticos de 5 – 7 TON sobre la sección tratada, este método sin embargo requerirá cerrar el tránsito por un período mayor.

• Tratar de nuevo secciones que experimenten cantidades inaceptables de sobre-recuperaciones,

por ejemplo; entre 6 y 13 mm, aunque esta alternativa causará molestias al tráfico usuario. También una excesiva consolidación inicial representa un pobre diseño de mezcla, a menos que el micro-pavimento haya sido colocado en una sección de inestable del pavimento que experimente flujo plástico.

3. Pases de Pre-nivelación

En ocasiones cuando la superficie es irregular o cuando la profundidad de los ahuellamientos por neumáticos esta entre 5 y 10 mm, pueden ser aplicados dos pases de micro-pavimento. El primer pase debe usarse como una capa de pre-nivelación para establecer el perfil transversal, seguido por un pase como superficie de rodamiento. Si la aplicación como capa superficial del micro-pavimento es aplicada directamente sobre un pavimento irregular, la superficie resultante puede también ser irregular. Si los ahuellamientos son mayores a 10 mm, deben ser recuperados con la caja recuperadora de ahuellamientos antes de aplicar cualquier pase final. Si se usa la caja pavimentadora/esparcidora convencional para recuperación de ahuellamientos profundos, puede ocurrir exudación en los senderos de los neumáticos.

El pase de pre-nivelación es aplicado con la caja esparcidora convencional de ancho total con barra niveladora metálica. Durante la aplicación, la caja se ajusta para hacer contacto con los puntos más elevados de la superficie, para que de esta manera se llenen las depresiones mas bajas. El ancho del pase normalmente se fija en 3 mts, para evitar aplicación sobre las delineaciones laterales o sobre los bordes. Durante la colocación del pase de pre-nivelación, se pueden esperar marcas de arrastre entre los senderos de neumáticos, debido a la mínima cantidad de material en éstas áreas. Para una textura superficial uniforme con altas propiedades anti-derrapantes, se recomienda que la recuperación de ahuellamientos y el pase de pre-nivelación sean cubiertos con un pase final como superficie de rodamiento.

4. Recomendaciones y Otros Usos


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Uso sobre Pavimentos de Concreto Hidráulico. El uso de micro-pavimento sobre pavimentos de PCC, no ha sido muy amplio. Sin embargo, se ha usado para mejorar la resistencia anti-derrapante en pavimentos de PCC y sobre plataforma de puentes. El micro-pavimento aplicado directamente sobre un pavimento de PCC puede desprenderse (levantarse), dentro de un período relativamente corto. Muchos Estados como Ohio, Oklahoma, Pennsylvania y Tennessee han documentado sus experiencias en este campo. Para asegurar una adhesión adecuada con la superficie de PCC existente, estos Estados ahora exigen un riego de liga antes de la aplicación de micro-pavimentos. Tennessee aplica riegos de liga con emulsión asfáltica de 0.22 – 0.45 lt/m² antes de la aplicación de micro-pavimentos. Pennsylvania, un Estado que ha usado micro-pavimentos sobre pavimentos y plataforma de puentes de PCC por muchos años, ha experimentado desintegraciones debido a que no se aplicó el riego de liga o cuando se aplicó el riego con el contenido residual relativamente bajo. Pennsylvania requiere cantidades de aplicación como riego de liga de 0.07 – 0.3 lt/m². Ohio requiere una cantidad de aplicación de 0.22 lt/m². Micro-pavimento sobre Líneas de Señalización (señalización horizontal) Inspecciones en varios Estados indicaron que micro-pavimentos cuando fueron aplicados sobre material termoplástico, se desprendieron de las líneas de señalización. Por lo tanto, las marcas de material termoplástico y de plástico en frío (preferentemente marcas de pintura) deben ser removidas antes de la aplicación del micro-pavimento. Las marcas de pintura pueden colocarse sobre el micro-pavimento al día siguiente después de su aplicación. Sin embargo, el marcado termoplástico no debe aplicarse sino hasta que el micro-pavimento se encuentre completamente curado, lo que puede tomar de 7 a 14 días. Aplicaciones sobre OGFC (Open Graded Friction Courses) y/o Superficies Desintegradas. Si la superficie es porosa (como la de un OGFC- Carpetas Abiertas como Superficies de Fricción), debe de aplicarse un riego de emulsión diluída o con una capa delgada de mezcla húmeda de micro-pavimento para sellar la superficie previa a la aplicación de texturizado. Si el pavimento subyacente no esta totalmente sellado, pueden ocurrir desprendimientos. Tennessee tiene considerable experiencia en este tipo de aplicación. Este estado, usa emulsiones modificadas con polímeros en riegos de liga, con cantidades de 0.22 – 0.44 lt/m² antes de la aplicación del micro-pavimento. Tennessee también recomienda usar el riego de liga en todas las superficies, para lograr una mejor adherencia y sellado del pavimento subyacente. Uso sobre Pavimentos con Exudado Superficial El micro-pavimento ha sido usado en algunos Estados, particularmente e Texas, para corregir/minimizar exudaciones de tratamientos superficiales con gravilla y pavimentos de concreto hidráulico. El uso del micro-pavimento sobre pavimentos exudadazos, debería estar limitado a sitios donde el exudado es de bajo a moderado; de otra manera el exudado puede reaparecer. Cuando es usado sobre pavimentos exudados, deberán de considerarse dos aplicaciones de micro-pavimentos. La primera aplicación debe consistir de un considerablemente reducido contenido de ligante y la segunda aplicación de un ligeramente reducido a un normal contenido de ligante. Uso sobre Superficies Desniveladas y Oxidadas


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Si la superficie aparece demasiado oxidada o irregular, es mejor colocar una capa de pre-nivelación de micro-pavimento o de asfalto en caliente (HMA). Alternativamente, se puede usar fresado o escarificación en caliente para corregir la oxidación y corregir las irregularidades superficiales. Un Departamento de Transportación (DOT) en Kansas, rutinariamente efectúa escarificación en caliente antes de aplicar el micro-pavimento. Uso sobre Fibras (geomembranas o geomallas) El micro-pavimento usado directamente sobre fibras de pavimentación no ha probado ser efectivo, ya que se han reportado desprendimientos a los pocos meses. El DOT de Oklahoma, que ha realizado investigaciones en este campo, reporta que los micro-pavimentos colocados sobre fibras pueden resultar en fallas inmediatas. F. DISEÑOS ALTERNOS Y APECTOS CONSTRUCTIVOS Niveles de Ruido El micro-pavimento, es usual y ligeramente mas ruidoso que los pavimentos de concreto asfáltico. El ruido puede deberse a la forma, tipo y granulometría de los agregados o a la rugosidad total de la superficie debido a la consistencia de la mezcla o al flujo en la aplicación (velocidad de avance). Durante las inspecciones de campo, en pocas aplicaciones (nuevas y de 2 a 3 años) se observaron niveles de ruido objetables. Los niveles actuales de ruido, sin embargo no fueron medidos con instrumentos en ninguno de los sitios. Mientras que los niveles de ruido excesivos se notaron en solo algunos proyectos, la industria necesita fijarse en la composición del agregado, el diseño de mezcla y las prácticas de construcción, para lograr un balance más consistente entre las propiedades anti-derrapantes y superficies de manejo suaves. Las agencias usuarias pueden considerar desarrollos sobre algunos lineamientos en referencia a niveles de ruido. Exudación (perdida de propiedades anti-derrapantes) Los factores que pueden causar que los micro-pavimentos tiendan a exudarse, incluyen; apertura al tráfico anticipada, excesivo ligante y/o agua en la mezcla y climas calientes. Además, las mezclas mas finas no deben usarse en carreteras de alto tráfico. Durante inspecciones de campo, se noto también que cuando los ahuellamientos (de más de 30 mm) fueron recuperados con un solo pase, el pavimento mostró exudación después de un corto período. Como lo mencionamos anteriormente, ahuellamientos de más de 25 mm deben ser recuperados en pases múltiples para evitar la exudación. Desintegración Las aplicaciones de micro-pavimentos pueden desintegrarse debido a uno a la combinación de los siguientes factores:

(1) contenido deficiente de asfalto (2) cantidades insuficientes de agregados finos para mantener juntas las partículas mas gruesas del

agregado (3) aplicaciones muy delgadas (4) baja calidad del cemento asfáltico (5) insuficiente agua (6) condiciones frías durante y dentro de las 24 horas después de la aplicación.


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Inspecciones de campo y discusiones con representantes de agencias usuarias, indican que los casos de desintegración del micro-pavimento han sido generalmente limitados. Algunas de las situaciones especiales donde los micro-pavimentos pueden desintegrarse, son discutidas en la “Sección E”. Desprendimientos. Los desprendimientos pueden ser definidos como el debilitamiento o eventual pérdida de la adhesión entre la superficie del agregado y el cemento asfáltico, en pavimentos en caliente o mezclas, usualmente en presencia de humedad. Generalmente, el micro-pavimento exhibe buena resistencia al desprendimiento. Con la excepción donde muy pocas aplicaciones diseñadas con bajo control de calidad, se observaron desprendimientos superficiales de películas de ligante o baches, en proyectos de micro-pavimentos fueron usualmente el resultado de desprendimientos o fracturas en el pavimento subyacente. G. ESPECIFICACIONES Los Estados usan especificaciones y métodos para proyectos de micro-pavimentos. Hasta donde concierne el diseño de mezcla, estas especificaciones imponen requerimientos para dos de los materiales componentes: Agregado y Emulsión Asfáltica. No existen requerimientos específicos para otros materiales como el agua, finos minerales y aditivos. La cantidad de finos minerales es generalmente controlada por la granulometría. La cantidad y uso de agua y aditivo, son dejados al criterio del constructor. Solo muy pocos Estados especifican algunos requerimientos para diseño de mezclas. Cuando son especificadas, las pruebas siguen lineamientos ya sea de ISSA o de pruebas Marshall para asfalto en caliente. Los actuales procedimientos de diseño de mezcla de la ISSA no son pruebas estándar ASTM ni AASHTO y su repetibilidad no está bien establecida. Similarmente, los procedimientos Marshall pueden no ser apropiados para mezclas en frío. Las especificaciones de construcción se refieren al tipo de equipos y operaciones de colocación en términos generales. La mayoría del control de calidad es dejado al contratista y a los representantes de los laboratorios de diseño de mezcla o al proveedor de la emulsión. El éxito en la aplicación de micro-pavimentos y su eventual comportamiento, es por lo tanto afectado por la experiencia del constructor, que es no solo responsable por la operación de la aplicación, sino también por los ajustes en las cantidades de algunos de los componentes de la mezcla. El control de materiales por el Estado se limita usualmente al muestreo y pruebas del agregado y de la mezcla, para asegurar su conformidad con las especificaciones. Pruebas de extracción se realizan en las muestras de la mezcla, para verificar los porcentajes de cemento asfáltico y agregados. Los resultados de las pruebas de extracción, sin embargo, pueden no ser precisos en cada caso, debido a la presencia de polímeros en la emulsión. En algunos casos, la extracción de cemento asfáltico de la mezcla fue encontrado considerablemente menor (hasta 1 ½ %) que el residual del cemento asfáltico original en la mezcla. Un estudio reciente de ISSA identifica al Troxler (Densímetro nuclear, ASTM D 4125) y al Soxhlet (Texas modificado 215F) como los métodos más apropiados para determinar el contenido de ligante en sistemas de micro-pavimento. Comentarios La obtención de un producto de calidad y comportamiento a largo plazo depende de la calidad del material, del buen diseño y de la calidad de la construcción. Mientras que posibles mejoramientos en el área de diseño tomarán la coordinación de esfuerzos y tiempos más largos, las mejoras en el área de construcción pueden efectuarse de inmediato. Una manera de asegurar productos de calidad,


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es el fortalecimiento de los criterios de construcción existentes, a través del uso de especificaciones de resultados finales, ya que las especificaciones de resultados finales cubren aquellos aspectos que pueden identificarse y están presentes al final de la construcción. Estos aspectos generalmente no cambian con el tiempo. Otra forma de asegurar un producto de calidad y su rendimiento a largo plazo es, a través del uso de especificaciones con garantía. Una cláusula de garantía puede incluir elementos cubiertos tanto en los resultados finales como en las especificaciones de comportamiento. Las especificaciones de comportamiento se refieren a elementos que pueden cambiar con el tiempo. La FHWA (Federal Highway Administration) está trabajando actualmente con la industria y varios Estados, para desarrollar los lineamientos para las cláusulas de garantía. Una vez terminada, la cláusula de garantía será probada en campo en algunos Estados, bajo el Proyecto Especial Experimental No. 14 de la FHWA. Ejemplo de artículos que pueden ser cubiertos bajo cada tipo de especificación, incluyen: Elementos de Resultado Final

• acabado superficial • juntas longitudinales • delineaciones laterales • tiempo de apertura al tráfico • secciones transversales • fricción superficial

Elementos de Comportamiento

• exudado • desintegración y desprendimiento • fricción superficial • ahuellamientos • niveles de ruido

Ejemplos de criterios de construcción para algunos de estos elementos fueron discutidos en este trabajo. Estos criterios no deben ser tomados como valores recomendados, sino más bien como sugerencias. Cada Agencia Estatal de Carreteras deberá estimular el desarrollo de sus propios criterios de resultado final, que sean apropiados a las variables encontradas en cada Estado. Cuando se desarrollen criterios, es importante que todos los requerimientos sean cuantificables. Requerimientos difíciles de cuantificar no deben usarse porque su conformidad no puede ser medida en el campo. Para verificar la aplicabilidad de las especificaciones, la agencia puede desarrollar un plan de trabajo experimental con el fin de determinar cual requerimiento es cuantificable.


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COMPORTAMIENTO El comportamiento del micro-pavimento depende de muchos factores, tales como: las condiciones climáticas, volumen de tráfico, condiciones del pavimento existente, calidad de los materiales, diseño de mezcla y calidad de la construcción. El comportamiento del micro-pavimento en sus dos mayores usos, la recuperación de ahuellamientos por neumáticos y el proveer una superficie texturizada con características mejoradas de resistencia a la fricción superficial, es resumido mas adelante. También se discute el comportamiento de los micro-pavimentos, cuando son usados en otras aplicaciones. Debe notarse sin embargo, que aún no hay suficiente información disponible sobre “otras aplicaciones” y se requiere mucha información de comportamiento a largo plazo. La información de comportamiento en este trabajo, está basada en estudios de campo extensivos, revisión de reportes de comportamiento en algunos Estados y otra literatura y en discusiones con agencias usuarias y con la industria. A. HUELLAMIENTOS El ahuellamiento es causado por el movimiento progresivo de materiales bajo cargas repetidas tanto en las capas de pavimento asfáltico como en la base subyacente. Esto puede ocurrir por consolidación o a través del flujo plástico. La habilidad del micro-pavimento para ser levado a límites delgados y colocado en varios espesores, lo hace apropiado para la recuperación de ahuellamientos. Cuando es diseñado y construido apropiadamente y usado sobre pavimentos estructuralmente sólidos, el micro-pavimento se ha comportado bien, al resistir la formación de ahuellamientos de 4 - 7 años bajo variadas condiciones de clima y tráfico. La re-consolidación durante este período ha sido limitada generalmente a 10 mm, especialmente cuando el ahuellamiento original fue de 20 mm como mínimo. El DOT de Kansas, que ha colocado sobre 1,300 km lineales de micro-pavimento en varios pavimentos de tráfico pesado severo durante los últimos 8 años, ha obtenido buenos resultados con el micro-pavimento. Kansas obtiene hasta 5 años de servicio antes de la recurrencia de substanciales huellas de 5 mm. El DOT de Pennsylvania ha usado desde 1982 micro-pavimentos como recuperación de ahuellamientos, tanto en pavimentos de asfalto como de PCC y ha desarrollado muchos reportes sobre evaluación de proyectos de micro-pavimentos. En Pennsylvania, los micro-pavimentos (Ralumac) se han comportado bien en relación con otras alternativas respecto a la resistencia a ahuellamientos. Muchos proyectos de recuperación de ahuellamientos fueron monitoreados durante un período de 3 – 5 años. Los resultados indicaron que el micro-pavimento resistió a la formación de huellas o surcos, particularmente en áreas donde la profundidad de los ahuellamientos eran menores de 20 mm. Por ejemplo, ahuellamientos de 25 – 50 mm, se ahuellaron nuevamente de 6 – 13 mm después de 3 años y a 16 mm después de 5 años. Esto comparado, con menos de 3 mm para áreas donde el ahuellamiento original era de 20 mm o menos. Un estudio actual realizado por el DOT de Pennsylvania indica que el micro-pavimento colocado entre 1989 – 1991 como recuperación de ahuellamientos de 13 mm en pavimentos de PCC o plataformas de puentes, ha resistido hasta el presente las recurrencias significativas de desgaste mecánico y de abrasión. Una inspección de campo en 1993 de varios proyectos de micro-pavimento en Pennsylvania soporta estos resultados Estatales. El DOT de Texas, un gran usuario de micro-pavimentos desde 1988 (a pesar que el primer proyecto de micro-pavimento fue construído en 1984), ha usado micro-pavimentos para recuperar ahuellamientos por neumáticos. No obstante que muchos de los proyectos en Texas son de 5 años o menos, resultados razonablemente buenos han sido observados bajo un amplia variedad de condiciones climáticas y de


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tráfico, la aceptación del micro-pavimento esta creciendo entre los DOT’s de los diferentes Distritos de Texas. Un proyecto de recuperación de ahuellamientos en 1984 en Texas, resistió significantemente por más de 6 años la reaparición de surcos. Una inspección de campo de varios proyectos de tres años en 1991, no reveló significante consolidación por neumáticos y parece que era posible esperar de estos proyectos varios años adicionales de buen comportamiento. Un reporte reciente en Texas, califica a la recuperación de ahuellamientos con micro-pavimentos con un 3.8 en una escala de 0 – 5, donde el 5 es la mejor calificación. El DOT de North Carolina ha ejecutado proyectos de micro-pavimentos en carreteras interestatales y otras vías de alto volumen desde 1988. Los proyectos fueron desarrollados para recuperar ahuellamientos con rangos de profundidad de 10 – 25 mm. Revisiones de campo de varios proyectos en 1992, revelaron que el micro-pavimento se comporta bien resistiendo la reaparición de huellas. El DOT de Tennessee ha estado usando micro-pavimentos para recuperación de ahuellamientos en vías de alto volumen desde 1989. A pesar de que los datos del comportamiento a largo plazo no se encuentran disponibles actualmente, se han obtenido resultados razonablemente buenos en proyectos como superficie de rodamiento y recuperación de ahuellamientos. Tennessee espera 5 o mas años de servicio de sus micro-pavimentos. Una revisión de campo a varios proyectos en 1992, confirmo las expectativas Estatales. El DOT de Oklahoma termino sus primeros proyectos de micro-pavimentos en 1983, desde entonces más de 1,930 km de carpetas han sido tratados con micro-pavimentos bajo diferentes condiciones de tráfico. Con pocas excepciones, el micro-pavimento ha resultado lo previsto en rendimientos de 5 – 7 años. Oklahoma recomienda el micro-pavimento para recuperación de ahuellamientos y la restauración de perfiles transversales en pavimentos. El DOT de Ohio ha construido mas de 600 proyectos de micro-pavimentos desde 1987 (algunos fueron construidos entre 1984 – 1986) como recuperación de ahuellamientos y mejoramiento de fricción superficial. Muchos proyectos fueron construidos sobre superficies de asfalto con base de concreto. Mientras que algunos proyectos se han comportado insatisfactoriamente debido a problemas de diseño y construcción, la mayoría se ha comportado bien. Los proyectos de micro-pavimentos en Ohio se han comportado bien de 4 – 7 años, dependiendo del tráfico, de las condiciones del pavimento existente y de la calidad/diseño de la construcción. Una revisión de campo en varios proyectos, confirmo la experiencia Estatal. Un reporte de Arkansas en 1989 sobre un micro-pavimento de1985, no indicó significante formación de nuevos ahuellamientos después de 4 años de haber sido colocado. Dos proyectos de micro-pavimentos realizados en 1989 en una carretera Interestatal de alto tráfico en Wisconsin, fueron inspeccionados en 1992. Los proyectos no presentaron re-formación de ahuellamientos significantes (como ejemplo: ahuellamientos originales de 10 – 20 mm, se presentaron de nuevo después de 3 años con solo 5 mm de profundidad).


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B. RESISTENCIA ANTI-DERRAPANTE Las características de fricción de un pavimento dependen tanto de la micro como de la macro-textura. La micro-textura se refiere a las características superficiales de los agregados más finos contenidos en el material. Una micro-textura adecuada establece áreas efectivas de contacto entre los neumáticos y el agregado en la superficie de la vía. La macro-textura se refiere a la rugosidad del material de la superficie que promueve el drenaje masivo del agua a través de la superficie para proveer la interacción con el neumático. Muchas agencias usuarias consideran que un numero anti-derrapante igual o mayor a 40, medido a 65 km/hr provee características superficiales adecuadas para condiciones normales de manejo en pavimento húmedo. La experiencia en Estados Unidos con respecto a la resistencia anti-derrapante ha sido muy positiva. Mientras que los números dependen del tipo y de la granulometría de los agregados usados, números iniciales entre 40 – 50 has sido relativamente comunes en proyectos de micro-pavimentos. Resultados de la resistencia anti-derrapante a largo plazo recogidos por varios Estados, indican un buen comportamiento a lo largo de toda la vida del micro-pavimento. Oklahoma ha encontrado que el micro-pavimento provee adecuada fricción superficial por lo menos durante 4 años con volúmenes de tráfico promedio hasta 70,000 vehículos por día. Pennsylvania indica buena resistencia a largo plazo para micro-pavimentos colocados tanto sobre pavimento asfáltico como de concreto hidráulico. Datos recogidos hasta 5.5 años en varias carreteras de alto volumen de tráfico han dado números de fricción que varían entre 40 – 50 y en muchos proyectos los números mencionados se incrementaron con el tiempo. Experiencia en Ohio, Virginia, West Virginia, Tennessee, Texas y otros Estados han sido muy positivas. Con respecto a la resistencia anti-derrapante, Texas califica los micro-pavimentos con un 4.25 en una escala de 0 – 5. C. DESINTEGRACION/DESPRENDIMIENTO La desintegración es la separación del agregado de la mezcla. El micro-pavimento ha sido usado para corregir la desintegración por un gran número de Estados, con gran éxito. Un proyecto ejecutado en Ohio para corregir la desintegración de superficies desgastadas en una Autopista Interestatal, se comporto bien por más de 5 años, muchos otro proyectos mas se han comportado en forma similar. Tennessee ha usado desde 1989 morteros asfálticos y micro-pavimentos para cubrir pavimentos desintegrados de OGFC (carpetas con mezclas abiertas), estos proyectos han exhibido generalmente buen comportamiento. Un proyecto construído en 1990 en Oklahoma sobre una vía muy deteriorada por desintegración y ahuellamientos, fue evaluado después de 3 años. No se observo desintegración alguna y el ahuellamiento fue inferior a 10 mm. D. SELLADO/PERFILADO DE GRIETAS El agrietamiento puede ser caracterizado en dos grandes grupos: relacionados con cargas y no relacionados con cargas. La clase principal de agrietamientos por carga son las grietas por fatiga y las de carencia de carga es el agrietamiento por bajas temperaturas. El agrietamiento puede describirse también


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de acuerdo a su geometría (longitudinal, transversal, piel de cocodrilo y bloques), o por los mecanismos que lo causan como deslizamiento, retracción y reflexión. El micro-pavimento al igual que otros tratamientos de bajo espesor y sobre-carpetas, no ofrecen resistencia a largo plazo al desarrollo de agrietamientos reflectivos. Durante inspecciones a proyectos completos en varios Estados, se observo sin embargo que el micro-pavimento puede demorar el desarrollo de grietas reflectivas cuando las grietas están generalmente inactivas (grietas que exhiben ningún o un mínimo movimiento horizontal o vertical). Oklahoma reporta que micro-pavimentos usados en muchos proyectos resistieron las grietas de reflexión hasta por 4 años. La revisión de varios proyectos en Ohio indico que muchas de las grietas se reflejaron a través del micro-pavimento dentro de los primeros 3 años. Estas grietas sin embargo fueron relativamente angostas y no hubo deterioros en ellas. Muy pocos estudios han demostrado que incrementar el espesor de las capas de micro-pavimento no tiene ningún efecto positivo en la habilidad del micro-pavimento para demorar el agrietamiento de reflexión. Un proyecto de investigación en Oklahoma reveló que incrementando el espesor del micro-pavimento de 13 a 28 mm no tendría efecto positivo en reducir el agrietamiento por reflexión. Pennsylvania ha evaluado también el efecto de las cantidades de aplicación y el espesor en retardar los agrietamientos. Sus evaluaciones no mostraron ningún beneficio al incrementar la cantidad de aplicación o el espesor de la capa, con relación a la práctica normal en este Estado. Oklahoma ha experimentado también buen comportamiento, cuando el micro-pavimento fue usado para la recuperación de ahuellamientos anchos y depresiones en pavimentos. Tennessee que tiene cerca de 3 años de experiencia substancial con micro-pavimentos, reporta que el agrietamiento reflexivo en secciones de micro-pavimentos es usualmente menor con recubrimientos delgados de HMA. E. ALISAMENTOS (PÉRDIDA DE FRICCION SUPERFICIAL) Algunos Estados usan micro-pavimentos para corregir alisamientos en pavimentos asfálticos. Texas que lo aplica frecuentemente con este propósito, califica el comportamiento del micro-pavimento con un 3.74 en una escala del 0 - 5. F. INTERCAPAS Pennsylvania y Oklahoma han usado micro-pavimentos como relleno entre carpetas y ambos han obtenido buenos resultados. El uso del micro-pavimento no ha prevenido la aparición de grietas y juntas de reflexión a través de carpetas de HMA. Sin embargo se ha observado que las intercapas retardan la formación de grietas.

COSTO


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Los costos del micro-pavimentos varían dependiendo de muchos factores incluyendo localización, disponibilidad de buenos materiales, contratista, cantidades de aplicación, mantenimiento del tráfico y otros elementos de licitación. El número y tamaño de los proyectos en cada Estado también afecta los costos de aplicación es ese Estado. Actualmente se usan varios métodos para medir y pagar los micro-pavimentos. Los métodos de medición incluyen; (1) medida de la cantidad de agregados y emulsión asfáltica modificada con polímeros; (2) medida de la cantidad de los componentes de la mezcla y; (3) medida del área superficial. El pago se efectúa ya sea por el precio unitario de los componentes o por el precio por unidad contratada en metros cuadrados (o yardas cuadradas). La tabla 5 presenta métodos de medición y bases de pago para proyectos de micro-pavimentos en varios Estados. El micro-pavimento es aproximadamente dos o tres veces el costo del concreto asfáltico en caliente en referencia al peso. Desde que su costo unitario es mayor, la efectividad en costo-beneficio del micro-pavimento depende del concepto de cuan delgadas las aplicaciones puedan utilizarse. Aplicaciones más delgadas, también reducen los ajustes en bordillos o bordes de aceras, acotamientos (bermas, hombrillos, etc.) entrada de alcantarillas de drenaje, registros, plataforma de puentes y rieles de protección. Cuando se utilizan en recuperación de ahuellamientos, la efectividad en costo beneficio depende de que generalmente no se require la combinación usada de escarificación y aplicación de sobre-carpetas. Cuando se compara con otros tratamientos de superficie como el mortero asfáltico (slurry seal) y tratamientos superficiales con gravilla (chip seal) factores de ingeniería y experiencias de comportamiento junto con análisis de costos por todo el período de vida útil, deberán ser considerados al seleccionar una técnica apropiada. Mientras que existen pocos estudios formales para determinar la efectividad de costo del micro-pavimento, los usuarios Estatales generalmente creen que el micro-pavimento es una técnica prudente y económicamente efectiva para un buen texturizado superficial y recuperación de ahuellamientos en vías de alto volumen.


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TABLE 5. MEASUREMENT METHODS AND UNIT COST OF MICRO-SURFACING

MEASUREMENT/PAYMENT BASIS TYPICAL UNIT COST (US$)

STATE AGGREGATE

(TON)

MODIFIED EMULSIONTON/GAL

FILLER MIXTURE(TON)

SURFACE AREA

(SQ. YD)

BASEDONWEIGHT Mg (TON)

BASED ON

SURFACE AREA

M² (yd²)

NC √ √ 99-110 (90-100)

1.13-1.25 (0.94-1.05)

OH √ 1.44-1.68 (1.20-1.40)

PA √ √ √ 126-149 (115-135)

1.80-2.40) (1.30-2.00)

VA √ 99-112 (90-102)

TN √ √ 83-100 (75-90)

TX √ 88-94 (80-85)

OK √ √ 88-94 (80-85)

KS √ √ √ 92-97 (83-88)

NOTES:

• Above unit costs pertain to applications on high volume roads in rural areas. The cost includes maintenance of traffic and other minor incidental work. Pavement stripping is generally paid separately. Applications in urban areas cost more depending on the traffic maintenance requirements.

• For payment purposes, Pennsylvania uses quantity method fro rut filling and surface area method for texturing course.

• Ohio average application rate is 11.9 to 16.3 kg/m². • Application rates in NC range from 9.7 to 19 kg/m². North Carolina uses surface area method if contracts are

awarded by central office • Tennessee uses tack coat prior to micro-surfacing application on all projects. This increases the overall cost by 1 - 3

%. • Precios no actualizados a 2004 al efectuar esta traduccion


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RESUMEN Y COMENTARIOS

A medida que más y más pavimentos alcanzan su vida útil de servicio, las agencias de carreteras se muestran más preocupadas en encontrar técnicas apropiadas de rehabilitación de superficies que ayuden a prolongar su vida útil con una relación en costo-beneficio óptima. Una tecnología prometedora, denominada Micro-pavimento ha sido usada en Estados Unidos como técnica de rehabilitación y mantenimiento de superficies desde 1980. Cuando es diseñada y aplicada apropiadamente, el micro-pavimento se ha comportado bien al mejorar las características de fricción superficial y la recuperación de ahuellamientos por neumáticos, bajo variadas condiciones de tráfico y clima. Muchos Estados usan rutinariamente tecnología de micro-pavimentos, pero muchos otros no están familiarizados con este producto o han construido solamente algunos proyectos. Una razón es la dispersa información en diseño, construcción y comportamiento del micro-pavimento. Mientras que el comportamiento del micro-pavimento ha sido documentado por algunos Estados, muchos otros usuarios no has evaluado/documentado ésta tecnología. El incremento en la disponibilidad de datos, se espera mejore eventualmente la aceptación de ésta tecnología por la comunidad vial. Existe un elemento principal de Ingeniería, relacionado con el uso del micro-pavimento que debe ser emprendido. Este elemento se refiere, a los actuales procedimientos de diseño de mezcla. Actualmente, los laboratorios de diseño de mezcla usan dos procedimientos para determinar el contenido óptimo de asfalto. Algunos usan procedimientos ISSA, mientras que otros usan el método Marshall Modificado. Existe falta de consenso, entre los diferentes diseñadores acerca de la respetabilidad y/o aplicabilidad de varios de los procedimiento. Mientras que el comportamiento a la fecha ha sido generalmente positivo, esto no excluye la necesidad de procedimientos repetibles de diseño de mezclas. Existe también la necesidad de revisar los estándares actuales de mezcla ya que ellos fueron desarrollados usando relativamente pocas combinaciones de materiales. La industria está consciente de este aspecto y esta tomando medidas para estandarizar y ajustar sus procedimientos y estándares de diseño. Adicionalmente para mejorar la aceptación del micro-pavimento, deberá garantizarse el entrenamiento de las agencias propietarias y de los constructores. Aplicaciones iniciales insatisfactorias muchas de ellas por constructoras con falta de experiencia, desanimaron en el pasado a muchos usuarios que por primera vez usaban ésta tecnología. Otra área de gran preocupación, es la falta de especificaciones efectivas y de aceptación de procedimientos de construcción, la cual puede resolverse a nivel de las agencias de carreteras. El desarrollo de técnicas adecuadas en inspección de construcción o el uso de especificaciones de resultado final, pueden asegurar un producto de calidad y deberán ser consideradas por las agencias de carreteras. Cada agencia que no haya usado micro-pavimentos, deberá desarrollar un plan de trabajo experimental para evaluar la aplicación apropiada de esta tecnología, de acuerdo a las variables presentes en ese Estado. Mientras que las experiencias de Estados usuarios constituyen fuentes valiosas de información, estas experiencias pueden no ser apropiadas para las condiciones de campo existentes.


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Otro factor existente también afecta el uso de ésta tecnología, se trata de la falta de calidad de fuentes de agregados y/o la disponibilidad de granulometrías apropiadas dentro de las distancias razonables de acarreo. Como ejemplo, el primer proyecto en Texas se terminó en 1984 usando agregados de una cantera en Missouri, aún a pesar de que el proyecto funcionó bien, no se construyeron nuevos proyectos hasta que se consiguieron fuentes apropiadas de agregados dentro de Texas, lo cual tomó 4 años más. El progreso en la localización de fuentes apropiadas de agregados, puede impulsar el uso de los micro-pavimentos. Otro problema es la poca disposición de productores de agregado a suministrar granulometrías para micro-pavimentos, debido a lo pequeño del mercado. A medida que la demanda por micro-pavimentos se incremente, este problema disminuye. Finalmente, esta tecnología debe continuar desarrollándose. El uso de diferentes granulometrías en agregados y procedimientos de construcción para optimizar la fricción superficial mientras se reducen los niveles de ruido, deben ser examinados. El uso de fibras y granulometrías de agregados que regulan los espacios internos, esta comenzando a emerger en los micro-pavimentos. Esta área necesita investigación adicional y evaluación de comportamiento en campo.

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Micro pavimentos+fhwa--sa-94-051[1]