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¿PORQUÉ MUCHOS PAVIMENTOS ASFÁLTICOS NO DURAN?

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La respuesta es muy simple

Están perfectamente
diseñados en el laboratorio
… pero están muy mal elaborados,
    , … y están muy mal colocados.
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Tipos de fallas más comunes

Deformación permanente

• Roderas (rutting)
• Desplazamiento (shoving)

Agrietamiento

• Por fatiga
• Por frío

Desintegración

• Por desprendimiento (ripping)
• Por desgranamiento (raveling)
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Pero si los pavimentos están perfectamente diseñados,
¿porqué ocurren las fallas?

Los pavimentos se diseñan en el laboratorio siguiendo los
procedimientos fijados por las normas.

Entonces …. ¿podría ser que la planta de asfalto sea la que
ocasiona las fallas a temprana edad?

Por supuesto que esa es la razón, la culpable de las fallas
es la planta de asfalto en la elaboración de la mezcla

….¿por que?

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¿Porqué la planta de asfalto contribuye a la deformación permanente en forma prematura?

Roderas (Rutting)
Desplazamiento (Shoving)
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  • La deformación permanente
    • Esta falla normalmente relacionada con el exceso de asfalto, también es ocasionada por la baja viscosidad del asfalto.
    • El asfalto, mientras mas blando (menos viscoso) es mas fácil que se deforme.
    • Uno de los principales rejuvenecedores del asfalto es el aceite de automóviles. Cuando el asfalto envejece pierde uno de sus componentes (aromática). Si se le agrega aceite de automovil como rejuvenecedor, el asfalto recuperará sus características originales.
    • Los nuevos “combustibles alternos” tienen un alto contenido de aceite de automóvil desechado, por lo que si este combustible no se quema totalmente la mezcla asfáltica se contamina con aceite de automóvil (rejuvenecedores) y queda muy blanda, con lo que se ocasionan las deformaciones permanentes, de la misma manera que si tuviera mas asfalto que el de diseño.
    • Esto se resuelve utilizando un quemador moderno con precalentador: De ‘Aire total’ y ‘Potencia variable’.
    Microgotitas de combustible no quemado
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    ¿Porqué la planta de asfalto contribuye al agrietamiento en forma prematura?

    Fatiga
    Frío
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  • El agrietamiento
  • La resistencia a la fatiga de una mezcla asfáltica es su capacidad para soportar cargas repetidas sin agrietarse o fracturarse.

    Una de las principales causas del agrietamiento por fatiga es porque el asfalto se endurece debido a la oxidación, con lo que se vuelve frágil y quebradizo.

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    ¿Porque una planta de asfalto oxida su mezcla?

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    ¿Porque una planta de flujo paralelo oxida su mezcla?

    En una planta de flujo paralelo con mezclado interno y lavadora, los gases calientes atraviesan la zona de veleo del mezclado con el asfalto. ¡La mezcla sale “super-oxidada”!, quizás con un envejecimiento de más de 10 años. Como ya lo dijimos, ¡el 95% de las plantas en México son de este tipo!

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    ¿Porque una planta de contraflujo no oxida su mezcla?

    En una planta de contraflujo los gases calientes jamás pasan por la zona de veleo del mezclado con el asfalto. La mezcla sale “recién nacida”. Y si se elabora una mezcla tibia, también se evita la oxidación durante el acarreo, tendido y compactación.

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    ¿Porqué la planta de asfalto contribuye a la desintegración en forma prematura?

    Desprendimiento (ripping)
    Desgranamiento (raveling)
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  • La desintegración
    • La propiedad fundamental de las mezclas asfálticas en carreteras es su capacidad de deformarse sin romperse al absorber cargas relativamente elevadas y repetidas. Éste es el principio de funcionamiento de los pavimentos flexibles.
    • La medida esencial para tal comportamiento es la resistencia al corte, con sus dos componentes: la fricción y la cohesión.
    • La fricción se analiza aplicando los postulados de mecánica de suelos al estudio de las mezclas asfálticas, ya que los agregados conforman una estructura granular, es decir, son el esqueleto del pavimento.
    • La cohesión debe evaluarse a partir de las propiedades de viscosidad y elasticidad del “mástico”, que es un compuesto formado por el fíller y el asfalto, y que define su comportamiento ante las deformaciones.
    • El filler está formado por todas las partículas que pasan la malla 200, es decir, de 75 micrones hacia abajo.
    • Por tales razones, es más acertado evaluar las cualidades que el mástico proporciona a la mezcla, en lugar de considerar aisladamente al ligante (asfalto).
    • La incorporación de fíller a la mezcla permite mejorar las propiedades del mástico, espesar el asfalto con el fin de aumentar su viscosidad, mejorar la adherencia y engrosar la lámina que recubre a los agregados, permitiendo retardar el envejecimiento.
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    Otra ventaja dentro del filler es que las partículas menores a 15 micrones (µm) quedan dentro de la película de asfalto y ahorran mucho asfalto.

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    Para lograr una mezcla asfáltica duradera es necesario contar con casa de
    bolsas, y con un sistema de reincorporación de filler a la mezcla

    Inclusive en mezclas muy expuestas al clima, como las drenantes y otras con alto contenido de vacíos, la función del mástico es trascendental, a pesar de ya no ser realmente un medio continuo que rellena los huecos de los agregados. En estas mezclas, el mástico otorga cohesión al conjunto, mejora la adhesividad agregados-asfalto y recubre los agregados con una lámina de mayor espesor que con asfalto sólo, disminuyendo de esta manera los procesos de oxidación y volatilización. De hecho, además del empleo de asfaltos modificados y de agregados de buena calidad, la adición de un fíller apropiado ha sido otro de los avances tecnológicos de las mezclas con granulometría discontinua, que han ganado tanta confiabilidad con el transcurso de los años.

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    ¿Porque una planta con lavadora propicia el desprendimiento?

    • En todas las plantas que usan lavadora es imposible tener control del filler (polvos), ya que son atrapados por el agua y terminan dentro de la pileta de lodos.
    • Debido a ésto la carpeta queda porosa, por lo que el agua la penetrará y esto ocasionará desprendimiento y desgranamiento
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    Prácticas necesarias después del mezclado:

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    Segregación, enfriamiento y oxidación de la mezcla
    cuando se usa banda transportadora para su elevación a la bacha de entrega

    Debe usarse un elevador de arrastre
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    Silos de almacenamiento y entrega

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    Transporte y tendido

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    Segregación térmica

    Variación de temperaturas
    fotos captadas con cámara termográfica
    • Los colores más rojos son los puntos más calientes, los colores más azules son puntos más fríos.
    • En la operación de compactación las partes más calientes quedan bien compactadas, las áreas frías no se compactan bien.
    • Las áreas frías, que no se compactan bien, quedan muy porosas (baja densidad) por lo que cuando llueva se va a formar un bache.
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    Los vehículos de transferencia

    re-homogeneizan la segregación granulométrica y la segregación térmica,
    y la mezcla vuelve a quedar perfecta
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