Información Técnica

Las vías de acceso juegan un papel crítico en la infraestructura competitiva en todos los niveles de gobierno. Como se señala en la figura de abajo, El Ciclo de Vida del pavimento rígido (PCC) es tal que la rehabilitación a tiempo es fundamental para asegurar carreteras de alta calidad sin incurrir en costos significativos a largo plazo.

La rehabilitación de los pavimentos existentes se encuentra entre las prioridades más importantes que enfrentan las autoridades de transporte local, regional y nacional. El uso de revestimientos de una Mezcla de Asfalto Caliente (HMA) ofrece una solución económica y a largo plazo para el reto de la rehabilitación del pavimento y ha sido así por décadas. Los revestimientos de Mezcla de Asfalto Caliente (HMA) aumentan la capacidad estructural de los sistemas de pavimento existentes y mejoran el rendimiento del pavimento funcional a largo plazo, mejorando la conducción, la reducción del ruido y el aspecto estético.

Históricamente, el mayor impedimento para la eficacia del revestimiento HMA en pavimento PCC ha sido grietas reflexivas en el revestimiento con el paso del tiempo. La siguiente figura describe el ciclo típico de la reflexión de grietas cuando el asfalto se sobrepone directamente sobre el pavimento rígido (PCC) (sin rublización de resonancia). Reflective Cracking

El mejor método para eliminar la grieta de reflexión en un revestimiento HMA sobre un pavimento PCC es el de fracturar las placas antes del revestimiento HMA. Las técnicas de “fracturación de placas” han probado ser un excelente método para la preparación del pavimento PCC antes del revestimiento con HMA. La rublización de resonancia ha sido utilizada alrededor del mundo para eliminar el agrietamiento reflectivo en revestimientos HMA en PCC. Este proceso es logrado por medio de la fracturación de la placa de pavimento en piezas fragmentadas de enclavamiento, resultando en la destrucción de la acción ya existente en la placa de pavimento rígido (PCC). Con la tecnología resonante de Quasco, nuestro proceso de fracturación se destaca de la siguiente manera:

Refuerzo de la barra de acero, si está presente en el pavimento PCC, es completamente despegada del concreto con rublización de resonancia. Este proceso de rublización es aplicable a todos los tipos pavimento rígido (PCC).

La rublización de resonancia ha probado ser la forma más económica y exitosa para eliminar el agrietamiento de reflexión. La reducción eficaz de la longitud de la placa resulta en movimientos mínimos horizontales en las juntas y grietas debido a cambios de temperatura y humedad. Esto en gran medida minimiza las fuerzas de tracción y cizallamiento que ocurren normalmente en en la parte inferior del revestimiento HMA.

La gráfica siguiente muestra la relación del módulo de la placa rublizada (EPCC) tanto en la dificultad functional causada por el agrietamiento de reflexión como en los requisitos estructurales de revestimiento. A medida que el módulo pavimento rígido (PCC) rublizado disminuye (la placa se vuelve más intensamente fracturada), la probabilidad de tener problemas de agrietamiento de reflexión en el revestimiento HMA es reducida significativamente. Sin embargo, a medida que el módulo fracturado pavimento rígido (PCC) disminuye, la capacidad estructural de las placas PCC fracturadas también disminuye, lo que requiere un revestimiento HMA más grueso. El objetivo final es reducir el valor EPCC a un valor mínimo o crítico de tal manera que no se ocurra el agrietamiento de reflexión, pero no un valor tan bajo que la capacidad de la placa fracturada es reducida a un punto en que un HMA de revestimiento excesivamente grueso sea requerido. La rublización de resonancia logra el rango deseado de escombros señalado en la gráfica siguiente.

Estudios han demostrado consistentemente que carreteras rublizadas con un revestimiento de asfalto tienen un vida útil de más de 20 años, mientras que cuestan 50% menos que el costo de romper y reemplazar mientras adquieren solo ≈ 20% de tiempo de inactividad. Nuestra maquinaria de rublización hacen un promedio de 7,000 metros cuadrados por día de trabajo.

Luego de que el pavimento rígido (PCC) ha sido rublizado, un tráfico de carga pesada no causará reflexión de la placa siempre y cuando el hormigón sea fracturado con tecnología resonante la cual retiene el módulo más alto, el major coeficiente estructural, y la habilidad para distribuir la carga de la superficie sobre una base más amplia. Lograr todo esto requiere que el concreto sea fracturado en el plano de cizallamiento, es decir, a un ángulo de 40 grados. Este patrón asegura un mayor módulo comparado con un modelo de fractura vertical. El método distribuye la carga de tráfico sobre un area mayor y conduce a un módulo mayor que el que se puede lograr con otros métodos de fractura.

El coeficiente estructural de una base de piedra picada es típicamente .14, una base estabilizada es .25, y la de una placa con rublizada resonante en una base de material substancial varía entre .25 a .28. Las placas apoyadas solo por la arena o material base no consolidado producirán un coeficiente estructural de .16 a .25. Pavimentos fracturados probados con el método de Deflectómetro de Disminución de Peso (FWD) han demostrado que la fuerza inherente de la capa fracturada está entre el 150% y el 300% de la distribución eficaz de la carga comparado con una base de piedra picada densa clasificada de alta calidad.

LA fuerza del pavimento rígido (PCC) fracturado (medido por el FWD) ha sido posteriormente probado y ha mejorado año tras año. Estas medidas de deflexión cada vez mejores son el resultado de las partículas más pequeñas producidas por la fractura de resonancia cerca de la superficie del PCC que son continuamente impulsadas a lo profundo en las líneas de fractura causadas por el tráfico y la vibración resultante.

Por supuesto la pregunta siempre es, ¿“cuanto asfalto en general necesito si utilizo rublización de resonancia para mi proyecto de rehabilitación? Nuestra respuesta siempre es…bueno, depende (de muchos factores)”

Sinembargo, encontramos que este diagrama es una buena guía para ser usada como punto de referencia (De las guías de Diseño de Rublización y Construcción en Rublización y Revestimiento de Pavimentos PCC con la Asociación Nacional de Pavimentos de Asfalto de Mezcla Caliente) considerado un análisis de Nivel 1:

Todos los modos de pavimentos de fractura de hormigón; Rublización

Grosor de revestimiento HMA requerido (en pulgadas)
Presione aquí para descargar.

Para un enfoque más exhaustivo, véase este análisis de nivel 2 que es un análisis de ingeniería mejorado para trabajos más complejos que requieran más contribuciones.

Drenaje

La entrada de agua en estructuras de pavimento ha sido una fuente de reducción de la vida de servicio desde que se construyeron las primeras carreteras. Lo mismo es cierto para carreteras rehabilitadas con tecnología de fractura resonante. Es importante instalar drenajes como parte del proceso de rehabilitación. Los principios del manejo del drenaje para las estructuras del pavimento no han cambiado radicalmente desde que AASHTO publicó en el 1986 la Guía para el Diseño de Estructuras del Pavimento.

Las medidas de drenaje positivas se definen como bases permeables y el sistema de recolección y descarga de agua requeridos para estas bases. Por lo general son sinónimos de las características del drenaje interno o subsuperficial (bajo el desagüe) del pavimento.

Los bordes de drenaje están diseñados en una amplia variedad de formas, pero están generalmente entre 18 y 24 pulgadas de profundidad, 12 pulgadas de ancho, y se alinean con un fieltro u otros tipos de filtro de tela. Colocado en el fondo de la zanja puede ser un tubo de PVC perforado de 4 pulgadas o un tubo cubierto de geotech el cual es cubierto con agregado o gravilla. Aproximadamente en cada una a trecientas yardas hay líneas laterales para drenar el agua recogida en la carretera.

La diferencia en el potencial de un drenaje de borde en comparación con una represa de tierra permite que el agua drene lejos de debajo de la placa resultando en una base seca y más firme, por ejemplo, un módulo más alto. Las pequeñas vibraciones del movimiento del tráfico moviéndose encima de la carretera facilitan el movimiento del agua previamente atrapada. Es importante que el material base no sea invadido por hormigón roto. Cada lugar de la base que es invadido, es potencialmente un colector de agua que no se drenará fácilmente al sistema de drenaje del borde. Esto se logra con rublización resonante, mientras que no se logra no con otros métodos.

Las 2-3 pulgadas de la parte superior de una placa rublizada drenan. El desagüe del borde correctamente diseñado se extiende hasta la capa drenable para que el agua pueda salir de la carretera. Las 6-8 pulgadas del fondo de una sección rublizada son impermeables al agua que pueda venir desde arriba. Esto nunca llega a la base o sub-base con rublización de resonancia.

Un diseño típico de drenaje borde retro equipado para una carretera rublizada se ve así:

Retro Fitted Drain

Recursos Adicionales

En términos de investigación de drenaje, recomendamos los siguientes recursos: