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LECHADAS BITUMINOSAS Y MICROAGLOMERADOS EN FRÍO (Basado en la ORDEN FOM 891/2004 y la propia experiencia) MANUAL DE CONSULTA TÉCNICAS EN FRÍO

Lechadas y Micros en Frio-1

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LECHADAS BITUMINOSAS Y

MICROAGLOMERADOS EN FRÍO

(Basado en la ORDEN FOM 891/2004 y la propia experiencia)

MANUAL DE CONSULTA

TÉCNICAS EN FRÍO

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LECHADAS BITUMINOSAS Y MICROAGLOMERADOS EN FRÍO (Basado en la ORDEN FOM 891/2004 y la propia experiencia)

1. DEFINICIÓN Las lechadas bituminosas y los microaglomerados en frío, para su empleo en tratamientos superficiales de sellado de pavimentos o/y mejora de la textura superficial, son mezclas fabricadas a temperatura ambiente con una emulsión bituminosa, áridos, agua y, eventualmente, polvo mineral de aportación y adiciones, cuya consistencia es adecuada para su puesta en obra y pueden aplicarse en una o varias capas. 2. CLASIFICACIÓN Se diferencian dos tipos de mezclas dentro de la familia de las lechadas bituminosas y otras dos en la de los microaglomerados en frío, en función del tamaño máximo de los áridos y el tipo de emulsión bituminosa que constituyen dichas mezclas:

Tipo de mezcla

Tamaño del árido (mm) Tipo de emulsión

LB-4 0 - 4 Convencional Lechada bituminosa LB-3 0 - 6 Convencional

LB-2 0 – 8 Modificada Microaglomerado en frío LB-1 0 - 12 Modificada

3. MATERIALES CONSTITUYENTES Son tres los materiales principales que componen las lechadas bituminosas:

• Emulsión bituminosa

• Árido

• Agua

También suelen emplearse:

• Polvo mineral de aportación

• Aditivo (controlador de rotura)

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3.1. Emulsiones bituminosas El tipo de emulsión bituminosa a emplear vendrá fijado en función de la zona térmica estival en que se encuentre y de la categoría de tráfico pesado, definidas en la Norma 6.1 IC de secciones de firme o en la Norma 6.3 IC de rehabilitación de firmes, y, salvo justificación en contrario, deberá estar incluido entre los que aparecen en la tabla siguiente:

TIPO DE EMULSIÓN BITUMINOSA

y cumplirán lo establecido en las especificaciones oficiales que figuran en los capítulos correspondientes del PG 3. 3.2. Áridos Los áridos se producirán o suministrarán en fracciones granulométricas diferenciadas, las cuales se acopiarán y manejarán por separado. La combinación de las distintas fracciones en las proporciones definidas en la fórmula de trabajo se realizará en el propio acopio empleando medios mecánicos que aseguren la homogeneidad de la mezcla resultante. Los áridos combinados se acopiarán por separado tomando las precauciones necesarias para evitar segregaciones o contaminaciones hasta el momento de la carga en el equipo de fabricación. 3.2.1. Árido grueso Se denomina árido grueso a la parte del árido total retenida por el tamiz 2mm de la UNE-EN 933-2. El árido grueso se obtendrá triturando piedra de cantera o grava natural. 3.2.1.1. Angulosidad (Partículas trituradas)

UNE-EN 933-5

CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO

PROPORCIÓN MÍNIMA DE PARTÍCULAS TRITURADAS

(% en masa)

T2 ó superior 100

T3 ó inferior 75

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3.2.1.2. Forma (Índice de lajas)

UNE-EN 933-3

CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO

VALOR MÁXIMO DEL ÍNDICE DE LAJAS

T2 ó superior 25

T3 ó inferior 30

3.2.1.3. Resistencia a la fragmentación (Coeficiente Los Ángeles)

UNE-EN 1097-2

CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO

MÁXIMO COEFICIENTE LOS ÁNGELES

T0 y T1 20

T2, T3 y arcenes 25

T4 30 Para las categorías de tráfico pesado inferior a T2, cuando la lechada bituminosa tenga la finalidad exclusiva de sellar un pavimento, el valor máximo del coeficiente Los Ángeles no deberá ser superior a treinta (30).

3.2.1.4. Resistencia al pulimento (Coeficiente de pulimento acelerado)

UNE 146130 anexo D

CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO

MÍNIMO COEFICIENTE DE PULIMENTO ACELERADO

T2 ó superior 0.50 T3 ó inferior 0.45

Podrá utilizarse árido grueso con coeficiente de pulimento acelerado no inferior a cuarenta centésimas (0,40), en los siguientes supuestos:

• En arcenes, para categorías de tráfico pesado T3 y T4 • En la primera capa de una lechada bituminosa multicapa, cuando la

segunda capa se aplique de forma inmediata 3.2.1.5. Limpieza (Contenido de impurezas) El árido grueso deberá estar exento de terrones de arcilla, materia vegetal, marga u otras materias extrañas.

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3.2.2. Árido fino Se denomina árido fino a la parte del conjunto de fracciones granulométricas cernida por el tamiz 2mm y retenida por el tamiz 0,063mm de la UNE-EN 933-2. El árido fino deberá proceder de la trituración de piedra de cantera o grava natural en su totalidad, o en parte de yacimientos naturales. El árido fino será de la misma naturaleza que el árido grueso y deberá cumplir las condiciones exigidas a éste sobre limpieza, coeficiente Los Ángeles y coeficiente de pulimento acelerado. 3.2.3. Polvo mineral Se define como polvo mineral a la parte del conjunto de fracciones granulométricas (árido y productos minerales de aportación) cernidas por el tamiz 0,063mm de acuerdo con la UNE-EN 933-1. 3.2.3.1. Procedencia Podrá suplirse el polvo mineral incluido en el árido grueso y fino con un producto comercial o especialmente preparado, cuya misión sea acelerar el proceso de rotura de la emulsión o activar la consecución de la cohesión de la lechada bituminosa. Las proporciones y características de esta aportación se fijarán en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares 3.2.4. Árido combinado Se define como árido combinado al obtenido mezclando las distintas fracciones de los áridos gruesos, finos y el polvo mineral, según las proporciones que se fijen en la fórmula de trabajo. 3.2.4.1. Equivalente de arena

UNE-EN 933-8

El equivalente de arena del árido combinando, según las proporciones fijadas en la fórmula de trabajo, y antes de la eventual incorporación de polvo mineral de aportación deberá ser:

> 40 si la emulsión bituminosa empleada es aniónica > 60 si la emulsión bituminosa empleada es catiónica

3.2.4.2. Granulometría

UNE-EN 933-1

La granulometría del árido combinando deberá estar comprendida dentro de alguno de los husos granulométricos fijados en la tabla siguiente:

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HUSOS GRANULOMÉTRICOS

3.3. Agua El agua utilizada cumplirá las especificaciones del artículo 280 de PG-3. 3.4. Polvo mineral de aportación Con el fin de proporcionar a la mezcla un equilibrio entre manejabilidad y cohesión, se podrán utilizar polvos minerales como la cal o el cemento. 3.5. Aditivo (controlador de rotura) Con ellos conseguimos regular y controlar en la mezcla la velocidad de rotura de la emulsión al contacto con los áridos. 4. ELECCIÓN DEL TIPO DE MEZCLA - PROPIEDADES Antes de proyectar una obra con lechada bituminosa y/o microaglomerado en frío, conviene aclarar que ambas son mezclas destinadas únicamente a mejorar las condiciones superficiales de la carretera sin aporte de capacidad portante al paquete del firme. Para realizar una correcta elección del tipo de mezcla a aplicar deberemos fijarnos principalmente en sus propiedades:

Lechada bituminosa Microaglomerado en frío

CERNIDO ACUMULADO (% en masa)

TAMICES UNE-EN 933-2 (mm) TIPO DE

MEZCLA 12,5 10 8 6,3 4 2 1 0,500 0,250 0,125 0,063

LB-1

LB-2

LB-3

LB-4

100

-

-

-

85-98

-

-

-

77-92

100

-

-

-

80-95

100

-

55-74

60-84

75-90

100

35-55

40-64

55-75

77-92

25-41

25-45

40-60

53-74

15-30

15-31

25-45

35-56

9-20

10-22

15-30

20-40

5-12

6-14

8-20

12-26

3-7

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4.1. Lechada bituminosa (conservación) La propiedad fundamental que tienen las lechadas bituminosas es la de aportar a las carreteras soluciones para su conservación, dado que sellan e impermeabilizan, regenerando las capas bituminosas envejecidas y deterioradas superficialmente:

• Corrigen envejecimientos prematuros

• Alargan la “vida útil” del firme

• Evitan la entrada de agua en el núcleo del pavimento

4.2. Microaglomerado en frío (seguridad vial)

Adicionalmente a las propiedades que poseen las lechadas, los microaglomerados en frío se caracterizan y se aprecian por su macrotextura, aportando a las carreteras soluciones para la seguridad vial:

• Evitan pérdidas de textura superficial

• Corrigen pavimentos deslizantes en:

� Superficies con áridos pulimentados

� Carreteras con trazados sinuosos

� Tramos de frenada habitual por retenciones

Por la tanto, los microaglomerados en frío tienen la propiedad de mejorar la textura superficial deteriorada por desgaste y/o pulimento, dotando al pavimento de una capa de rodadura antideslizante, diminuyendo notablemente el índice de accidentalidad con suelo húmedo.

5. CRITERIOS DE DISEÑO Deben tenerse en cuenta los siguientes criterios fundamentales de diseño:

• Estado del pavimento a tratar

• Tráfico que soportará el tramo

• Climatología

• Objetivo que queremos conseguir con el tratamiento

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6. DOTACIÓN Y CAMPO DE APLICACIÓN

TIPO DE MEZCLA LB-1 LB-2 LB-3 LB-4

DOTACIÓN MEDIA (kg/m2) 14 - 18 11 - 14 8 - 11 5 - 8

CAPA EN QUE SE APLICA 2ª ó única cualquiera 1ª ó única

BETÚN RESIDUAL (% en masa del árido) EMULSIÓN al 60% de betún

5 - 6,5

8,5 -10,5

5,5 – 9

9 - 15

6 – 10

10 - 16

9 -12

15 - 20

AGUA DE AMASADO

(% en masa del árido, incluyendo la de la emulsión)

8 - 12 10 - 15 10 - 20

CAMPO DE APLICACIÓN T0 a T2 y

T3 y T4 (en vías de servicio)

T2, T3, T4 1ª capa Arcenes

de T0 a T2

Arcenes de T3 y

T4, Sellado, 1ª capa

(*) Cuando la superficie a tratar fuera de textura fina y lisa, y no fuera posible, o aconsejable, mejorarla mediante un fresado de pequeño espesor, para permitir una mejor adherencia al pavimento, será preceptivo aplicar al menos dos (2) capas, la primera será tipo LB3 (categorías de tráfico pesado T0 a T2), o LB4 (resto de categorías de tráfico pesado). (**) Se tendrán en cuenta las correcciones por peso específico y absorción de los áridos, si son necesarias. 7. EJECUCIÓN DE LAS OBRAS La ejecución de las obras con lechada bituminosa y/o microaglomerado en frío, incluye las operaciones siguientes:

• Estudio de la lechada bituminosa y obtención de la fórmula de trabajo • Preparación de la superficie que va a recibir la

mezcla

• Fabricación de la lechada bituminosa de acuerdo con la fórmula propuesta

• Extensión de la lechada bituminosa

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8. FÓRMULA DE TRABAJO La fórmula de trabajo señalará:

• La granulometría de los áridos combinados, empleando los tamices establecidos en l el apartado 3.2.4.2 y, en su caso, los porcentajes de las distintas fracciones a emplear en la mezcla.

• La proporción de agua de preenvuelta, referida a la masa total de los

áridos.

• El tipo de emulsión bituminosa.

• La dosificación de emulsión bituminosa, referida a la masa total de los áridos.

En caso necesario: • El tipo de polvo mineral de aportación y su dosificación, referida a la masa

total de los áridos.

• El tipo de aditivo controlador de rotura u otro tipo de adiciones y su correspondiente dosificación.

La evaluación de la mezcla resultante deberá realizarse siguiendo los criterios marcados en la tabla siguiente:

CATEGORÍA DE TRÁFICO ENSAYO

T0 y T1 T2 T3 T4

Consistencia (NLT-317) (cm) 0 a 2

Par de torsión mín. a los

60 min. (NLT-323) (Kg/cm) 20 - -

Pérdida máx, en abrasión

por vía húmeda (NLT-320) (g/m2) 450 550 650 750

9. EQUIPO DE FABRICACIÓN Y EXTENSIÓN La lechada bituminosa se fabricará en mezcladoras móviles autopropulsadas que simultáneamente realizarán la extensión.

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El equipo dispondrá de los elementos para realizar o facilitar la carga de todos los materiales (áridos, emulsión, adiciones, etc.), así como de la capacidad de carga necesaria para realizar aplicaciones en continuo de más de quinientos metros (500 m).

El mezclador será de tipo continuo, y los tanques y tolvas de los distintos materiales deberán tener su salida sincronizada con él, con los tarados y contrastes necesarios para lograr la composición correspondiente a la fórmula de trabajo. Del mezclador pasará la lechada bituminosa a la caja repartidora a través de una compuerta regulable, provista del número de salidas necesario para distribuir uniformemente la lechada bituminosa en la caja repartidora. La extensión de la lechada bituminosa se realizará por medio de una caja repartidora o rastra, remolcada sobre la superficie a tratar, generalmente por el equipo que lleva la mezcladora.

Dicha rastra será metálica, de anchura regulable, y deberá estar dotada de dispositivos de cierre laterales y de una maestra final de goma, regulable en altura, la cual deberá ser renovada cuantas veces resulte preciso. También deberá llevar en su interior un dispositivo que reparta uniformemente la lechada bituminosa ante la maestra.

10. EXTENSIÓN DE LA MEZCLA Se establecerá la anchura a extender en cada aplicación. El avance de los equipos de extensión se hará paralelamente al eje de la vía, con la velocidad conveniente para obtener la dotación prevista y una textura uniforme. Cuando se extienda la lechada bituminosa por franjas longitudinales, entre cada dos (2) contiguas deberá establecerse un solape de diez centímetros (10cm). En el caso de aplicaciones de segunda capa, los solapes de la primera y la segunda capa no deberán coincidir para evitar una dotación excesiva. Al finalizar la extensión de cada franja se realizará una junta transversal de trabajo, de forma que quede recta y perpendicular al eje de la vía. En determinadas aplicaciones con lechadas bituminosas o microaglomerados en frío, se podrá prever el empleo de compactadores de neumáticos.

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11. ESPECIFICACIONES DE LA UNIDAD TERMINADA La superficie de la capa deberá presentar una textura uniforme y exenta de segregaciones. La macrotextura superficial, según la NLT-335, y la resistencia al deslizamiento, según la NLT-336, salvo justificación en contrario, no deberán ser inferiores a los valores indicados en la tabla siguiente:

TIPO DE MEZCLA CARACTERÍSTICA

LB1 LB2 LB3 LB4

MACROTEXTURA SUPERFICIAL (*) NLT-335 Valor mínimo (mm)

1,1 0,9 0,7 0,5

RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO (**) NLT-336 CRT mínimo (%)

65 60 55

(*) Medida en los 15 días siguientes a la extensión del microaglomerado en frío o la lechada bituminosa. (**) Medida una vez transcurridos dos meses de la aplicación del microaglomerado en frío o la lechada bituminosa.