MAQUINARIA DE PAVIMENTACIN
Es posible clasificar los tipos de pavimentos en cuatro
categoras principales:
Pavimentos flexibles: Pavimentos conformados por una carpeta
bituminosa la cual se apoya, generalmente, en dos capas no rgidas,
la base y la subbase, dependiendo de cada caso en particular el s
se puede prescindir de una capa u otra.
Pavimentos semi-rgidos: Este pavimento tiene similar estructura
a un pavimento flexible. La diferencia recae en la rigidizacin
artificial de la carpeta con un aditivo (asfalto, emulsin, cemento,
entre otros). El uso de estos aditivos corrige o modifica las
propiedades mecnicas de los materiales locales que pueden no ser
aptos para la confeccin de las capas del pavimento.
Pavimentos rgidos: Estn constituidos por una losa de hormign
apoyada sobre la subrasante o sobre una subbase del pavimento
rgido, de material seleccionado.
Al ser un material muy rgido y de alto mdulo de elasticidad, la
distribucin de los esfuerzos se produce en una zona muy amplia. La
resistencia de las losas es la propiedad que le da capacidad
estructural al pavimento, por lo que el apoyo de las capas
inferiores no influye significativamente en el diseo del espesor
del pavimento.
Pavimentos articulados: Estos pavimentos estn compuestos por una
capa de rodadura confeccionada con bloques de hormign prefabricados
(adoquines), de espesor uniforme y de iguales dimensiones. La capa
de rodadura puede ir apoyada sobre una capa delgada de arena, y sta
a su vez sobre una capa de base granular o directamente sobre la
subrasante.
En trminos de esta clasificacin, los pavimentos asflticos estn
considerados como pavimentos flexibles y/o semi-rgidos.
ESTRUCTURA
Subbase granular
Es la capa que se encuentra entre la subrasante y la base del
pavimento asfltico. Funciona como una capa de transicin que evita
que los materiales de la subrasante y la base se mezclen entre s y
que los finos de la subrasante afecten la base, disminuyendo su
calidad. Debe ser capaz de drenar el agua que ingresa por la
carpeta asfltica, proporcionar resistencia al pavimento, soportando
los esfuerzos que son transmitidos por las cargas a los que est
sometida la estructura y permite disminuir las deformaciones que se
pueden producir en la superficie del pavimento producto de cambios
volumtricos en la subrasante. Estos cambios se pueden deber a
expansiones del suelos, cambios extremos de temperatura, entre
otros. Para esto debe tener un espesor de mnimo 12 centmetros. Esta
capa debe compactarse en terreno por lo menos al 95% de la DMCS
(Densidad Mxima Compactada Seca) del ensayo Proctor modificado.
Base granular
Es la capa que se encuentra entre la subbase y la carpeta
asfltica. Constituye la capa ms importante del pavimento asfltico
por lo que sus materiales deben ser de alta calidad. Su funcin
principal es resistir y transmitir los esfuerzos producidos por las
cargas debidas al trnsito hacia la subbase y subrasante. La
granulometra del material utilizado debe permitir obtener una
densidad alta y la fraccin gruesa debe ser obtenida mediante
trituracin mecnica. Debe estar formada por una capa de entre 12 y
30 centmetros (los espesores mayores se compactan en capas), cuya
compactacin debe lograr que la DMCS sea por lo menos igual a la
obtenida con el ensayo Proctor modificado.
Carpeta asfltica
Es la capa superior del pavimento asfltico, situada sobre la
base granular. Es una capa uniforme, estable y (en lo posible)
impermeable, que permite el trnsito vehicular y evita al mismo
tiempo, los efectos abrasivos que estas cargas repetitivas puedan
provocar. Posee una resistencia suficiente para que en conjunto con
las capas subyacentes logren la capacidad estructural necesaria del
pavimento.
Riegos asflticos
Los riegos asflticos son capas rociadas de emulsin asfltica que
aportan vida til a la superficie pavimentada, impermeabilidad,
resistencia al desgaste de la carpeta asfltica y son tiles en el
mantenimiento de pavimentos desgastados o disgregados, entre otros.
Estos riegos no requieren utilizacin de agregados. Comnmente se
efecta el riego de la emulsin asfltica empleando un camin Cisterna,
el cual debe tener una bomba para conseguir un riego uniforme.
Riego de imprimacin:
Es la aplicacin de un ligante o emulsin asfltica sobre una
superficie no bituminosa, con el fin de prepararla para recibir un
tratamiento asfltico. Este riego penetra en la superficie cerrando
los poros y otorgndole impermeabilidad, reforzando y endureciendo
la superficie tratada. Favorece la adhesin entre la base y la
carpeta asfltica.Riego de liga
Consiste en la aplicacin de una emulsin asfltica sobre una capa
bituminosa, sobre la cual se pondr otra capa asfltica. Su principal
funcin es lograr adherencia entre las capas para que stas trabajen
en conjunto y no se presenten deslizamientos que afecten al
pavimento. Es importante que el riego de liga sea delgado para
lograr la unin adecuada entre las capas. Un exceso de riego podra
provocar la exudacin del asfalto a travs de la capa superior. El
tiempo aproximado de espera para colocar la siguiente capa asfltica
es de 30 minutos despus de distribuida la emulsin.
Riego en negro
Corresponde a la aplicacin de una emulsin asfltica sobre
pavimentos, nuevos o antiguos. En el primer caso se utiliza para
sellar huecos superficiales, y en el caso de pavimentos antiguos es
ideal para rejuvenecerlos cerrando huecos y pequeas grietas
superficiales. Es recomendado para pavimentos expuestos a trnsito
ligero.
Riego antipolvo
Corresponde a la aplicacin de una emulsin asfltica sobre una
superficie que no ha sido tratada. Su funcin principal es eliminar
el polvo provocado por el trnsito vehicular. Se utiliza
principalmente en caminos de tierra para cohesionar el material
suelto.
Riego de curado
Corresponde a la aplicacin de una emulsin asfltica sobre una
capa estabilizada con cemento. Tiene como objetivo retardar la
evaporacin del agua de la mezcla, facilitando el fraguado y
evitando la formacin de fisuras.
Riego de sellado
Consiste en la aplicacin de una emulsin asfltica sobre una
superficie asfltica, seguida de una distribucin de arena, agregado
fino o polvo de trituracin. Su funcin es impermeabilizar la carpeta
asfltica, protegindola de las condiciones climticas y de
trnsito.
Tratamientos superficiales simple y doble
El tratamiento superficial simple consiste en la aplicacin de
una capa delgada de emulsin asfltica sobre la superficie de un
pavimento, seguida por la distribucin y compactacin de una capa de
agregados ptreos de hasta 2,5 centmetros de espesor. El tratamiento
superficial doble consiste en la aplicacin de dos tratamientos
superficiales simples de distintas caractersticas. Son econmicos,
fciles de construir y tienen una larga duracin, pero estn limitados
a trnsito liviano y medio.
MAQUINARIA PARA PAVIMENTACIN ASFLTICA
Camin tolva o volquete Los camiones tolva poseen un gran depsito
metlico trasero montado sobre el chasis del vehculo que sirve para
el transporte de los ridos y mezclas asflticas. Para su correcto
uso se deben realizar mantenciones peridicas, teniendo especial
cuidado en el sistema hidrulico que eleva la caja trasera, ya que
el lquido hidrulico afecta la adherencia entre las capas
granulares. Para el transporte de las mezclas asflticas se debe
aplicar un lubricante en la tolva del camin para evitar que la
mezcla fresca se adhiera a la caja. Adems esta debe cubrirse con
una carpa para evitar el enfriamiento rpido de la mezcla. El
vaciado de la mezcla debe ser a velocidad constante y
lentamente.
Motoniveladoras Las motoniveladoras son usadas para esparcir y
nivelar las distintas capas de la estructura del pavimento gracias
a una cuchilla de acero que se encuentra en el centro de la mquina
(traslacin en su mismo plano, ascenso, descenso, rotacin respecto a
un eje vertical y horizontal). Muchas de estas maquinarias poseen
en su parte posterior un escarificador (tipo de rastrillo de acero
con grandes dientes encorvados). Tiene un alto rendimiento y
velocidad de esparcido (entre 1,8 km/h y 8 km/h). Antes de comenzar
cada etapa de la pavimentacin debe realizarse una revisin de la
maquinaria, los puntos ms importantes a supervisar son: - Correcto
funcionamiento de la cuchilla de acero - Funcionamiento de las
ruedas: tanto las ruedas delanteras como las traseras juegan un rol
crucial en el funcionamiento de la motoniveladora. Las ruedas
delanteras son las encargadas de absorber los empujes transversales
y las ruedas traseras absorben las irregularidades del perfil.
Compactadores Esta maquinaria es utilizada luego del extendido
de las diferentes capas de la estructura con el fin de lograr las
densidades requeridas y as obtener las mximas resistencias. Las ms
utilizadas en el rubro son: - Compactador vibratorio tipo rodillo
vibratorio
Maquinaria utilizada para la compactacin de capas relativamente
gruesas gracias a que las vibraciones producen una mejor
compactacin, especialmente en suelos no cohesivos. Est compuesta de
uno o dos rodillos de llanta lisa que ejercen una fuerza de
compactacin que es combinacin de su peso y de la vibracin de sus
rodillos. Estos poseen un dimetro que vara entre 0,9 m y 1,5 m y un
ancho entre 1,2m a 2,4m. Su peso en orden de trabajo vara entre 2 y
12 toneladas aproximadamente. Las unidades que poseen un rodillo
liso son propulsadas por ruedas neumticas, y en aquellas que poseen
dos rodillos lisos, la fuerza es ejercida por ambos tambores. La
vibracin es generada por cargas excntricas ubicadas en los
rodillos. Se recomienda que la frecuencia y amplitud de la
vibracin, adems de la velocidad produzcan por lo menos 30 golpes de
vibracin por cada metro de compactacin para obtener una superficie
lisa. Siempre es necesario construir canchas de prueba para
determinar la frecuencia necesaria para cada granulometra de la
mezcla asfltica.
Rodillos lisos estticos Al igual que los rodillos vibratorios
poseen una o dos llantas metlicas lisas para la compactacin de las
capas o mezclas asflticas. La fuerza de compactacin es ejercida
solamente por la carga esttica lineal, es decir, su peso. Por esta
razn es necesario que estas mquinas sean ms pesadas que los
rodillos vibratorios. El peso total de un rodillo liso esttico vara
entre 3 toneladas y 14 toneladas. Al ejercer menor fuerza de
compactacin se realizan capas ms delgadas y se realiza un mayor
nmero de pasadas por cada capa. Se recomienda que el traslape entre
pasadas sea de al menos la mitad del ancho del rodillo para lograr
una compactacin uniforme. Entre sus ventajas se encuentran la
facilidad de manejo de la mquina, su economa y el menor riesgo de
rotura de ridos.
Rodillos neumticos: Los rodillos autopropulsados de este tipo
poseen dos filas de 3 a 6 ruedas. La presin de compactacin que
ejercen los neumticos es alta y permite capas de grosores
considerables. La textura superficial de los neumticos le otorga al
pavimento la rugosidad necesaria para obtener una buena adherencia
entre capas sucesivas.
Distribuidor de asfalto Consiste en un camin con un tanque
aislado con sistema de calefaccin y un irrigador de asfalto para
aplicaciones en frio o en caliente. La capacidad del tanque vara
entre 3000 y 20000 litros. El irrigador de asfalto consiste en un
sistema de barras de riego ubicadas en el extremo final del tanque.
Sus longitudes van desde 3 m hasta 8 m en los distribuidores ms
grandes.
Para el sistema de calefaccin, generalmente del tipo fuel-oil,
se cuenta con un termmetro para la aplicacin del asfalto en la
temperatura correcta. La velocidad de aplicacin debe ser la
adecuada para mantener una distribucin uniforme en la totalidad de
su ancho. Se utiliza para la aplicacin de asfalto, ya sea cemento
asfltico, asfalto lquido o emulsiones y para riegos asflticos. Para
la humectacin de ridos tambin se utilizan este tipo de camiones
cisterna de riego en las diferentes capas del pavimento.
Terminadora de asfalto o pavimentadora: La mquina pavimentadora
es la encargada de distribuir y darle forma al asfalto. Consta de
una unidad tractora y una unidad extendedora. La unidad tractora
produce la fuerza motriz y posee una tolva para recibir el material
y transportarlo hacia la unidad extendedora. Se compone de brazos
extendedores, una placa maestra, un dispositivo compactador,
sensores de pendiente y un dispositivo de regulacin de espesor. La
regulacin del espesor se consigue variando la inclinacin de la
placa maestra hasta conseguir un punto de equilibrio de fuerzas.
Las velocidades de aplicacin varan entre 1 km/h y 10 km/h.
Barredoras Estas mquinas autopropulsadas poseen brazos
hidrulicos con rodillos de fibra natural, de acero o sintticas con
una dureza tal que no dae la superficie del pavimento. Se utilizan
antes de la colocacin de riegos o capas asflticas con el fin de
eliminar las partculas sueltas, polvo o cualquier material que
pueda afectar la adherencia entre capas.Las velocidades usuales de
trabajo son de 3 km/h a 4 km/h y el nmero de pasadas normal es de 3
a 4 para lograr una limpieza correcta de la superficie. Cabe
destacar que previo a la utilizacin de cualquier maquinaria es
importante una revisin exhaustiva de sus componentes y su
funcionamiento. La limpieza de cada una de sus partes condiciona el
correcto funcionamiento de la maquinaria y una buena ejecucin de la
obra.
RetroexcavadoraEsta maquinaria puede esta montada o no en un
equipo de propulsin similar al de gra o sobre la base de un
tractor, tiene varias caractersticas peculiares de diseo. El equipo
va sostenido sobre una cinta de oruga o sobre ruedas, y tiene
miembros salientes, a manera de pontones, para lograr estabilidad
durante la excavacin , recoleccin y la distribucin de carga. El
mecanismo de excavacin tiene una pluma, un miembro o excavador con
el cucharn instalado en un extremo exterior, y cables o cilindros
hidrulicos para controlar los movimientos.
CRITERIO GENERAL DE SELECCIN DE EQUIPOS
Para realizar una correcta seleccin de equipos se debe
considerar un amplio espectro de factores, entre los que se puede
citar el diseo estructural de la ruta a construir con sus distintas
estructuras bsicas, los materiales disponibles, los rendimientos
parciales para la ejecucin de cada tem de la estructura, las
exigencias de calidad, la versatilidad de los equipos
preseleccionados para cada trabajo, su rentabilidad, etc.
Entre estosfactores, se analizar brevemente la influencia del
paquete estructural de diseo, las caractersticas y especificaciones
de obra y los plazos de ejecucin.
CONCLUSION
El correcto empleo de maquinaria, sea cual sea la metodologa
empleada, conduce directamente a que el proyecto posea una
tendencia a lograr un mayor xito. Sin embargo, a la hora de
comparar, cabe destacar que los mtodos ms modernos conllevan a una
optimizacin del tiempo requerido debido a sus sofisticadas
capacidades de mltiples funciones como lo es el caso de la
Extendedora con encofrado deslizante, conllevando entonces a una
reduccin del presupuesto estimado en funcin de los obreros
necesarios a contratar, limitndose tan solo a buscar personal
capacitado requerido para manipulacin de la maquinaria. No
obstante, el Mtodo Clsico es considerablemente til a la hora de
referirse a obras viales urbanas en donde el ingreso de la
maquinaria es complicado, destacando entonces su ventaja de ser una
metodologa prctica al momento de emplearse. En cuanto a la obra
vial en s, los pavimentos de hormign se caracterizan por poseer una
alta resistencia en comparacin a otros tipos de pavimentos. Sin
embargo, la calidad del camino radica principalmente en poseer un
correcto fundamento en su estructura. De ser as, el desempeo de la
va tendr menos posibilidades de errar y, en consecuencia, de
recibir reparaciones y mantenciones a futuro.
CLASIFICACION DE SUELOS
Objetivos : Establecer un lenguaje comn y relacionar propiedades
con determinados grupos de suelos. Se considera el suelo como
materialCLASIFICACION DE SUELOS USCSEl mtodo del Sistema Unificado
de Clasificacin de Suelos, requiere obtener la informacin
pertinente sobre algunas las caractersticas esenciales del suelo a
estudiar. Esta informacin se obtiene a partir de dos pruebas de
laboratorio normadas por la ASTM International, las pruebas
necesarias para obtener los datos para poner clasificar el suelo
son el contenido de humedad, el anlisis granulomtrico y los lmites
lquido y plstico y el ndice de plasticidad. Los cuales permiten
obtener la distribucin de tamaos de partcula del suelo y los
contenidos de humedad de frontera entre diferentes estados de
consistencia.Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos :
Si Ret. #4 50% Ret. #200, hay ms arena que grava, por lo que es
un suelo tipo arena. - 3.2. Determinar si G S est limpia,
intermedia o sucia: - Limpia, si el % pasa #200 es < 5%.
Determinar si es W P. - Intermedia, si el % pasa #200 est entre 5 y
12%. Determinar si es W P. Determinar si est contaminada con M C. -
Sucia, si el % pasa #200 es > 12%. Determinar si est contaminada
con M C. Para determinar si el suelo es W o P se utiliza el Cc y el
Cu. - Para las gravas, es W si u >4 ,1 Fino La evaluacin se
complementa mediante el IG :IG = (F 35) (0,2 + 0.005 (Wl 40)) +
0,01 (F 15) (IP 10).
En que:
F=Porcentaje que pasa por 0.08 mm, expresado en nmeros enteros
basado solamente en el material que pasa por 80 mm.Wl=Lmite
Lquido.IP=ndice de Plasticidad.
*Se informa en nmeros enteros y si es negativo se informa igual
a 0.Este tipo de clasificacin es mas usada para definir calidad de
suelos empleados para la confeccin de terraplenes, material de
subrasante, subbases y bases. Luego de obtenido el Indice de Grupo
con la formula anterior, se ingresa a la siguiente tabla para
determinar a que grupo pertenece el suelo.Consideraciones : El IG
se informa en nmeros enteros y si es negativo se hace igual a 0.
Permite determinar la calidad relativa de suelos de terraplenes,
subrasantes, subbases y bases. Se clasifica al primer suelo que
cumpla las condiciones de izquierda a derecha en la tabla. El valor
del IG debe ir siempre en parntesis despus del smbolo de grupo.
Cuando el suelo es NP o el LL no puede ser determinado, el IG es
cero. Si un suelo es altamente orgnico, se debe clasificar como A-
8 por inspeccin visual y diferencia en humedades.
