LA RECUPERACIÓN DE PAVIMENTOS

La sección estructural de los caminos ha sufrido repeticiones de carga y arreglo de ejes muy diferentes de aquellos para los que fue diseñada; ha resistido también la agresividad de las condiciones climáticas a lo largo del tiempo en que ha estado en servicio.

Una de las estrategias de conservación para atender los reclamos de los usuarios, es la aplicación del sistema de reconstrucción denominado recuperación de pavimentos.

Anualmente, la oficina de conservación formula el programa de conservación de carreteras, con base en el sistema de simulación de estrategias de mantenimiento carretero (sister), permite describir las estrategias de mantenimiento, simular la evolución de la red y proporcionar todos los resultados financieros y económicos necesarios para evaluar dichas estrategias. Una vez definida la relación de tramos sujetos a rehabilitar, se pasa a la siguiente etapa, que consiste en efectuar los estudios y proyecto correspondientes.

La SCT contrató los servicios del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México para que proporcionara un método de diseño de los espesores siempre y cuando alguna de las capas estuviera construida con material recuperado.

El método se presenta en un programa de computadora, en el que el proyectista propone una solución y el programa verifica la vida previsible del camino en términos de ejes estándar de 8.2 ton.

La vida previsible se obtiene en relación con los dos tipos de deterioro más importantes producidos por el tránsito: deformación permanente en la rodada y agrietamiento por fatiga.

Se acepta que al final de la vida de proyecto, el nivel de servicio éste en la región de rechazo. Esto implica que al final de la vida de proyecto se tenga deformaciones permanentes del orden de 2.5 cm y agrietamiento extenso. Entre los parámetros de diseño que intervienen en el programa está el módulo de rigidez dinámico de la capa recuperada (Mr).

Bajo cierto criterio se puede estimar el módulo de rigidez, a través de la ecuación empírica Mr = 120 CBR 0.7, para las capas no estabilizadas.

Esta metodología está en la etapa de verificación que hace la secretaría de comunicaciones y transportes.

Los factores que influyen en el diseño de la mezcla son: contenido de agua de mezclado, contenido de agua de compactación y, por supuesto, la cantidad de cemento asfáltico en la mezcla asfáltica.

Alcances de la recuperación

El objetivo fundamental de la recuperación es precisamente la reutilización de los materiales que originalmente constituyen la carpeta y parte de las bases, para abatir los costos que generan la adquisición y los acarreos.

Al llevar a cabo la recuperación de pavimentos se logra homogeneizar la calidad de la parte tratada. No debe olvidarse que antes de ésta, se debe atender el drenaje y realizar, si es necesario, un bacheo de caja. Al efectuar la recuperación de pavimento, se puede agregar material nuevo o elementos líquidos o en polvo. La incorporación de estos aditivos proporciona a la mezcla un mayor valor estructural.

El refuerzo estructural de algunos tramos que se pretende reconstruir se hace colocando sobrecarpetas.

Maquinaria necesaria para llevar a cabo la recuperación de pavimentos

La maquinaria necesaria es: recuperadora de caminos, compactador rodillo liso, motoconformadora, nodriza, petrolizadora, camión de pipa, laboratorio móvil. Esta maquinaria es la mínima necesaria para llevar a cabo la recuperación de pavimentos.

Los avances promedio diarios con la maquinaria mínima son de 400 m en un ala (carril). Para el caso en que se utilice el equipo complementario, el avance diario es de 800 m en un ala. En ambos casos la profundidad de corte es de 12 cm.

La recuperación de pavimentos

El proceso consiste en disgregar y mezclar en sitio la carpeta deteriorada y parte de la base, a las que se agrega material pétreo nuevo o elementos líquidos o en polvo para mejorar sus características mecánicas. Todo el proceso se hace en frio.

El campo de aplicación recomendado son aquellos pavimentos cuyo deterioro es principalmente en carpeta y base:

a) Carpetas viejas con agrietamiento.b) Carpetas agrietadas por fatiga o por falta de soporte en la base.

c) Pavimentos con deformación, debido a la carpeta y base.d) Pavimentos con base de calidad deficiente.

A continuación se describen los pasos que deben seguirse en una recuperación de pavimentos:

1) Acopiar todos los materiales queridos en el tramo: material pétreo, emulsión asfáltica, cal o cemento portland, agua, etc.

2) Limpieza de maleza en acotamiento con motoconformadora.3) Levantamiento, triturado, y mezclado de la carpeta existente y de una parte

del espesor de la base utilizando con la recuperadora de caminos.4) Si se va a incorporar material nuevo, este será con calidad de base y

previamente deberá estar acamellonado si el tránsito y el camino lo permiten.

5) Con motoconformadora se mezcla el material recuperado y el material nuevo.

6) Se determina el contenido de agua de esa mezcla, si requiere agua de mezclado se le incorpora con la pipa.

7) Se pasa nuevamente la recuperadora acoplada a la nodriza, para aplicarle la emulsión asfáltica. Para el caso en que la recuperadora no cuente con bomba de asfalto, la incorporación de la emulsión asfáltica se hará con petrolizadora, nodriza con barra o carro tanque con barra; la cantidad de este producto será la obtenida en el diseño de la mezcla.

8) Si no se va a agregar material nuevo, cemento portland, cal u otro, la incorporación de la emulsión asfáltica se puede efectuar en el punto 3. La cantidad la determinará el diseño de la mezcla.

9) Una vez aplicada la emulsión asfáltica, se inicia el mezclado, se recomienda realizarlo con dos motoconformadoras, arropando de las orillas hacia el centro. Se realizan los trabajos topográficos necesarios para conocer la volumetría de la capa recuperada.

10)Se extiende con motoconformadora hasta alcanzar el contenido óptimo de agua para compactación, si requiere agua se le adicionará con pipa.

11)Se realiza la compactación de la capa recuperada y estabilizada con compactador vibratorio.

12)Una vez alcanzada la compactación estipulada en el diseño de pavimento, se procede a darle un riesgo de protección con emulsión diluida para poner en operación el tramo.

13)Se coloca el riego de sello premezclado o en el mejor de los casos el tendido de la carpeta con concreto asfáltico.

Consideraciones adicionales necesarias

-Antes de la recuperación:

Aun cuando se realice el estudio correspondiente para determinar el espesor de cortes, que debe incluir parte de la base, los espesores de la carpeta generalmente varían, por lo que los volúmenes de material de base que se van a mezclar con la carpeta cambian.

Si por alguna razón se requiere incorporar material nuevo a la mezcla recuperada, la granulometría de este debe considerar la del material recuperado, que está en función de la granulometría residual y de la velocidad de la maquina recuperadora. Se sugiere que la velocidad sea de 2m/min.

Se deben obtener y enviar muestras representativas del material recuperado a los fabricantes de emulsiones, para que ellos diseñen la emulsión apropiada a esos pétreos. De esta manera podrá lograrse un buen cubrimiento y una buena adherencia con el pétreo.

-Durante la recuperación:

El peso volumétrico debe ser el máximo posible, tomando en cuenta los equipos de compactación disponibles, siempre que no se llegue a volúmenes de vacíos demasiado bajos (3% min.). el hecho de mejorar la compactación repercute en mezclas más densas, menos susceptibles a la humedad, con mayor módulo de rigidez y mayor resistencia al agrietamiento y a la deformación plástica.

Si el tramo que se va a recuperar presenta topografía accidentada, el avance de la recuperadora y la nodriza debe ser en sentido descendencia para no forzar las maquinas.

-Después de la recuperación:

En virtud de que los tramos sujetos a la ejecución de la recuperación están en operación, es necesario dar paso lo más pronto posible, lo que obliga a proteger el tramo recuperado.

Si se lleva algún control estructural a través de pruebas no destructivas, esta debe aplicarse no antes de tres meses después de haberse concluido la recuperación. Este tiempo es el que requiere la mezcla recuperada para alcanzar su “madurez”.

Conclusión

El proceso de la recuperación de pavimentos es una opción tecnológica para reconstruir tramos carreteros con bajos volúmenes de tránsito en México; esta opción no es universal; tiene su campo de aplicación particular.

Circular técnica No. 013

Subdrenes geocompuestos prefabricados

Son sistemas de subdrenaje de pavimentos, constituidos por un conducto o serie de conductos de formas diversas fabricados a base polietileno de alta densidad que se recubren con un geotextil de poliéster no tejido. Este sistema no requiere de tubería perforada, material de filtro ni plantilla de arena, sino que la zanja se rellena con el material producto de la excavación. Los Subdrenes pueden presentar mayor área hidráulica de captación si su forma es laminar en vez de tubular.

Actualmente se encuentran en observación algunos tramos carreteros en el estado de sonora en los que se utilizó este sistema en una longitud total de 21 km. Con ello podrá evaluarse la efectividad del sistema, que es utilizado exitosamente en los Estados Unidos y varios países de Europa, España y Francia entre ellos.

Circular técnica No. 020

Bermas en terraplenes

Son obras cuyo objetivo es estabilizar los taludes de los terraplenes de tramos carreteros, alejar el agua respecto al pie del talud y evitar agrietamientos en los hombros del camino por cambios de humedad en el cuerpo del terraplén.

Generalmente las estructuras viales que requieren de este tipo de obra son las que presentan las siguientes características:

Terraplenes sensiblemente altos construidos con arcillas de alta compresibilidad (CH), provenientes en la mayoría de los casos de préstamos laterales.

Terraplenes ubicados en zonas bajas en que existen acumulaciones de agua cercanas o cubriendo la parte inferior del talud del terraplén.

Para construir las bermas no es necesario despalmar ni compactar el terreno donde se desplantaran, y tampoco se debe cortar el talud del terraplén de la carretera.

Circular técnica No. 029

Consideraciones importantes en el drenaje carretero

Algunos de los aspectos en los que se deberá poner especial atención durante tales inspecciones son:

Superficie de rodamiento.- Debe contar con un bombeo adecuado que permita la salida del agua rápida y eficientemente, y que no tenga agrietamientos que permitan la filtración del agua a la estructura del pavimento.

Cunetas.- Que se encuentren libres de azolve o vegetación para evitar que derramen o se produzcan estancamientos que pudieran afectar la estructura del pavimento; la descarga de estas debe ser franca hacia las obras destinadas para ello.

Contracunetas.- al igual que las cunetas deberán estar libres de azolve o basura para no obstruir la salida del agua captada y su descarga debe ser libre y expedita para no causar daños a ña estructura carretera.

Taludes

En terraplenes.- es importante verificar que los taludes de los terraplenes no sean erosionables por el agua; si lo son, deberán estar protegidos con vegetación o con dispositivos tales como bordillos y lavaderos.

En cortes.- se verificara que estén protegidos, si es necesario, con dispositivos tales como mallas o concreto lanzado, entre otros, que retengan el material suelto y/o erosionable. Cuando existen bermas, deberán contar con cunetas y lavaderos para su adecuado drenaje.

Alcantarillas.- estas deberán estar libres de azolve y/o basura que obstruya el libre flujo del agua, ser suficientes tanto para el caudal líquido como el sólido, y contar con una descarga adecuada.

Puentes.- se verificara que no se tenga erosión del cauce que pueda originar problemas en la cimentación, que estén libres de azolves, troncos, ramazón, y basura, y que no presenten los apoyos un aviaje de más de 10° respecto a la corriente de avenidas, ya que de ser así tendrán que implementarse medidas de protección contra la socavación.

Una vez identificadas las deficiencias en el drenaje, se deberá programar a la brevedad la corrección de las mismas, ya que su pronta atención evitara que el camino se deteriore de manera acelerada.