RAÚL MONTES S. RIEGOS ASFÁLTICOS Santiago, Octubre de 2005 MÓDULO : ASFALTO.

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1 RAÚL MONTES S. RIEGOS ASFÁLTICOS Santiago, Octubre de 2005 MÓDULO : ASFALTO

2 RIEGOS ASFÁLTICOS Definición: Aplicaciones delgadas y uniformes de ligante asfáltico sobre pavimentos existentes, bases estabilizadas ó suelos. Tipos de riegos asfálticos: Por el objetivo o función a cumplir, los más importantes son:  Imprimación  Riego de Liga También existen el Sello Negro o Riego Neblina ( Fog- Seal ) y el Matapolvo.

3 IMPRIMACIÓN Definición: Aplicación de un asfalto cortado de baja viscosidad o de una emulsión asfáltica sobre una superficie absorbente ( base estabilizada granular ), que va a ser cubierta por una carpeta ó un tratamiento asfáltico. Objetivos:  Sellar e impermeabilizar la superficie  Cohesionar las partículas superficiales de la base  Actuar como ligante entre la base y la capa superior

4 Tipos de ligante utilizado: ¯ Asfaltos cortados de curado medio ( imprimantes tradicionales) MC-30 MC-70 El grado a utilizar dependerá de la textura y humedad de la base y de la temperatura ambiental. Cuando la textura de la base es el factor determinante, se emplea: MC-30 : para bases de textura cerrada MC-70 : para bases de textura abierta.

5 ¯Emulsiones imprimantes (del tipo Mobil E-Prime o similar) ( nuevos materiales asfálticos para imprimación ) La viscosidad del imprimante deberá ser creciente para bases más abiertas y climas mas calurosos. Para bases que presenten algún contenido de sales, se recomienda utilizar los grados de menor viscosidad.

6 Ventajas de las emulsiones asfálticas (del tipo Mobil E- Prime) respecto a los asfaltos cortados: ¯ Fuerte disminución del impacto ambiental ( la emisión de hidrocarburos volátiles a la atmósfera se reduce hasta en un 70% ) ¯ Compatibilidad con bases secas y húmedas ¯ Aplicación a temperatura ambiente ¯ Rapidez de secado ¯ Adherencia ¯ Capacidad de penetración ¯ No es inflamable ¯ Seguridad en su transporte y manipulación

7  Dosis de asfalto a aplicar : 0,8 a 1,5 lts/m 2 ( depende principalmente de la textura de la base ) € Dosis definitiva : Se determina mediante canchas o sectores de prueba, considerando un residuo colocado no inferior a 35% y una penetración mínima de 5 mm dentro de los tiempos de absorción y secado que se indican: 6 a 12 horas : Para ambiente caluroso 12 a 24 horas : Para ambiente templado a fresco 24 a 48 horas : Para ambiente frío y/o húmedo

8 —Una vez establecida la dosis de riego, ésta deberá ser aplicada uniformemente en toda la superficie con una tolerancia de +/- 5% — La tasa de aplicación deberá verificarse como mínimo cada 500 metros lineales, frecuencia que el Inspector Fiscal podrá variar de acuerdo a la tecnología utilizada y la longitud del tramo a imprimar.

9 Toda área que no haya quedado adecuadamente cubierta con la aplicación del riego, deberá abordarse en forma adicional mediante riego manual. Si estas acciones correctivas no resultan satisfactorias, se escarificará en 10 cm la zona afectada, para volver a recompactar e imprimar. Los tramos imprimados deberán conservarse sin deformaciones, saltaduras, baches o suciedad, hasta el momento de colocar la capa siguiente.

10 Si la imprimación seca antes de 6 horas, salvo en épocas muy calurosas, se deberá verificar la dosis y las características del imprimante y de la superficie que se está imprimando. Si no se obtiene la penetración requerida aún cuando los trabajos sean efectuados de acuerdo a lo estipulado, se procederá a imprimar con la base compactada aproximadamente al 90% de la DMCS, para posteriormente, una vez penetrado el asfalto, terminar con la compactación de la base hasta alcanzar la densidad mínima exigida.

11  Dosis promedio de riego: aprox. 1 lt/m 2 ( tanto para asfaltos cortados como para emulsiones imprimantes ) Temperatura de aplicación:  Temperatura usual del riego: ¯ 65 a 75º C : Para asfaltos cortados ( Este rango de temperaturas nos asegura trabajar con viscosidades comprendidas entre 20 y 120 cSt ) ¯ Temp. Ambiente : Para emulsiones imprimantes

12  La temperatura de aplicación del imprimante debe ser tal que permita lograr la viscosidad conveniente para un adecuado esparcimiento del ligante y asegure al mismo tiempo una penetración mínima de 5 mm. Condiciones climáticas:  Son determinantes para alcanzar buenos resultados en la ejecución del riego.  En el caso de los asfaltos cortados no se debe imprimar en caso de: - Lluvia - Presencia de neblina - Temperatura ambiental inferior a 10°C

13 Nota 1: Las emulsiones del tipo Mobil E-Prime no necesitan calentarse, aplicándose a la temperatura ambiente, siempre que ésta sea superior a los 10ºC. En caso que la temperatura ambiente sea inferior a los 10ºC, pero superior a los 4ºC, deberán calentarse a una temperatura del orden de 25 a 30ºC previo a su aplicación para asegurar un buen comportamiento. Nota 2 : Las emulsiones del tipo Mobil E-Prime pueden aplicarse en presencia de algún grado de neblina y sobre bases con un amplio rango de humedad, recomendándose no obstante aplicar sobre bases que no excedan significativamente su humedad óptima y en ningún caso sobre bases saturadas.

14 Condiciones superficiales de la base:  Al momento de ser imprimada la superficie de la base debe estar : - limpia y “seca” - libre de materias extrañas - sin nidos de piedra ni material fino suelto Nota 3 : En el caso de las emulsiones del tipo Mobil E- Prime, como ya se indicó, éstas pueden ser aplicadas sobre bases tanto secas como húmedas, respetando las condiciones de estado de humedad de la base antes señaladas.

15 Humedad de la base:  Factor determinante para la penetración del ligante  El control de humedad debe efectuarse entre los 5 y 15 mm superiores de la capa de base.  Cuando se usen asfaltos cortados: ¯ Para materiales de base que contienen finos cohesivos (plasticidad), la humedad de ésta debe fluctuar en torno al 50% de su humedad óptima, determinada mediante el ensaye Próctor Modificado (LNV 95).

16  Para materiales de base inertes ó con muy pocos finos cohesivos, la humedad puede variar entre el 50 y el 100% de su humedad óptima. Esta situación se presenta con frecuencia al utilizar las bandas TM- 50b, TM-50c ó TM-25 (LNV 102).

17 Tránsito de vehículos:  Una vez imprimada la base no se debe permitir el tránsito de vehículos, hasta después que ésta haya recibido la capa superior (carpeta o tratamiento asfáltico). Medidas correctivas por exceso de ligante:  Una vez transcurrido el tiempo de absorción, en caso de presentarse sectores con exceso de ligante en la superficie se debe aplicar un recebo.  Como recebo se utilizan arenas inertes: - Libres de impurezas y materia orgánica - De tamaño máximo absoluto 3/8” ( 10 mm ) - Con un % bajo malla N°200 menor ó igual a 5%.

18 Equipo para ejecución: Para ejecutar una imprimación se requiere básicamente de los siguientes equipos: Barredora mecánica limpiar la superficie de la base antes del riego. Distribuidor de asfalto aplicar uniformemente el ligante sobre la superficie a una dosis determinada.

19 Distribuidor de asfalto: Camión estanque provisto básicamente de :  Barra esparcidora regulable : con boquillas distribuidas uniformemente para regar el asfalto.  Bomba de presión : para impulsar el asfalto almacenado en el estanque hacia la barra de riego.  Termómetro : que permite conocer la temperatura del ligante al momento de ser aplicado.  Sistemas de control : que permiten medir el caudal de la bomba y la velocidad del distribuidor.

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21 Control de dosis de riego:  Una vez establecida la dosis definitiva de imprimante a aplicar e iniciado el riego, es necesario verificar que el camión distribuidor esté regando la cantidad estipulada.  Para esto el distribuidor de asfalto dispone de los sistemas de control que le permiten al personal encargado calcular la tasa de ligante aplicada para un tramo determinado.  Al margen de esta verificación, en toda faena de imprimación se realiza un control de dosis de riego mediante el uso de bandejas metálicas, generalmente de 25 x 25 ó 30 x 30 cm, que se disponen al paso del camión en diferentes puntos del tramo en ejecución.

22 Control de dosis de riego ( continuación ) :  Por diferencia de pesadas y conociendo la densidad del ligante, se calcula la dosis aplicada ( lts/m 2 ) para cada punto.  El control de dosis mediante el uso de bandejas lo efectúa personal del laboratorio de faena, tanto del Autocontrol de la Empresa Constructora como de la Inspección Técnica de Obras (ITO), sin perjuicio de los controles selectivos que puedan realizar los Laboratorios Regionales de Vialidad.  Los resultados obtenidos en el control mediante bandejas tienen validez tanto para fines técnicos como contractuales.

23 Ejemplo de cálculo de dosis de riego mediante el uso de bandejas: Se efectuó un control de dosis de riego de imprimante, utilizándose bandejas metálicas de 30 x 30 cm, obteniéndose los siguientes resultados: Masa bandeja ( Mb) = 966,8 grs Masa bandeja con asfalto ( Mba ) = 1.072,9 grs Dimensiones de la bandeja = 30 x 30 cm a) Calcular la dosis de riego obtenida ( lt/m 2 ) b) Si la dosis especificada es de 1,12 lt/m 2 y se admite una tolerancia de ± 5% respecto a la especificación ¿ Cumple la dosis obtenida con la dosis especificada ? Dato: Densidad del asfalto = 1,02 Kg/lt

24 Cálculos: Masa de asfalto en la bandeja ( Ma) = Mba - Mb = 106,1 gr Area de la bandeja (A) = 0,30 m x 0,30 m = 0,09 m 2 Dosis de asfalto en peso = Ma = 0,161 (kg) = 1,18 kg/m 2 A 0,09 (m 2 ) Dosis de asfalto en volumen = 1,18 kg/m 2 = 1,16 lt/m 2 1,02 Kg/lt Tolerancia permitida: 1,12 ± 5% Rango: 1,06 - 1,18 lt/m 2 Por tanto, la dosis obtenida cumple con especificaciones.

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26 Recomendaciones para la ejecución y control :  Una vez determinada la dosis de imprimante a aplicar, se deberá asegurar que el distribuidor riegue la cantidad de ligante preestablecida y lo haga uniformemente a lo ancho y largo de la faja a imprimar.  Para lograr un riego uniforme de ligante a lo ancho de la faja, es necesario verificar entre otros factores:  Que la presión de bombeo sea la adecuada  Que la barra de riego se encuentre a la altura correcta  Que todas las boquillas de la barra distribuidora se encuentren limpias y con la misma abertura

27  Previo a las verificaciones antes señaladas se debe comprobar que la rueda tacométrica del distribuidor se encuentre calibrada y que el tamaño de las boquillas sea el adecuado para los requerimientos.  El factor determinante para asegurar la uniformidad del riego en el sentido longitudinal (a lo largo de la faja ) es la velocidad constante del camión distribuidor.

28 Recomendaciones adicionales:  Evitar la acumulación de ligante en los puntos de inicio y término del riego, colocando tiras de cartón o de polietileno de un ancho no inferior a 0,80 m, las que se remueven una vez concluido éste.  En algunos distribuidores debe regularse la altura de la barra de riego a medida que se descarga el estanque del camión, de modo de asegurar un traslape uniforme de los abanicos de riego.

29 IMPRIMACIÓN REFORZADA Definición: Consiste en una imprimación convencional sobre una superficie de material granular, seguida de un riego de ligante y posterior aplicación de una capa de arena uniformemente distribuida. Usos: Es una alternativa de capa de protección, de más bajo costo que un tratamiento superficial. Su empleo está limitado a caminos de bajo tránsito.

30 Objetivos:  Proteger la capa granular ( base )  Mejorar la superficie de rodado Materiales y ejecución: La secuencia constructiva, materiales y dosis empleadas son las siguientes:  Imprimación ( convencional ) - Asfalto utilizado: MC-30 ó MC-70 - Temperatura de aplicación: 65 - 75ºC - Dosis: 0,8 - 1,5 lts/m 2

31 Riego de ligante:  Asfalto utilizado: CRS-2  Temperatura de aplicación: 65 - 75ºC  Dosis: 1,0 - 1,5 lts/m 2 Aplicación capa de arena:  Material: Arena TMA = 3/8”  Tasa de distribución = 8 - 11 Kg/m 2  Equipo: gravilladora Especificaciones granulométricas: La banda granulométrica recomendada para la arena es la siguiente:

32 Especificaciones granulométricas de la arena Tamiz (mm) % Que Pasa 10 100 5 85 - 100 0,08 0 - 5 Nota: En muchos casos se utilizan con éxito materiales del tipo “polvo de roca”. Compactación: Luego de extendida la capa de arena se procede a compactar con rodillo neumático.

33 RIEGO DE LIGA Definición: Aplicación de una película delgada y uniforme de ligante asfáltico sobre una capa de pavimento existente ( superficie asfáltica o de hormigón ), sobre la cual se colocará una nueva capa asfáltica. Objetivos: Adherir la capa existente con la nueva capa asfáltica a colocar sobre ella.

34 Aplicaciones:  Adherir una carpeta asfáltica sobre un pavimento antiguo de hormigón.  Adherir una capa asfáltica con la siguiente en la construcción de un pavimento asfáltico ( base con binder o capa intermedia y binder con carpeta ). Tipo de ligante utilizado: – Emulsiones asfálticas de quiebre lento diluidas en agua 1:1 ( CSS-1 ó SS-1 ).

35 Dosis de riego:  Fluctúa entre 0,4 y 1,0 lts/m 2  Dosis definitiva : sectores de prueba  La dosis a emplear debe asegurar el logro de una delgada película, que produzca un cubrimiento total y uniforme de la superficie de trabajo. Equipo requerido:  Camión distribuidor de asfalto, de las mismas características que el empleado en el riego de imprimación.

36  Las dosis mayores ( cercanas a 1,0 lt/m2 ) se aplican sobre superficies muy abiertas y oxidadas.  Las dosis definitivas a aplicar se determinan mediante canchas de prueba.  En el caso de usar emulsiones elastoméricas la dosis a usar podrá fluctuar entre 0,4 y 1,1 lt/m2, sin dilución en agua.  La temperatura de aplicación de los riegos de emulsión podrá variar entre 20 y 50ºC.

37 Recomendaciones generales: Además de los controles y verificaciones ya indicados para el caso de la imprimación, se recomienda:  Previo al inicio del riego de liga se debe efectuar una limpieza adecuada de toda la superficie de aplicación.  Debe evitarse todo exceso de ligante en la superficie tratada, pues éste puede actuar como lubricante para la capa superior.  La ejecución debe coordinarse de manera tal que no se aplique riego de liga a una superficie mayor que la que vaya a cubrirse con el trabajo del día.