Maquinaria pavimentos asfálticos

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE OBRAS CIVILES
MAQUINARIA PESADA Y FUNCIONALIDADES EN LA CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
INTEGRANTES:
Beatriz Rivera Lira
Alia Saleh Dawabe
CURSO:
Construcción Pesada I
FECHA:
2 de octubre de 2014
Profesor Esteban Jamett Quezada
Ayudante Sebastián Lazo

Maquinaria pesada y funcionalidades en la construcción de pavimentos asfálticos
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INDICE
RESUMEN 3
INTRODUCCIÓN 4
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS 6
MATERIALIDAD 6
ESTRUCTURA 9
MAQUINARIA PESADA PARA PAVIMENTACIÓN ASFÁLTICA 13
MÉTODO CONSTRUCTIVO 21
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS 26
CONCLUSIONES 28
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 29

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Resumen
Un pavimento es una estructura compuesta por capas relativamente horizontales de materiales adecuados y propiamente compactados, sobrepuestas entre sí, las cuales se diseñan para resistir óptimamente los esfuerzos a los cuales se ven solicitadas por cargas repetidas de tránsito.
Por consiguiente, un pavimento asfáltico es aquel constituido por materiales asfálticos, cuya composición de capas puede estar dada por la sub-base granular, base granular, carpeta asfáltica y los distintos tipos de riegos. Los materiales asfálticos se obtienen de la destilación del petróleo crudo, siendo ésta de forma natural o mediante un proceso industrial. Entre estos materiales se encuentran: el cemento asfáltico (AC), el asfalto líquido y las emulsiones asfálticas.
La construcción de estas estructuras conlleva al uso de variada maquinaria pesada, competente a cada una de las capas y etapas constructivas que conforman un pavimento: movimientos de tierra, compactación de capas granulares, distribución y colocación del material asfáltico, entre otros.

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Introducción
El presente documento es el resultado de una investigación con objetivos académicos, el cual expone un compilado de información acerca de los pavimentos asfálticos y la maquinaria pesada involucrada en el proceso constructivo de estas estructuras. Esta investigación tiene como objetivo introducir al lector, en términos generales, en la construcción de pavimentos asfálticos, los materiales involucrados en su confección y la maquinaria empleada; esto con el fin de otorgar una base de conocimiento del campo de la construcción y en menor medida, del diseño de pavimentos.
Las obras viales tienen como finalidad establecer un sistema de transporte y de comunicación entre distintas localidades para el tránsito seguro y estable. Para la construcción de estas obras viales, se utilizan diversos métodos y materiales de pavimentación, los cuales se seleccionan y diseñan según el tipo de tránsito que éstas tendrán, sus futuros usos y las características que deben cumplir para dicho uso.
Al diseñar un pavimento, éste debe ser capaz de resistir las cargas de tránsito a las que será sometido, debe ser durable, económico y de superficie regular para la comodidad de utilización del mismo, debe ser resistente al desgaste producido por la abrasión de las llantas de los vehículos y a los daños producidos por la intemperie, entre otras características. Para ello, los pavimentos están compuestos por capas, las cuales se conocen como subbase granular, base granular y la carpeta de rodadura.
Es posible clasificar los tipos de pavimentos en cuatro categorías principales:
 Pavimentos flexibles: Pavimentos conformados por una carpeta bituminosa la cual se apoya, generalmente, en dos capas no rígidas, la base y la subbase, dependiendo de cada caso en particular el sí se puede prescindir de una capa u otra.
 Pavimentos semi-rígidos: Este pavimento tiene similar estructura a un pavimento flexible. La diferencia recae en la rigidización artificial de la carpeta con un aditivo (asfalto, emulsión, cemento, entre otros). El uso de estos aditivos corrige o modifica las propiedades mecánicas de los materiales locales que pueden no ser aptos para la confección de las capas del pavimento.
 Pavimentos rígidos: Están constituidos por una losa de hormigón apoyada sobre la subrasante o sobre una subbase del pavimento rígido, de material seleccionado.
Al ser un material muy rígido y de alto módulo de elasticidad, la distribución de los esfuerzos se produce en una zona muy amplia. La resistencia de las losas es la

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propiedad que le da capacidad estructural al pavimento, por lo que el apoyo de las capas inferiores no influye significativamente en el diseño del espesor del pavimento.
 Pavimentos articulados: Estos pavimentos están compuestos por una capa de rodadura confeccionada con bloques de hormigón prefabricados (adoquines), de espesor uniforme y de iguales dimensiones. La capa de rodadura puede ir apoyada sobre una capa delgada de arena, y ésta a su vez sobre una capa de base granular o directamente sobre la subrasante.
En términos de esta clasificación, los pavimentos asfálticos están considerados como pavimentos flexibles y/o semi-rígidos.
Esta investigación se basa fundamentalmente en bibliografía asociada al diseño de pavimentos para carreteras y manuales de asfalto. Las referencias bibliográficas utilizadas no son en su totalidad de autores nacionales, por lo que ciertos términos y nomenclaturas utilizadas en nuestro país han debido ser consultadas en catálogos comerciales de materiales y maquinaria pesada asociada a la construcción.
El estudio realizado excluye lo relacionado en profundidad al diseño de pavimentos y sólo expone una visión simplificada de los conceptos básicos de funcionamiento y construcción de pavimentación asfáltica. Por otro parte, ante el limitado conocimiento previo sobre el objeto de investigación, ésta se ve reducida y abarca principalmente aquello concerniente a la pavimentación de caminos y carreteras. De igual forma, sólo se expone la construcción de pavimentos nuevos y no se hará mención de maquinaria y procedimiento para reparación de los mismos.
Como es posible deducir, la pavimentación y el diseño de pavimentos mantienen directa relación con la mecánica de suelos, debido a que las cargas de tránsito a las que se verá sometido el pavimento se traspasan al suelo, para que sea el encargado de soportarlas. Sin embargo, aquello vinculado con la compactación y estabilización de suelos, mecánica de suelos, se excluye de la investigación al ser un tema vasto y que excede con creces los límites de este estudio.

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Figura 1. Distribución de cargas en pavimentos rígidos y flexibles.
Fuente: http://ingenieriacivilapuntes.blogspot.com/2009/05/pavimentos-rigidos.html, recuperada el 27 de septiembre de 2014.
Pavimentos Asfálticos
Materialidad
Los asfaltos para pavimentación se obtienen principalmente de la destilación industrial del petróleo crudo, proceso que se realiza por vapor o por aire. El más utilizado es la destilación por vapor, pues produce asfaltos de excelente calidad en comparación a la destilación por aire que produce los llamados asfaltos oxidados.
El asfalto es usado en combinación con agregados pétreos para formar mezclas bituminosas o asfálticas y tiene como fin unir las partículas y protegerlas de la humedad.
Cementos asfálticos
El cemento asfáltico es un ligante denso de color oscuro que es obtenido de la destilación por vapor de los residuos más pesados del crudo. Es un material flexible, impermeable y duradero.
A temperatura ambiente es semisólido debido a que su consistencia varía con la temperatura, por esto es aplicado en caliente. Es usado tanto en subbases, bases y carpetas de rodadura.
Comercialmente se encuentran dos tipos de cementos asfálticos. Estos se dividen según su viscosidad absoluta a 60°C.
 CA-14: cemento asfáltico con viscosidad entre 1400 y 2400 poises.
 CA-24: cemento asfáltico con viscosidad mayor a 2400 poises.

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Asfaltos líquidos
Los asfaltos líquidos son cementos asfálticos diluidos en algún solvente de petróleo. Por su consistencia líquida su aplicación es en frío. Se utilizan en riegos de imprimación (MC), capas base y carpetas de rodado (RC).
Dependiendo de la volatilidad del solvente, este se puede evaporar más rápido si es muy volátil, o más lento si su volatilidad es baja. A este proceso de evaporación del solvente se le conoce como curado del asfalto líquido y se definen tres tipos:
 Asfaltos líquidos de curado lento (SC): con solventes poco volátiles del tipo Fuel-oil.
 Asfaltos líquidos de curado medio (MC): con solventes como kerosene.
 Asfaltos líquidos de curado rápido (RC): con solventes muy volátiles como nafta o gasolina.
Estos asfaltos se designan con las letras SC, MC y RC seguidas de un número que corresponde a la viscosidad cinemática a 60°C en centistokes.
Los asfaltos líquidos pueden ser utilizados en la estabilización de bases. Al aplicarlos en caliente sobre agregados pétreos fríos y húmedos, éstos reaccionan con el agua formando espuma, la cual reduce su viscosidad y aumenta las propiedades adherentes.
Emulsiones asfálticas
Se le llama emulsión a la dispersión de un sólido o un líquido (fase dispersa) en forma de glóbulos minúsculos en un líquido no mezclable con el elemento disperso (fase continua). Por ende, las emulsiones asfálticas son micro dispersiones de glóbulos asfálticos en agua. Para evitar que la mezcla se aglomere o sedimente se utiliza un agente emulsificador (ácidos grasos, resinas o ácidos minerales) como estabilizador. Éste, además, le confiere a la mezcla una polaridad, por lo que se reconocen mezclas catiónicas y aniónicas.
Cuando las dos fases de la mezcla se separan completamente se dice que ocurre el quiebre de la mezcla. A partir de esta definición se clasifican las mezclas de acuerdo al tiempo de quiebre, y se tienen para cada una los siguientes usos:
 Emulsiones de quiebre lento: riegos de liga y riegos de neblina.
 Emulsiones de quiebre medio: mezclas abiertas.
 Emulsiones de quiebre rápido: sellos y tratamientos superficiales
 Emulsiones de quiebre controlado: lechadas asfálticas y micro aglomeraciones en frio.

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El objetivo de las emulsiones asfálticas es obtener un material con mejor trabajabilidad y reducir gastos energéticos al poder trabajarlo en frío.
Figura 2. Diagrama de flujo del asfalto derivado del petróleo
Fonseca, Alfonso (1998) Ingeniería de Pavimentos

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Estructura Subbase granular
Es la capa que se encuentra entre la subrasante y la base del pavimento asfáltico. Funciona como una capa de transición que evita que los materiales de la subrasante y la base se mezclen entre sí 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 asfáltica, proporcionar resistencia al pavimento, soportando los esfuerzos que son transmitidos por las cargas a los que está sometida la estructura y permite disminuir las deformaciones que se pueden producir en la superficie del pavimento producto de cambios volumétricos 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 mínimo 12 centímetros.
Esta capa debe compactarse en terreno por lo menos al 95% de la DMCS (Densidad Máxima Compactada Seca) del ensayo Proctor modificado.
Base granular
Es la capa que se encuentra entre la subbase y la carpeta asfáltica. Constituye la capa más importante del pavimento asfáltico por lo que sus materiales deben ser de alta calidad. Su función principal es resistir y transmitir los esfuerzos producidos por las cargas debidas al tránsito hacia la subbase y subrasante.
La granulometría del material utilizado debe permitir obtener una densidad alta y la fracción gruesa debe ser obtenida mediante trituración mecánica. Debe estar formada por una capa de entre 12 y 30 centímetros (los espesores mayores se compactan en capas), cuya compactación debe lograr que la DMCS sea por lo menos igual a la obtenida con el ensayo Proctor modificado.
Carpeta asfáltica
Es la capa superior del pavimento asfáltico, situada sobre la base granular. Es una capa uniforme, estable y (en lo posible) impermeable, que permite el tránsito 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.

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Figura 3. Corte transversal de secciones de pavimento asfáltico comunes.
Tecnología del asfalto y prácticas de construcción, Instituto Chileno del Asfalto (1985)
Riegos asfálticos
Los riegos asfálticos son capas rociadas de emulsión asfáltica que aportan vida útil a la superficie pavimentada, impermeabilidad, resistencia al desgaste de la carpeta asfáltica y son útiles en el mantenimiento de pavimentos desgastados o disgregados, entre otros. Estos riegos no requieren utilización de agregados. Comúnmente se efectúa el riego de la emulsión asfáltica empleando un camión Cisterna, el cual debe tener una bomba para conseguir un riego uniforme.
Riego de imprimación:
Es la aplicación de un ligante o emulsión asfáltica sobre una superficie no bituminosa, con el fin de prepararla para recibir un tratamiento asfáltico. Este riego penetra en la superficie cerrando los poros y otorgándole impermeabilidad, reforzando y endureciendo la superficie tratada. Favorece la adhesión entre la base y la carpeta asfáltica.

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Riego de liga
Consiste en la aplicación de una emulsión asfáltica sobre una capa bituminosa, sobre la cual se pondrá otra capa asfáltica. Su principal función es lograr adherencia entre las capas para que éstas trabajen en conjunto y no se presenten deslizamientos que afecten al pavimento.
Es importante que el riego de liga sea delgado para lograr la unión adecuada entre las capas. Un exceso de riego podría provocar la exudación del asfalto a través de la capa superior.
El tiempo aproximado de espera para colocar la siguiente capa asfáltica es de 30 minutos después de distribuida la emulsión.
Figura 4. Aplicación de riego de liga
Fuente: http://www.aroasfaltos.com/riegos-asfalticos.html, recuperada el 27 de septiembre de 2014.
Riego en negro
Corresponde a la aplicación de una emulsión asfáltica 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 pequeñas grietas superficiales. Es recomendado para pavimentos expuestos a tránsito ligero.

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Riego antipolvo
Corresponde a la aplicación de una emulsión asfáltica sobre una superficie que no ha sido tratada. Su función principal es eliminar el polvo provocado por el tránsito vehicular. Se utiliza principalmente en caminos de tierra para cohesionar el material suelto.
Riego de curado
Corresponde a la aplicación de una emulsión asfáltica sobre una capa estabilizada con cemento. Tiene como objetivo retardar la evaporación del agua de la mezcla, facilitando el fraguado y evitando la formación de fisuras.
Riego de sellado
Consiste en la aplicación de una emulsión asfáltica sobre una superficie asfáltica, seguida de una distribución de arena, agregado fino o polvo de trituración. Su función es impermeabilizar la carpeta asfáltica, protegiéndola de las condiciones climáticas y de tránsito.
Tratamientos superficiales simple y doble
El tratamiento superficial simple consiste en la aplicación de una capa delgada de emulsión asfáltica sobre la superficie de un pavimento, seguida por la distribución y compactación de una capa de agregados pétreos de hasta 2,5 centímetros de espesor. El tratamiento superficial doble consiste en la aplicación de dos tratamientos superficiales simples de distintas características.
Son económicos, fáciles de construir y tienen una larga duración, pero están limitados a tránsito liviano y medio.

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Maquinaria pesada para pavimentación asfáltica
Camión tolva o volquete
Los camiones tolva poseen un gran depósito metálico trasero montado sobre el chasis del vehículo que sirve para el transporte de los áridos y mezclas asfálticas. Para su correcto uso se deben realizar mantenciones periódicas, teniendo especial cuidado en el sistema hidráulico que eleva la caja trasera, ya que el líquido hidráulico afecta la adherencia entre las capas granulares.
Para el transporte de las mezclas asfálticas se debe aplicar un lubricante en la tolva del camión para evitar que la mezcla fresca se adhiera a la caja. Además esta debe cubrirse con una carpa para evitar el enfriamiento rápido de la mezcla.
El vaciado de la mezcla debe ser a velocidad constante y lentamente.
Figura 5. Camión Tolva
Fuente: http://www.maquinariasconcepcion.cl/arriendo/camion-tolva/, recuperada el 27 de septiembre de 2014.

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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 máquina. Ésta le confiere gran maniobrabilidad a la maquinaria debido a la cantidad de movimientos que realiza (traslación en su mismo plano, ascenso, descenso, rotación 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 pavimentación debe realizarse una revisión de la maquinaria, los puntos más 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.
Figura 6. Motoniveladora
Fuente: http://autoline.es/sf/maquinaria-de-construccion-motoniveladoras-CATERPILLAR- 140h--14092515335397227400.html, recuperada el 27 de septiembre de 2014.

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Compactadores
Esta maquinaria es utilizada luego del extendido de las diferentes capas de la estructura con el fin de lograr las densidades requeridas y así obtener las máximas resistencias. Las más utilizadas en el rubro son:
- Compactador vibratorio tipo rodillo vibratorio
Maquinaria utilizada para la compactación de capas relativamente gruesas gracias a que las vibraciones producen una mejor compactación, especialmente en suelos no cohesivos. Está compuesta de uno o dos rodillos de llanta lisa que ejercen una fuerza de compactación que es combinación de su peso y de la vibración de sus rodillos. Estos poseen un diámetro que varía entre 0,9 m y 1,5 m y un ancho entre 1,2m a 2,4m.
Su peso en orden de trabajo varía entre 2 y 12 toneladas aproximadamente.
Las unidades que poseen un rodillo liso son propulsadas por ruedas neumáticas, y en aquellas que poseen dos rodillos lisos, la fuerza es ejercida por ambos tambores.
La vibración es generada por cargas excéntricas ubicadas en los rodillos. Estos son propulsados por el motor aunque en forma independiente de la velocidad y recorrido de la máquina.
Se recomienda que la frecuencia y amplitud de la vibración, además de la velocidad del rodillo sean ajustadas de tal forma que se produzcan por lo menos 30 golpes de vibración por cada metro de compactación para obtener una superficie lisa. Además se debe evitar una amplitud muy alta, pues podría producir la rotura de los áridos.
Siempre es necesario construir canchas de prueba para determinar la frecuencia necesaria para cada granulometría de la mezcla asfáltica.

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Figura 7. Rodillo vibratorio
Fuente: http://www.progecon- sa.com.ec/paginas/progcprodmaq1190.aspx?cod_maquinaria=23%20-RODILLO_2.JPG, recuperada el 27 de septiembre de 2014.
- Rodillos lisos estáticos
Al igual que los rodillos vibratorios poseen una o dos llantas metálicas lisas para la compactación de las capas o mezclas asfálticas. La fuerza de compactación es ejercida solamente por la carga estática lineal, es decir, su peso. Por esta razón es necesario que estas máquinas sean más pesadas que los rodillos vibratorios.
El peso total de un rodillo liso estático varía entre 3 toneladas y 14 toneladas.
Al ejercer menor fuerza de compactación se realizan capas más delgadas y se realiza un mayor número 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 compactación uniforme.
Entre sus ventajas se encuentran la facilidad de manejo de la máquina, su economía y el menor riesgo de rotura de áridos.

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Figura 8. Rodillo liso estático
Fuente: http://www.volvoce.com/dealers/es- es/Volmaquinaria/products/compactors/soil_compactors/SD160_SD190_SD200/Pages/featuresandbenefits.aspx, recuperada el 27 de septiembre de 2014.
- Rodillos neumáticos:
Los rodillos autopropulsados de este tipo poseen dos filas de 3 a 6 ruedas. La presión de compactación que ejercen los neumáticos es alta y permite capas de grosores considerables.
La textura superficial de los neumáticos le otorga al pavimento la rugosidad necesaria para obtener una buena adherencia entre capas sucesivas.
Figura 9. Rodillo neumático
Fuente: http://www.patiomaquinarias.cl/?ad_listing=rodillo-neumatico, recuperada el 27 de septiembre de 2014.

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Distribuidor de asfalto
Consiste en un camión con un tanque aislado con sistema de calefacción y un irrigador de asfalto para aplicaciones en frio o en caliente. La capacidad del tanque varía 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 más grandes.
Figura 10. Distribuidor de asfalto
Fuente: http://www.columbiamaq.cl/maquina-distribuidor-de-asfalto-maximizer-ii-6, recuperada el 27 de septiembre de 2014.
Para el sistema de calefacción, generalmente del tipo fuel-oil, se cuenta con un termómetro para la aplicación del asfalto en la temperatura correcta.
La velocidad de aplicación debe ser la adecuada para mantener una distribución uniforme en la totalidad de su ancho.
Se utiliza para la aplicación de asfalto, ya sea cemento asfáltico, asfalto líquido o emulsiones y para riegos asfálticos. Para la humectación de áridos también se utilizan este tipo de camiones cisterna de riego en las diferentes capas del pavimento.

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Terminadora de asfalto o pavimentadora:
La máquina 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 regulación de espesor. La regulación del espesor se consigue variando la inclinación de la placa maestra hasta conseguir un punto de equilibrio de fuerzas.
Las velocidades de aplicación varían entre 1 km/h y 10 km/h.
Figura 11. Pavimentadora asfáltica
Fuente: http://blog.mercadovial.com/wp- content/uploads/2012/04/Pavimentadora_AP500_Caterpillar_II.jpg, recuperada el 27 de septiembre de 2014. Barredoras Estas máquinas autopropulsadas poseen brazos hidráulicos con rodillos de fibra natural, de acero o sintéticas con una dureza tal que no dañe la superficie del pavimento. Se utilizan antes de la colocación de riegos o capas asfálticas con el fin de eliminar las partículas sueltas, polvo o cualquier material que pueda afectar la adherencia entre capas.

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Las velocidades usuales de trabajo son de 3 km/h a 4 km/h y el número de pasadas normal es de 3 a 4 para lograr una limpieza correcta de la superficie.
Cabe destacar que previo a la utilización de cualquier maquinaria es importante una revisión 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 ejecución de la obra.
Figura 12. Barredora Fuente: http://procedimientosconstruccion.blogs.upv.es/2014/06/02/barredora- mecanica/, recuperada el 27 de septiembre de 2014.

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Método constructivo
El proceso constructivo de pavimentos asfálticos consta de diversas etapas, las cuales deben ejecutarse óptimamente para obtener un pavimento con las características requeridas según el diseño. A continuación se describe paso a paso este proceso en cada una de sus etapas.
Construcción de capas granulares
Primeramente, se debe tener acceso al agregado pétreo que se utiliza en la conformación de las capas granulares de la carpeta asfáltica. Este agregado debe ser de calidad uniforme, chancados según el tamaño necesario, debe estar libre de materia orgánica y otras sustancias que afecten la estabilidad del pavimento.
Una vez que el material es llevado a la obra, se vierte sobra la vía utilizando camiones tolva, colocándolo en separaciones adecuadas y con el espesor a compactar. Con el fin de distribuir y homogeneizar se utiliza una motoniveladora. Luego, se humedecen los agregados para alcanzar la humedad óptima de compactación aplicando riegos de agua y la motoniveladora los mezcla nuevamente.
Alcanzada la humedad óptima, se procede a compactar la capa granular utilizando rodillo liso, rodillo liso neumático y/o placa vibradora (la cual se utiliza para compactar áreas pequeñas en la reparación de pavimentos). El uso de estos compactadores depende del espesor de la capa y de la granulometría de los agregados pétreos.
Figura 13. Compactación de una base granular
Fuente: http://observatoriolocalidad15.com/2014/07/calle-19-entre-carreras-12a-y-12b/, recuperada el 27 de septiembre de 2014.

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Construcción de bases estabilizadas
Bases estabilizadas con cemento
Para mezclas in situ:
Se debe escarificar, pulverizar y prehumedecer los agregados pétreos para ofrecer mayor superficie de contacto para el cemento en su aplicación, favoreciendo el proceso de estabilización.
Al colocar el cemento en bolsas sobre el suelo por estabilizar, se deben distribuir en filas a distancia que depende del contenido de las bolsas, el espesor y ancho a tratar y la densidad de la capa estabilizada compactada, y se distribuye manualmente.
Si el cemento es colocado a granel, se utilizan camiones que permiten la distribución. No se debe aplicar a granel en momentos con viento, pues genera una gran cantidad de polvo.
Una vez aplicado el cemento, se mezcla con el suelo empleando una motoniveladora y se aplica un riego de agua para incorporar la humedad óptima de compactación. La mejor compactación se obtiene al compactar inmediatamente después del mezclado y reponiendo el agua que se pierde en el proceso por evaporación. La capa luego de la compactación final debe ser lisa, rígida y libre de fisuras.
Para permitir la correcta hidratación del cemento se debe aplicar riegos continuos de agua o un riego de protección con una emulsión de rotura rápida.
Para mezclas en planta:
La elaboración de la mezcla se realiza en planta, se transporta a la vía y se extiende con una terminadora. El proceso de compactación, terminado y curado es el mismo que el descrito anteriormente.

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Figura 14. Estabilización de suelo-cemento con escarificador.
Fuente: http://www.osusa.com.uy/construccion.php, recuperada el 27 de septiembre de 2014.
Bases estabilizadas con emulsión:
Mezcla in situ:
Se escarifica el suelo, se disgrega y mezcla en conjunto. Con una motoniveladora se forma una franja de suelo, se añade el agua y la emulsión según las cantidades de diseño y se mezcla con la cantidad de pasadas necesarias para obtener una mezcla uniforme. Luego, se compacta apropiadamente.
Mezcla en planta:
Se mezcla en planta los agregados pétreos, las cantidades requeridas de agua y emulsión, para luego transportar la mezcla a la obra. Se vierte dicha mezcla en la pavimentadora y se extiende según el ancho y espesor de diseño para ser posteriormente compactada.
Dicha compactación debe ser eliminar la mayor cantidad de agua con el objetivo de alcanzar la resistencia final de la capa con mayor rapidez. Para esta compactación final se utiliza un rodillo neumático pesado.

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Construcción de capas de rodadura
En primer lugar, se debe realizar un tratamiento previo a la construcción de un revestimiento bituminoso, agregando un ligante bituminoso sobre la capa granular; es decir, un riego de imprimación. El ligante debe ser de rotura lenta o de curado medio para favorecer la penetración dentro de la base.
Tratamiento superficial:
Previo a la aplicación de un tratamiento superficial se debe realizar un barrido, el cual puede ser manual o mecánico, para evitar que una película de polvo impida la adhesión entre dicho tratamiento y la superficie de la calzada.
Se aplica el riego de ligante asfáltico mediante un camión de riego Cisterna, se extiende el agregado pétreo y luego se compacta empleando rodillo neumático, fijando el agregado sin fracturarlo. Generalmente son suficientes entre 3 a 4 pasadas del compactador.
Al cabo de 24 horas se debe realizar un barrido ligero para evitar que la gravilla que puede quedar suelta dañe a los vehículos que transitarán posteriormente. Dentro de 2 o 3 días después, se debe hacer un barrido en profundidad.
Capas de mezcla asfáltica en caliente:
La elaboración de mezcla en caliente siempre ha de realizarse en planta, en donde se mezclan los agregados en frío, posteriormente secados y calentados, con cemento asfáltico caliente, con el fin de disminuir su viscosidad.
La mezcla es transportada desde la planta a la vía mediante un camión tolva el cual debe tener una tolva metálica lisa limpia de cualquier material que pueda contaminar la mezcla asfáltica. El vehículo deber tener un aislante térmico, como una lona impermeable para evitar la excesiva pérdida de calor durante el transporte y proteger la mezcla de la intemperie.
La mezcla asfáltica debe llegar al sitio de colocación con una temperatura de entre 115 a 125 .
La mezcla se vacía en una pavimentadora la cual extiende la mezcla de manera uniforme y con el espesor adecuado. Las capas sucesivas de mezcla deben ser construidas con una separación tal que se forme una costura vertical continua a través del pavimento en la junta longitudinal.

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La compactación inicial debe realizarse con un rodillo tándem (doble tambor) ligero de entre 8 a 10 toneladas. Con esta compactación se obtiene la mayor densidad. La segunda compactación se ejecuta con rodillos neumáticos. Finalmente, se compacta ligeramente con el fin de obtener una superficie lisa y sin marcas. Todo lo anterior debe hacerse de forma expedita y dentro de un rango de temperaturas en donde la mezcla es trabajable.
Para la carpeta asfáltica, es posible utilizar mezcla en caliente o en frío. Para la construcción de mezcla en frío se emplea el mismo procedimiento descrito anteriormente, pero ésta puede ser preparada en planta o in situ, y que se diferencia en tener los materiales de mezcla a temperatura de ambiente.
Figura 15. Mezcla asfáltica en caliente
Fuente: http://www.notisanpedro.info/2013/05/repavimentan-la-calle-romulo- naon.html, recuperada el 27 de septiembre de 2014.

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Ventajas y desventajas de la construcción de pavimentos asfálticos
La pavimentación asfáltica es un proceso constructivo que presenta ventajas y dificultades, las cuales dependen principalmente de la selección de materiales adecuados y del correcto procedimiento de construcción de cada una de las etapas que lo conforman. Algunas de estas ventajas y desventajas serán expuestas a continuación.
El proceso constructivo de cada una de las capas bituminosas y las propiedades mecánicas de las mezclas asfálticas hacen posible que los pavimentos construidos con estos materiales sean continuos, es decir, sin juntas. Las juntas sólo se producen al inicio y final de cada jornada de trabajo.
La correcta selección de materiales, el diseño y correcta colocación permiten que los pavimentos asfálticos presenten buen drenaje superficial que impida la formación de una lámina de agua sobre la superficie de rodadura. De la misma forma, la textura de la capa de rodadura dada por estos materiales asfálticos permite proporcionar un buen coeficiente de fricción entre los neumáticos de los vehículos y el pavimento, dándole una buena resistencia al derrapamiento. Por otra parte, la utilización de material local no apto para la confección de la carpeta asfáltica con el objetivo de ahorrar en el costo inicial, puede actuar en desmedro de la capacidad de derrapamiento y su agravamiento con el tiempo.
Hablando en términos generales, una mala selección de material y/o de atención y cuidado en el proceso de construcción de los pavimentos asfálticos conllevan a un muy bajo desempeño y duración de los mismos en comparación a la duración de diseño inicialmente estimada.
La pavimentación asfáltica presenta un bajo costo inicial en comparación con estructuras viales de hormigón. Pero el costo final de los pavimentos asfálticos es superior que los de hormigón, debido a que los primeros requieren una alta mantención constante para su buen funcionamiento y uso.
Teniendo en consideración lo anterior, usualmente las vías que necesitan estar en funcionamiento en un breve periodo de tiempo se realizan con pavimentos asfálticos. Esto se debe al periodo de construcción reducido que presentan en comparación a pavimentos de otra índole por la rápida capacidad de fraguado que poseen.

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Con las mezclas de asfalto de aplicación en frio, como asfaltos líquidos y emulsiones asfálticas, se reducen los gastos energéticos producidos por los calentadores de la maquinaria de pavimentación. También se reducen los riesgos de quemadura u otros accidentes para quienes operan la maquinaria.
Entre los errores constructivos que provocan el agrietamiento de las capas asfálticas están los cambios de humedad o compactación a humedades que no sean las óptimas, lo que produce que las densidades obtenidas sean deficientes. Por otra parte, al utilizar un equipo de compactación vibratorio a una velocidad mayor a la estipulada, la fuerza centrífuga del rodillo puede provocar ondulaciones en la superficie del pavimento, causando agrietamientos transversales al eje de la calzada.

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Conclusiones
Ante la necesidad de vías de transporte y comunicación entre las localidades del país, la pavimentación asfáltica de carreteras y otras estructuras viales es una solución relativamente económica y comúnmente utilizada en la construcción de obras civiles.
Si bien existen otras alternativas al uso de materiales asfálticos como base de la carpeta de rodadura y como aditivos de las capas granulares, éstos permiten tener una amplia gama de posibilidades de diseño y construcción de caminos, las cuales son adecuadas según el futuro uso y las necesidades proyectadas de la obras a construir.
El común empleo de pavimentos asfálticos en la confección de vías en Chile se debe principalmente al bajo costo inicial que éstas implican y debido a que son una gran alternativa de construcción tomando en cuenta la necesidad de ahorrar en el bien más preciado en la actualidad, el tiempo. Como se mencionó anteriormente, los pavimentos asfálticos toman menor tiempo de construcción y pueden ser puestos en uso en un menor tiempo que aquellos de hormigón.
Por otra parte, el empleo de pavimentación asfáltica es una técnica utilizada por décadas en nuestro país y en el mundo, siendo las metodologías de construcción conocidas mayoritariamente por los profesionales en el rubro de la ingeniería y la construcción. Es por ello que la maquinaria utilizada es ampliamente hallada en el mercado nacional.
En toda estructura de ingeniería, la selección del material que la compone es un factor gravitante en cuanto a la resistencia y durabilidad que ésta tendrá. En el caso de pavimentos asfálticos, una pobre elección y selección de materia prima tanto en la construcción de las capas granulares como de la carpeta asfáltica probablemente conllevará a un decrecimiento de la resistencia y funcionalidad de la estructura, y aumentará la necesidad de mantención o reparación de la misma de forma constante. Dicho esto, unas de las mayores contrapartes en la utilización de pavimentos asfálticos es el alto costo que estos suponen debido a que deben ser mantenidos y repuestos con periodicidad si se quiere mantener sus propiedades mecánicas en orden.
En el caso de Chile, la mano de obra utilizada para la construcción de estructuras generalmente es no calificada. Esto produce que errores constructivos sean cometidos de forma usual en terreno, mermando las características supuestas a la hora del diseño, y provocando, en el presente caso, que los pavimentos de origen asfálticos se dañen rápidamente. Debido a esto, la percepción del usuario ante la utilización de pavimentación asfáltica es negativa y se considera como juicio general que aquellos

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pavimentos construidos en hormigón presentan mayores resistencias y comodidad de uso.
Sin embargo, un camino construido correctamente en pavimentación asfáltica según un correcto diseño, con regulación y constante control durante el proceso constructivo, confeccionado con materiales de primera selección y apropiadamente tratados presentará un muy buen comportamiento ante el tránsito estipulado, un alto nivel de comodidad de uso para el usuario y una duración apreciable.
Referencias Bibliográficas
 HIDALGO SEIT, Moisés Israel. MARCHANT DÍAZ, Ricardo Antonio. Maquinaria para pavimentación asfáltica. Profesor guía: Eduardo Barra Rivera. Universidad de Santiago de Chile, Departamento de Obras Civiles, 2006.
 MONTEJO FONSECA, Alfonso. Ingeniería de pavimentos. Segunda Edición. Bogotá, Colombia, 1998. 733 p. ISBN: 958-96036-2-9.
 THE ASPHALT INSTITUTE. Manual del Asfalto. Traducido por Manuel Velázquez. Edición no informada. Bilbao, España. 477 p.
 THE ASPHALT INSTITUTE. Asphalt technology and construction practices – Instructor’s guide. Traducido por la Comisión Permanente del Asfalto de la República Argentina. Segunda Edición. Enero, 1983. 542 p. ISBN: 950-630-001-1.
 PITA PEREZ, Jesús David. Procedimiento constructivo de pavimentos flexibles en la carretera: La Ventosa – Arriaga; Tramo: Paso por Niltepec; Subtramo: del km: 716 + 000 al km: 720 + 220; en el estado de Oaxaca”. [En línea] Universidad Veracruzana. Facultad de Ingeniería. México. Septiembre, 2011. http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/30364/1/PitaPerez.pdf [Consultada el 22 de septiembre de 2014.]
 LOPEZ OROZCO, Luz Marina, et. al. Guía práctica de maquinaria adecuada para la construcción de proyectos viales. [En línea] Universidad de Medellín. Facultad de Ingenierías. Medellín, Colombia. 2011. http://webapps.udem.edu.co:8080/bdng/query/index.html [Consultado el 14 de septiembre de 2014.]

Maquinaria pavimentos asfálticos

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