16 patologías mb (octubre 2012)

PATOLOGÍAS DE LAS MEZCLAS BITUMINOSAS

Autor: Adolfo Güell Cancela

PATOLOGÍAS DE LAS MB: ÍNDICE

• 1.- DEFINICIÓN DE MEZCLA BITUMINOSA

• 2.- DEFICIENCIAS A CORTO PLAZO

• 3.- DEFICIENCIAS A LARGO PLAZO

PATOLOGÍAS DE LAS MB: DEFINICIÓN MB

“ Las mezclas bituminosas se definencomo la íntima combinación de unosáridos minerales y un ligante bituminosode manera que cada una de las partículasdel árido queden cubiertas de formahomogénea por una película de ligante”

SE PRESENTAN EN MODO POCOCLARO.

DIAGNÓSTICO COMPLICADO.

CAUSAS: DEFECTOS DECONSTRUCCIÓN O INCORRECTAFORMULACIÓN DE LA MB.

PATOLOGÍAS DE LAS MB: DEFICIENCIAS A CORTO PLAZO

5 GRUPOS:

DESPRENDIMIENTOS

APARICIÓN DE FLUIDOS EN SUPERFICIE

DEFORMACIONES

ROTURAS

DEFICIENCIAS EN CTAS. SUPERFICIALES


DESPRENDIMIENTOS

• BACHES

•FIRME BRILLANTE

•DESCARNADURA

•FALLO DE ENVUELTA


BACHES:

CAVIDADES DE FORMA IRREGULAR YTAMAÑOS DIFERENTES

PRODUCIDOS POR:- Acción del tráfico- Evolución de otros deterioros o imperfecciones locales- Incorrecta formulación de la mezcla



BACHE

FIRME BRILLANTE:

PÉRDIDA DE ÁRIDOS SUPERFICIALESQUE DEJAN APARECER EL LIGANTE

PRODUCIDOS POR:- Excesiva compactación de la mezcla rica en ligante- Incorrecta formulación de la mezcla por excesode ligante



FIRME BRILLANTE

DESCARNADURA:

PÉRDIDA DE ÁRIDO FINO EN LASUPERFICIE DE RODADURA

PRODUCIDOS POR:- Apertura prematura al tráfico- Falta de compactación- Ligante muy duro- Dosificación escasa en ligante



DESCARNADURA

FALLO DE ENVUELTA:

SEPARACIÓN DE LA PELÍCULA DE LIGANTE Y LOS ARIDOS POR HUMEDAD

PRODUCIDOS POR:- Puesta en obra en malas condiciones meteorológicas- Ligante de mala calidad- Áridos con mala adhesividad- Dosificación baja en ligante


APARICIÓN DE FLUIDOS

EN SUPERFICIE

• EXUDACIONES

•MANCHAS DE HUMEDAD


EXUDACIONES:

ASCENSO DE LIGANTE EN LA SUPERFICIEDE LA CALZADA

PRODUCIDOS POR:- Riego de adherencia excesivo- Ligante de viscosidad muy baja- Sobredosificación de ligante en capa de rodadura



EXUDACIÓN

MANCHA DE HUMEDAD:

APARICIÓN DE ZONAS HÚMEDAS ENSUPERFICIE

PRODUCIDOS POR:- Circulación de agua entre capas- Manantiales no drenados- Zonas mal compactadas



MANCHA DE HUMEDAD

DEFORMACIONES

• BLANDÓN

•HUNDIMIENTO

•CORDÓN LONGITUDINAL

•ARROLLAMIENTOS TRANSVERSALES

•ONDULACIONES

•HUELLAS


BLANDÓN:

ASIENTO LOCALIZADO EN LA CALZDA

PRODUCIDOS POR:- Contaminación local- Falta de resistencia de la explanada- Falta de drenaje- Rotura de canalizaciones



BLANDÓN

HUNDIMIENTO:

ALTERACIONES DE NIVEL LOCALIZADAQUE GENERAN DESNIVELESIMPORTANTES

PRODUCIDOS POR:- Contaminación local- Falta de drenaje- Fallos del terreno



HUNDIMIENTO

CORDÓN LONGITUDINAL:

DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL DELMATERIAL CREANDO PROTUBERANCIASEN LA DIRECCIÓN DE LA CALZADA

PRODUCIDOS POR:- Falta de unión entre capas- Mezclas poco estables



CORDÓN LONGITUDINAL

ARROLLAMIENTOS TRANSVERSALES:

DESPLAZAMIENTO DEL MATERIAL ENSENTIDO PERPENDICULAR AL TRÁFICO

PRODUCIDOS POR:- Falta de unión entre capas- Mala ejecución de las juntas transversales



ARROLLAMIENTO TRANSVERSAL

ONDULACIONES:

ONDAS O SUCESIÓN DE ONDAS EN RODADURA

PRODUCIDOS POR:- Mala calidad y puesta en obra de la mezcla- Poca estabilidad de la mezcla



ONDULACIONES

HUELLAS:

IMPRESIONES EN RELIEVE EN LA SUPERFICIE DE RODADURA

PRODUCIDOS POR:- Exceso de ligante en los riegos de adherencia- Acción de los vehículos pesados- Poca estabilidad de la mezcla



HUELLAS


ROTURAS

• GRIETAS O FISURAS

• FISURAS FINAS

GRIETAS O FISURAS:

PUEDEN SER LONGITUDINALES,TRANSVERSALES O ERRÁTICAS

PRODUCIDOS POR:- Longitudinales: fallos de ejecución en las juntaslongitudinales- Transversales: fallos en la ejecución de las juntastransversales- Erráticas: Envejecimiento del ligante



GRIETA LONGITUDINAL

FISURAS FINAS:

SON PEQUEÑAS FISURAS MUY PRÓXIMAS

PRODUCIDOS POR:- Puesta en obra con mezcla excesivamente caliente- Exceso de compactación- Mala dosificación del ligante o exceso de finos ensuperficie



FISURA


DEFICIENCIAS EN LAS CARACTERÍSTICAS

SUPERFICIALES DEL FIRME

• DEFICIENCIAS EN REGULARIDAD SUPERFICIAL

• DEFICIENCIAS EN RESISTENCIA ALDESLIZAMIENTO

4 GRUPOS:

DESPRENDIMIENTOS

DEFORMACIONES

ROTURAS

DEFICIENCIAS EN CTAS. SUPERFICIALES

PATOLOGÍAS DE LAS MB: DEFICIENCIAS A MEDIO PLAZO


DESPRENDIMIENTOS

• BACHES

• ÁRIDOS PULIMENTADOS

• PELADURAS

• DESINTEGRACIÓN

• VERRUGAS


A MEDIO PLAZO LOS BACHES SE AGRAVANAL SER CAUSA DE LA EVOLUCIÓN DEOTROS DETERIOROS PROVOCADOS POREL TRÁFICO

BACHES

ÁRIDOS PULIMENTADOS:

SUPERFICIE LISA Y PULIDA POR DESGASTEDE LOS ÁRIDOS DEBIDO A LA ABRASIÓNPRODUCIDA POR EL TRÁFICO

PRODUCIDOS POR:- Mala elección de los áridos



ÁRIDOS PULIMENTADOS

PELADURAS:

ZONAS LOCALIZADAS EN DONDE LA CAPADE RODADURA SE DESPRENDE DEL FIRME

PRODUCIDOS POR:- Espesor de capa insuficiente- Fallos de adherencia entre capas



PELADURAS

DESINTEGRACIÓN:

DESCOMPOSICIÓN DEL FIRME CONPÉRDIDA PROGRESIVA DEL MATERIAL DELA CALZADA

PRODUCIDOS POR:- Incendios de vehículos, productos químicos- Efectos mecánicos- Segregación durante la construcción- Sobrecalentamiento de la mezcla



DESINTEGRACIÓN

VERRUGAS:

LOS ÁRIDOS MÁS GRUESOS SOBRESALENDE LA CAPA DE RODADURA FORMANDOPROTUBERANCIAS

PRODUCIDOS POR:- Causas similares a la desintegración- Desgaste de los áridos más blandos



VERRUGA


DEFORMACIONES

HUNDIMIENTOS Y RODERAS POR HUNDIMIENTO


A MEDIO PLAZO SE INCREMENTAN LOS PROBLEMAS DE LAS CAPAS DE

SUPERFICIE DEBIDO A DESINTEGRACIÓN O DEGRADACIÓN DE

LAS CAPAS INFERIORES

HUNDIMIENTOS Y RODERAS POR HUNDIMIENTOS


RODERA


ROTURAS

• CUARTEOS

•GRIETAS EN LAS RODADAS

•GRIETAS DE BORDE

•GRIETAS REFLEJADAS

•GRIETAS CURVAS


CUARTEOS:

MALLAS DE LINEAS DE ROTURA

DIAGONALES < 20 CM --------MALLA FINA

DIAGONALES > 20 CM ---------MALLA GRUESA

PRODUCIDOS POR:

- Fatiga

- Falta de capacidad portante y espesor


CUARTEOS

GRIETAS EN LAS RODADAS:

GRIETAS EN EL EJE O JUNTO AL EJE DE LASRODADAS

PRODUCIDOS POR:- Fatiga- Falta de capacidad portante



GRIETA EN LA RODADA

GRIETAS EN EL BORDE DE LA CALZADA:

LÍNEAS DE ROTURA EN EL BORDE DELPAVIMENTO

PRODUCIDOS POR:- Asentamiento del arcén- Anchura insuficiente de la calzada que obliga a circular por el arcén- Mal drenaje- Acción del hielo- Movimientos del terreno



GRIETA EN EL BORDE

GRIETAS REFLEJADAS:

PRODUCIDOS POR:- Falta de unión entre juntas- Retracciones o movimientos de las capas inferiores



GRIETA REFLEJADA

GRIETAS CURVAS:

FORMA DE ARCO DE CIRCUNFERENCIAOBLICUO

PRODUCIDOS POR:- Asentamientos de rellenos



GRIETA CURVA


DEFICIENCIAS EN LAS CARACTERÍSTICAS

SUPERFICIALES DEL FIRME

• DEFICIENCIAS EN LA REGULARIDAD SUPERFICIAL (INFORMES AIPCR)• DEFICIENCIAS EN LA RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO• HIDROPLANEO• PÉRDIDA PERMEABILIDAD EN FIRMES DRENANTES

PATOLOGÍAS DE LAS MB: CAUSAS MÁS FRECUENTES

CAUSAS DE LAS PATOLOGÍAS MB

• FORMULACIÓN• FABRICACIÓN• PUESTA EN OBRA

PATOLOGÍAS DE LAS MB: CAUSAS, ÁRIDOS

ÁRIDOS EN MB: muy importantes

Cuantitativamente

>90%

Cualitativamente


LA CALIDAD DE LOS ÁRIDOS DEPENDE NO SÓLO DE LA NATURALEZA PETROLÓGICA DE LOS

MISMOS SINO DE SU PROCESO DE FABRICACIÓN

HAY QUE CUIDAR LA EXTRACCIÓN, MACHAQUEO, LIMPIEZA Y CLASIFICACIÓN


CARACTERÍSTICAS DE LOS ÁRIDOS

- Granulometría.

- Limpieza del árido

- Inalterabilidad de los áridos.

- Angulosidad del árido grueso.

- Forma del árido grueso.

- Resistencia mecánica de los áridos.

- Resistencia a la fragmentación del árido grueso.

- Resistencia a la fragmentación del árido fino.

- Resistencia al pulimento del árido grueso para capas derodadura.

- Adhesividad árido ligante

- Absorción y peso específico


EXCESO DE MATERIAL DE TAMAÑO INFERIOR AL

MÍNIMO

- Es el defecto más común

- Puede deberse asobrecarga de tamices decribado

EXCESO DE MATERIAL DE TAMAÑO SUPERIOR AL

MÁXIMO

- Es menos frecuente

- Puede deberse a desgastede tamices o empleo detamices con aberturademasiado grande


LIMPIEZA DEL ÁRIDO

• Es fundamental para el buen comportamiento de una mezcla.

• Con ella se pretende garantizar buena adhesividad árido-ligante.

CAUSAS DE LA FALTA DE LIMPIEZA

• Polvo mineral procedente de machaqueo y trituración.

• Contaminación por los suelos en que se apoya durante acopio,manejo y puesta en obra.


INALTERABILIDAD DE LOS ÁRIDOS

• Algunos áridos, por su naturaleza son alterables por laacción del agua.

ANGULOSIDAD DEL ÁRIDO

• Mayor angulosidad de las partículas aumenta el rozamientointerno del esqueleto mineral de las MB.

• El PG-3 caracteriza la angulosidad del árido grueso a través del %de partículas trituradas.


FORMA DEL ÁRIDO GRUESO

• Para su empleo en carreteras se buscanpartículas lo más cúbicas posibles ya que laspartículas con formas no adecuadas (agujas ylajas) tienen peligro de rotura por el tráfico o lacompactación, y se podría modificar lagranulometría y la estabilidad de la mezcla.


RESISTENCIA MECÁNICA DE LOS ÁRIDOS

• Se evalúa tanto desde el punto de vista de laresistencia a la fragmentación como de laresistencia al pulimento de los áridos de capa derodadura.


RESISTENCIA A LA FRAGMENTACIÓN DE LOS ÁRIDOS FINO Y GRUESO

• Influye la naturaleza del árido y la forma.

RESISTENCIA AL PULIMENTO

• Es la resistencia a perder aspereza en su texturasuperficial.

Es muy importante para la resistencia aldeslizamiento.


RESISTENCIA AL PULIMENTO

El PSV británico (ensayo en pista) mientras que elalemán utiliza el Wehner-Schulze test.

Wehner-Schulze testPéndulo (pulimento acelerado)


ADHESIVIDAD ÁRIDO-LIGANTE

• Fenómeno complejo donde intervienen factoresfísicos y químicos.

• Hay que considerar la posibilidad de que el aguaen combinación con tráfico, polvo y suciedaddesplace el ligante y perturbe la adhesividad.


ABSORCIÓN Y PESO ESPECÍFICO

• Son importantes a la hora de establecer ladotación del ligante de la mezcla.

PATOLOGÍAS DE LAS MB: CAUSAS, POLVO MINERAL

DEFINICIÓN

• El polvo mineral o filler es la fracción de los áridos que pasapor el tamiz 0,063 mm. Hay que distinguir el polvo mineralpropio de los áridos que se obtiene en los ciclones de la centralde fabricación y otros productos especialmente preparados alefecto como cal hidratada o cemento que se conoce como polvomineral de aportación.

PATOLOGÍAS DE LAS MB: CAUSAS, POLVO MINERAL

EFECTOS DEL FILLER EN LA MB

• HUECOS EN LA MB: POLVO MINERAL FINO CIERRALA MEZCLA.

• DEFORMACIONES PLÁSTICAS: RELACIÓNFILLER/BETÚN.

• RESISTENCIA AL AGUA: DEPENDE DE LA CALIDADDEL FILLER. MEJOR POLVO MINERAL DEAPORTACIÓN.

• RIGIDEZ: EXCESO DE FILLER IMPICA MEJORREPARTO DE CARGAS PERO MENOS RESISTENTE AFATIGA

•DURABILIDAD: FILLER MEJORA RESISTENCIA AENVEJECIMIENTO

PATOLOGÍAS DE LAS MB: CAUSAS, PLANTAS

PLANTAS DE AGLOMERADO

CENTRAL DISCONTINUA

- SUMINISTRO Y ACOPIO DE ÁRIDOS

- TOLVA DE ÁRIDOS

- DOSIFICACIÓN

- TAMBOR SECADOR

- COLECTOR DE POLVO

-DOSIFICACIÓN Y SILOS DE ÁRIDOS CALIENTES

-MEZCLADOR

ANOMALÍAS: CHECKLIST


PLANTA AGLOMERADO DISCONTINUA

SUMINISTRO Y ACOPIO DE ÁRIDOS:

VARIACIÓN EN LAS CUALIDADESGRANULOMÉTRICAS

ARENA SUCIA O DE CALIDAD NO ADECUADA

ÁRIDOS CON EXCESIVA HUMEDAD

CONTAMINACIÓN (TERRENO)

TOLVA DE ÁRIDOS:

CONTAMINACIÓN CON MATERIAL DE LA TOLVACONTIGUA



DOSIFICACIÓN EN FRÍO:

VARIACIÓN GRANULOMÉTRICA DEL FILLERRECUPERADO

ÁRIDO MAL CLASIFICADO Y DE GRANULOMETRÍAVARIABLE

TAMBOR SECADOR:

SOBRECARGA EN LA ALIMENTACIÓN

MAL FUNCIONAMIENTO DEL MECHERO



COLECTOR DE POLVO:

COMPUESTO POR UN VENTILADOR EXTRACTORQUE EFECTÚA EL TIRO FORZADO Y POR ELRECUPERADOR DE POLVO.

LA RECUPERACIÓN DE POLVO SE HACE EN DOSFASES:

> 10 µ ----------- CICLÓN

< 10 µ ----------- COLECTOR DE MANGAS



COLECTOR DE POLVO:

TIRO INADECUADO, EXCESIVO O ESCASO(MATERIAL RESULTANTE: GRUESO O FINO)

DOSIFICACIÓN CALIENTE:

DISMINUCIÓN DE LA EFICACIA DEL CRIBADO

ROTURA DE MALLA (ALTERACIÓNGRANULOMETRÍA)



MEZCLADOR:

FIJAR TIEMPO DE MEZCLA EN SECO DEL ÁRIDO

ALTURA DE VERTIDO MÍNIMA (EVITARDISGREGACIONES)


PLANTA AGLOMERADO CONTINUA

DOSIFICACIÓN CRÍTICA

IMPORTANCIA DEL CONTROL DE TEMPERATURA(EVITAR ENVEJECIMIENTO PREMATURO DEL BETÚN)

PATOLOGÍAS DE LAS MB: CAUSAS, TRANSPORTE

PROBLEMAS MÁS COMUNES

FALTA DE CONTINUIDAD.

DISEÑO/LIMPIEZA DE LA CAJA: LIMPIA, CON PAREDES YFONDO LISO.

CONTAMINACIÓN POR ANTIADHERENTES: UTILIZARLÍQUIDOS TENSOACTIVOS DILUIDOS EN AGUA Y NOPRODUCTOS DERIVADOS DEL PETRÓLEO.

PROTECCIÓN INADECUADA DE LA CARGA.

PATOLOGÍAS DE LAS MB: CAUSAS, TRANSPORTE


SEGREGACIONES:

TIEMPO DESCARGA (2-3 HORAS).

MÉTODO DESCARGA (TRANSFER).

PATOLOGÍAS DE LAS MB: CAUSAS, EXTENDIDO


CONTROLAR TEMPERATURA, SEGREGACIONES YHOMOGENEIDAD.

COMPROBAR FUNCIONAMIENTO SISTEMAPRECOMPACTACIÓN.

EXTENDEDORA: VELOCIDAD UNIFORME (NOPARADAS)

CONTROL DE LOS SISTEMAS DE NIVELACIÓN.

PATOLOGÍAS DE LAS MB: CAUSAS, COMPACTACIÓN

ASPECTOS A TENER EN CUENTA

REALIZAR CAMBIOS DE SENTIDO CON SUAVIDAD YLAS VARIACIONES DE DIRECCIÓN SOBRE MEZCLAAPISONADA

EN UNA SECCIÓN DE LA PLATAFORMA COMPACTARDE PUNTOS DE MENOR COTA A PUNTOS DE MAYORCOTA

TRABAJO MONÓTONO, EVITAR DESPISTES

PATOLOGÍAS DE LAS MB: REGULARIDAD Y TEXTURA

REGULARIDAD SUPERFICIAL

La regularidad superficial se puede definir como elconjunto de efectos causados en los vehículos por lasvariaciones del perfil, produciendo vibraciones ymovimientos que afectan a la comodidad de lospasajeros y a su sensación de confort.

RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO

COEFICIENTE ROZAMIENTO RUEDA/PAVIMENTO

MACROTEXTURA: GRUESA Y ÁSPERA


CLAVES: REGULARIDAD Y TEXTURA ADECUADA

REGULARIDAD SUPERFICIAL:

NIVELACIÓN DESDE SUBRASANTE

EVITAR JUNTAS. UTILIZACIÓN DE TRANSFER

TEMPERATURA ADECUADA EN LA COMPACTACIÓN

TEXTURA:

ÁRIDOS: ALTO CPA

MBC DISCONTINUAS Y LECHADAS

EVITAR SEGREGACIONES

MEJORAR COMPACTACIÓN


ENVEJECIMIENTO Y DEGRADACIÓN DE LAS MB

Proceso de envejecimiento de una MB es unaevolución natural que acaba produciendo pérdida delas características de la MB.

Depende principalmente del envejecimiento delbetún.


ENVEJECIMIENTO Y DEGRADACIÓN DE LAS MB

Los compuestos más ligeros del betún (maltenos)van desapareciendo, mientras que los más pesados(asfaltenos) van aumentando.

El betún se va endureciendo hasta llegar a unpunto donde pierde sus propiedades flexibles y sevuelve frágil.


FACTORES EXTERNOS DEL ENVEJECIMIENTO

T, t y O2

A mayor T, t y O2 se acelera el envejecimiento. Estose da también en el proceso de fabricación de unaMBC (parte del envejecimiento ocurre en el procesode fabricación).

PATOLOGÍAS DE LAS MB: RODERAS

FACTORES FORMACIÓN DE RODERAS

INTENSIDAD ELEVADA TRÁFICO PESADO

ALTAS TEMPERATURAS

VELOCIDAD CIRCULACIÓN LENTA

INADECUADA FORMULACIÓN DE LA MEZCLA

RELACIÓN BETÚN/FILLER

FORMA DE LOS ÁRIDOS

ÁRIDOS/HUECOS

PATOLOGÍAS DE LAS MB: RIEGOS

RIEGO DE ADHERENCIA

Consiste en distribuir uniformemente una películade ligante hidrocarbonado sobre un soportecompuesto por materiales tratados sea con ligantes ocon conglomerantes. Su misión es evitar la formaciónde planos de deslizamiento entre capas, asegurandoque el trabajo estructural del soporte y la capasuperior sea conjunto. Adicionalmente sobre firmesantiguos, tiene también la misión de saturar lasfisuras y microfisuras provocadas por elenvejecimiento.

PATOLOGÍAS DE LAS MB: RIEGOS

RIEGO DE IMPRIMACIÓN

Consiste en introducir un ligante hidrocarbonado enun soporte compuesto por material granular notratado y previamente compactado. Sus misiones:

- Asegurar una transferencia mecánica adecuada conla capa superior.- Estabilizar la parte superior del soporte.- Impermeabilizar el soporte.

PATOLOGÍAS DE LAS MB: FÓRMULA DE TRABAJO

DATOS A RECOGER

Identificación y proporción de cada fracción de árido en frío, y en su caso, tras la clasificación en caliente.

La granulometría de los áridos combinados por los tamices indicados en los husos granulométricos de referencia.

El tipo, características y dosificación de ligante (y en su caso de aditivos) que se determinará siguiendo los criterios fijados en el P.P.T.P.

Densidad mínima a alcanzar. Los tiempos de mezcla en seco y tras la descarga del

ligante. Temperaturas máxima y minima de la mezcla al salir

del mezclador. La temperatura mínima en la descarga de los elementos de transporte y la temperatura de la mezcla al iniciarse y terminarse la compactación.


Debe ser aprobada por el DO (y presentadapor el contratista un mes antes de la firmadel contrato).

Está estudiada en laboratorio y verificadaen planta.

Fórmula de trabajo + tramo de obras:Son las referencias para control de calidad.


PRINCIPAL REQUISITO PARA EVITAR PROBLEMAS EN LA FABRICACIÓN, PUESTA EN OBRA Y PATOLOGÍAS.

PATOLOGÍAS DE LAS MB: FIN

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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