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Sistemas SAMI

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Sistemas Antirreflexion de

Grietas en Pavimentos Asfalticos

Profesor :I.C. Marcos Pardo R


INTRODUCCION
Las sobrecargas que actúan sobre los pavimentos de carretera
provocan la aparición de grietas que no son deseables.

La penetración del agua de lluvia y nieve a través de las fisuras


supone una pérdida progresiva de las propiedades del pavimento.

Deterioro de los pavimentos Recostrucción


Rehabilitación Mas rentable

La rehabilitación, en base a recarpeteo asfáltico presenta


dificultades. Una de ellas es retardar la reflexión de grietas del
pavimento antiguo.
• Las fisuras o grietas de reflexión ocurren:
ƒ En las capas asfálticas superpuestas, apareciendo en la capa
superior las fisuras de la capa inferior
ƒ Cuando existe una base tratada con cemento.
ƒ En carpetas asfálticas construidas como recubrimiento de una
calzada de hormigón

• El retardo se puede controlar:


ƒ Interveniendo la capa asfaltica superior
ƒ Incorporar un mecanismo de disipación de tensiones
ƒ Incorporar un mecanismo que genere una redistribución
(absorción) de esfuerzos.
Sistemas Antirreflexión de
grietas
1._ Técnicas de Interposición localizadas

1.1_ Puenteado.
1.2_ Bandas de láminas de geotextil.
1.3_ Armaduras Geosintéticas.

2._ Técnicas de Interposición generalizada en capas delgadas.

2.1_ Arena-Asfalto.
2.2_ Membrana continua de Asfalto-polímero.
2.3_ Geotextil impregnado.
2.4_ Lechada bituminosa o microaglomerado en frío con fibra.
2.5_ Armaduras Geosintéticas o geogrillas.
2.6_Malla de Acero.

3._ Técnicas de Interposición generalizada en capas gruesas.

3.1_ Estructura inversa.


3.2_ Grava-emulsión.
3.3_ Reciclado en frío con emulsión.
3.4_ Capa de alivio de fisuras sobre pavimentos de hormigón.
1.1_Puenteado
El método consiste en aplicar una mezcla en
caliente basado en asfalto polímero y filler
sobre la fisura.
Las grietas no deben presentar movimientos
verticales.
El puenteado es una técnica sencilla de
costo moderado que restaura la
impermeabilidad y estabiliza la degradación
del borde de la fisura.
1.2_Bandas de láminas de
geotextil.
Son láminas constituidas por una mezcla de asfalto
polímero y una armadura o alma flexible,
generalmente poliéster.

Presenta dificultad de colocación en fisuras no


rectilíneas.

El comportamiento de este tipo de bandas no ha sido


muy efectivo.
1.3_ Armaduras Geosintéticas

Es aplicada en forma de bandas de un


ancho variable entre 0.8 y 1.7 m.

No ha sido muy positiva cuando se le


ha aplicado un pequeño espesor de
recubrimiento asfáltico sobre la
geomalla.
2.1_ Arena-Asfalto
Consiste en interponer un mortero asfáltico con un
espesor de alrededor de 2 cm.

Composición del mortero


z El porcentaje de finos que pasa por el tamiz 0.08 mm, oscila
entre 10 y 15%.
z Árido totalmente chancado.
z Con asfalto de entre un 8 y 12.5%.
z Relación filler-asfalto de entre 1.2 a 1.4
z Huecos de la mezcla inferior al 5%.
z Espesor de 1.5 a 2 cm.
z Recubrimiento asfáltico de 5 a 8 cm.
Arena-Asfalto
2.2_ Membrana Asfalto-polímero.
Consiste en realizar sobre el pavimento fisurado un
tratamiento superficial, con una dosificación elevada
en asfalto.
Los ligantes utilizados son muy viscosos (asfaltos
modificados con elastómeros).
Su eficacia es reducida con una frecuente
reaparición de las fisuras.
Existe un método mejorado, consiste en proteger la
membrana de ligante con un microaglomerado en
frío fabricado con una emulsión de asfalto polímero
al cual se le añaden además fibras (costos elevados)
Se requieren equipos especiales.
Membrana Asfalto-polímero.
2.3_ Geotextil impregnado
Los geotextiles utilizados son fabricados de
polipropileno o poliéster.
No existe adhesibidad entre la capa fisurada y la
nueva carpeta de rodado.
El procedimiento de aplicación
z extender sobre el pavimento fisurado un riego de
liga.
z Extender el geotextil sobre el riego.
z El geotextil se extiende por medios mecánicos
evitando arrugas y pliegues. Las juntas entre
paños deben ser a tope sin pliegues.
z Finalmente se aplica otro riego
La dosificación del asfalto varía entre 0.8 a 1 kg/m2.
Geotextil impregnado
2.4_ Microaglomerado en frío con fibra.
Como técnica de interposición, la experiencia es
bastante corta.
Se han tenido buenos resultados ( la fisura se
modifica,se hace mas fina, tiende a autosellarse)

Composición:
z Emulsión modificada con elastómeros de rotura controlada,
aguas y áridos.
z Fibras cortas de 6 a 10 mm (polipropileno o poliéster).
z Asfalto residual del orden de 8 a 10% de los áridos.
z Índice de penetración del asfalto mayor a 1.5.
z La primera capa se obtiene con una dotación de 6 a 7
kg/m2, y el contenido de fibras es de 0.4%.
z La segunda capa se obtiene con una dotación de 8 a 9
kg/m2, y el contenido de fibras es de 0.6%.
2.5_ Armaduras Geosintéticas.
Se conforman por grillas de poliéster, polipropileno o fibra de
vidrio.

Su principal función es la de actuar como armaduras del medio


donde se instalan, impidiendo la apertura de la fisura.

Mejora las respuestas de las capas asfálticas a las tensiones


por tracción de larga duración.

Brinda una componente elástica que mejora la distribución de


las tensiones a fin de alivianar las zonas bajo carga.

Son permeables.

Método de aplicación.
2.6_Malla de Acero.

Consiste en interponer una malla metálica entre el pavimento


agrietado y la nueva capa asfáltica.

Para la aplicación de la malla de acero, la superficie agrietada


debe ser limpiada y las grietas existentes selladas.

Es uno de los sistemas mas adecuado para el retardo de fisuras


en recapados.
3.1 Estructuras inversas.

Este sistema es utilizado solo en construcciones nuevas y se


interpone entre una base cementada y el pavimento asfáltico.

La capa está constituida por material granular sin tratar, de un


espesor no muy grande.

El material granular debe ser de buena calidad. Además de


debe asegurar un correcto sistema de drenaje. Este sistema
supone la posibilidad de disminuir el espesor de las mezclas
asfálticas.
3.2 Gravas-Emulsión

Se desempeña de forma similar a las estructuras inversas, con


la variante de poseer un contenido de ligante, con lo cual
mejora su comportamiento

Los ligantes a emplear son emulsiones catiónicas de rotura


controlada o lenta y se dosifican con contenidos de ligante de
alrededor del 3 al 5.5%. Se emplea directamente sobre la base
cementada, en capas variables entre 8 y 12 cm, y luego se
aplica un recubrimiento asfáltico de espesor adecuado, que
dependerá del tránsito a soportar.
3.3 Reciclado en frío
El reciclado consiste en recuperar al máximo el pavimento
existente, además de recuperar los materiales de las capas
superiores.
Es aplicable a los siguientes tipos de deterioros:
Fisuración por fatiga en pavimentos constituidos por capas
granulares y mezclas bituminosas y pavimentos flexibles.
Fisuración por fatiga de la capa de rodamiento debido a la
existencia de una capa débil subyacente a la misma.
Fisuración por reflexión de grietas en pavimentos flexibles.
Fisuración por envejecimiento o retracción térmica.
Es mucho mas económica.
Existen tres tipos de reciclados con emulsión.
Material reciclado del Capa asfáltica (4-5 cm)+base Capa asfáltica (5-10 cm)+base Mezcla bituminosa
pavimento existente granular tratada o no
Emulsión Emulsión de Asfalto 80/100 o Emulsión de asfalto blando Emulsión de efecto
150/200 (150-200) regenerante
Objetivo (adicional al Mejora características Mejora características Reciclado y
sistema SAMI) mecánicas del pavimento mecánicas del pavimento regeneración del
ligante existente

La reconstrucción de parte del material agrietado mediante


reciclado con emulsión constituiría una estructura inversa
con grava emulsión sin problemas estructurales, pero con
problemas graves de transmisión de grietas de retracción.

Esta estructura podría ser considerada como una capa de


base o intermedia.
3.4 Capa de alivio de fisuras
Es una mezcla asfáltica gruesa de graduación abierta,
conteniendo entre el 20% al 35% de huecos, producidos con
material chancado al 100%.
El sistema aliviador requiere de tres capas. Primero es colocada
la capa aliviadora de grietas con las graduaciones 1 o 2(9 cm).
La segunda capa es la base. Esta debe poseer áridos de
tamaño máximo lo suficientemente gruesa para no penetrar
dentro de los vacíos de la capa aliviadora de fisuras ( su función
será sellar los vacíos de la capa aliviadora tanto como sea
posible y servirá como capa aliviadora del sistema).
Por ultimo la tercera capa tiene un espesor mínimo de 5 cm. y
es de una graduación densa con un tamaño máximo de 3/4" o
1/2" . Puede ser seguida por una capa friccional de graduación
abierta.
Alivio de fisuras.
Comparación de los sistemas
antirreflexión de capas delgadas
Se considera el ensaye efectuado a una viga solicitada por una
carga que simula el paso de un vehículo. El ensaye fue
efectuado a base de dos tipos de probetas cuyo espesor de
capa asfáltica superior son de 9 y 5cm.
Los materiales que se utilizaron para la construcción de las
probetas de ensayo fueron:
z mezcla de arena asfalto, geotextil impregnado con asfalto,
grillas de poliéster y malla de acero galvanizado. Como
patrón de comparación también se elaboró probetas sin
utilizar ningún sistema que retarde la reflexión de las
fisuras,sólo una capa de mezcla asfáltica sobre el pavimento
antiguo.
De los resultados del ensayo se puede decir que la utilización
de la mallas, sean éstas de poliéster o acero galvanizado,
reducen de manera considerable la propagación de la grieta
aumentando la vida del recapado asfáltico casi 3 veces,
considerando que fue posible aplicar más ciclos de carga sin
que se produjera deterioro de la probeta ensayada.

Es interesante mencionar que las muestras no reforzadas se


rompieron con una única grieta importante, mientras que las
muestras reforzadas presentaron un conjunto de fisuras
uniformemente distribuidas.

Cabe destacar que las probetas confeccionadas con un espesor


de carpeta de 5 cm. y que utilizaban como sistema SAMI mallas
de poliéster y de acero galvanizado, alcanzan costos
semejantes a las probetas con espesor de 9 cm. que no
utilizaron sistema.
Conclusiones.
Tanto las mallas metálicas como las geogrillas interpuestas
como sistemas de antirreflexión son las que mejor se
comportan en el retardo de las grietas y reducen en gran
medida la afloración de ellas en recapados asfálticos.

El principal defecto de las mallas metálicas, con relación a los


sistemas de membrana, es que en estas no constituye una
barrera impermeable.

Existe una marcada diferencia entre los tipos de grietas que se


reflejan en cada sistema, siendo los más óptimos aquellos que
absorben las tensiones producidas en la carpeta fisurada
(sistemas con malla), los cuales un conjunto de fisuras de
menores proporciones que las entregadas por sistemas sin
malla.
La incorporación de asfalto modificado en la carpeta de rodado,
disminuye considerablemente la reflexión de grietas,
permitiendo un autosellado de estas, capacidad de deformación
reversible y una mayor resistencia al envejecimiento, sin
embargo, su costo es un 35 % mas elevado en comparación a
una carpeta asfáltica normal.
FIN

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