Procedimientos de construcción de juntas longitudinales en franjas

Transcripción

Instituto Venezolano del Asfalto
Procedimientos de construcción de juntas longitudinales en
franjas paralelas
Ing. Gustavo Corredor Muller
A continuación se transcriben algunas recomendaciones, tomadas de
publicaciones técnicas de organizaciones reconocidas, referentes a los
procedimientos recomendados en la construcción de juntas longitudinales en
franjas paralelas de pavimentos asfálticos.
1. Hot-mix Asphalt Paving. Handbook 2000.
Publicación conjunta de la American Association of State Highway and
Transportation Officials (AASHTO), Federal Aviation Administration (FAA), Federal
Highway Administration (FHWA), National Asphalt Pavement Association (NAPA),
U.S. Corps of Engineers, American Public Works Association y la National
Association of Cpunty Engineers, páginas 168 y ss).
Construcción de la primera franja
Existen dos factores claves, relacionados con la construcción de la primera franja,
que afectan la durabilidad a largo plazo de la junta longitudinal. El primero es la
importancia que tiene el que la terminadora se mueva en línea recta, sin
ondulaciones, de manera que la junta pueda ser correctamente cubierta durante la
construcción de la segunda franja (franja paralela). El segundo factor se refiere a
la necesidad de compactar suficientemente el borde no confinado de la primera
franja.
Si el operador de la terminadora no logra desplazarse de una manera en que
resulte una línea recta sobre la cual pueda solaparse el equipo de extendido
durante el siguiente pase, será extremadamente difícil el que se pueda construir
una junta longitudinal duradera. Se recomienda el que el operador de la
extendedora, durante el extendió de la primera franja, sea guiado por una línea
recta señalada (demarcada) sobre el área a pavimentar. Adicionalmente, en el
caso de que se empleé una extensión, el ancho de extendido debe mantenerse
constante; si la extensión se coloca y se quita, se creará un borde irregular que
será muy difícil de solapar adecuadamente.
La compactación del borde no confinado de la primera franja es también muy
importante. Si no se alcanza el suficiente nivel de densidad en la primera franja, la
junta seguramente se deteriorará bajo el tránsito. Es crítico, por lo tanto, el que el
equipo de compactación efectué el mismo número de pases sobre los bordes que
sobre el resto del ancho de la franja. Los bordes de los tambores de las
compactadoras vibratorias o estáticas deben sobresalir al menos 15 cm mas allá
del borde de la franja. Esta práctica asegurará el que el esfuerzo de compactación
sea aplicado en dirección vertical sobre el borde sin confinar, y reducirá así
Av. José María Vargas. Edificio Ártico. Semisótano. Santa Fe Norte. Caracas, Venezuela
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cualquier tendencia de la mezcla a desplazarse hacia los lados durante su
compactación.
En ningún momento debe permitirse que los bordes de los tambores (vibratorios o
estáticos) de las compactadoras se desplacen solo exactamente sobre el borde, o
a algunos centímetros hacía el interior de la franja. En cualquiera de estas dos
posiciones, la mezcla puede desplazarse lateralmente ante el movimiento hacia
delante de las compactadoras, particularmente si la mezcla es “blanda”. Si la
mezcla se desplaza, no solamente se obtendrá una densidad menor que la
requerida o establecida a lo largo de la junta, cuando se extienda la segunda
franja, sino que, por otra parte, también se formarán cavidades a lo largo de estas
juntas.
En el caso de que se empleen compactadoras de neumáticos durante la
compactación inicial, el borde del neumático mas externo no debe colocarse ni
sobre el tope ni sobre el borde la mezcla; lo recomendado en este caso es que el
neumático mas externo corra paralelo y aproximadamente a 15 cm hacia adentro
de la mezcla extendida. De esta manera se evitará el que la junta sea
“redondeada”, previniendo así el que la mezcla se desplace lateralmente como
consecuencia de la alta presión en los neumáticos, y evitando un excesivo grado
de mezcla que sea adherida a los neumáticos cuando éstos pasan sobre el borde
de la junta. En este caso, siempre la compactación del borde no confinado de la
primera franja debe ejecutarse mediante tambores metálicos de compactadoras
vibratorias o estáticas.
Corte de la junta longitudinal
En algunos casos, antes de que se construya la junta longitudinal entre dos franjas
adyacentes de un pavimento, se corta el borde de la primera franja que fue
extendida y compactada. Este corte se hace en un ancho entre 50 y 150 mm (por
diversos procedimientos). El propósito de este corte es el de remover cualquier
porción de la mezcla a lo largo de la junta longitudinal que pueda haber resultado
con una densidad menor que la especificada, debido a falta de confinamiento
lateral del borde durante el proceso de compactación. Esta reducción de la
densidad normalmente se debe a un solape inadecuado del borde de las
compactadoras sobre el borde no confinado de la primera franja. En el caso de
que se corte la junta longitudinal, debe aplicarse un riego de adherencia sobre el
área cortada, justamente antes de que se coloque la segunda franja.
Durante este proceso se logra una cara vertical a lo largo de la junta, en vez de la
normal que tiene una cara inclinada 60º. Esta práctica generalmente permite
obtener una mayor densidad en el área adyacente a la junta, en la segunda franja.
Se puede, sin embargo, obtener una adecuada densidad a lo largo de la junta, sin
que sea necesario el que ésta sea cortada, simplemente siguiendo correctamente
el procedimiento de compactación de la primera franja, tal como fue comentado
anteriormente, y por correctamente solapando y compactando la mezcla en la
franja adyacente.
Aplicación de un riego de adherencia sobre la junta
La aplicación de un riego de adherencia sobre la cara de la junta longitudinal no
siempre se requiere. Uno de estos casos sucede cuando la junta longitudinal no es
cortada, y la cara de la junta está limpia. Algunas organizaciones requieren que la
junta longitudinal siempre se pinte con adherencia, otras, sin embargo no lo
exigen. Un riego de adherencia, siempre que no sea excesivo, parece que ayuda a
crear una buena unión entre dos franjas adyacentes, pero no existe suficiente
evidencia de que el uso de la adherencia aumente significativamente la durabilidad
de la junta a lo largo de la vida de servicio de un pavimento. Otros procedimientos
y técnicas constructivas inciden mas en la duración de un pavimento, que la
simple aplicación, o no, de un riego de adherencia sobre la junta longitudinal.
Solape de la junta longitudinal
Uno de los factores claves en la construcción de una buena junta longitudinal
recae sobre el ancho de solape entre la nueva y la franja previamente colocada. El
solape típico debe estar entre los 25 y los 38 mm (1 a 1.5 pulgadas). Este ancho
de solape permite que hay solo la suficiente y adecuada cantidad de material
sobre la junta, en forma tal que se pueda alcanzar la compactación requerida, sin
que se tenga un exceso de mezcla que deba ser empujada hacia la nueva mezcla
por medio de un rastrillero. Si se hace correctamente, sin embargo, el rastrilleo de
la junta normalmente permite lograr mayores compactaciones en la junta. La altura
de la nueva mezcla, sobre la mezcla ya previamente compactada, debe ser de 6
mm por cada 25 mm de espesor de la capa compactada.
A medida de que la mezcla cae sobre el tornillo sin fin de la extendedora, es
empujada hacia los lados de la plancha niveladora (screed) por medio de estos
tornillos. Los tornillos sin fin, sin embargo, no se extienden hasta la totalidad de la
plancha extendedora, por lo que la mezcla colocada a lo largo de la junta tiene
menos densidad que la mezcla que pasa por debajo de la plancha, o bajo la parte
central de la extensión de la plancha. Por otra parte, ya que la mezcla que es
empujada hacia los bordes de la plancha extendedora no es confinada el mismo
lapso de tiempo que aquélla que está bajo la parte central de la plancha, la mezcla
en los extremos de la plancha también tiene menor densidad que el resto de la
mezcla. El que esta mezcla sea menos densa tiene como consecuencia, por otra
parte, el que en los bordes de la plancha extendedora se coloque menos masa de
mezcla que en otras partes de la plancha. Muchos fabricantes de equipos de
extendido han modificado sus diseños de la extendedora para que la mezcla
pueda lograr mayor confinamiento en los bordes extremos de la plancha
terminadora.
Otro problema que puede ocurrir en la construcción de la junta longitudinal es que
se obtenga un excesivo ancho de solape sobre la franja primeramente extendida.
Esto normalmente sucede cuando el operador de la extendedora simplemente
permite que el extremo de la plancha terminadora se apoye sobre un ancho muy
grande sobre la primera franja. Esto puede ser consecuencia, en parte, de que la
primera franja no siguió adecuadamente un recorrido recto, y presente bordes
irregulares, mas anchos en unos sitios y menos anchos en otros. Ya que no puede
empujarse mucha cantidad extra de mezcla hacia la franja primera, esta se ve
empujada hacia la mezcla en la franja nueva. Si se logra que la junta de la primera
franja sea suficientemente recto, y si el ancho del solape tiene la dimensión
correcta, se hace mínima la necesidad de rastrilleo de la junta longitudinal.
No puede dejar de hacerse énfasis en que se coloque la cantidad correcta de
mezcla, en el lugar correcto, para así lograr una junta durable. Si el ancho de
solape es correcto (no mas de 40 mm en el tope de la junta) y si la altura de la
mezcla es correcta (no mas de 6 mm por cada 25 mm de espesor de mezcla
compactada) no habrá una cantidad excesiva de mezcla que deba ser empujada
lejos de la junta y hacia la nueva mezcla. Cuando se hace correctamente el
solape, la pequeña cantidad de mezcla que se coloca sobre la primera franja,
puede ser fácilmente integrada dentro de la junta durante su compactación.
El rastrilleo de las juntas
Hay algunos Ingenieros que creen que siempre es necesario el rastrilleo de las
juntas longitudinales. Tal como ha sido discutido anteriormente, sin embargo, si se
coloca la cantidad correcta de mezcla, y el lugar apropiado, habrá que hacer un
mínimo, si acaso se requiere, de rastrilleo. El rastrilleo puede, por supuesto,
cuando se pavimentan calles de secciones poco anchas, en las intersecciones de
calles, o cuando sea necesario nivelar la mezcla alrededor de “bocas de visita”
(manholes) o tanquillas de drenaje. Tal como ha sido ya señalado, sin embargo,
aun en estos casos el rastrilleo no debe ser excesivo, y la cantidad de mezcla que
se maneje debe ser consistente, especialmente a lo largo de la junta longitudinal.
Algunos consideran que un rastrillero debe “montar” la junta, empujando la mezcla
afuera de la primera franja y hacia la nueva mezcla, directamente sobre la junta,
dejando así un pequeño abultamiento de mezcla para que sea compactado por el
equipo de compactación. Sin embargo, si se deja mucha cantidad de la nueva
mezcla sobre la junta, la compactadora tenderá a “cabalgar” sobre el abultamiento,
y no entrará en contacto con la mezcla adyacente, la cual también tiene necesidad
de ser compactada. Adicionalmente, ya que esta cantidad extra de mezcla no
tiene adonde ir, queda siempre, después de la compactación, una pequeña
ondulación hacia arriba, un “salto”. Aun mas, si la cantidad de mezcla adicional no
es constante, el volumen del salto será variable, y esta variabilidad también
afectará la uniformidad y regularidad del nivel de la junta. En consecuencia, no es
recomendable una cantidad excesiva de mezcla en la junta longitudinal.
El rastrilleo no se ejecuta de una manera consistente. El rastrillo o el “lute” se
emplea normalmente para empujar la mezcla que ha quedado sobre la primera
franja, fuera de ésta, y hacia la nueva franja. En algunas oportunidades la mezcla
se empuja a una corta distancia de la junta, pero en otras es empujada casi hasta
la mitad del ancho de la nueva franja. Si la franja adyacente resulta con un solape
excesivo y se deposita mucha mezcla sobre la primera franja, el exceso de mezcla
debe ser retirado y cargado fuera del trabajo, antes que ser empujado hacia la
nueva franja. Este exceso de mezcla no debe ser “paleado” o “poreado” sobre la
nueva franja, sino cargado sobre una carretilla y depositado fuera del pavimento;
aun mejor, nunca debería haber sido colocado sobre la primera franja, como
resultado del exceso de solape.
El rastrillero normalmente coloca el “lomo” del rastrillo o lute sobre la superficie ya
compactada de la primera franja, fuera de la zona de la junta longitudinal; a
medida que el lomo del rastrillo es movido transversalmente hacia la mezcla, y
sobre el tope de la junta, se va eliminando la mezcla que está colocada sobre la
primera franja, y va siendo empujada hacia la nueva franja. Debido a que el
rastrillero no levanta el rastrillo al pasar sobre la junta, sino que lo mueve hacia
atrás y hacia delante, se produce una carencia de material sobre la propia junta, y
como consecuencia de este movimiento, la mezcla que estaba adecuadamente
colocada sobre la junta, y lista para ser compactada, termina siendo ahora
colocada parcialmente en lo ancho de la nueva franja. En la mayoría de los casos,
el nivel de la mezcla sin compactar, adyacente a la junta sobre la nueva franja,
está al mismo nivel que el resto de la mezcla ya compactada en la primera franja.
En estos casos, se rastrillea mucha mezcla fuera de la junta, y resulta en que se
forma un hundimiento o cavidad en la junta longitudinal, aun antes de que se haya
realizado su compactación. Cuando alguna de estas situaciones ocurre, es
imposible que pueda ser obtenido el adecuado nivel de densificación de la junta,
ya que no se dispone de suficiente cantidad de mezcla sobre la junta para que
pueda ser compactado por las aplanadoras. Aun mas, la mezcla que es empujada
fuera de la junta, y hacia la superficie de la nueva mezcla, por este procedimiento
del “paleo”, cambia la textura superficial de la mezcla sobre la cual es depositada.
Dependiendo de la granulometría de la porción que es empujada o “paleada”, el
resultado puede ser que se obtiene una significativa diferencia de textura en la
nueva franja.
El excesivo rastrilleo de la junta longitudinal es siempre altamente perjudicial sobre
el comportamiento a largo plazo de la zona de la junta, debido al efecto que se
tiene sobre la densidad a lo largo de la junta. Juntas que pueden ser calificadas
como excelentes pueden ser obtenidas con un mínimo, o ningún rastrilleo, siempre
y cuando se haya logrado el ancho correcto de solape entre ambas franjas; en
consecuencia, se recomienda que se elimine el rastrilleo, si el solape se ejecuta
con el ancho ya recomendado anteriormente, y se ejecuta adecuadamente el
procedimiento de compactación de la junta.
Compactación de la junta longitudinal
Cuando el nivel de la nueva mezcla, que está aún sin compactar, está a nivel, o
por debajo del que se tiene en la nueva franja, las aplanadoras de tambores de
acero no podrán densificar adecuadamente la mezcla a lo largo de la junta.
Independientemente de cómo se compacte, ya sea desde el “lado frío”, o del “lado
caliente”, parte del peso de los tambores será soportado por la mezcla
previamente compactada en la primera franja, con el resultado de que los cilindros
metálicos cabalgarán sobre la junta, como sobre un puente, dejando la junta sin
compactar, o en el mejor de los casos, parcialmente compactada. Por esta razón
es muy importante recordar que, para lograr una buena compactación de la junta
longitudinal, el nivel de la mezcla en la junta longitudinal debe ser
aproximadamente igual a la de la mezcla previamente compactada mas 6 mm por
cada 25 mm de espesor de la franja primeramente compactada.
Tal como se ha comentado, cuando el nivel de la mezcla sobre la junta es menor
que el de la franja previa, no se podrá obtener una densidad adecuada, no importa
si se emplean equipos de compactación vibratorios o estáticos, ya que ambos
equipos correrán sobre la junta con este “efecto puente”. En estos casos puede
mejorarse el nivel de densificación de la junta, haciendo pasar sobre ella un
compactador de neumáticos. La rueda mas externa de estos equipos se hace
pasar exactamente sobre la junta longitudinal, y el esfuerzo de compactación
puede aumentar significativamente la densidad en ese punto; sin embargo,
siempre se tendrá el hundimiento de la junta por carencia de suficiente cantidad de
mezcla. Si se desea obtener una densidad adecuada en la junta, el único
procedimiento que permite lograr esta densidad, consiste en colocar suficiente
cantidad de mezcla, independientemente del equipo de compactación que vaya a
ser empleado.
Compactando desde el “lado caliente”
El modo mas eficiente para compactar una junta longitudinal consiste en colocar la
aplanadora sobre la nueva mezcla, en forma tal que la aplanadora solape una
distancia de aproximadamente 150 mm (6 pulg) sobre la primera franja. De esta
manera, la mayoría del equipo corre sobre dónde mas se necesita, es decir sobre
la nueva mezcla. La mezcla sobre la junta se compacta dentro del área de la junta,
siempre y cuando la altura de la mezcla en la junta sea la correcta. El pequeño
desnivel que queda entre el borde de la primera franja y la zona de menor
densidad de mezcla en el borde externo de la terminadora permite que el lomo o
levantamiento que hay en la junta sea perfectamente mezclado y compactado con
el resto de la mezcla de la nueva franja, sin dejar ningún salto a lo largo de la
junta. Cualquier tipo de aplanadora, ya sea de tambor metálico, vibratorio o
estático, o de tipo neumático, puede ser empleado para compactar la junta
longitudinal, siempre y cuando la altura de la mezcla nueva sobre la junta sea la
correcta, y la mezcla se encuentre suficientemente caliente, a la temperatura
adecuada.
En algunos casos se ha preferido pasar el equipo de compactación corriendo todo
sobre la mezcla caliente, en la segunda franja, manteniéndose a unos 150 mm
alejado de la junta, con la creencia de que la mezcla podrá desplazarse bajo la
compactadora, y se pueda lograr en una segunda pasada, cuando la mezcla esté
mas fría, una mejor compactación. Sin embargo, si la mezcla es suficientemente
estable, las compactadoras no deben ser capaces de mover lateralmente la
mezcla caliente, al menos en una magnitud importante o significativa. En
consecuencia, si el diseño de la mezcla es correcto, este procedimiento de
compactación no proporciona ninguna ventaja sobre el sistema tradicional de que
la compactadora solape, ya desde la primera pasada, unos 150 mm sobre la
mezcla nueva. Aun con mezclas blandas, no hay ninguna ventaja con ese primer
procedimiento. Si la mezcla puede ser empujada lateralmente por el equipo de
compactación, lo que debe hacerse es revisarse el diseño de la mezcla y lograr
una mezcla mas estable. Si la mezcla se mueve hacia la junta, resultará un salto o
elevación a lo largo de la junta, con lo que se producirá una carencia de mezcla en
el borde mismo de la junta, entre el borde del tambor y la junta. Cuando la
aplanadora se mueve para compactar la junta, los tambores correrán sobre el
exceso de mezcla, tratando de empujar la mezcla hacia su posición original, es
decir de dónde viene la mezcla. Con este procedimiento el nivel de densidad
obtenido a lo largo de la junta tendrá un alto nivel de variabilidad.
En resumen, parece no haber ninguna ventaja para que la compactación de la
junta se haga con la aplanadora moviéndose inicialmente sobre la nueva mezcla,
sin correr sobre la junta. El procedimiento mas eficiente de compactación consiste,
en consecuencia, en colocar la aplanadora sobre la nueva mezcla, con un solape
del tambor de unos 150 mm sobre la mezcla previamente compactada en la
primera franja. Este procedimiento, por otra parte, permite alcanzar un grado de
densidad mas uniforme a lo largo de la junta, que el otro procedimiento de pasar la
aplanadora totalmente dentro de la franja sin compactar de la nueva mezcla.
Compactando desde el “lado frío”
La práctica común en el pasado ha sido la de que la aplanadora se coloque sobre
la franja previamente compactada. Con este método, la aplanadora corre sobre la
mezcla ya fría, y solo solapa unos 150 mm sobre la mezcla nueva sin compactar,
de la franja adyacente. Así, la mayor parte del peso de la aplanadora es soportado
por la mezcla ya compactada y solo el ancho del solape (150 mm) descansa sobre
la mezcla nueva sin compactar, comprimiendo la mezcla a lo largo de la junta. Si
se compacta de esta manera, la mayoría del esfuerzo de compactación se pierde,
ya que está siendo aplicado sobre una mezcla que ya ha sido previamente
densificada.
Pero no solo es esta pérdida del esfuerzo de compactación lo que sucede, sino
que durante el tiempo que la aplanadora dedica a compactar solo los 150 mm del
solape, el resto de la mezcla en el lado caliente de la franja se va enfriando, y se
va haciendo mas difícil el lograr su compactación posteriormente. Dependiendo de
las condiciones ambientales y del espesor de la capa compactada, el compactar la
mezcla “desde el lado frío”, lo que hace es disminuir la capacidad de obtener la
densidad deseada en todo lo ancho de la nueva franja.
La razón normalmente esgrimida para compactar “desde el lado frío”, es que
mediante este método se permite el que la mezcla sea “forzada” dentro de la junta,
y se logra así una mayor densidad. Ya que un borde del tambor de la aplanadora
corre sobre la nueva mezcla, y el otro está en contacto con mezcla ya
compactada, se supone que mas peso se está aplicando sobre la nueva mezcla,
lo cual significará mayor grado de densificación. Investigaciones recientes, sin
embargo, han demostrado que el mismo grado de densidad se obtiene en una
junta longitudinal, ya sea compactando inicialmente desde el “lado caliente” o
desde el “lado frío”, pero ya que es mas eficiente compactar toda la mezcla, así
como la junta, desde el lado caliente, no se recomienda compactar “desde el lado
frío”.
Por último, independientemente del método que sea empleado para compactar
una junta longitudinal, el nivel de densidad obtenido en las cercanías de la junta,
normalmente se encuentra en dos (2) puntos porcentuales por debajo del nivel de
compactación que se obtiene en la porción principal de la franja. Esta diferencia
ocurre principalmente debido a que la primera franja tiene un borde sin confinar
que tiende a moverse lateralmente. Aun si el borde sin confinar se compacta
permitiendo que el tambor de la aplanadora sobresalga del borde, la densidad de
la junta será también menor que en el resto de la franja. En el caso de que sea
requerido por las especificaciones un determinado grado de compactación en la
junta longitudinal, el porcentaje de la densidad Rice aplicable debe ser menor que
el que sea exigido para el resto de la franja.
2. Hot-mix Asphalt Materials, Mixture Design and Construction
Publicación del National Center for Asphalt Technology, Universidad de Auburn,
Alabama, USA, Segunda Edición, 1996 (páginas 367-368).
Las juntas longitudinales son importante debido a su magnitud en la mayoría de
los proyectos en los que se emplean las mezclas asfálticas en caliente. Es
importante que sean debidamente compactadas para lograr una junta nivelada
(plana) que no se sienta cuando el conductor pase sobre ella. Cuando una junta
longitudinal no se compacta adecuadamente, puede ser irregular y ruidosa al ser
cruzada y, por otra parte, puede ser un punto que será dañado por la acumulación
de agua, y ser posteriormente sufrirá disgregación, así como un potencial riesgo
para los usuarios. Las juntas longitudinales se compactan empleando los mismos
tipos de aplanadoras que son utilizadas para compactar las otras porciones de una
mezcla asfáltica.
Hay varios procedimientos de compactación de las juntas longitudinales. Cuando
se trabaja en un ancho de dos canales, la junta puede ser efectivamente eliminada
trabajando ambas franjas en paralelo (en escalón, es decir con una segunda
terminadora trabajando muy cerca y por detrás de la primera). En algunos
proyectos, con muy poca longitud, la segunda franja puede ser colocada antes de
que la primera se haya enfriado. En resumen, cuando ambos lados de la junta
longitudinal están calientes, la compactación de la junta no es un problema.
Un método muy común de compactación de las juntas longitudinales consiste en
extender una segunda franja adyacente a la primera, después de que esta última
se ha enfriado. En este caso la segunda franja se solapa sobre la primera en un
ancho comprendido entre los 51 y 76 mm. Es difícil obtener altas densidades en la
junta empleando este procedimiento. Otro método consiste en calentar el borde de
la primera franja con un equipo especial de calentamiento de juntas, a medida que
la segunda franja está siendo colocada. Los resultados con este procedimiento
han sido diferentes: en algunos casos se han obtenido buenos resultados, pero en
otros no. Otro método, empleado especialmente en aeropuertos y en pavimentos
de carreteras con suficiente ancho, consiste en cortar el borde de la junta, en un
ancho entre 51 y 76 mm, mediante el paso de una rueda cortadora, de manera
que se obtenga una cara vertical, densa y limpia. La franja adyacente se extiende
de manera que se monte (solape) un ancho entre los 51 y 76 mm sobre el borde
previamente cortado. Esta técnica ha demostrado ser conveniente para alcanzar
una buena densidad en la junta, pero puede no ser práctica en muchos de los
trabajos en que tenga que mantenerse el tránsito circulando sobre la primera
franja.
La compactación de las juntas longitudinales se ejecuta empleando muchas
técnicas diferentes. La mayoría de ellas, sin embargo, consisten en compactar
primero la junta y luego desplazar el equipo sobre el borde opuesto a la junta, y
continuar compactando en el sentido hacia la junta. Cuando se emplean
aplanadoras vibratorias, debe tenerse especial cuidado en que la vibración no
dañe la mezcla colocada previamente y que está en el lado frío de la junta. El
daño que pueda sufrir el material de la mezcla fría depende del tipo de agregado
en la mezcla y de la temperatura del lado frío a lo largo del proceso de
compactación. Es importante que las aplanadoras vibratorias no partan ni el
agregado ni la mezcla en la franja previa.
3. Construction of Hot-mix Asphalt Pavements (MS-22)
Publicación del Instituto Americano del Asfalto (IDA), Manual Series Nº 22,
Segunda Edición en Inglés, 1998. (Páginas 5-42 y 6-20 a 6-21). Edición en Español,
1992. (páginas 213 y 238-239).
Juntas longitudinales
Las juntas longitudinales ocurren dondequiera que se coloquen carpetas, una al
lado de la otra. Existen dos tipos de juntas longitudinales: juntas calientes y juntas
frías.
Juntas calientes
Las juntas calientes son formadas por dos pavimentadoras trabajando en escalón.
El enrasador de la pavimentadora de atrás se ajusta para solapar entre 25 a 50
mm sobre la carpeta que ha sido extendida por la pavimentadora que va primero.
Las ventajas de una junta caliente consisten en que las dos carpetas terminan,
automáticamente, con el mismo espesor; que la densidad a ambos lados de la
junta es uniforme (los dos lados son compactados al mismo tiempo); y que las
carpetas, por estar calientes cuando se compacta la junta, logran una ligazón
fuerte. La desventaja es que el tránsito no puede pasar sobre ninguno de los dos
carriles por un tiempo determinado, ya que ambos carriles están cerrados
simultáneamente. Este procedimiento es mas aplicable en los casos de
pavimentación de nuevos pavimentos.
Juntas frías
En una junta fría, los carriles son colocados y compactados individualmente, uno
después del otro. Un tiempo después que la mezcla de la primera franja se ha
enfriado, se extiende a su lado la franja adyacente y se compacta. Se deben tener
ciertas precauciones para lograr una junta de buena calidad:
(a) Si es necesario, se deberá barrer la base sobre la cual se va a colocar la
franja adyacente.
(b) Se debe aplicar riego de adherencia al borde que va a ser unido.
(c) El enrasador de la pavimentadora deberá estar ajustado para solapar entre 25
y 50 mm sobre la primera franja.
(d) La altura del enrasador sobre la superficie de la primera franja deberá ser igual
a la cantidad de reducción de espesor esperada en la carpeta nueva. El
agregado grueso en el material (mezcla) en el ancho del solape de la junta fría
deberá ser cuidadosamente removido y desechado. Esto deja solamente la
porción fina de la mezcla, la cual será comprimida enérgicamente cuando la
junta sea compactada. En el caso de mezclas mas finas, tales como las
empleadas en las carpetas de rodamiento, el material colocado en el ancho de
solape debe ser empujado con el rastrillo, hasta formar un abultamiento sobre
el área de la junta, antes de la compactación.
Compactación de las juntas longitudinales
Cuando se utilicen compactadoras estáticas con tambores metálicos, o
aplanadoras de neumáticos para compactar las juntas longitudinales, y se esté
pasando la primera vez sobre la mezcla, solamente un ancho entre 100 y 150 mm
de la aplanadora debe correr sobre la mezcla nueva de la franja adyacente, en
consecuencia, la mayor parte de las aplanadoras deben correr sobre la franja
previamente compactada. En cada paso sucesivo, mas y mas de la aplanadora irá
corriendo sobre la mezcla nueva, hasta un momento en que toda la aplanadora
estará corriendo sobre la mezcla nueva.
Se emplea un procedimiento distinto cuando se utilizan aplanadoras vibratorias:
los tambores solamente se apoyarán entre 100 y 150 mm sobre la franja
previamente compactada, con el resto del ancho de la aplanadora desplazándose
sobre la mezcla nueva. La aplanadora continúa moviéndose sobre la línea de la
junta longitudinal, hasta que ésta sea completamente compactada.
Desde el punto de vista de la compactación, las juntas longitudinales se dividen en
dos tipos: juntas calientes y juntas frías. Cada una de ellas requiere un
procedimiento diferentes en el momento de su compactación.
Juntas calientes
Una junta caliente es aquélla colocada entre dos carriles, aproximadamente al
mismo tiempo, como cuando se tienen dos extendedoras trabajando en escalón.
Este método produce la mejor junta longitudinal, por que ambos carriles está casi
a la misma temperatura cuando son compactados. El material se vuelve una
misma masa bajo la compactadora y hay muy poca diferencia de densidad entre
los dos carriles. Cuando se pavimenta en escalón, la primera pasada de la
aplanadora que va detrás de la primera extendedora, deja sin compactar un ancho
entre 75 a 150 mm, de borde común, o junta. Esta junta común es luego
compactada por la aplanadora que sigue a la segunda extendedora, en su primera
pasada. Para lograr este objetivo de una manera efectiva, la segunda
extendedora, y la compactadora que la sigue, deberán estar tan cerca como sea
posible de la extendedora delantera, para asegurar una densidad uniforme a lo
ancho de la junta. La aplanadora que sigue a la segunda extendedora compacta la
junta en su primera pasada.
Juntas frías
Una junta fría es aquella entre dos carriles, uno de los cuales se ha dejado enfriar
de un día para otro, o aún mas tiempo, antes de colocar el carril adyacente.
Debido a la diferencia de temperatura entre los dos carriles, casi siempre resulta
una diferencia de densidad entre los dos lados de la junta, independientemente de
la técnica de compactación que haya sido empleada.
La compactación de la junta longitudinal casi nunca produce una densidad
uniforme en ambos lados de la junta. En la mayoría de los casos, hay una zona de
baja densidad en la junta en el primer carril colocado, y una zona de alta densidad
en la junta del carril adyacente. La única solución práctica para este problema
parece estar en la pavimentación en escalón, o en la pavimentación con ancho de
extendido total, es decir igual al ancho de la sección de la vía. La pavimentación
en escalón permite que la junta sea compactada mientras la mezcla asfáltica está
aún caliente a ambos lados. En realidad, ya que la mayoría de la pavimentación se
hace en carriles individuales, por lo cual la mejor solución es compactar la junta
tan pronto como sea posible. En este caso, las juntas longitudinales deberán ser
compactadas directamente detrás de la extendedora.
Un comentario particular, sobre la publicación MS-22 del Instituto del Asfalto, es
que todas las ilustraciones sobre la compactación de juntas longitudinales, tal
como la Figura 6.21 que se muestra mas arriba, permiten observar que la junta no
es cortada, sino con una sección “en chaflán”.
4. La experiencia en Venezuela
En Venezuela se están construyendo pavimentos con mezcla en caliente desde
hace ya 55 años. El procedimiento de construcción de la junta longitudinal que
normalmente se emplea consiste en la metodología de “junta fría”, la cual se deja
con un “chaflán” de sección aproximada 1:1. La junta longitudinal se compacta de
primero, cuando se va a compactar la franja adyacente. Normalmente, por otra
parte, la junta longitudinal se “pinta” con un riego de RC-250, y en algunos casos
con emulsión asfáltica, para garantizar una mejor pega entre ambos bordes de las
franjas. Este procedimiento de “junta fría” ha dado muy buenos resultados, ya que
la grieta entre canales o carriles, por defectos en la junta, tiene una muy baja
ocurrencia en nuestros pavimentos.
La técnica de “cortar” la junta longitudinal se ha incorporado en algunos nuevos
proyectos, siempre en trabajos de rehabilitación, y solo se ha exigido cuando en la
obra se están empleando equipos de fresado en frío, los cuales son exigidos para
remover la mezcla deteriorada.
Caracas, enero 2006

Procedimientos de construcción de juntas longitudinales en franjas

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