Patrones de rodadura de compactación de asfalto para ayudar a lograr la densidad y la producción objetivo

Los contratistas de pavimentación saben mucho sobre la mezcla que usarán en los proyectos. La mayoría sabe exactamente cuántas toneladas de mezcla puede producir la planta de asfalto por hora. Conocen la capacidad de almacenamiento de los silos y determinan si la planta proporcionará mezcla para un solo proyecto o para múltiples proyectos al mismo tiempo. Cuando un contratista debe comprar mezcla de un productor, la cantidad de toneladas de mezcla que se comprará suele ser un artículo de contrato y de suministro predecible.

Los contratistas también conocen el tamaño y la capacidad de los camiones de transporte utilizados para entregar la mezcla asfáltica en caliente (HMA) al proyecto. Por experiencia, los contratistas estiman el tiempo de transporte de ida y vuelta desde la planta hasta el lugar de trabajo y determinan cuántas cargas puede entregar cada camión por unidad de tiempo.

Pero cuando se trata de la colocación y la compactación del asfalto, las predicciones sobre la productividad son menos seguras. Especialmente para la compactación, las variables de cuánto HMA se produce y cuándo se entrega influyen en la temperatura del asfalto cuando se compacta. La temperatura de la mezcla es el elemento más crítico en la compactación. Mantener los compactadores en la zona de rodadura adecuada para lograr la densidad deseada requiere patrones de rodadura de asfalto correctos.

MEJORES PRÁCTICAS DE COMPACTACIÓN DE ASFALTO

Los fabricantes de compactadores enseñan varios procedimientos al operador para aumentar la productividad. Debido a que casi todos los equipos de laminación de averías en la actualidad utilizan compactadores vibratorios de doble tambor, las siguientes mejores prácticas se concentran en operar este tipo de compactador.

Haga la primera pasada hacia la pavimentadora con la vibración activada.

La primera pasada logra la mayor reducción de vacíos de aire porque la viscosidad de la mezcla es baja y la capacidad de reorganizar las partículas de agregado en una orientación más cercana es alta. Si el borde del pavimento se apoya contra el movimiento lateral, el operador debe superponer ligeramente la junta entre los paneles fríos y calientes. Cuanto más hábil sea el operador, más estrecha será la superposición de la unión necesaria. La mayoría de los operadores necesitan solo 3 a 4 pulgadas (75 a 100 milímetros) de superposición. Si el borde del pavimento no tiene soporte, el operador debe hacer esta primera pasada de 6 a 8 pulgadas (150 a 200 milímetros) lejos del borde para reducir el empuje lateral de la plataforma. Es posible que las mezclas más espesas no requieran esta precaución. La figura 1 muestra la orientación adecuada del tambor con respecto al pavimento en la primera pasada.

Detenga el movimiento hacia adelante del compactador, rodando en un ligero arco hacia el centro del panel, a una distancia segura detrás de la pavimentadora y el personal.

La razón para detenerse en ángulo es facilitar el despliegue de las depresiones del tambor en la siguiente pasada. Esto ayuda a prevenir la formación de baches en el pavimento. La figura 2 muestra la técnica. El paso del lado izquierdo del panel se detiene en un arco y el compactador regresa por el mismo camino. El próximo pase hacia adelante está en el lado derecho del panel, pasando el pase hacia adelante anterior, con un arco hacia el centro del panel. Esta técnica permite que el compactador logre una densidad más uniforme al permanecer en el mismo rango de temperatura con cada pasada de lado a lado.

Hacer rodar el final de cada pasada posterior más allá del final de la pasada anterior y adyacente.

Esto también se muestra en la Figura 2. Seguir el movimiento hacia adelante de la pavimentadora mantiene el compactador de ruptura en el mismo rango de temperatura relativa de la placa que la pavimentadora. Limitar la longitud de la zona de rodadura de asfalto de descomposición ayuda al compactador delantero a mantenerse al día con la pavimentadora. No existe una técnica más importante en la compactación, especialmente para mezclas de asfalto de masilla de piedra (SMA) y Superpave.

LOGRAR LA DENSIDAD ÓPTIMA DEL ASFALTO

Complete la trituración antes de que la mezcla se enfríe por debajo de una temperatura compatible con el logro de la densidad deseada. Esta técnica cumple dos objetivos. Para la mayoría de las mezclas, permite lograr la mayor producción. Para aquellas mezclas que muestran ternura, esto permite que se alcance la densidad antes de que la mezcla comience a mostrar inestabilidad.

  Compactar la junta para una densidad uniforme. Una de las deficiencias más comunes que se encuentran en los pavimentos HMA es la baja densidad de juntas. La baja densidad en la junta es causada por una mala técnica de pavimentación, cementación y rastrillado excesivos, mala práctica de laminado o una combinación de estos. La mala práctica de laminación se puede superar mediante la capacitación adecuada de los operadores de compactadores y mediante la experiencia.

SELECCIÓN DE UN COMPACTADOR BASADO EN EL ANCHO DE RODAMIENTO EFECTIVO

La longitud del tambor compactador no es la verdadera medida de la capacidad productiva del compactador. Más bien, el ancho efectivo del tambor (EDW) es la métrica importante. La diferencia entre EDW y la longitud del tambor puede ser significativa. Generalmente, estas dos dimensiones están dentro del 10 por ciento. Varios ejemplos en la Figura 3 muestran esta relación.

El ancho del panel pavimentado en la Figura 3 requiere tres pasadas de lado a lado del compactador para proporcionar una cobertura completa. Desafortunadamente, incluso el mejor operador no logrará lograr una densidad de pavimento uniforme cuando haga un patrón de rodadura como el que se muestra, ya que las fuerzas de compactación no se aplican uniformemente a lo ancho del panel. La quinta pasada se superpone a las superficies de pavimento compactadas durante las primeras cuatro pasadas, pero da una sola pasada sobre las 18 pulgadas (457 milímetros) centrales del panel. Esto significa que la densidad será más baja en el centro, ligeramente más alta en los cuartos exteriores del panel y más alta en las secciones donde se hicieron tres pasadas de tambor. Esto no cumple con los requisitos necesarios. El estrecho ancho de rodadura también interfiere con la capacidad del operador para seguir el ritmo de la pavimentadora.

Observe en la Figura 4 que solo se necesitan dos pasadas de lado a lado para cubrir completamente el mismo ancho de panel de la Figura 3. Esto se debe a un compactador con una EDW más ancha. El operador bien capacitado en una compactadora con tambores de 78 pulgadas (1980 milímetros) puede compactar el panel con una cobertura uniforme excepto en el centro exacto donde las pasadas de lado a lado se superponen ligeramente. El uso de esta técnica de laminado por descomposición logrará una densidad uniforme en todo el panel y ayudará a cumplir los requisitos.

También es posible tener tambores demasiado anchos para el panel. En la Figura 5, los tambores del compactador tienen 84 pulgadas (2135 milímetros) de ancho.

El centro del panel recibe el doble de fuerza de compactación que las secciones exteriores. Debido a que se usó un compactador con tambores demasiado anchos para el pavimento, los resultados del rolado de ruptura no alcanzarán los requisitos. Además, el compactador más grande tiene mayores costos de propiedad y operación, por lo que se reduce la recuperación de la inversión para el contratista.

Esta es la razón por la que casi todos los fabricantes producen compactadores de carretera con tambores en tres anchos básicos:66, 78 y 84 pulgadas (1675, 1980 y 2135 milímetros).

La principal contribución del compactador al tren de pavimentación es la capacidad de lograr densidad. La selección de un tamaño de compactador a veces se basa en lo que hay en la flota de un contratista. Dado que mantenerse al día con la pavimentadora es tan importante como lograr una densidad uniforme, la atención a la selección del compactador y los patrones de rodadura brindan beneficios, especialmente en el éxito del cumplimiento de las especificaciones.

Obtenga más información sobre los conceptos básicos de la compactación de asfalto.