adherencia superficial

8/16/2019 Adherencia Superficial

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ADHERENCIASUPERFICIAL

Daniel Gálvez MuñozSubdepartamento de Auscultaciones y Prospecciones

10/06/2015 1

MOP - Dirección de Vialidad - Laboratorio Nacional

PavimentoPavimento

ConfortableConfortable

DuraderoDuradero

GeometríaGeometría SuperficieSuperficie

SeguroSeguro

GEOMETRIA:GEOMETRIA:••CurvaturaCurvatura••PendientePendiente••SingularidadesSingularidades

SUPERFICIE:SUPERFICIE:••Aspereza de la SuperficieAspereza de la Superficie••Aspereza de los AgregadosAspereza de los Agregados••Agua superficialAgua superficial••Presencia de Contaminantes.Presencia de Contaminantes.

¿Por qué es importante?


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Se define Adherencia Superficial como “la habilidad demovilizar las fuerzas de fricción del contacto entre neumáticoy pavimento por efecto de las solicitaciones inducidas por elproceso de conducción, tales como aceleración, frenadas yvirajes”.

La adherencia permite que el vehículo conserve en todomomento su trayectoria, especialmente en los virajes.

Contribuye a reducir las distancias de frenado .

Favorece las maniobras de recuperación de la trayectoria.

DEFINICIÓN DE ADHERENCIASUPERFICIAL

Factores que afectan la Adherencia

VEHÍCULO:VEHÍCULO:••Peso del VehículoPeso del Vehículo••Presión de InfladoPresión de Inflado••Tipo de NeumáticoTipo de Neumático••Dibujo del NeumáticoDibujo del Neumático••VelocidadVelocidad

GEOMETRIA:GEOMETRIA:••CurvaturaCurvatura••PendientePendiente••SingularidadesSingularidades

SUPERFICIE:SUPERFICIE:••Aspereza de la SuperficieAspereza de la Superficie••Aspereza de los AgregadosAspereza de los Agregados••Presencia de AguaPresencia de Agua••Presencia de ContaminantesPresencia de Contaminantes••TemperaturaTemperatura

CLIMA:CLIMA:••Temperatura del AireTemperatura del Aire••PrecipitacionesPrecipitaciones

ADHERENCIAADHERENCIA


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• Corresponde a la geometría más fina del perfil de un camino

FinaFina -- ÁsperaÁspera

FinaFina -- PulidaPulida

GruesaGruesa -- ÁsperaÁspera

GruesaGruesa -- PulidaPulidaD FINA PULIDA

C FINA ASPERA

A GRUESA ASPERA

B GRUESA PULIDA

MACRO MICRO

CLASES DE TEXTURASUPERFICIE

Clasificación de la Textura Superficial


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•• CCaracterísticaaracterística propiapropia deldel áridoárido expuestoexpuesto sobresobre lala superficiesuperficie dedeloslos pavimentospavimentos..

•• ProporcionaProporciona elel contactocontacto directodirecto entreentre elel neumáticoneumático yy pavimentopavimento..

•• LaLa MicroMicro texturatextura debedebe proveer proveer alal pavimentopavimento elel roceroce necesarionecesarioparapara obtener obtener unauna adecuadaadecuada resistenciaresistencia alal deslizamientodeslizamiento aa bajabajavelocidadvelocidad (( ≤≤5050 km/hr)km/hr)..

•• EstasEstas pequeñaspequeñas protuberanciasprotuberancias queque formanforman lala micromicro texturatextura,,permitenpermiten lala penetraciónpenetración dede lala películapelícula dede aguaagua entreentre elelneumáticoneumático yy elel pavimentopavimento permitiendopermitiendo unauna adherenciaadherenciaadecuadaadecuada..

•• LaLa resistenciaresistencia alal deslizamientodeslizamiento aa bajabaja velocidadvelocidad,, dependedependeprincipalmenteprincipalmente dede lala durezadureza deldel agregadoagregado finofino,, eses decir decir queque lalasuperficiesuperficie nono deberíadebería pulirsepulirse bajobajo lala acciónacción deldel tráficotráfico..

Concepto de Micro Textura

Concepto de Macro Textura•• LLaa texturatextura influyeinfluye directamentedirectamente enen lala capacidadcapacidad deldel

pavimentopavimento dede evacuar evacuar elel aguaagua dede lala interfaseinterfase neumáticoneumático--pavimento,pavimento, yy dede formaforma indirecta,indirecta, enen elel valor valor deldel coeficientecoeficientedede rozamientorozamiento deldel pavimentopavimento..

•• EsEs unauna dede laslas característicascaracterísticas determinantedeterminante enen elel nivelnivel dederuidoruido deldel tráficotráfico..

•• EnEn elel aspectoaspecto económicoeconómico influyeinfluye enen elel consumoconsumo dedegasolinagasolina yy enen elel deteriorodeterioro dede loslos vehículosvehículos..


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•• ElEl objetivoobjetivo dede lala macromacro texturatextura eses ofrecer ofrecer unauna adecuadaadecuadaresistenciaresistencia aa altasaltas velocidadesvelocidades sobresobre pavimentospavimentos mojados,mojados,permitiendopermitiendo desplazar desplazar elel aguaagua dede taltal maneramanera queque elel neumáticoneumáticoestéesté enen contactocontacto directodirecto concon elel pavimentopavimento..

•• DependeDepende deldel tamañotamaño máximomáximo dede loslos agregadosagregados yy dede lalacomposicióncomposición dede lala mezclamezcla..

•• EsEs necesarianecesaria parapara unauna adecuadaadecuada resistenciaresistencia alal deslizamientodeslizamiento enenvelocidadvelocidad mediamedia yy elevadaelevada (>(> 6060 kph)kph) concon pavimentopavimento mojadomojado

•• MejoraMejora lala visibilidadvisibilidad yy propiedadespropiedades ópticasópticas deldel pavimentopavimento alalreducir reducir laslas proyeccionesproyecciones dede aguaagua..

Concepto de Macro Textura

La Resistencia al Deslizamiento (RD)•• LaLa ResistenciaResistencia alal DeslizamientoDeslizamiento eses unauna propiedadpropiedad deldel

pavimentopavimento queque describedescribe susu gradogrado dede adherenciaadherencia..

•• EsEs unauna fuerzafuerza resultanteresultante dede lala interaccióninteracción deldel neumáticoneumáticoconcon elel pavimentopavimento yy lala interfaseinterfase existenteexistente entreentre ellosellos..

•• SeSe describedescribe mediantemediante elel coeficientecoeficiente dede resistenciaresistencia alaldeslizamientodeslizamiento (CRD)(CRD)..

CRD =CRD =ΣΣ FFhorizontalhorizontal // ΣΣ FFVerticalVertical


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ParaPara lograr lograr unauna adecuadaadecuada resistenciaresistencia alal deslizamientodeslizamiento sesedebendeben considerar considerar loslos siguientessiguientes factoresfactores::

a)a) UnaUna adecuadaadecuada macromacro textura,textura, queque facilitefacilite elel drenajedrenaje yy eleldesplazamientodesplazamiento deldel volumenvolumen dede aguaagua entreentre elel neumáticoneumático yyelel pavimentopavimento..

b)b) UnUn adecuadaadecuada micromicro textura,textura, queque contengacontenga partículaspartículas durasdurasdede altaalta resistenciaresistencia alal pulimientopulimiento..

c)c) LaLa dosisdosis dede cementocemento oo liganteligante bituminosobituminoso segúnsegún seasea elelcaso,caso, debedebe asegurar asegurar unauna fuertefuerte adherenciaadherencia entreentre loslosagregadosagregados evitandoevitando susu desprendimientodesprendimiento dede lala superficiesuperficiedede rodadorodado..

La Resistencia al Deslizamiento (RD)

d)d) LaLa texturatextura debedebe conservarseconservarse durantedurante largolargo tiempotiempo..

e)e) AlAl frenar frenar elel vehículovehículo oo realizar realizar ciertacierta maniobramaniobra sesedebedebe obtener obtener lala máximamáxima adherenciaadherencia dede contactocontactoentreentre loslos neumáticosneumáticos..

f)f) EnEn laslas curvas,curvas, laslas reaccionesreacciones transversalestransversales deldelpavimento,pavimento, debendeben mantener mantener alal vehículovehículo sobresobre unauna

trayectoriatrayectoria precisa,precisa, yy queque nono sese produzcaproduzcadeslizamientodeslizamiento..

La Resistencia al Deslizamiento (RD)


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RuidoRuidoElEl ruidoruido eses generadogenerado por por loslos neumáticosneumáticos sobresobre superficiessuperficies dedetexturatextura profundaprofunda.. ElEl ruidoruido deldel roceroce entreentre elel neumáticoneumático yy elelpavimentopavimento eses directamentedirectamente proporcionalproporcional aa lala eficaciaeficacia dede esaesaresistenciaresistencia alal deslizamientodeslizamiento aa altasaltas velocidadesvelocidades..

RocíoRocíoElEl problemaproblema dede laslas salpicadurassalpicaduras queque lanzanlanzan laslas ruedasruedas dedevehículosvehículos aa altaalta velocidad,velocidad, especialmenteespecialmente vehículosvehículos pesados,pesados,aumentaaumenta susu importanciaimportancia aa medidamedida queque aumentaaumenta lala intensidadintensidaddeldel tránsitotránsito.. SeSe produceproduce unauna disminucióndisminución dede lala visibilidad,visibilidad, por por

causacausa deldel salpicamientosalpicamiento dede aguaagua cuandocuando elel caminocamino estáestá enenpresenciapresencia dede lluvialluvia..

PROBLEMAS ASOCIADOS

HidroplaneamientoHidroplaneamiento

EnEn esteeste casocaso loslos neumáticosneumáticos pierdenpierden contactocontacto concon lalasuperficiesuperficie deldel pavimentopavimento yy literalmenteliteralmente flotanflotan sostenidossostenidospor por elel empujeempuje hidrodinámicohidrodinámico dede lala películapelícula deldel aguaagua..

ParaPara evitar evitar esteeste fenómenofenómeno sese hacehace indispensableindispensable lalapresenciapresencia dede unauna macrotexturamacrotextura adecuadaadecuada enen lala superficiesuperficiedede rodado,rodado, enen queque susu funciónfunción eses permitir permitir lala rupturaruptura yy lalarápidarápida evacuaciónevacuación dede lala películapelícula dede aguaagua bajobajo elel efectoefecto dedelala presiónpresión dede loslos neumáticosneumáticos..

PROBLEMAS ASOCIADOS


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VelocidadVelocidad

CuandoCuando lala velocidadvelocidad aumentaaumenta sese apreciaaprecia enen generalgeneral unaunatendenciatendencia aa lala disminucióndisminución deldel coeficientecoeficiente dede roce,roce, quequedependedepende enen parteparte dede loslos estadosestados dede loslos neumáticosneumáticos yy deldelestadoestado superficialsuperficial dede lala carpetacarpeta dede rodadorodado..

PROBLEMAS ASOCIADOS

PENDULOPENDULOBRITANICOBRITANICO

SCRIMSCRIM(Rueda Inclinada)(Rueda Inclinada)

GRIPTESTERGRIPTESTER(Rueda Bloqueada)(Rueda Bloqueada)

EQUIPOS DE MEDICIÓN DE LA RD


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En Chile existen diversos equipos de medición de textura.

CÍRCULO DE ARENACÍRCULO DE ARENA

PERFILÓMETRO LASERPERFILÓMETRO LASER

EQUIPOS DE MEDICIÓN DE MACRO TEXTURA

Regla graduadaRegla graduadaEnrasador Enrasador

escobillaescobilla

ProbetaProbetagraduadgraduadaa

Corta vientoCorta viento

ArenaArena

Procedimiento ensaye Mancha de Arena


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Arena tipo 80-100 : Arena que pasa por la malla 80 yes retenida en la malla 100.

Arena tipo 100-200: Arena que pasa por la malla 100 y esretenida en la malla 200.

SeSe requiererequiere queque la arena sea dela arena sea de ríorío ,, lavadalavada yy secadasecada..

REQUISITO GRANULOMÉTRICO DE LAARENA

Limpieza delLimpieza delárea de trabajoárea de trabajo



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Colocar la arena enColocar la arena enla superficiela superficie


Proceder aProceder aenrasar enrasar



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Medición deMedición de

diámetrosdiámetros

19 cm19 cm

18 cm18 cm

17.5 cm17.5 cm 17 cm17 cm

asfaltoasfalto

H equiv. =0.99H equiv. =0.99Textura profundaTextura profunda


--Vertir Vertir unun volumenvolumen dede arenaarena determinadodeterminado--ConCon unun enrasador enrasador dede caracara circular circular yy planaplana dede gomagoma sese procedeprocede aarealizar realizar movimientosmovimientos circularescirculares sobresobre lala arenaarena

--Generar Generar unun círculocírculo lolo suficientementesuficientemente simétricosimétrico,, hastahasta queque dichadichaarenaarena rellenerellene todastodas laslas depresionesdepresiones dede lala superficiesuperficie..

--Realizar Realizar 44 medicionesmediciones deldel diámetrodiámetro deldel círculocírculo generadogenerado..--CCalcular alcular elel promediopromedio enen mmmm..

DIÁMETRO

24

D

V H

⋅

⋅

=

π

HH == ProfundidadProfundidad media demedia de texturatexturasuperficial (mm).superficial (mm).

VV == VolumenVolumen de Arenade Arena utilizadautilizada, en, en(m(ml)l)

DD == DiámetroDiámetro promedio del áreapromedio del áreacubierta por la arena (cm)cubierta por la arena (cm)



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Consideraciones del ensaye

PreviamentePreviamente sese debedebe realizar realizar unauna inspeccióninspección visual visual aamodomodo dede determinar determinar loslos sectoressectores homogéneoshomogéneos enen loslos quequesese realizarárealizará elel ensayeensaye..

LaLa superficiesuperficie aa auscultar auscultar debedebe encontraseencontrase secaseca y y limpialimpiadede lolo contrariocontrario hayhay queque proceder proceder aa secar secar yy remover remover lalasuciedadsuciedad deldel lugar lugar.. EstaEsta áreaárea debedebe ser ser dedeaproximadamenteaproximadamente 5050 cmcm dede diámetrodiámetro..

EsEs idealideal proteger proteger contracontra elel vientoviento concon algúnalgún dispositivodispositivo,, aamodomodo dede generar generar unauna barrerabarrera queque impidaimpida queque elel vientovientoesparzaesparza lala arenaarena depositadadepositada sobresobre elel pavimentopavimento..

Clasificación a nivel Internacional

Tipo de Textura H (profundidadmedia) mm

Textura muy fina(No deben utilizarse) < 0.2

Textura fina(Zonas urbanas de b aja velocidad) 0.2 < H < 0.4

Textura media(Velocidades entre 80 y 120 km/h) 0.4 < H < 0.8

Textura profunda(Velocidades mayores a 120 Km/h) 0.8 < H < 1.2

Textura muy profunda(Curvas peligrosas, alta precipitación) 1.2 < H


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Tabla de resultados de ensaye

CAMINO : HORA :

SECTOR : CLIMA :FECHA :

TRAMO :

ObservacionesDiámetro 2

(cm)Diámetro 3

(cm)Diámetro 4

(cm)Promedio

(cm) Heq (mm )

MACRO TEXTURA SUPERFICIAL (Ensaye de la Manc ha de Ar en a)

KM Pista HuellaDiámetro 1

(cm)Clasif.

Textura

•• Se emite un rayoSe emite un rayosobre un punto delsobre un punto delpavimento ypavimento ymediante unmediante unreceptor situado enreceptor situado enun ángulo respectoun ángulo respectoal láser seal láser sedetermina la alturadetermina la alturade dicho punto.de dicho punto.

Laser

Lente

Detector de Posición

Rango deMedición

V

λ

Laser

Lente

Detector de Posición

Rango deMedición

V

λ

V

λ

PERFILÓMETROS LÁSER


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Longitud BaseLongitud Base


SMTD (SensorSMTD (Sensor measuredmeasured texturetexture depthdepth): Error cuadrático medio): Error cuadrático mediode la longitud Base.de la longitud Base.

•• LaLa MPDMPD (Mean(Mean ProfileProfile DepthDepth)) ISOISO correspondecorresponde alalpromediopromedio dede loslos máximosmáximos queque sese obtienenobtienen enen laslas 22mitadesmitades dede lala longitudlongitud basebase..



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Lado copilotoLado copiloto Lado conductor Lado conductor

AcelerómetroAcelerómetro AcelerómetroAcelerómetro

TexturaTextura TexturaTextura

RegularidadRegularidad RegularidadRegularidad

PERFILÓMETRO MULTILÁSER

Para medición del perfil longitudinal, el MLP mide los siguientesPara medición del perfil longitudinal, el MLP mide los siguientesparámetros, en sentido de avance del vehículo:parámetros, en sentido de avance del vehículo:

••DDistanciaistancia vertical entre la barra delvertical entre la barra del perfilómetroperfilómetro y la superficiey la superficiedel pavimento.del pavimento.

••Aceleración vertical de la barra delAceleración vertical de la barra del perfilómetroperfilómetro..

••Tiempo y distancia de lectura de los parámetros anteriores.Tiempo y distancia de lectura de los parámetros anteriores.



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ElEl MLPMLP midemide lala macrotexturamacrotextura enen lala huellahuella deldel pasajeropasajero yyenen elel centrocentro.. CadaCada 77..22 mmmm dede recorridorecorrido elel MLPMLP midemide laladistanciadistancia verticalvertical entreentre lala barrabarra deldel perfilómetroperfilómetro yy lalasuperficiesuperficie deldel pavimentopavimento..

TexturaTextura TexturaTextura

950 mm950 mm


SCRIM(SFC)

PÉNDULOBRITÁNICO TRR

Sectores sin singularidades Min. 0.4 Min. 55

Sectores con singularidades Min. 0.55 Min. 65

Descripción del sector:

Sectores sin s ingularidades : Sectores rectos, sin restricciones señalizadas.

Sectores con singularidades : Sectores con curvas de radio inferior a 100 m, pendientesmayor o igual a 10%, aproximación a intersecciones, intersecciones, aproximación asemáforos y a señalización de prioridad, ramales.

Control receptivo:Control receptivo: Coef Coef. de Fricción. de FricciónMezclas asfálticas y Pavimentos de HormigónMezclas asfálticas y Pavimentos de Hormigón

Contratos TradicionalesContratos TradicionalesContratos ConcesionadosContratos Concesionados


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ControlControl 11 vezvez alal añoaño

CumplimientoCumplimiento obligatorioobligatorio dede loslos umbralesumbrales reparacionesreparaciones..

MediciónMedición continuacontinua incluyendoincluyendo singularidadessingularidades

ElEl equipoequipo patrónpatrón dede mediciónmedición eses elel SCRIMSCRIM

EvaluaciónEvaluación enen tramostramos dede 200200 mm.. oo fracciónfracción dede inicioinicio oo términotérmino deldeltramotramo..

Contratos ConcesionadosContratos Concesionados

Control receptivo:Control receptivo: Coef Coef. de Fricción. de FricciónMezclas asfálticas y Pavimentos de HormigónMezclas asfálticas y Pavimentos de Hormigón

E N S A Y E E X I G E N C I AM a c r o t e x t u r a t o d o t ip o d e

s u p e r f i c i e d e r o d a d u r a M í n i m o 0 . 6 m m

Contratos TradicionalesContratos TradicionalesContratos ConcesionadosContratos Concesionados

Control receptivo: Macro texturaControl receptivo: Macro texturaMezclas asfálticas y Pavimentos de HormigónMezclas asfálticas y Pavimentos de Hormigón


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Cumplimiento obligatorio de los umbrales reparaciones.

Control de preferencia dentro de un plazo de cuatro meses de dado el tránsito.

Ensaye patrón: Mancha de arena. Cuatro mediciones por km y por pista

Se puede efectuar medición continua con perfilómetro láser para definir sectores

homogéneos en textura. Si se utiliza ésta metodología de medición se efectuarán4 mediciones de la mancha de arena por sector homogéneo.

La D.V. podrá homologar otros equipos estableciendo los umbrales específicos.

Control receptivo: Macro texturaControl receptivo: Macro texturaMezclas asfálticas y Pavimentos de HormigónMezclas asfálticas y Pavimentos de Hormigón

Contratos TradicionalesContratos Tradicionales

adherencia superficial

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