Introduccin.

El asfalto, materia fundamental para la elaboracin de un pavimento asfltico, puede provenir de una fuente natural o una artificia, la utilizada en Chile es principalmente de origen artifical, resultante de la refinacin del petrleo, siendo adems el artifical el ms utilizado en la actualidad corresponde al artificial. El asfalto de origen artificial tiene las mismas ventajas que el asfalto de fuentes naturales, la principal diferencia es el bajo costo en relacin a la extraccin desde fuentes naturales como por ejemplo la ubicada en el Mar negro. Los desechos de la refinacin del petrolo que corresponden al asfalto son los que tienen el mayor peso molecular, razn por la cual en la refinacin donde se utilizan altas temperaturas con el objetivo de ir obtener los distintos productos, segn su punto de evaporacin. Dentro de los usos del asfalto en la construccin, los principales son: Aislacin, impermeabilizacin y elaboracin de materiales para uso vial. En el desarrollo de este anlisis, el enfoque va dirigido al uso del asfalto la elaboracin de pavimentos asflticos, adems la importancia que tiene dentro de nuestros pas y algunas fallas comunes que presenta una pavimentacin asfltica.

El pavimento asfltico

En chile tenemos 17.609,01 kilometros de red vial pavimentada, donde el 85,3% se encuentra elaborada en base al pavimento asfltico. De lo anterior comprendemos la importancia que tiene este tipo de pavimentacin en nuestro pas, y que por las propiedades que tiene, seguir siendo utilizada por mucho tiempo, hasta encontrar un material que sea capaz de imitar o mejorar las propiedades que tiene, sin aumentar su costo. Se entiendo por pavimento asfltico: cualquier pavimento que tenga una superficie pavimentada. Las propiedades que debe tener la superficie de un pavimento asfltico son: -Impermeabilidad -Tener la pendiente necesaria, de modo que permita el escurrimiento de agua -Buenas propiedades antideslizantes -Debe estar ligada a las cargas que estn debajo de ellas Un pavimento asfltico, que tambin es llamado cemento asfltico, es a temperatura ambiente semislido y altamente viscoso. Para la manipulacin debe estar en estado lquido durante el procedimiento de construccin. Para llevar a un estado lquido el pavimento asfltico existen tres formas: Derritindolo, diluyndolo con solventes de petrleo seleccionado, o emulsificndolo con agua. Una vez finalizada la operacin de construccin, el pvimento asfltico vuelve a su condicin original. Est basicamente compuesto de todas las capas sobre la subrasante, siendo esta la que se encuentra en contacto directo con el terreno. Las capas posteriores a la subrasante son las sub-bases y bases, siendo ambas de un material granular, que se encuentra compuesto principalmente por roca triturada, grava, arena o combinaciones de ellas. La capa superficial es la superficie asfltica de rodamiento, la que vara entre los 2,5 centmetros hasta 7,5 centmetros de espesor. (figuras 1 y 2)

Figura 1

Figura 2

La base y sub-bases son elementos estructurales en el pavimento. Ambas capas estn ligadas con la superficie asfltica, y tienen el objetivo de distribuir las cargas originadas por el trnsito, sobre la sub-rasante. Para que puedan cumplir con el objetivo antes descrito, las

bases y sub-bases deben tener una preparacin que les brinde la resistencia interna necesaria. La sub-base se debe construir en espesores dentro del rango 12-30 centmetros, en el caso que se deba superar los 30 centmetros, se debe realizar un procedimiento de extensin y ser compactada por capas, utilizando en un principio rodillos vobratorios, para luego finalizaxr con rodillos lisos o neumticos. El tratamiento ms moderno, y que ha demostrado tener una alta fiabilidad para el trnsito vehicular consiste en realizar una mezcla de material granular con asfalto, con el ojetivo de obtener una base asfltica. Utilizando el procedimiento antes descrito, se ha originado el Pavimento asfltico integral (figura 3), que consiste en que toda la estructura del pavimento asfltico est constituida por mezclas asflticas. La principal consideracin en la elaboracin del pavimento asfltico integral, es el procedimiento de drenado de las bases y sub-bases, debiedo a que la saturacin produce daos superficiales, lo que original finalmente una falla estructural en el pavimento. Ya descrito a modo general lo que es una pavimentacin asfltica, es importante lo relacionado con las principales fallas estructurales que presenta, las que se puede producir por errores en la construccin, pero tambin por causas propias del terreno, que no se encuentran bajo la posibilidad de ser controladas, como el clima.

Figura 3

Principales fallas y causantes: Grietas (fisuras):

-Grietas por fatigamiento: Conocida tambin como piel de cocodrilo, corresponden a una serie de fisuras interconectadas, que forman trozos de ngulos agudos, normalmente con un tamao de 30 centmetros. La causa de la falla se debe al fatigamiento del material, producto de las constantes cargas a la que es sometido. (figura 4)

Figura 4

-Grietas de borde: Son grietas, que tienen una forma que se asemeja a una media luna y se producen en los bordes de las capas asflticas que no cuentan con bermas pavimentadas. El origen de esta falla se debe a las cargas a las que es sometida la pavimentacin, cuando la base es dbil. (figura 5)

Figura 5

-Grietas longitudinales: Son grietas que, en su mayora, son paralelas al eje del camino. El origen de esta falla se debe a un mal procedimiento en su construccin cuando las grietas se encuentran a lo largo del eje, si las grietas son coincidentes con la huella de paso de los

vehculos, es decir, aproximadamente a 60 centmetros del borde, se debe a debilidad de la base; cuando estn en otras posiciones son originadas por contraccines trmicas. (figura 6)

Figura 6 -Grietas a lo largo de la junta de las vas: Son separaciones longitudinales a lo largo de la junta de vas distintas. Este tipo de grietas se genera en los sectores debiles de la junta entre las capas de pavimento contiguo, cuando ste se est extendiendo. (figura 7)

Figura 7

-Grietas de reflexin: Son grietas que se producen en las capas asflticas que se encuentran reforzando un pavimento de hormign, coincidiento con las juntas de ste. Tambin se pueden producir en recarpeteos asflticos sobre otra capa de asfalto. La razn

que original le ruptura es por movimientos horizontales y verticales del pavimento que se encuentra bajo el recubrimiento, producido por la expansin y contraccin producto de los cambios de temperatura o humedad. Tambin puede ser producida por el trnsito vehicular, por movimientos del suelo o por la prdida de humedad de la capa sub-rasante. (figura 8)

Figura 8 -Grietas de contraccin: Con grietas interconecadas que forman una serie de bloques de tamao considerable, frecuentemente con esquinas. La causa usual de ste tipo de daos se debe al cambio volumtrico de la mezcla asfalto-agregado. La ausencia o muy poca frecuencia de trnsito vehicular acelera la aparicin de estas fisuras. (figura 9)

Figura 9

-Grietas de desplazamiento: Son grietas, con una forma similar a una luna creciente orientadas en la direccin de empuje de las ruedas sobre la superficie del pavimento. La grietas se originan por la falta de adherencia entre la carpeta de superficie y la carpeta

inferior. Los causantes en la baja de adherencia pueden ser: Polvo, aceite, agua o cualquier otro material no adhesivo entre estas dos carpetas. (figura 10)

Figura 10

Deformaciones: -Ahuellamientos: Son depresiones longitudinales coincidentes con la huella de trnsito vehicular. El origen de esta falla se debe a una mala compatactacin de las mezclas utilizadas en su construccin; si adems van asociadas con deformaciones laterales de la capa de rodadura, son producto de bases y sub-rasantes dbiles. (figura 11)

-Ondulaciones y desplazamientos: Las ondulaciones son una serie de levantamientos tipo ondas, con poca separacin y con cierta regularidad. El desplazamiento es una forma de movimiento plstico consistente en el hundimiento y levantamiento localizado en la

superficie del pavimento. En ambos casos suele ocurrir en sitios donde los vehculos frenan durante bajadas, en curvas cerradas y donde los vehculos golpean un resalte. La falla se origina por la falta de estabilidad en las capas asflticas, una razn puede ser el exceso de asfalto en la mezcla asfltica utilizada en la construccin del pavimento. Otra razn puede ser un exceso de finos en la mezcla. (figura 12)

Figura 12 -Depresiones: Son reas, pequeas, que han bajado respecto del plano general de la superficie y no constituyen baches abiertos. El origen se debe al asentamiento de la base o sub-rasante. Un problema generado por este tipo de deformacin, es la acumulacin de agua en las reas que han quedado bajo el nivel del plano general (rasante). Otras razones que pueden dar explicacin esta deformacin, es el trnsito de vehculos ms pesados que los pensados en el diseo, o haber empleado mtodos deficientes durante la construccin. -Levantamientos: Es cuando la capa de rodadura se levanta de manera tal, que se forma una superficie convexa. La razn causante de esta deformacin, es un aumento en el volumen del suelo de la sub-rasante, aumento que puede ser originado por la existencia de suelo expansivo con la humedad o en zonas fras, en donde se produce congelamiento del suelo.

-Descenso de la berma: Es la diferencia de altura existente entre el borde externo del pavimento y la berma. Ocurre por un asentamiento de la berma, que normalmente se debe a una compactacin insuficiente. En bermas no revestidas se produce por el trnsito o erosin

del agua que escurre desde el pavimento hacia el borde externo. En terrenos fros, se asocia a ciclos de hielo deshielo, en donde ocurre una descompactacin.

Figura 13

Daos de desintegracin: -Baches: Corresponden a deformaciones que tienen una forma de taza. Se originan por mezclas asfltias que han sido mal dosificadas o no han tenido una suficiente compactacin, adems de zonas dbiles en la sub-rasante. (figura 14)

Figura 14

-Prdida de ridos o desprendimientos: Es el desgaste del pavimento, primero se produce un desgaste del ligante, para continuar progresivamente con el rido. (figura 15)

Figura 15

Superficies resbaladizas: -Exceso de asfalto: Corresponde a la salida haca la superficie del material ligante en la construccin de un pavimento asfltico, lo que da origen a una pelcula sobre la superficie. La pelcula generada, al entrar en contacto con humedad (neblina, lluvia, etc.) origina una superficie muy resbaladiza para el trnsito vehicular. (figura 16)

Figura 16

-Agregados pulidos: Consiste en partculas de agregado en la superficie del pavimento, cuya superficie han sido pulidas. Dentro del material se incluye a gravas que no han sido trituradas y son lisas por naturaleza, y tambin a rocas trituradas que se gastan rpidamente por accin de la friccin del trnsito vehicular.

Lo anterior corresponde a las principales, sin embargo existen an otras que no han sido mencionadas, pero se encuentran disponibles en el anexo del Manual de Carreteras, Catlogo de Deterioros de Pavimentos.

Conclusin

El asfalto seguir siendo el pilar de nuestras rutas pavimentadas, no solamente por su bajo costo, sino porque implica el uso de un desecho de otro proceso industrial, por lo tanto, podemos decir que aumentar el uso de vas pavimentadas por sobre las hormigonadas, tiene un carcter ecolgico. Tambin es importante sealar que las fallas pueden ser de origen humano o natural, y en ambos casos es posible realizar acciones para evitarlas, tanto preventivas como de mantencin. Dentro de las preventivas existe informacin sobre la normativa nacional en lo que respecta al uso del asfalto, sin embargo existen an sectores que no han sido correctamente normados, como las mezclas asflticas, que sin duda, tienen una importancia vital en la elaboracin de pavimentos asflticos. El objetivo siempre ha sido y ser: mejorar. An es posible mejorar las construcciones basadas en materiales asflticos, por ejemplo, procesos que le brinden ms duracin y resistencia, de modo de obtener vas durables y seguras. Tambin se puede mejorar en la elaboracin de nueva maquinaria para aplicarlo, ya que para las personas encargadas de la construccin tienen que lidiar con las altas temperaturas necesarias para trabajarlo, o con los solventes, que sin el correcto uso y precauciones pueden ser dainos para la salud.

Bibliografa

Manual de carreteras Vol. 5, Direccin de vialidad, M.O.P., Diciembre 2010, Chile Manual de carreteras Vol. 7, Direccin de vialidad, M.O.P., Diciembre 2010, Chile Tesis El asfalto, en la conservacin de pavimentos, Mariana Valenzuela V., UACH, 2003