Carretera Transversal DE CANADÁ Segunda Parte
Este capítulo continúa el recorrido de la ruta transversal de Canadá N°1, que se extiende de oeste a este, entre las ciudades de Victoria, Vancouver y Winnipeg, a lo largo de 2.506 kilómetros. En esta edición se completa el tramo desde la ciudad de Calgary, en la provincia de Alberta, pasando por la ciudad de Regina, en la provincia de Saskatchewan, hasta llegar, finalmente, a la citada ciudad de Winnipeg, en la provincia de Manitoba. por el Ing. Oscar Fariña
FOTO DE TAPA Vista de la ciudad de Winnipeg.
28 CARRETERAS
Carreteras en el Mundo
En el Cuadro N°1 de la Figura N° 2 se indi can las distancias progresivas del camino y las localidades que atraviesa la carrete ra entre Vancouver y Winnipeg.
PROVINCIA
CARRETERA TRANS CANADÁ N° 1 - VANCOUVER - WINNIPEG
Figura N°1
Mapa político de Canadá.
ALBERTA
SASKETCHEWAN
Victoria Nanaimo
Cruce Estrecho de Giorgia - Horseshoe Bay Vancouver Abbotsford Kamloops Salmon Arm Revelstoke
Lake Louise (frontera entre Columbia Británica y Alberta Banff Calgary Medicine Hat
Frontera entre Alberta y Saskatchewan Regina
Frontera entre Saskatchewan y Manitoba Brandon Winnipeg CIUDAD O LOCALIDAD
DISTANCIAS PROGRESIVAS (KM) VANCOUVER 0,00 112,00 182,00 204,00 282,00 559,00 675,00 778,00 1.006,00 1.063,00 1.172,00 1.466,00 1.521,00 1.931,00 2.166,00 2.291,00 2.506,00
Cuadro N°1 de la Figura N° 2 Distancias progresivas de la Carretera Transversal de Canadá.
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REVISTA CARRETERAS
COLUMBIA BRITÁNICA
VICTORIA
DESDE
MANITOBA
PROVINCIA DE SASKATCHEWAN
La provincia de Saskatchewan está ubicada en la región de las praderas centrales de Canadá y tiene una superficie de 588.276 km2. Sus lími tes no están delineados por ningún accidente geográfico y no tiene salida al mar. Se extiende entre los paralelos 49° al norte y 60° al sur, en la frontera con los Estados Unidos. Está confor mada por dos regiones naturales principales: el Escudo Canadiense, al norte, cubierto por el bos que boreal, y donde se encuentran las dunas de arena petrolíferas adyacentes al lago Athabasca (tema este tratado en el capítulo anterior, con re ferencia a la provincia de Ontario); y la extensa parte sur, que a su vez contiene otra área con dunas de arena, identificadas como las Grandes Colinas de Arena (Colinas del Ciprés y el Killdeer Badlands del Parque Nacional Grasslands).
La mayor parte de la población se concentra pre cisamente en la región sur, donde está emplaza da su capital, Regina, y también la ciudad más po blada, Saskatoon. La población total de provincia es de 268.000 habitantes (censo 2011). La fuente principal de la economía, aparte de la minería, es el trigo, participando en un 45 % de la producción nacional, por lo que se la identifica como “el gra nero del Canadá”.
Ubicación de la provincia de Saskatchewan, en la región central de Canadá. Figura N°3
Plano de la Carretera N° 1 en Canadá.
La carretera atraviesa la provincia de oeste a este a lo largo de 645 kilómetros, con una infraestruc tura de autopista de dos calzadas de dos carriles separados, tal como puede observarse en la Figu ra N° 5.
Figura N°4
30 CARRETERAS Carreteras en el Mundo
REGINA
Regina es la ciudad capital de la provincia de Saskatchewan y la segunda ciudad más grande de la provincia, con 193.100 habitantes en 2011. La ciudad de Saskatoon, de 267.739 .habitantes, emplazada a unos 260 kilómetros al noroeste de Regina, es la primera en importancia de la re gión.
La ciudad de Regina está situada en una llanura amplia, plana y sin árboles. La Carretera N°1 es la vía de vinculación transversal con las provin cias limítrofes, al igual que el ferrocarril. Tiene un clima continental húmedo- seco, con una preci pitación media anual 390 mm y una temperatura media anual de 3,1 °C. Según estadísticas publi cadas, el mínimo registrado fue de -50 °C (1885) y la máxima fue de 43,9 °C (1937).
Si bien la geografía de su emplazamiento es una planicie árida, por el esfuerzo continuo de sus habitantes la ciudad muestra hoy una gran can tidad de parques y espacios verdes, a partir de la plantación de árboles y arbustos, en particular de los olmos estadounidenses, que pueden en contrarse en los patios de los barrios residencia les o en los bulevares de las principales arterias.
Su historia comienza con el asentamiento como la sede territorial del gobierno en el año 1882 en terrenos próximos a la ruta, que se había pro yectado para la construcción de la red ferroviaria que actualmente atraviesa todo el territorio del país. Como dato curioso, se lo denominaba “Pile
of Bones”, por la existencia de grandes acumula ciones de huesos de bisonte. Con el tiempo, se fue transformando en lo que hoy son grandes campos agropecuarios con producción triguera. Regina se incorporó como ciudad a principios del siglo XX en los territorios del noroeste y en 1905 fue proclamada capital de la provincia de Sasketchewan.
En la actualidad la ciudad tiene los impuestos más bajos de Canadá, habiéndose transformado en un importante centro financiero, comercial e industrial. Es en esta última actividad en que se agrupa la distribución de las principales fábricas de producción de acero, alimentos preparados, productos químicos, de construcción, petróleo, equipamiento agrícola, etc.
Figura N°5
Ruta N° 1 en su ingreso a la provincia de Sasketchewan.
Figura N°6
Plano de la ciudad Regina y la Carretera N°1.
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Todo ello trajo aparejado un crecimiento de la metrópolis, con un gran reciclado de la infraes tructura urbana, dando lugar -entre otros pro gresos- a la construcción de enormes edificios.
Su lema está relacionado con su nombre: Floreat Regina (“que prospere Regina/la Reina”). Véase la vigencia permanente de su historia con las dos reinas británicas de mayor duración en el trono, como son la Reina Victoria (entre 1837 y 1901) y la Reina Isabel II (entre 1952 y 2002).
La carretera continúa con la configuración de au topista, siendo un verdadero desafío atravesar tan extensos parajes con una monotonía tal vez desesperante. El camino está siempre operativo, en perfectas condiciones de mantenimiento, se guro, eficiente. Prueba de lo que se puede lograr con una administración responsable y de jerar quía técnica. Canadá es un ejemplo a seguir. En la Figura N° 8 se observa un cartel en la frontera con la provincia vecina de Manitoba, solitario, que en esa inmensidad recibe al viajero, salu dando su llegada.
La ruta transversal de Canadá N°1 se extiende entre las ciudades de Victoria, Vancouver y Winnipeg, a lo largo de 2.506 kilómetros
Figura N°7 Vista de la ciudad de Regina.
Figura N°8
Cartel de Saskatchewan, en los límites provinciales.
32 CARRETERAS
Carreteras en el Mundo
PROVINCIA DE MANITOBA
Continuando el avance hacia el este por la Carretera Transversal N°1, se alcanza la pro vincia de Manitoba. La geografía continúa sin cambios, en una planicie infinita y desolada. Únicamente se escuchan, como permanente alerta, los sonidos del viento. La carretera con tinúa sin modificaciones en la infraestructura del camino, que, como ya se ha dicho, es una autopista con calzadas separadas de dos carri les cada una. Si bien los niveles de tránsito de vehículos de carga son relativamente bajos, el estado de las calzadas presenta un excelente mantenimiento, con un señalamiento ajusta do a todas las normas y con un diseño de ban quinas y zonas de camino adecuadas para dar absoluta seguridad a los conductores.
Esta provincia está emplazada en el centro mis mo del país y tiene una superficie total de 649 950 km² y una población de 1.208.268 habitan tes. Winnipeg es la ciudad capital y la más pobla da. El idioma oficial es el inglés, al que se ha in corporado -en épocas más recientes- el francés. Dentro de su geografía tienen predominancia las praderas, en las que la agricultura se practica en las zonas del sur y el oeste, aportando a la economía del país. Otros sectores económicos importantes son el transporte, la manufactura, la minería, la explotación forestal, la energía y el turismo. Son de destacar cientos de lagos y ríos con un clima continental riguroso.
La capital, Winnipeg, es la octava ciudad de Canadá en población (649.950 hab.) y hogar del 60 % de los habitantes de la provincia, se guida por Brandon, con solo 46.061 habitan tes, ambas atravesadas por la Carretera N°1. Winnipeg es la sede del gobierno provincial y en ella se encuentran la Asamblea Legislativa y el Tribunal de Apelación de Manitoba, que es el máximo órgano judicial. Cuatro de las cinco universidades de Manitoba y la mayor parte las actividades culturales están en esta con centración urbana.
Figura N°9 Plano de la provincia de Manitoba.
Figura N°10 Vista de la ciudad de Winnipeg.
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Si bien los comerciantes de pieles llegaron por primera vez al territorio de la actual Manitoba a finales del siglo XVII y la zona pasó a ser el co razón de la “Tierra de Rupert”, propiedad de la Compañía de la Bahía de Hudson, la provincia alcanzó esta categoría recién en el año 1870. Tan solo en los sectores meridionales de la provincia se practica agricultura de forma extensiva. Las granjas en áreas rurales destinan su explotación a la cría de ganado vacuno (35,3 %), seguido por la producción de aceite natural (25,8 %) y por los molinos harineros (9,8 %). Un dato de interés es que un 11 % de las tierras de cultivo de Canadá se encuentran en esta provincia.
La hoja del arce (maple, en inglés) es el símbolo identificatorio de Canadá y está en su bandera, haciendo honor a la riqueza de bosques natura les. Los extremos este, sureste y norte del territo rio provincial están cubiertos de coníferas, mus kegs (ecosistema formado por turba y pantanos) y tundra en el norte.
La zona forestal abarca unos 263.000 km2. Su vegetación se compone de arces, pinos, píceas, tamaracks, cedros, álamos, abedules, etc. Asi mismo, existen enormes áreas forestales preser vadas que son consideradas por muchos natu ralistas como zonas silvestres prístinas. Algunos de los últimos bosques boreales más grandes del mundo pueden ser localizados sobre el lito ral oriental del lago Winnipeg, con tan solo rutas de invierno, sin desarrollo hidrovial y unas pocas comunidades pobladas.
Por último, en la presentación de estos docu mentos se tratan solo sintéticamente los mu chos y variados temas vinculados con la geogra fía humana, sin que ello implique soslayar otros aspectos vinculados a otros problemas, como los derechos humanos. De la profusa informa ción disponible en la red, hay uno muy importan te sobre la historia de los abusos de los coloni zadores con las poblaciones originarias de estas regiones, que han tenido mucha resonancia en épocas más recientes.
Una palabra que resume el problema actual es la “reconciliación”, que tiene un gran peso en Cana dá. Entre 1840 y 1996, más de 150.000 niños de las naciones originarias Metis e Inuit fueron se parados de sus familias y enviados a escuelas del gobierno, en un intento por borrar los rastros de su cultura. Más de 3.000 niños murieron en esas escuelas en el último siglo y otros sufrieron abu sos físicos y sexuales, según el informe final de la Comisión de la Verdad y la Reconciliación de 2015.
Es por todo ello que resulta muy importante lo expresado por el Papa Francisco en su reciente visita a Canadá, en la ciudad de Quebec, a los re presentantes de los pueblos originarios: “El dolor que llevo en el corazón es por el mal que no pocos católicos les causaron al apoyar políti cas opresivas e injustas”. Luego prosiguió esfor zadamente su viaje hacia la pequeña localidad de Iqaluit, en el Ártico, lugar de residencia del pue blo Inuit, donde, reafirmando lo anterior, dijo:
Figura N°11
Plano de la ciudad Winnipeg y la Carretera N°1.
Figura N°12
Arce rojo canadiense y la bandera de Canadá.
34 CARRETERAS
Carreteras en el Mundo
“He venido como peregrino, con mis limitadas posibilidades físicas, para dar nuevos pasos adelante con ustedes, para que se prosiga en la búsqueda de la verdad, para que se progre se en la promoción de caminos de sanación y reconciliación”.
Otra problemática similar a la de diversas par tes del mundo es la continua migración de las comunidades rurales a las ciudades, hecho este que también se ve reflejado en Winnipeg, transformada en el hogar de la población in dígena más grande del país, con alrededor de 95.000 residentes de ese origen, que constitu
APARTADO: LOS OSOS POLARES
Si bien los osos polares tienen su hábitat natural en varias regiones del norte de Canadá, detendre mos nuestro recorrido en la provincia de Manitoba, donde se los puede encontrar y son puntos de ver dadera atracción para los visitantes de estos enor mes parajes.
El oso polar u oso blanco (ursus maritimus, es decir, oso marítimo) es una especie de mamífero carnívoro de la familia de los osos (ursidae). Junto con su parien te, el oso Kodiak (ursus arctos middendorffi), es uno de los carnívoros terrestres más grandes de la Tierra. Vive en el medio polar y zonas heladas del hemisferio norte. Es el único gran depredador del Ártico.
El oso polar presenta un perfil más alargado que el de otros osos y las patas son más desarrolladas, tan to para caminar como para nadar largas distancias. Las orejas y la cola son muy reducidas, para mante ner mejor el calor corporal, al igual que en muchos otros mamíferos árticos. En esto también colaboran una gruesa capa de grasa subcutánea y un denso pelaje, que en realidad no es blanco, sino translúci do, formado por miles de pelos huecos (que al estar llenos de aire, son un buen aislante térmico).
Los machos adultos alcanzan normalmente pesos de entre 350 y 680 kg. Las hembras suelen pesar al rededor de la mitad; sin embargo, en el tiempo en
yen un 12 % del total de los habitantes, con los habituales escenarios de pobreza y margina ción. Son trascendentes los esfuerzos que ha cen las autoridades de la ciudad para resolver estos graves problemas y ayudar efectivamente a los marginados urbanos.
Pata terminar, y continuando el camino a partir de Winnipeg, a unos 154 kilómetros se alcanza la frontera con la provincia vecina de Ontario, donde finaliza la Carretera Transversal de Ca nadá N°1 y también el recorrido de estos dos capítulos, punto a partir del cual se iniciarán las siguientes etapas hacia el Océano Atlántico.
el que acumulan grasa antes de dar a luz, pueden pesar entre 350 y 500 kg. Los machos pueden me dir hasta 2,6 m de largo, mientras que las hembras rondan los 2 m. El oso polar se desplaza caminan do a una velocidad baja, a una media de unos 4,5 km/h, pero en recorridos cortos se desplaza me diante rápidos saltos y puede alcanzar los 46 km/h. Esta gran velocidad es la que usa para atrapar a las focas tumbadas en el hielo.
Nadan con facilidad (a veces cientos de kilóme tros), pero capturan a sus presas en tierra o sobre el hielo, siendo los depredadores dominantes de su hábitat.
Figura N°13 Grupo de osos blancos en los territorios de la región norte de Manitoba.
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REVISTA CARRETERAS
No hibernan y durante estos meses fríos suelen ser se guidos por decenas de zorros árticos que devoran las carroñas que dejan a su paso, pero nunca los atacan. Los hábitos de estos animales son casi siempre soli tarios y son frecuentes las peleas entre machos para aparearse con las hembras y las peleas entre indivi duos de cualquier sexo para apoderarse de la comida.
El período de apareamiento (único momento en que los osos de ambos sexos se reúnen y tratan de for ma amistosa) es entre abril y mayo, pero los óvulos no se fertilizan y comienzan a desarrollar sino has ta septiembre (entrada del otoño en el hemisferio boreal), en lo que se conoce como implantación di ferida. Durante este tiempo, la hembra trata de al macenar la mayor cantidad de grasa posible. Solo las hembras preñadas buscan refugio durante el invierno (aunque no hibernan), dando a luz una o dos crías durante el invierno en un refugio excavado en la nieve. El resto de los individuos siguen siendo activos a pesar de la oscuridad y frío extremo que reinan en el ambiente y vagabundean en busca de comida sobre la plataforma helada. Las madres no comen nada durante este período, sino que viven de la grasa que han acumulado en su cuerpo durante el invierno, mientras que los cachorros se alimentan de la leche materna. Esto ocasiona en las madres una fuerte pérdida de peso, que deben recuperar durante el verano.
Las crías nacen en octubre, tras una gestación sor prendentemente corta. Al nacer pesan unos 700 gr, no tienen ningún diente, son ciegas y totalmente desvalidas. En el curso de cinco meses crecen rá
pidamente, de tal manera que al inicio del verano pueden seguir perfectamente a la madre. Pasan otros cinco meses junto a ella, aprendiendo a locali zar comida y a resguardarse de los machos adultos, que en ocasiones matan y comen oseznos. Algunos llegan a convivir con su madre hasta los dos o tres años y medio. Maduran sexualmente entre los tres y los cuatro años y pueden vivir un máximo de treinta.
El oso ha conservado su reputación de bestia salvaje e indomable y todavía es el animal de leyenda del esquimal. Su caza ha sido, durante mucho tiempo, la de más prestigio, pero en realidad el oso es el verdadero cazador. Puede olfatear la presencia del hombre a siete kilómetros de distancia.
Se distribuyen en los territorios del norte de Alaska, Groenlandia, norte de Rusia y Canadá, donde se en cuentra el 60 % de los ejemplares mundiales.
Churchill es una ciudad de alrededor de 900 habitan tes al norte de Canadá, en el encuentro del río homó nimo con la Bahía de Hudson, en Manitoba (ver plano de la Figura N° 9). Se encuentra entre los bosques bo reales y la tundra del Ártico. Originalmente habitada por pueblos nómadas, los primeros europeos llega ron a la zona en 1600. Una línea de tren une Montreal con Winnipeg y otra va de allí hasta Churchill.
La observación de ballenas en Churchill es otra atracción popular durante el verano, cuando las ba llenas blancas, o belugas, llegan junto al estuario del río. La temperatura puede variar desde los 20 °C en verano hasta -37º C en invierno. •
Figuras N°14 y 15
Alerta “Osos” .Cartel de advertencia. - Pueblo de Churchill, entre la nieve y el viento.
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Carreteras en el Mundo
La opción WAM-RAP para el diseño de mezclas asfálticas de altas prestaciones
Contratos modulares de mantenimiento y mejora de señalizacion y mobiliario de seguridad en una red vial pavimentada
La influencia de las adiciones activas en las propiedades reológicas de las mezclas asfálticas templadas con emulsión bituminosa
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Autor: Ing. Mario Jair RESUMEN
Latendencia global en el uso de mayores tasas de RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) en mezclas asfálticas de nueva construcción e inclusive de alta performance, es creciente.
Las diferentes tecnologías WAM (Warm Asphalt Mixtures o mezclas asfálticas tibias) se han desarrollado de manera importante en USA y Europa en la última década.
Basados en los antecedentes y experiencias recogidas e informadas por los autores en previos congresos de la especialidad [1] [2], el objeto del presente trabajo y continuando con lo realizado, es compartir los resultados obtenidos en la búsqueda de mezclas asfálticas, en este caso, de altas prestaciones que combinen las técnicas enunciadas precedentemente (WAM-RAP). El objetivo es permitir la fabricación de capas de rodamiento de alta calidad aunando las ventajas de reciclabilidad y de trabajabilidad y mejorando la huella de carbono de todo el proceso, debido al menor tenor de emisiones al ambiente.
Palabras Claves: Micro aglomerados asfálticos en caliente, mez cla asfáltica “tibia”, RAP, medio ambiente.
La opción WAM-RAP para el diseño de mezclas asfálticas de altas prestaciones
40 CARRETERAS
T.T 01
1. Introducción
La industria del asfalto ha buscado en los últimos años, disminuir el impacto ambiental de las tecnologías de pavimentación basa dos en éstos ligantes ya sea mediante la reutilización del RAP de las capas agotadas o envejecidas (en este caso proveniente de mezclas SMA basadas en ligantes especiales), como así también disminuyendo las temperaturas de fabricación, colocación y com pactación de éstas, lo que se conoce como tecnología WAM (Warm Asphalt Mixtures o mezclas asfálticas tibias).
El presente trabajo pretende compartir los resultados obtenidos durante la evaluación comparativa de micro aglomerados asfál ticos en caliente de bajo espesor para carpetas de rodamiento, combinando ambas técnicas (uso de RAP y asfaltos “tibios”) a los efectos de desarrollar futuras propuestas sustentables de diseño y aprovechando las ventajas de ambas tecnologías.
2. Metodología experimental empleada
Se procedió al estudio comparativo de cuatro micro aglomerados asfálticos en caliente y semi calientes del tipo MAC F 10, en un todo de acuerdo con las especificaciones de la Dirección Nacional de Vialidad de la Argentina [3] siendo dos con áridos vírgenes y los otros dos, con el reemplazo de éstos por 44% del RAP proveniente de la mezcla SMA citada en la introducción. Se utilizaron asfalto modificado del tipo AM3, según IRAM 6596 [4] y su correspondiente versión “tibia” (en adelante denominado AM3 LT).
Los ensayos sobre los materiales constitutivos de las mezclas (agregados, RAP y ligantes) como así también las curvas granulo métricas de las mezclas MAC F10 y MAC F10 (R44%) evaluadas (con y sin RAP respectivamente), se observan en el apartado 3.
Los resultados de las propiedades volumétricas y mecánicas (daño por humedad, ahuellamiento y Hamburgo) se describen en el apartado 4.
3. Ensayos sobre materiales constituyentes
3.1 Agregados vírgenes y RAP
La composición de los micro aglomerados MAC F10 (de referencia) sólo con agregados vírgenes, y MAC F 10 (R44%) puede verse en Tabla 1.
AGREGADO
Tabla 1
Composición de los MAC F10 y MAC F10 (R44%) de diseño
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REVISTA CARRETERAS
% 6/12 Arena trituración 0/3 Filler calcáreo Cal RAP Grueso RAP Fino 77 17 5 1 55 1 14 30
El RAP proviene de un pavimento de mezcla SMA 12, con ligante modificado AM3. Fue retirado del fresado de una calzada con más de 14 años de vida útil y separado en laboratorio en dos fracciones y caracterizado.
En la Tabla 2 se presentan propiedades del RAP obtenidas luego de realizar el lavado del RAP por reflujo de solvente y recuperar el ligante mediante destilación Abson.
Contenido de Asfalto Medio, % s/m Ensayos sobre el asfalto recuperado Penetración (25 ºC, 100g, 5s), 0.1 mm Punto de Ablandamiento, ºC Recuperación elástica torsional a 25°C, % Viscosidad rotacional a 170ºC (2 rpm), mPa.s
RAP Fino RAP Grueso 5,98 50 70,1 61,1 350 3,56 53 70,8 65,0 370
Tabla 2
Características del RAP empleado
Las curvas granulométricas de ambas mezclas de diseño se mues tran en la Figura 1.
Figura 1
Curvas granulométricas resultantes MAC F10 y MAC F10 (R44%)
En el caso de las MAC F10 (R44%), a la composición de áridos de finidas en curva se le incorporó un 2,7% de ligante nuevo, de ma nera de obtener mezclas con un contenido de ligante total orden del 5%.
42 CARRETERAS
T.T 01 // La opción WAM-RAP para el diseño de mezclas asfálticas de altas prestaciones
A fin de reproducir las peores condiciones de fabricación, en la mezcladora mecánica se colocaron los agregados vírgenes a una temperatura de 170°C y el RAP a temperatura ambiente y se mez claron enérgicamente durante unos 15 segundos. Se incorporó el ligante virgen y se continuó con el proceso hasta obtener recu brimiento total de los agregados. El tiempo de mezclado de las mezclas con RAP resultó necesariamente superior al tiempo de mezclado efectivo de las otras mezclas.
3.2 Ligantes asfálticos
Ligantes originales
Los resultados de la evaluación de los ligantes originales utilizados AM3 y AM3 LT se muestran en Tabla 3:
Penetración a 25 ºC (100g-5s), 0.1 mm
Punto de Ablandamiento, ºC Recuperación elástica torsional a 25 ºC (30 min), % Viscosidad rotacional a 170ºC, (SPDL 21, 10 rpm), mPa.s
AM3 74 62,9 70,0 360 AM3 LT 73 65,6 82,2 305 Norma de ensayo IRAM 6576 IRAM 6841 IRAM 6830 IRAM 6837
Tabla 3
Propiedades de los asfaltos modificados AM3 y AM3 LT
Ligantes recuperados de las mezclas fabricadas
Los resultados de la evaluación de los ligantes recuperados de las mezclas MAC F10 y MAC F10 (R44%) utilizando AM3 y AM3 LT se muestran en Tabla 4:
MAC F 10
Contenido de ligante
Penetración a 25 ºC (100g-5s), 0.1 mm
Punto de ablandamiento, ºC Recuperación elástica torsional a 25 ºC, (30 min), % Viscosidad rotacional a 170ºC, (SPDL 21, 10 rpm), mPa.s
AM3 5,0 58 64,0 67,2 330 AM3 LT 5,0 56 72,0 68,0 455
MAC F10 (R44%) Norma de ensayo
AM3 5,2 64 63,4 70,6 340 AM3 LT 5,3 83 62,6 68,9 360 IRAM 6576 IRAM 6841 IRAM 6830 IRAM 6837
Tabla 4 Propiedades de los asfaltos AM3 y AM3 LT recuperados
SEPTIEMBRE 2022 43 REVISTA CARRETERAS
4. Resultados de las propiedades volumétricas y mecánicas evaluadas
4.1 Propiedades volumétricas, tracción indirecta y daños por humedad
En Tabla 5 se muestran los resultados volumétricos, tracción indi recta y daño por humedad (evaluado según la metodología defini da en la norma AASHTO T-283).
Las micro aglomerados “tibios” con y sin RAP presentan buen com portamiento, superando en todos los casos el valor límite del 80 %.
Tº de compactación
Contenido de ligante virgen /mezcla GPC
Da prom D Rice % Vacíos promedio VAM (DNV) promedio RBV (DNV) promedio
Resistencia a Tracción Indirecta promedio Relación Filler / Asfalto (en peso)
GPC Resistencia conservada (Daño por humedad)
MAC F10 ºC % g/cm3 g/cm3 % % % kPa % 1,6 1,5
MAC F 10
AM3 160 5,0 50 2,370 2,498 5,1 17,0 69,8 1102 22 100
AM3 LT 120 5,0 50 2,358 2,489 5,3 17,1 69,1 885 32 91
AM3 160 2,7 50 2,391 2,510 4,7 16,7 71,6 968 22 85
AM3 LT 120 2,7 50 2,361 2,499 5,5 17,.3 68,1 689 25 83
Tabla 5
Propiedades volumétricas y resultados de tracción indirecta y daño por humedad
4.2 Verificación al ahuellamiento
Esta verificación fue realizada mediante el ensayo de Wheel Trac king a 60ºC, bajo normativa EN 12697-22 – Parte B. El equipo con siste en una rueda con un revestimiento de goma maciza cargada con 705 N que se desplaza con movimiento alternativo en un re corrido de 230 mm sobre una muestra de la mezcla en estudio a razón de 26,5 ciclos por minuto.
La profundidad de huella es medida como el promedio de 25 medi ciones equidistantes a lo largo de ± 5 cm del centro de la probeta.
44 CARRETERAS
T.T 01 // La opción WAM-RAP para el diseño de mezclas asfálticas de altas prestaciones
(R44%)
La duración y la temperatura de ensayo son de 10.000 ciclos y 60ºC, respectivamente.
Los resultados se informan como las Pendientes de Ahuellamien to o Wheel Track Slope (WTS) calculadas de la siguiente forma:
Pendiente de ahuellamiento (WTS) = D10000-D5000 [mm/103 ciclos de descarga] 5
Donde D10.000 es la profundidad de huella a los 10.000 ciclos de carga en mm y D5000 es la profundidad de huella a los 5000 ciclos de carga en mm.
La profundidad de huella o Proportional Rut Depth (PRD) es cal culada como el porcentaje de profundidad de huella respecto del espesor inicial de la probeta.
Las probetas se moldearon utilizando el compactador de rodillo según EN 12697-33 y en todos los casos, las mezclas con material reciclado resultan menos deformables.
En Tabla 6 se muestran los resultados obtenidos con ambas mez clas MAC F10 y MAC F10 (R44%) utilizando ligantes AM3 y AM3 LT y en Figuras 2 y 3, los valores comparativos:
Tº mezclado huella (R44%)
Tabla 6
WTT MAC F10 MAC F10 (R44%) AM3 y AM3
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para
y
con
LT AM3 170 150 60 2,0 3,9 0,041 AM3 Tibio 170 120 60 2,7 5,5 0,077
de
Tº compactación Tº de ensayo Profundidad de
[mm] PRD10000 [%] WTS10000 [mm/103ciclos] MAC F 10 AM3 170 150 60 1,7 3,5 0,030 AM3 LT 170 120 60 2,2 4,4 0,049 MAC F10
Figuras 2 y 3
Comparativa valores WTT para MAC F10 y MAC F10 (R44%) con AM3 y AM3 LT
En la Figura 4, se muestran los gráficos de evolución del ensayo de WTT para los 4 micro aglomerados evaluados
Figura 4
Evolución de las deformaciones con de los MAC F10 y MAC F10 (R44%) con ligantes AM3 y AM3 LT
46 CARRETERAS T.T 01 // La opción WAM-RAP para el diseño de mezclas asfálticas de altas prestaciones
4.3 Verificación al WTT de Hamburgo (AASHTO T-324)
Mediante este ensayo es posible medir el efecto combinado de las deformaciones y el daño causado por el agua a una mezcla asfáltica sumergida en un baño de agua a una determinada tem peratura, en este caso, 50 ºC.
Durante el ensayo se registra la curva Deformación – Número de pasadas de la rueda, la cual en general presenta dos rectas con pendientes bien diferenciadas. Una es la pendiente de defor mación (creep slope) la cual permite evaluar la susceptibilidad al ahuellamiento. La segunda pendiente es conocida como “stripping slope” o pendiente de descubrimiento e indica la acumulación de deformación inducida por el daño producido por el agua.
El punto de inflexión entre las dos pendientes conocido como Punto de Descubrimiento (Stripping Point) corresponde al número de pasa das de rueda donde comienzan a ser evidentes los daños por hume dad y que debe superar las 10.000 pasadas y la profundidad de huella o deformación mantenerse por debajo de 12.5 mm. En la Figura 5 se presentan la comparativa de evolución de los 4 micro aglomerados evaluados MAC F10 y MAC F10 (R44%) utilizando ligantes AM3 y AM3 LT, los cuales muestran un excelente comportamiento.
Figura 5
Comparativa de evolución en el Hamburgo Test para MAC F10 y MAC F10 (R44%) con la utilización de ligantes AM3 y AM3 LT
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En las mezclas ensayadas, no se alcanza en ningún caso el límite de deformación ni se producen efectos de daño por humedad.
La mezcla MAC F10 (R44%) acumula menos deformación al final del ensayo que las mezcla MAC F10 con agregados vírgenes, cuando se utiliza ligante AM3.
5. Conclusiones
Como continuación de diferentes trabajos presentados por los autores en anteriores congresos de la especialidad, el presente documento comparte los resultados de laboratorio obtenidos en la evaluación de dos mezclas del tipo micro aglomerado asfáltico en caliente MAC F10 y MAC F10 (R44%), esta última conteniendo 44% de RAP proveniente de una SMA a base de ligante modificado de 14 años de vida útil. Los ligantes utilizados para ambos han sido: modificado del tipo AM3 (IRAM 6596) y su “variante” “tibia”, denominado AM3 LT.
El objetivo es observar el comportamiento mecánico de las mez clas a los efectos de evaluar la sensibilidad de éstas ya sea por el uso del RAP “modificado” y/o de los ligantes LT, en busca de variantes de menor impacto ambiental y de, al menos, la misma performance.
Las conclusiones pueden resumirse como sigue:
• Respecto al daño por humedad, ambas mezclas con RAP (versión AM3 y AM3 LT) presentan un buen comportamiento, superando en todos los casos el valor límite del 80% exigido.
• La resistencia al ahuellamiento mejora ligeramente por el uso de RAP en las mezclas con ligante AM3. En los casos de utilización de ligante AM3 LT, el comportamiento entre la mezcla con áridos vírgenes y la mezcla con RAP, es muy similar.
• En el ensayo de Hamburgo, las mezclas ensayadas no alcanzan en ningún caso el límite de deformación ni se producen efectos de daño por humedad. La mezcla MAC F10 (R44%) acumula me nos deformación al final del ensayo que las mezcla MAC F10 con agregados vírgenes, cuando se utiliza ligante AM3.
• La combinación de tasas importantes de RAP (sobre todo si pro viene de mezclas con ligante modificados) con el uso de tecnolo gías WAM, permitirían la fabricación y puesta en obra de capas
48 CARRETERAS T.T 01 // La opción WAM-RAP para el diseño de mezclas asfálticas de altas prestaciones
de rodamiento de altas prestaciones con similar performance que las obtenidas con agregados vírgenes.
• En el caso de mezclas tibias, parte del diseño serán las reduccio nes de temperaturas que permitan lograr mezclas de calidad. Esto es especialmente importante en el caso de mezclas de ba jos espesores con altos contenidos de RAP.
El uso de tasas crecientes de RAP permite un importante ahorro ambiental que debemos ponderar adecuadamente.
Al reutilizar recursos no renovables se reduce la cantidad de agre gado pétreo que debe ser obtenido y transportado de canteras o yacimientos y, en función de la calidad remanente del ligante del RAP, puede reducirse también la cantidad y calidad del ligante virgen a incorporar.
Éste trabajo y los anteriores presentados con esta temática con tienen resultados que permiten apreciar estas tecnologías como técnica y económicamente convenientes.
Como parte de estos estudios, actualmente se está estudiando la incidencia en la matriz técnico-económica-ambiental, de las varia bles asociadas con las energías de mezclado y tiempos de alma cenamiento de mezclas que incorporen altas tasas de RAP pro veniente de pavimentos con ligantes modificados con polímeros, resultados que formarán parte de futuras publicaciones.
Referencias
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[2] Marcozzi, R.G., Jair, M.R., Ibarra, A. “Mezclas asfálticas sustentables WAM con RAP de asfalto especial”. XIX° Congreso Ibero Latinoameri cano del Asfalto – Noviembre de 2017.
[3]. “Pliego de Especificaciones Téc nicas Generales para Micro Aglo merados en Caliente”. Dirección Nacional de Vialidad Versión 2017.
[4] “Asfaltos Modificados para Uso Vial, Clasificación y Requisitos”. Ins tituto Racionalización Argentino de Materiales, Norma IRAM 6596 Ver sión 2016.
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Autores: Ing. Gustavo Hilal, Ing. Miguel Suarez
Introducción
El presente trabajo pretende exponer la experiencia obtenida con la uti lización de “Contratos Modulares” por parte de la Dirección de Vialidad de la Provincia de Córdoba (Argentina), como alternativa eficiente para el mantenimiento de las redes viales y su mobiliario, particularmente en lo concerniente a la Seguridad Vial.
El sistema aquí planteado puede hacerse extensivo a otros organismos estatales de distintos niveles (Municipal, Provincial y Nacional) o privados que ante la problemática del mantenimiento de una infraestructura de terminada con deterioros y mejoras previsibles e imprevistos y aleatorios, requiera intervenciones permanentes, eficientes, rápidas y lo más econó micas posibles.
Antecedentes y análisis de situación
La creación y aplicación de los Contratos Modulares surgen de una con junción de factores y realidades, algunas de índole general a todas las re particiones públicas y otras de carácter más particular como es el hecho que Vialidad de la Provincia de Córdoba realiza muy pocas tareas por ad ministración y ejecución propia, siendo que casi la totalidad de las obras se ejecutan mediante la contratación de empresas privadas por licitación pública, quedando por parte del estado comitente, el gerenciamiento y control de calidad.
Esta realidad, históricamente llevó a que las intervenciones puntuales necesarias de mejoras en la seguridad vial se debiesen realizar median te órdenes de trabajo muy chicas y puntuales para poder ser realizadas en plazos medianamente expeditivos y prudentes y las intervenciones de demarcación y señalización de las obras de pavimentación se incluían en los contratos generales de obra, que eran licitadas y ganadas por empresas constructoras que, al no poseer en su estructura una parte específicamente
Contratos modulares de mantenimiento y mejora de señalizacion y mobiliario de seguridad en una red vial pavimentada
50 CARRETERAS
T.T 02
dedicada a los elementos de seguridad vial, terminaban subcontratan do a empresas especializadas, lo que llevaba a un pago de sobreprecios innecesarios para el estado en todo a lo que estos ítems concierne.
Por otra parte, debido a todos los controles y pasos necesarios que el estado necesita para brindar transparencia a las licitaciones públi cas, hace que el tiempo de contratación de los trabajos sea excesivo a los fines de brindar soluciones a los problemas de inseguridad en la circulación que a través de los distintos medios se detectan prácti camente en forma diaria. Todo lo anteriormente expuesto llevó a la necesidad de contar con contratos dedicados específicamente a la mantención de las medidas de seguridad vial permanente en rutas (demarcación, señalización vertical, barreras de seguridad, etc.) que pudieran ejecutarse con celeridad donde se determinase necesario.
Estos contratos sirvieron como puntapié inicial para contar con las herramientas de trabajo que permitieran solucionar los pro blemas de manera expeditiva, pero la aplicación de ellos se vio contrariada debido a la variabilidad de los trabajos y la imposi bilidad de previsión de las necesidades en un mediano o largo plazo, ya que la Ley N° 8614 de Obra Pública establece que ningún ítem puede variar en más de un 20% por arriba o por debajo de lo contratado originalmente, por lo que pasado cierto período de tiempo de aplicación de los contratos, se encontraban ciertos ítems agotados mientras que otros tenían aún mucha disponibili dad debido a las imprevisiones que hubieran surgido.
Contratos Modulares
Los contratos modulares son contratos encuadrados perfectamen te dentro de las normativas legales en donde existe un solo ítem de contratación llamado “Módulo de Conservación” quedando todos los posibles trabajos necesarios encuadrados dentro de ese único ítem como diferentes sub-ítems. Cada sub-ítem puede ejecutarse y medirse individualmente según se haya aplicado en función de las necesidades surgidas de la realidad de la ruta, pero luego de medir se, a los fines de la certificación y pago, su cómputo se convierte a unidades de Módulos de Conservación mediante la relación entre el precio de ejecución de ese sub-ítem y el precio del Módulo de Con servación. Para contemplar las posibles variaciones de precio, el Módulo de Conservación se asimila al sub-ítem más representati vo de la obra.Asimismo, para evitar incertidumbres a las empresas oferentes a la hora de licitar, los sub-ítems son clasificados a su vez en principales y secundarios. Los sub-ítems principales deben acu mular al menos el 80% del monto total de obra, mientras que los sub-ítems secundarios cubrirán el monto restante.
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Cada uno de los sub-ítems principales puede experimentar una variación en su cantidad, ya sea en aumento o en disminución, en un porcentaje de hasta un 20%. Por su parte los sub-ítems secun darios podrán experimentar variaciones que van desde su anula ción total a un incremento limitado por el valor previsto para el total de los sub-ítems secundarios.
Elaboración de los pliegos
La elaboración de los pliegos para las licitaciones de este tipo de con tratos no es distinta a la de cualquier otra obra, excepto que lo expli cado en los párrafos precedentes es minuciosamente detallado en los distintos artículos del Pliego Particular de Condiciones a efecto de dar certidumbre a los oferentes sobre los trabajos a realizar.
Para ello, personal de la repartición realiza un relevamiento general del estado de mantenimiento de la red y las posibles intervenciones a realizar con el paso del tiempo y, una vez recabada toda la infor mación al respecto junto a las experiencias ya obtenidas de contra tos anteriores, estima la cantidad necesaria de cada sub-ítem para luego volcarlo en un Anteproyecto de mantenimiento de medidas de seguridad vial con su correspondiente cómputo métrico.
Actualmente los pliegos prevén un plazo de obra de 36 meses, de modo que la empresa contratista tenga un tiempo prudente para entrar en régimen de obra en la región de intervención del contrato, pero que a su vez no sea tan largo como para que sea imposible estimar las intervenciones necesarias.
Debido a que en los trabajos de mantenimiento surgen necesida des inherentes a este tipo de tareas, como son arreglos y repara ciones y no sólo fabricación y colocación de elementos nuevos, se han creado para estos contratos, sub-ítems para cubrir este tipo de tareas que se ha ido descubriendo sus necesidades conforme al paso del tiempo y la experiencia. Ejemplo de esto son:
• Extracción de señales
• Traslado de señales verticales
• Reparación de señales verticales
• Verticalización de señales
A su vez, dentro de los sub-ítems secundarios, se contemplan ta reas que si bien no son específicas del rubro, pueden ser necesa rias y se debe tener la posibilidad de ejecutarlas aunque sea en raras ocasiones.
Se adjunta tabla de sub-ítems actualmente utilizada en los contratos vigentes:
52 CARRETERAS T.T 02 // Contratos modulares de mantenimiento y mejora de señalizacion y mobiliario de seguridad en una red vial pavimentada
DesignaciónNro
Demarcación horizontal con pintura termoplástica tipo spray
Demarcación horizontal en frío a base de resina acrílica
Demarcación horizontal tipo extrusión 3mm
Demarcación horizontal tipo extrusión 6mm
Provisión y colocación de señales verticales
Provisión y colocación de mojones kilométricos
Provisión y colocación de tachas reflectivas tipo acrílicas Movilización de obra
Extracción de señales
Traslado de señales verticales
Reparación de señales verticales
Verticalización de señales
Provisión y colocación de defensas metálicas pesadas de 7,62m postes cada 3,81m
Provisión y colocación de defensas metálicas pesadas de 3,81m postes cada 1,905m
Provisión y colocación de ménsulas para señalización
Provisión y colocación de pórticos para señalización
Provisión y colocación de delineadores de borde Reposición de delineadores en defensas metálicas Provisión de señales de emergencia Desmalezado manual con motoguadaña Terraplén compactado
Camión volcador para trabajos no especificados o de emergencia Motonivaladora para trabajos no especificados o de emergencia
Cargador frontal para trabajos no especificados o de emergencia Perfilado y calzado de banquinas
Provisión de piedra 1° voladura Carga y transporte de material no clasificado
Puesta en marcha de los trabajos
Una vez licitada y adjudicada la obra mediante los sistemas tradi cionales establecidos en la ley de obra pública, comienza la etapa de ejecución de los trabajos.
Estos trabajos revisten un carácter cíclico y su duración responde a la magnitud de la intervención.
El origen de los trabajos puede generarse fundamentalmente de tres opciones bien diferenciadas:
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UN m2 m2 m2 m2 m2 Nº Nº Gl Nº Nº Nº Nº ml ml Un Un Un Nº Nº-dia Ha m3 h h h km Tn m3 km SUB-ÍTEMS PRINCIPALES 1 2 3 4 5 6 7 8 SUB-ÍTEMS SECUNDARIOS 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
1. Obras nuevas y rehabilitaciones: Cuando un nuevo tramo de ruta es pavimentado, o uno ya existente es rehabilitado, el tra mo en cuestión queda en situación de ser intervenido ya que sus condiciones de seguridad habitualmente han sido afectadas de uno u otro modo. Fundamentalmente porque la carpeta de ro damiento queda sin ningún tipo de demarcación, pero además la intervención misma puede haber creado nuevas condiciones a tener en cuenta (alteos que modifiquen la visibilidad, rectificación de curvas, nuevas alcantarillas, etc.).
El hecho de contar con este tipo de contratos específicos posibi lita que los trabajos de señalización y seguridad vial, sean ejecu tados por empresas especialistas en dicho rubro y las empresas constructoras que habitualmente no poseen maquinaria ni per sonal especializado para estos trabajos y por tanto los tercerizan, quedando sólo como intermediarias en estas instancias, puedan ejecutar las tareas a las que ellas si se encuentran familiarizadas. Ello implica la reducción de costos para el estado, evitando inter mediarios innecesarios, pero también exige a la repartición una buena coordinación por parte de las distintas inspecciones ya que luego de terminadas las tareas de pavimentación, es necesaria la inmediata demarcación y señalización del sector para su habili tación.
2. Reclamos puntuales de los usuarios de la via: Cuando un tercero realiza alguna observación o reclamo respecto a las con diciones de seguridad en cierto punto, el contar con este tipo de contratos más abiertos, flexibles y por sobre todo, ya en marcha, posibilita la atención del mismo con mucha más celeridad y efi ciencia que en otras situaciones.
3. Mantenimiento y Conservación de rutina: Es tarea funda mental a los fines del mantenimiento de las condiciones de se guridad, que el personal de inspección realice permanentemente recorridos en ruta observando las condiciones de estado de la red de modo de poder armar un cronograma de trabajos a corto y mediano plazo que si bien puede verse afectado por las necesi dades que surgen sobre la marcha, permite optimizar recursos y eficiencia en la ejecución de los trabajos. En estos recorridos, es necesario tomar nota del estado general de la demarcación, po sibles desgastes puntuales, pérdida de retroreflexión, desprendi miento de tachas reflectivas, ausencia de señales verticales por depredación o rotura, destrucción de barandas y delineadores por colisión, etc.
T.T 02 // Contratos modulares de mantenimiento y mejora de señalizacion y mobiliario de seguridad en una red vial pavimentada
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Relevamiento de tramos y proyecto ejecutivo
Cuando por cualquiera de las tres razones antes mencionadas, un tramo de ruta debe ser intervenido, la definición de los traba jos a ejecutar comienza por un recorrido y relevamiento especí fico del sector para identificar puntos de pérdida de visibilidad, principios y fines de curva, cabeceras de alcantarilla, señaliza ción ya existente y cualquier otro dato de interés o novedad que pudiera surgir.
Con esta información, se realiza el proyecto ejecutivo del sector que es básicamente establecer la demarcación, señalización ver tical, colocación de tachas, barreras de seguridad o cualquier otra medida que se entienda necesaria para dotar al tramo de las con diciones de uso y seguridad.
Para los casos en que sólo se trata de una intervención de ruti na en el mantenimiento y por tanto ya se posee el proyecto del tramo, la tarea se reduce a chequear los elementos en malas condiciones o faltantes para su reparación o reposición respec tivamente. En este sentido, es de hacer notar que los municipios, en su carácter de usuarios locales, habitualmente poseen un aco pio de señales en sus corralones municipales, que recogen de las banquinas cuando las encuentran caídas y es prudente realizar una visita a los mismos de modo de recuperar esas señales para evitar su fabricación innecesaria.
A estos fines, las señales poseen un código estampado en su parte posterior que permite identificar perfectamente su lugar de colocación, ya que el mismo cuenta entre otros datos con la denominación de la ruta donde esa señal estaba colocada y su progresiva.
Orden, ejecución y control de los trabajos
En cualquier caso, con el proyecto ejecutivo y la situación actual del sector se procede a la realización del encargo de los trabajos a la empresa contratista, estableciendo un plazo de ejecución que habitualmente no supera los 20 a 30 días.
SEPTIEMBRE 2022 55 REVISTA CARRETERAS
Dada la corta duración, el carácter nómade de este tipo de interven ciones y la posibilidad de existencia de diversos frentes de trabajo, es obligación por parte de la empresa contratista comunicar con antelación suficiente a la inspección, la fecha de inicio de ejecución de las tareas de modo que el replanteo de las mismas pueda hacer se en forma conjunta y planificada y asimismo la inspección pueda organizarse para el control de calidad, el respeto a las especifica ciones técnicas del pliego y las normas del buen arte de construir.
Medición, certificación y garantía
Una vez terminados los trabajos, Contratista e Inspección en forma conjunta o cada una de manera individual, proceden a la medición y cómputo de los mismos. Para ello, el contrato inclu ye la provisión de instrumental de medición específico (odóme tros con posibilidad de calibración instalados en los vehículos de obra, mirolux para medición de retroreflexión, etc). Si bien cada tarea (sub-ítem) tiene su unidad de medida en particular, a los fines de la certificación, es oportuno recordar en esta instan cia que todos ellos se convertirán mediante la relación fijada para cada uno en cantidades de “Módulo de Conservación” y son estos módulos los que finalmente serán certificados.
Finalmente, la tarea ya ejecutada posee un período de garantía de habitualmente 12 meses durante el cual la inspección en sus recorridos de rutina deberá observar cualquier anomalía que pu diera surgir en el estado y conservación de los elementos instala dos para que, si la causa fuera atribuible a la empresa contratista, ésta repare o reponga lo necesario a su cuenta y cargo.
Conclusiones
Los Contratos Modulares de Señalización y Seguridad Vial, han permitido:
Disminuir los precios unitarios de las tareas de Señalización, Demarcación y Seguridad Vial, como consecuencia de eliminar intermediarios y contratar directamente con los especialistas.
Asegurar la continuidad y regularidad del servicio de manteni miento de la señalización y mobiliario de seguridad vial de la red pavimentada de la provincia (más de 5000 km)
Elevar considerablemente la calidad y perdurabilidad de la se ñalización de la red y como consecuencia aumentar la seguri dad de los usuarios y una constante evolución de su posibilidad de mejora.
56 CARRETERAS T.T 02 // Contratos modulares de mantenimiento y mejora de señalizacion y mobiliario de seguridad en una red vial pavimentada
Romper con la práctica indeseable de rutas que se demarcaban y señalizaban al momento de su construcción y luego no tenían un seguimiento para mantener las indispensables condiciones de visibilidad diurna, nocturna y bajo condiciones climáticas ad versas. El contacto permanente con empresas especialistas del rubro, ha permitido acceder a herramientas y tecnologías que de otro modo hubieran resultado dificultosas o impracticables. Es gracias a esa interacción que actualmente cada contrato po see novedades respecto del anterior, que suponen mejoras en la calidad de los productos finalmente instalados (reemplazo de postes de madera por postes metálicos), posibilidad de ejecutar mantenimientos antes impracticables (reparaciones de señales y defensas de seguridad chocadas parcialmente), mejorar las con diciones de seguridad ya existentes (disponibilidad de pórticos y ménsulas) y finalmente acceso a nuevas tecnologías antes inexis tentes (limpieza y borrado de demarcaciones viejas).
Como consecuencia de todos los resultados antes expuestos, se ha logrado concientizar a las autoridades políticas de la necesidad de disponer de este tipo de contratos y los beneficios que acarrean con un único objetivo más amplio y pretencioso que no es ni más ni menos que la procura permanente de una mejora en la Seguri dad Vial de nuestras rutas que proteja la vida de los usuarios.
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3. Resultados obtenidos
3.1 Curvas maestras de |E*| y ϕ
Las curvas maestras isotérmicas del Módulo Dinámico |E*| y el ángulo de fase (ϕ) para las mezclas consideradas se reportan en las Figuras 3 y 4 de manera comparativa.
A altas frecuencias (o equivalentemente a bajas temperaturas), las tres mezclas tienden a similares valores de |E*| en tanto que a ba jas frecuencias(o equivalentemente a altas temperaturas) la mezcla MTE-Cem es la que presenta el comportamiento más rígido.
Figura 3
Curvas maestras isotérmicas de |E*| para las mezclas consideradas
Figura 4
Curvas maestras isotérmicas de ϕ para las mezclas consideradas
Figura 1
Equipo de ensayos utilizado
Figura 2
Detalle de la probeta instrumentada
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3.2 Modelo reológico
Los valores experimentales del módulo dinámico |E*| y el ángu lo de fase ϕ fueron utilizados para ajustar el modelo reológico Huet-Sayegh (H-S) que se muestra en la ecuación (1). donde E*(iω) es el módulo complejo, ω es la frecuencia angular, E∞ es el módulo complejo vítreo para ω ∞, E0 es el módulo com plejo estático para ω 0, h y k son exponentes que caracterizan las características del amortiguador, δ es una constante adimen sional, τ es el tiempo característico e i es el número imaginario.
El tiempo característico τ varía solo con la temperatura y su evo lución está dada por un factor de desplazamiento aT que describe la dependencia de la temperatura del material sobre la base del principio de superposición frecuencia-temperatura (PSTT) para materiales termorreológicamente simples. En este trabajo se mo deló el factor de desplazamiento aT de acuerdo con una ecuación de Arrhenius en la forma mostrada en la ecuación (2).
donde C A es la constante de Arrhenius del material y Ti y TR son las temperaturas experimentales y de referencia respectivamen te en ºK.
La Tabla 3 muestra los parámetros del modelo H-S para las mez clas consideradas en este estudio.
Tabla 3 modelo H-S para las mezclas asfálticas
Los componentes reales e imaginarios modelados con el modelo H-S de |E*| (Módulo de almacenamiento E1 y módulo de pérdida E2) para las tres mezclas se representan en la Figura 5 (diagrama Cole-Cole) mientras que la Figura 6 muestra la variación del mó dulo dinámico |E*| y el ángulo de fase ϕ modelados en el diagra ma de Black.
64 CARRETERAS T.T 03 // La influencia de las adiciones activas en las propiedades reológicas de las mezclas asfálticas templadas con emulsión bituminosa (1) (2)
Parámetros del
E∞(MPa)Mezcla 118168 143923 46439 E0 (MPa) 35 9 94 δ 6.61 8.63 3.66 k 0.09 0.06 0.21 h 0.41 0.34 0.56 CA (ºK) 24014 21893 21693 τ0 (s) 5.378.10-5 9.574.10-5 2.899.10-3 MTE-Cal MTE-Cem MAC
Figura 5
Diagrama Cole-Cole (E1-E2) de las mezclas estudiadas
Figura 6 Diagrama de Black (|E*|-f) de las mezclas estudiadas
4. Análisis de resultados
La rigidez de las mezclas aumentó con el aumento de la frecuen cia y la disminución de la temperatura. En particular, |E*| varió de 168 a 16535 MPa para la mezcla MTE-Cal, de 903 a 13859 MPa para la mezcla MTE-Cem y de 165 a 17938 MPa para la mezcla MAC. Los ángulos de fase variaron de 8° a 33° para la mezcla MTECal, de 6° a 29° para la mezcla MTE-Cem y de 13° a 40° MPa para la mezcla MAC.
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En las Figuras 3 y 4, las curvas maestras son curvas únicas y con tinuas que identifican las respuestas de la mezcla. Por lo tanto, se puede suponer un comportamiento termo-reológico simple para las tres mezclas analizadas. A frecuencias altas (temperaturas ba jas), las tres mezclas tienden aproximadamente al mismo valor alto, pero a frecuencias bajas (temperaturas altas), las mezclas muestran un comportamiento notablemente diferente. La MTECal es un poco más rígida que la MAC, pero la MTE-Cem muestra un comportamiento muy diferente con una susceptibilidad a la temperatura reducida en comparación con las otras dos mezclas.
Para el rango de frecuencias cubierto en este estudio, la MTECem tiene un comportamiento más elástico que las otras mezclas con ángulos de fase más pequeños. Además, la mezcla MTE-Cal también tiene ángulos de fase más pequeños que la MAC, lo que muestra una elasticidad creciente debido a la incorporación de adiciones activas en su formulación.
Como puede observarse en la Tabla 3 y la Figura 5, el uso de re llenos activos tuvo un impacto notable tanto en el módulo vítreo como en el de equilibrio (E∞, E0). Los parámetros de forma del modelo H–S, k y h para las dos mezclas templadas que contienen adiciones activas son menores que los de la MAC mientras que el parámetro δ es mayor para las mezclas MTE-Cal y MTE-Cem. El factor de Arrhenius CA es del mismo orden para las tres mezclas. El análisis de la Figura 6, Diagrama de Black, muestra que para el mismo valor de |E*| las mezclas MTE-Cal y MTE-Cem tienen ángulos de fase más pequeños que la mezcla MAC. Esta es una cuestión beneficiosa desde el punto de vista del comportamiento frente al ahuellamiento para las mezclas que contienen adiciones activas. De hecho, las mezclas MTE-Cal y MTE-Cem se comportan más rígidas a altas temperaturas en comparación con la mezcla MAC con valores de ángulo de fase más pequeños.
5. Conclusioens
En el presente estudio, se caracterizó la respuesta viscoelástica lineal de dos mezclas asfálticas templadas (MTE) con emulsión bi tuminosa y adiciones activas determinando y modelando el mó dulo dinámico |E*| y el ángulo de fase ϕ.
Las probetas para los ensayos de módulo dinámico se prepararon con un porcentaje de emulsión que aporta un 5,25% de residuo as fáltico y 1% en peso de cal hidratada o cemento Portland. Además, se produjo una mezcla asfáltica en caliente convencional con propieda des volumétricas similares a las de las MTE con fines comparativos.
Referencias
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66 CARRETERAS T.T 03 // La influencia de las adiciones activas en las propiedades reológicas de las mezclas asfálticas templadas con emulsión bituminosa
La adición de estas pequeñas cantidades de adiciones activas ha mostrado una notable influencia en el comportamiento reológi co de las mezclas consideradas. Aunque los valores del módulo dinámico |E*| para las mezclas de MTE estaban por encima y los ángulos de fase ϕ estaban por debajo de los que normalmente se miden en las mezclas MAC, la influencia de las frecuencias de ensayo y las temperaturas destacaron claramente un comporta miento viscoelástico simple termorreológico típico.
A altas frecuencias (bajas temperaturas), los valores de |E*| para las mezclas MTE tienden a aproximadamente al mismo valor alto que para la MAC. A bajas frecuencias (altas temperaturas), las mezclas MTE muestran un comportamiento notablemente dife rente. La MTE con cal hidratada (MTE-Cal) es un poco más rígida que la MAC pero la MTE con cemento Portland (MTE-Cem) mues tra una respuesta muy diferente con una susceptibilidad a la tem peratura reducida en comparación con las otras dos mezclas. Este comportamiento observado de las mezclas MTE es beneficioso contra la falla por ahuellamiento del pavimento asfáltico propor cionando una respuesta más rígida y elástica de este tipo de ma teriales principalmente a bajas frecuencias o altas temperaturas. El modelo reológico H-S se utilizó con éxito para ajustar los resul tados experimentales.
El uso de adiciones activas tuvo un impacto notable tanto en el módulo vítreo como en el de equilibrio (E∞, E0). Los parámetros de forma del modelo H–S, k y h, para las dos mezclas que contienen adiciones activas son menores que los de la MAC mientras que el parámetro δ es mayor para las mezclas MTE-Cal y MTE-Cem. En general, los resultados experimentales mostraron que es posible caracterizar la respuesta Visco Elástica Lineal de las mezclas de MTE utilizando el mismo enfoque experimental y analítico adop tado para las mezclas asfálticas en caliente.
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SEPTIEMBRE 2022 67 REVISTA CARRETERAS
