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CARGA DE MATERIAL.

 

La carga de material es la más crítica de la fuerzas actuantes en el renglón. La mayoría de todas las deficiencias del pavimento provienen de no controlar la carga de material apropiada y no mantener un consistente suministro de material.

 

La carga de material es controlada por la altura de las compuertas, velocidad del sistema de barrenas, y de los sensores de suministro de material. Estos sistemas son ajustables independientemente, pero trabajan en conjunto para producir la apropiada carga de material.

Las compuertas controlan cuanto material es repartido a las barrenas en relación a la velocidad ajustada del sistema de barrenas. Los sensores de suministro de material controlan cuanto material se permite en el exterior de las barrenas en relación de la velocidad de las mismas y la altura de las compuertas.

 


Carga de material en las barrenas

 

 

 

 

Cuando éstos ajustes están hechos apropiadamente para que estén a la par con la velocidad de la pavimentadora y la profundidad y ancho de la superficie colocada sean constantes, puede mantenerse una carga adecuada de material. Éste nivel de material debería ser generalmente estar en el centro del eje de la barrena.

El asunto importante es que una vez que se establezca el nivel apropiado, no se debe permitir que éste varíe.

Cuando la pavimentadora está en movimiento, el material debería moverse de la tolva a las barrenas, a través de ellas, y debajo del renglón en un fluido e ininterrumpido movimiento. Esto se vuelve extremamente importante cuando se trabaja con diseños de materiales propensos a la segregación.

 

 

DERRAME DE MATERIAL

 

El material que se deja caer frente al pavimento por camiones o tolvas es muy común. Este material derramado puede ser una fuente principal de problemas relacionados con la calidad del pavimento.

El material depositado frente a la pavimentadora añade volumen de material a la cámara del taladro mientras la pavimentadora pasa sobre éste, aumentando la carga sobre el material y afectando la calidad de la superficie.

El material derramado en las ruedas o rampas de la pavimentadora será compactado por el peso de la maquina. Esto creará irregularidades en el grado de profundidad la cuales pueden causar problemas de textura. La gravedad del problema depende del agregado mas grande que se este usando en la mezcla, relativo a la profundidad del pavimento.

Si el material derramado frente a la pavimentadora es rastrillado o se palea sobre el ra grande, en un intento de prevenir un cambio o una sobre-carga de capa del material, se crean otros problemas. El material que fue expandido se enfría rápidamente añadiéndole altura a la superficie de la carretera y podría impedir la compactación del terreno.

Cuando la pavimentadora pasa por un área del material derramado el espesor de la capa en ésta es disuelto. Esto podría causar problemas de textura relacionado con la profundidad del pavimento contra el tamaño agregado. El material derramado debe moverse para prevenir cualquiera de le efectos adversos previamente descritos.

 

Se proponen las siguientes sugerencias para reducir el derrame de material desde la tolva:

 

  • Remplazar la tolva si esta dañada o muy desgastada. Esto ayudará a reducir o eliminar material el cual podrá gotear y posiblemente afectar la capa del material.
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  • Pueden añadírsele "wings" (aleros) a los camiones convencionales o trailers. Estos aleros constan de platos (laminas) los cuales dirigen la descarga del material desde el camión hacia el centro de la tolva durante la descarga. Redirigir la descarga puede ayudar a prevenir aumento al frente y afuera de los bordes de la tolva, por eso se minimiza material el cual podría caer mientras el camión sale de la pavimentadora.
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  • Doblar las tolvas mientras se mueven hacia adelante en lugar de doblarlas mientras están detenidas, puede ayudar a reducir el derrame de material desde la tolva debido al posterior movimiento de la cinta transportadora, y el efecto resultante del material en la tolva.
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    ANGULO DE ATAQUE.

     

    El ángulo de ataque, o ángulo del pavimento, es el ángulo del renglón con relación a la línea del pavimentado. Este ángulo puede controlarse manualmente con el uso de la manivela del renglón, también puede controlarse automáticamente con el uso del grado automático y los sistemas de control de inclinación.

    Cuando el ángulo de ataque aumenta, el renglón subirá hasta que éste logre una posición que balanceará y soportará el peso. Cuando el ángulo de ataque baja, ocurre lo contrario.

    El espesor de la superficie puede ser controlado muy correctamente de esta manera, dado que las fuerzas que actúan contra el renglón quedan igual.

    Debe entenderse que las fuerzas que actúan sobre el renglón tienen toda relación una con otra. Cambiándose una de las fuerzas puede obtenerse un efecto pronunciado sobre las demás.


    Figura 3. Ángulo de Ataque

     

    Se toma aproximadamente de 25 a 50 pies (generalmente de 3 a 5 longitud del brazo), para todos los cambios resultantes que se dan en la superficie, dependiendo del tipo de mezclas, velocidad del pavimentado, profundidad del pavimento, etc.

    Sobre-corrigiendo manualmente el ángulo de ataque antes que éste se halla ecualizado, después del ultimo cambio resultará áspero debido a la "búsqueda" de balance. Esto es cierto especialmente en el pavimento comercial Vs la colocación o pavimentación en carretera. Además de los factores ya explicados, debe haber una precisión mecánica en la profundidad de la manivela y el área del pivote del reglón. Si el renglón no se sostiene precisamente con respecto al brazo, tanto el ángulo de ataque como el espesor de capa resultante, no se mantendrá.

     

     

    LÍNEA DE HALAMIENTO.

     

    La línea de halamiento (figura 4), se refiere al ángulo al cual es remolcado el renglón hacia delante. Los mejores resultados se dan cuando la fuerza de remolque es aplicada relativamente paralela al grado. Para lograr esto, la altura del cilindro del punto del remolque debe ser colocada en relación con la profundidad general que esta siendo pavimentada. Las superficies finas requerirán una colocación de punto de remolque mas baja, mientras que las superficies más gruesas requerirán una colocación inicial mayor.

    Al colocar la altura del punto de remolque inicial marque el espesor del material que se está colocando, las fuerzas del remolque aplicadas al renglón están relativamente paralelas al grado, esto ayuda a prevenir influencias no deseadas que se le aplican al renglón que pudieran causar problemas de textura y desviación. Si la colocación del punto de remolque inicial es excesivamente alta con relación a la profundidad de la superficie que se está colocando, las fuerzas de remolque se aplican en ángulo hacia arriba, aumentando las fuerzas de levantamiento aplicadas al renglón.

    Para mantener una profundidad dada, los ángulos de ataque deben bajarse para compensar el levantamiento (izamiento). En esta condición el renglón esta operando con una ligera postura inclinada (nose-down). Solo la porción frontal del renglón está compactando y terminando el material que está siendo colocado, ocasionando una textura pobre de la superficie y desgaste extremo en la porción frontal del plato del renglón.

     

     

    Esta condición también puede aumentar la cantidad del fijamiento y desviaciones introducidas en la superficie cuando se detiene la pavimentadora.

     

     

    LÁMINAS DE CORTE FIJAS.

     

    Algunas pavimentadoras cuentan con láminas cortadoras (figura 5 y 6) las cuales actúan como un aparato de medición del material para controlar la cantidad del material permitido que pasa debajo del renglón, de este modo controlando o afectando el ángulo de ataque que se requiere para producir una profundidad dada. También absorben desgastes que habrían actuado contra el renglón.

    La colocación normal de la láminas de corte fijas, es de ½ " (12 mm) encima del fondo del renglón, el cual funciona bien en la mayoría de los diseños de mezclas HMA actualmente usados. Existen, sin embargo, diseños de mezclas los cuales requieren el cambio de esta colocación para mantener un ángulo correcto de ataque.

    Si las láminas de corte son colocadas demasiado altas para el diseño de mezcla que se está usando, esto permitirá que pase demasiado material debajo del renglón haciendo que éste aumente o flote. Para mantener una profundidad dada, el ángulo de ataque debe basarse para compensar el izamiento aumentado. En esa condición, el renglón está operando con una ligera postura hacia abajo. Solo la porción frontal de la lámina del renglón está compactando y terminando el material que está siendo colocado, causando una textura baja de la superficie y extremo desgaste en la porción frontal.

    Si las láminas de corte son colocadas demasiado bajas para el diseño de mezclas que está siendo usado, no pasa suficiente material por debajo del renglón. Esta escasez de material no provee o da el izamiento o flote necesario. En esta condición, el renglón está operando con una excesiva postura hacia arriba.

     

    Solo la porción trasera de la lámina del renglón está compactando y terminando el material que sé esta colocando, causando una textura baja de la superficie y desgaste extremo en la porción trasera de la lámina del renglón.

     

     

    LÁMINAS CORTADORAS PARA EXTENSIONES HIDRÁULICAS

     

    Las extensiones hidráulicas del renglón usan diferentes diseños, relativa al área del fondo el cual contacta y contorna la superficie.

     

    Pueden ser diseñados para usar aspas (extensiones tipo platos) o aspas verticales (extensiones tipo cortador). Las extensiones tipo lámina renglón también pueden incorporar un cortador similar al renglón principal. Si estas colocaciones son ensambladas incorrectamente o desajustadas por el diseño de mezcla usada, ellas pueden influenciar al ángulo de ataque de manera similar como cortadoras fijas.

     

     

  • MATERIALES HMA
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    Los materiales usados principalmente para la fabricación de la mezcla asfalto en caliente son cemento asfáltico y agregados. Las siguientes secciones discuten el efecto de cada uno en las propiedades de la mezcla, en secciones posteriores se discutirán los efectos de la operación de pavimentación en la propiedad de la mezcla.

     

     

  • CONTENIDO DE ASFALTO
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    Las proporciones adecuadas de cemento asfáltico en el diseño de mezclas son extremadamente importantes en las operaciones de pavimentación. Al variar el contenido de asfalto cambian las propiedades físicas de la mezcla y da como resultado cambios potencialmente dramáticos en los factores que afectan el equilibrio del renglón.

     

       

  • TEMPERATURA DE LA MEZCLA
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    La temperatura de una mezcla es fundamental. El cemento asfáltico es sólido a temperatura ambiental. Se vuelve líquido después de ser calentado y se hace sólido de nuevo cuando se enfría.

     

     

  • GRADACIÓN DE LA MEZCLA
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    La consistencia en la producción del HMA y el control del proceso volumétrico es extremadamente importante en la operación de pavimentación. Durante la fabricación del HMA, la mezcla de los agregados, finos, rellenos, etc., deben adherirse a la fórmula de mezcla. Al variar la gradación de una mezcla cambia la densidad del material, generando cambios en los factores que afectan el equilibrio del renglón.

    La segregación de mezcla puede originarse en cualquier punto donde los materiales son manipulados o mudados. La segregación está relacionada con una gradación de la mezcla y el tipo y forma de los agregados que están siendo usados en la producción de la mezcla. Las mezclas que usan altos porcentajes de agregados de gran tamaño superficie lisa podrían tener una tendencia a segregarse más cuando sean manipulados o movidos.

     

     

  • TAMAÑO DEL AGREGADO EN RELACIÓN A LA PROFUNDIDAD DEL PAVIMENTO.
  • Se recomienda que la mínima profundidad del pavimento sea de 2 a 21/2 veces el tamaño del agregado más grande en la mezcla. Esto permitirá una textura uniforme de la superficie Esta regla empírica permite a la vibración y al peso del renglón colocar de otra manera los agregados y finos dentro de los controles, y una superficie uniforme para que así se pueda lograr una compactación uniforme.

     

    El espesor del pavimento nunca debe estar por debajo de 11/2 veces el tamaño más grande del agregado en la mezcla. Si se permite que esto ocurra, el renglón se apoyará en los agregados más grandes en lugar de circular en el material, causando que el renglón drague y reflejar desviaciones bajo éste. Esto tendrá como resultado una suavidad y textura muy mala de la superficie.

     

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