El pasado 29 de abril, en las instalaciones del Anfiteatro de la Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional La Plata, el subdirector del Centro de Investigaciones Viales (LEMaC), Mg. Ing. Julián Rivera, defendió su Tesis Doctoral denominada \»Estudio de riesgos asfálticos de liga entre capas asfálticas para rehabilitación de pavimentos flexibles fresados\», con una calificación de 10 sobresaliente, en el marco del Doctorado en Ingeniería – Mención Materiales con el que cuenta dicha Facultad. Su Director de Tesis fue el Dr. Hugo Bianchetto y el tribunal evaluador estuvo conformado por el Dr. Fernando Martínez (Universidad Nacional de Rosario), el Dr. Adrián Nosetti (Universidad Nacional de La Plata) y el Dr. Yury Villagrán (Universidad Tecnológica Nacional). En el auditorio estuvieron presentes autoridades de la Facultad, como así también representantes de empresas y reparticiones viales, familiares, becarios y allegados del profesional.
La temática de la tesis abordada
Entre los casos de rehabilitación de pavimentos asfálticos, existen aquellos en donde la evaluación superficial y estructural establecen la necesidad de eliminar parte de la capa de rodamiento, lo cual en la ingeniería vial se realiza mediante el empleo de técnicas de fresado. Las herramientas de desbaste pueden revestir diferentes características, dando lugar, según la textura resultante en la vía, a diversas tipologías de fresado. Cualquiera sea esa tipología, la superficie resultante presenta una textura muy diferente a la que podría hallarse en una superficie de rodamiento original que va a ser reforzada con una capa asfáltica, ya que la misma, en términos relativos, resulta “lisa”.
En estos refuerzos, además, corresponde disponer un riego de liga, consistente en la aplicación de una emulsión asfáltica sobre la superficie fresada, con el objetivo de conseguir su unión con la capa de revestimiento asfáltica que se vaya a ejecutar con posterioridad para establecer una adecuada interfase. Esta técnica de rehabilitación con capas adheridas se aplica en los casos en donde se desea eliminar deterioros superficiales y el pavimento existente presenta una buena condición estructural.
Si la adherencia en la interfase es inadecuada, las tensiones y deformaciones generadas por efecto del tránsito se incrementan y, consecuentemente, se reduce la vida útil del pavimento.
Se desarrolla en función de la tesis un estudio para profundizar en el análisis de la aplicación de dichos riegos sobre las superficies asfálticas fresadas, dadas las condiciones particulares que éstas presentan, de acuerdo a lo que se ha expuesto. Los trabajos se enmarcan también en el Proyecto I+D, aprobado en el Programa de Incentivos del Ministerio de Educación con el Código TVIFILP0004708TC, del cual el tesista es Director, y que cuenta con la participación de integrantes de las Facultades Regionales La Plata y Avellaneda de la Universidad Tecnológica Nacional, y de la Universitat Politécnica de Catalunya (España).
Mediante dicho estudio, se arriba a un modelo que permite corregir la dotación del riego de liga a ser aplicada en un tramo de obra en particular, a partir de la determinación de su textura mediante la medición sobre dicho tramo con una adaptación del Ensayo de Parche de Arena. Los pormenores de este estudio se pueden ver en la versión completa digital de la tesis, la cual puede descargarse de la página del LEMAC.
Procedimiento LEMaC-A06/18. Cálculo de la dotación de riegos de adherencia en rehabilitaciones sobre pavimentos asfálticos sometidos al fresado superficial
ÁMBITO DE APLICACIÓN: Riegos de liga de asfalto convencional, en rehabilitaciones de pavimentos asfálticos, con concretos asfálticos convencionales en caliente.
METODOLOGÍA:
Paso 1: Establecer la dotación del riego de liga DR, a ser empleada en la situación de “interfase lisa” con la combinación entre concreto asfáltico de base, emulsión asfáltica para el riego de liga y concreto asfáltico de revestimiento en estudio, a partir de un ensayo al corte de la interfase.
Paso 2: Calcular el coeficiente de incremento de riego CIR en el tramo homogéneo sometido a fresado superficial en obra, en función del diámetro del parche de arena DPA, resultante de aplicar el Ensayo de Parche de Arena para un volumen de arena de 40 cm3, mediante la ecuación: CIR = 2,014 . DPA-0,184
Paso 3: Establecer la dotación de riego incrementada DRI, mediante la ecuación: DRI = CIR . DR
Maneras de aplicar el procedimiento desarrollado
En una obra, es posible que se registren diversos tramos homogéneos de superficie fresada a ser reforzada, ya sea porque se realiza esta tarea con diferentes equipos, con un mismo equipo sometido a mantenimiento (cambio de puntas de fresado, modificación del tambor de fresado, etc.), por la variabilidad misma en el empleo de dicho equipo y de su operador, etc.
La metodología de análisis resultante, a partir de esta consideración, puede emplearse allí, al menos de tres formas diferentes.
La primera forma se asocia directamente con los pasos llevados adelante en las experiencias realizadas. Es decir, se parte de conocer el material a ser hallado en obra y el que será aplicado como refuerzo. Esto permite generar en el laboratorio pastones de prueba representativos de dichos materiales. A partir de éstos, se determina con probetas dobles, o mediante alguna otra vía válida, la dotación óptima a utilizarse en el caso de una interfase entre superficies lisas. Luego, en obra, se procede al ajuste de dicha dotación en función de la realización de mediciones con la metodología análoga al Parche de Arena y la aplicación del modelo desarrollado. Esto se aplica en cada tipología de tramo homogéneo registrada.
La segunda forma se basa en que en cada tramo representativo de los materiales de la obra se extraigan testigos de la carpeta de rodamiento existente. Se confeccionan con éstos y con el material a ser empleado en el refuerzo las probetas dobles necesarias. Con ellas se determina el contenido óptimo de riego de liga para la interfase entre superficies lisas. Acto seguido, se efectúa el ajuste de dicha dotación en función de la realización de mediciones con la metodología análoga al Parche de Arena y la aplicación del modelo desarrollado en cada tipología de tramo homogéneo registrada en obra, tal cual en la primera opción.
La tercera forma puede resultar un poco más compleja y atractiva de aplicar. Se basa en instrumentar “tramos de prueba” del fresado. Así, en cada uno de éstos, representativo de los materiales de la obra y del fresado, se extraen testigos de la carpeta de rodamiento existente. Simultáneamente, se realizan en los mismos las mediciones correspondientes con la metodología análoga al Parche de Arena desarrollada. Luego, se confeccionan, con los testigos y con el material a ser empleado en el refuerzo, las probetas dobles necesarias y se determina el contenido óptimo de riego de liga para la interfase con esa textura de fresado. Esto permite entonces aplicar sobre esa dotación los modelos desarrollados en forma inversa, de manera tal de establecer virtualmente cuál sería la dotación óptima de riego de liga si el ensayo se hubiera realizado en el caso de la interfase lisa. Finalmente, se ajusta dicha dotación en función de la realización de mediciones con la metodología análoga al Parche de Arena y la aplicación del modelo desarrollado, en cada tipología de tramo homogéneo registrada en obra, tal cual en la primera opción.
Estas formas de empleo no serían en todos los casos alternativas factibles entre las cuales optar, pues es posible que en ciertas aplicaciones los condicionantes existentes lleven a la posibilidad de uso de sólo una o dos de estas alternativas. El criterio ingenieril debe utilizarse para decidir en tal sentido. Como un ejemplo, puede mencionarse un caso en el cual el uso de la primera alternativa de aplicación sería el más indicado. Se trata de obras nuevas, en las cuales, por razones de terminación superficial o corrección de espesores, se deba fresar en sectores parte del espesor de una base asfáltica, previo a la colocación de la capa de rodamiento asfáltica. En dicha situación, la determinación de la dotación óptima de riego de liga, se obtendría posiblemente a través de ensayos de probetas con interfase lisa durante los estudios previos a la realización de la obra. Así, se aplicarían las correcciones en la dotación del riego cuando deban resolverse los sectores mencionados. En cambio, un ejemplo en el cual no sería conveniente emplear la primera alternativa, sería el caso de obras de refuerzo de pavimentos muy envejecidos, en las cuales el moldeo de una mezcla en laboratorio para la confección de las bases de las probetas podría no resultar representativo. En este último caso conviene que se aplique la segunda manera si el grado de deterioro es intermedio y la tercera si el deterioro es importante.
