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7/24/2019 slurryseal
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LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS YLAS MICROSUPERFICIESINTRODUCCION
La tecnología en frío, basada en el empleo de emulsiones, ha tenido una evolución e
interés creciente. El perfeccionamiento químico de los productos, la variedad del tipo de
emulsiones y la puesta a punto de nuevas unidades de obra, han hecho que en el
momento actual el ingeniero disponga de un instrumento eficaz, versátil y económico en
todos los casos.
La crisis de la energía de !"# a forzado a numerosas administraciones a utilizar las
técnicas en frío para ahorrar gastos in$tiles de productos energéticos. % esto se ha unido
un interés creciente por los problemas de contaminación atmosférica y de ecología.
El gasto y el personal del calentamiento en los materiales asfálticos para carreteras es en
cualquier caso oneroso desde el punto de vista energético y económico. &mplica además,
el uso de grandes equipos, difíciles de transportar y de instalar y puede producir
situaciones de contaminación y de rechazo de la población.
Las emulsiones asfálticas constituyen la solución lógica y natural para poder poner en
obra asfaltos a temperatura ambiente sin miedo a la presencia de humedad ni a los
problemas que produce una mala adhesividad con los áridos. Las soluciones usadas en
a'os anteriores, diluyendo ligantes con solventes derivados del petróleo, resultan en el
momento actual anacrónicas tecnológicamente y onerosas por el despilfarro energético
que representa el malgastar aquel componente ligero, cuyo destino final es la
desaparición por evaporación.
En el estado actual del problema, se está todavía le(os de un enfrentamiento frío)
caliente. *ormalmente deben ser las condiciones locales y económicas las que decidan
la elección de uno de los dos procedimientos. Es impensable usar mezclas en caliente en
obras peque'as y ale(adas de las plantas de producción de asfalto y sería difícilmente
(ustificable, proyectar grandes vol$menes de mezclas en frío, concentradas y en zonas
altamente equipadas con plantas asfálticas. En la mayor parte de los casos ambas
técnicas son complementarias y tan peligroso e inadecuado es abusar de una como deotra.
EL presente traba(o es una parte de la tecnología en frío basado en emulsiones, como
son las lechadas asfálticas, mortero asfáltico, lama asfáltica o slurry seal, que es una
técnica de mantenimiento muy desarrollada en todo el mundo, y que en los $ltimos a'os
en Latinoamérica ha tenido gran auge por lo versátil y económico. En nuestro país, se
han realizado numerosos traba(os en costa, sierra y selva.
MORTERO ASFALTICO "SLURRY SEAL"
1. El Deterioro del Pavimeto.
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Las especificaciones modernas, control de calidad de materiales, y actuales sistemas
constructivos, producen un pavimento asfáltico que normalmente es denso y durable. En
un periodo de tiempo los elementos naturales o+idan el asfalto, haciéndolo duro y
quebradizo. omo resultado de los esfuerzos producidos por el tráfico, aparecen las
fisuras por contracción
-na vez empezado el deterioro del pavimento se incrementa en un rango acelerado,
mientras el proceso de o+idación contin$a, las fisuras crecen de lado a lado, de(ando un
patrón de bloques.
urante el periodo completo de deterioro, el pavimento antes impermeable, de(a filtrar
agua a través de ellos hacia la base saturándola, por tanto el pavimento no soportará la
presión del tráfico, y el resultado es el colapso completo de la pista. La $nica solución
del problema es ahora, una reconstrucción completa a un costo elevado.
!. Carater#$tia$ % U$o$ de la$ $&'er(iie$ o Sl&rr% Seal.
Estas pistas en sus primeras etapas de deterioro, se rehabilitan con un mortero asfáltico
de alta calidad como el /0lurry 0eal/, recuperando la impermeabilidad necesaria, la
resistencia al desgaste por abrasión y erosión, sin un costoso precio de reconstrucción.
La mezcla semi)líquida se coloca en espesores delgados 1# a 2 mm.3 penetrando en las
fisuras y grietas, sellando así, hasta lo mas profundo de la falla, protegiendo al
pavimento de humedad y o+idaciones futuras.
El /0lurry 0eal/ se utiliza para resolver variados problemas del pavimento4
• 0ella fisuras y grietas impermeabilizándolo y proporcionando al mismo tiempo,
una superficie de rodadura nueva.
• ubre superficies desgastadas con desprendimiento superficial de material fino,
asegurando una rodada limpia.
• En zonas propensas a accidentes, consigue una te+tura superficial regular, áspera
y segura, para evitar el deslizamiento de los vehículos.
• % diferencia de los tratamientos superficiales por riego, el material pétreo es
recubierto totalmente por el asfalto, eliminándose los problemas dedesprendimiento que da'an los parabrisas de los vehículos en las pistas y
malogran las turbinas de las aeronaves en los aeropuertos y provee una
superficie silenciosa a la rodada, que para un o(o no educado tiene la apariencia
de un concreto asfáltico en caliente.
• 5or su consistencia semi)líquida, se le dan diferentes acabados4 rugoso, con
ayuda de un yute, semi)liso, con frotacho y liso con la plancha de empastar, para
los diferentes usos como4 losas deportivas, pistas de patina(e, estacionamientos,
grifos, etc.
). Materiale$.
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Este mortero está compuesto de agregado bien gradado, emulsión asfáltica, filler
mineral y agua. La selección y la dosificación adecuada de estos materiales deberá
hacerse en laboratorio calificado antes de la puesta en obra.
).1 A*re*ado.
ualquier agregado que pasa la malla de 678 / usado para mezcla en caliente, es
apropiado para el mortero asfáltico. 5or peso, el agregado conforma del 8" al !#9 de la
mezcla.
Los ensayos de calidad al material pétreo que se realizarán son4
• :uestreo %%0;<= < > %0<: "2
• ?ranulometría por vía h$meda %%0;<= < >" %0<: 6@ ver tabla
>.
• Equivalente de arena %%0;<= < "@ %0<: >#! 2A min.
• %brasión 1composición o 3 %%0;<= < !@ %0<: 6 #29
ma+.
• urabilidad 1*a>0=#3 %%0;<= < A# %0<: 88 29
ma+.
• ?ravedad específica y absorc. %%0;<= < 8# %0<: >8
• 5eso unitario %%0;<= < ! %0<: >!
• 0ales solubles totales -0BC E)8 A.29 ma+.
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).! Em&l$i+ A$(,ltia.
Las emulsiones catiónicas, que por su naturaleza de fraguar químicamente, tienen la
venta(a de un curado rápido. ?ran parte de los agregados están cargados negativamente,las emulsiones catiónicas, por tener carga positiva en las partículas de asfalto, asegura
una gran afinidad árido)ligante.
Los proveedores de las emulsiones asfálticas, deberán tener un laboratorio bién
equipado, y el personal capacitado para el dise'o de la emulsión y el control de calidad
completo de cada carga conducida a obra. Las especificaciones técnicas están dadas en
el %%0;<= < 2! y %0<: >6##. Der tabla *o .
La emulsión asfáltica catiónica de rotura lenta 1003, es la indicada para este tipo de
traba(o, siendo la super lenta o super estable como lo llaman algunos proveedores, la
que permite mayor traba(abilidad para el acabado.
).) A*&a.
Es el insumo que controla la consistencia de la mezcla. 5or peso compone del # al >9
del agregado seco.
El agua debe humedecer previamente al agregado para que funcione como lubricante
ante la emulsión, reduce la tensión superficial de las partículas de agregado facilitando a
la emulsión el cubrimiento.
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La mayoría de los abastecedores de agua locales suministran un producto adecuado para
el uso del mortero. ebe estar libre de sales solubles, suciedad, y sedimentos. *o debe
ser dura. En caso de dudas, se realizará el ensayo de ontrol de alidad al %gua 1*<5
66!.A883.
).- Filler Mieral.
El relleno mineral es usado en el mortero para me(orar la gradación del agregado, y
principalmente para proporcionar a la superficie de rodadura la alta resistencia al
desgaste. eben cumplir con las especificaciones %0<: )>#>.
0e usan entre A.2 al > 9 en peso respecto al agregado seco. La dosificación será
dise'ada en laboratorio, mediante el ensayo de abrasión por inmersión ba(o tráfico
simulado para morteros asfálticos. Los filler mas usados son el cemento portland tipo &
y la cal hidratada.
TIPO Rot&ra Ra'ida Rot&ra Media Rot&ra Leta
RADO
C0) C0)> :0)> :0)>h00) 00)h
:&
*
:%
:&
*
:%
:&
*
:%
:&
*
:%
:&* :% :&* :%
PRUE/AS ALAEMULSION0
Discosidad
0aybolt Furol
a >2G, seg.
#A #A
Discosidad
0aybolt Furol
a 2AG, seg.
>A #A >A #A
0edimentació
nH, 2 días, 9 2 2 2 2 2 2
Estabilidadalmacenamien
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toHH, ># h, 9
<amizado, 9 A.A A.A A.A A.A A.A A.A
:ezcla con
cemento, 9 >.A >.A
estilación4
%ceite
destilado, por
volumen de
emulsión, 9Cesiduo, 9
@A
6
@2
6
@2
>
@2
>
2"
2"
PRUE/ASSO/RE ELRESIDUODE LAEAPORACION0
5enetración,
>2G, AA gr,
2 seg
AA >2A AA >2A AA>2A #A !A AA >2A #A !A
uctilidad,
2I, 2
cm7min, cm
A A A A A A
Cecuperación
elástica por
torsión, 9
> > > > > >
APLICACIONESTIPICAS2222
<ratamie
nto
superfici
al,
macadam
<ratamie
nto
superfici
al,
macadam
:ezcla
fría en
planta,
sello
agregado grueso
:ezcla
fría en
planta,
mezcla
calienteen
:ezcla fría en planta,
mezcla en vía, slurry
seal, riego de liga,
riego pulverizado,
riego antipolvo.
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penetraci
ón, sello
arena,
riego
liga.
penetración, sello
agregado
grueso,
1simple
y
m$ltiple3
.
1simple
y
m$ltiple3,
mezcla
en vía,
sello de
arena,
tratamie
nto
grietas.
planta,
sello
agregad
o grueso
1simpley
m$ltiple
3,
mezcla
en vía,
riego de
liga,
tratamie
nto
grietas.
:icroaglomerados.
-. A(iidad Arido Li*ate.
La emulsión se dise'ará en el laboratorio del proveedor, considerando diferentes
factores, tales como4
• omposición mineralógica del árido 1tipo de poliamina a usar en la
emulsificación3.
• lima, uso del pavimento y tipo de tráfico 1característica del cemento asfáltico base a emulsionar3. Der tabla *o 6.
• 5endientes de los tramos a rehabilitar 1viscosidad de la emulsión3.
5ara tal efecto, el cliente proporcionará al laboratorio de la empresa %CL=0
%:=C=0 ;EJ =*<C%<&0<%0 ?E*EC%LE0 0.%., 2A Jg. e arena gruesa que
se usará en obra. 0e ensayará diferentes clases de emulsiones de rotura lenta 00 con el
ensayo C&EEL KEBEC 1.E.E.:%)8 Francia3. 0e optará por el que se obtenga mayor
grado de adherencia 1mínimo grado #3.
Es de gran importancia entender que la emulsión debe dise'arse debido a que las
características de los áridos, climas y geografías son diferentes y dependerán de la zona
de traba(o.
3. Do$i(iai+ % Pro%eto.
onsiste en determinar una fórmula de traba(o que establezca las proporciones
adecuadas de árido, filler, ligante y aditivos opcionales. Esta fórmula debe asegurar una
buena respuesta a las solicitaciones de tráfico, carga, agentes atmosféricos y conservarla
ante el tiempo. Los dise'os se realizan con los equipos propuestos por la &nternational
0lurry 0urfacing %ssociation 1&.0.0.%.3, estos son los ensayos de abrasión en inmersión1Kheel <rac %brasión <esting. K.<.%.<3 y los de control de e+udación mediante la
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rueda cargada 1Loaded Kheel <ester. L.K.<.3. El cliente deberá proporcionar 2A Jg. e
la arena a utilizar y el laboratorio de la empresa %CL=0 %:=C=0 ;EJ
=*<C%<&0<%0 ?E*EC%LE0 0.%.., le proporcionará el dise'o del mortero.
En el caso del mortero asfáltico 0lurry 0eal, también es necesario indicar la cantidad de
agua que facilite la puesta en obra, y proporcione la consistencia adecuada para una buena traba(abilidad. Esto es posible mediante los ensayos de consistencia del cono de
Jansas.
Las modernas técnicas de dise'o del mortero asfáltico, han hecho posible, la
elaboración de morteros de apertura al tráfico casi inmediato, se podrá dar tránsito a
menos de media hora de colocado el mortero 1Muic set3, esto se logra mediante los
ensayos del ohesiómetro 1:odified cohesión tester3.
-na formulación apro+imada del mortero sería el siguiente4
• %rena gruesa m6
• %gua potable 2A gal.
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• Filler 1cemento portland tipo & o cal hidratada3 " Jg.
• Emulsión %sfáltica Cotura lenta 1003. @A gal.
5ara esta tecnología solo es necesario proporcionar un espesor peque'o, por lo que se
debe establecer un cuadro de condiciones de traba(o en el que se refle(en factores tales
como los siguientes4
. <e+tura superficial, permeabilidad, contenido de ligante, regularidad superficial,
del tramo a traba(ar.
>. lima, temperatura del pavimento, riesgo de precipitaciones.
4. E5&i'o 'ara Fa6riai+ % P&e$ta e O6ra.
La fabricación del mortero puede hacerse en forma manual, en bateas o carretillas,
también se podrá usar trompitos o cualquier mezclador usado en construcción que
consiga una dispersión homogénea.
5ara obras de gran envergadura, Las plantas móviles e+tendedoras /<ECE &F%L&/
están equipadas para transportar los materiales necesarios, mientras dosifica, mezcla y
e+tiende el mortero asfáltico. Esta planta móvil deberá calibrarse previamente al
e+tendido.
0e requiere un peque'o equipo de apoyo como complemento al traba(o que realiza lamáquina, tales como4 Barredora mecánica o compresora de aire, cargador frontal,
cisterna de agua y de emulsión y herramientas manuales.
=casionalmente, para casos especiales se requiere un rodillo neumático, que en zonas de
maniobras, se logrará en menor tiempo la cohesión inicial.
4.1 Ma5&ia$ 'ara Fa6riai+ % P&e$ta e O6ra del Sl&rr% Seal.
Las máquinas constan, básicamente, de una tolva portadora de árido y dos depósitos
para el agua de pre)envuelta y la emulsión. -n sistema de e+tracción del árido conduce
éste a un con(unto mezclador, donde se le a'aden, en este orden, agua de pre)envuelta,filler y emulsión, adecuadamente dosificados.
El mezclador es de espiral con tacos rascadores de acero endurecido y vertedero central.
Los brazos o paletas que componen la espiral se instalan de tal forma que produzcan
una retención en la zona de batido, de árido, filler y agua de pre)envuelta, y una
aceleración de salida en la zona
La salida del producto se efect$a por un vertedero regulable en altura, para retener mas
o menos la salida de la mezcla, y en dirección, con el fin de desviar la vena hacia uno u
otro de los componentes de la rastra e+tendedora.
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arguio e %gua % La 5lanta :óvil E+tendedora e :icropavimento.
arguio e Emulsión
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arguio e :aterial 5etreo
La ca(a e+tendedora esta formada por dos compartimientos, articulados
longitudinalmente, lo que permite su adaptación al bombeo del pavimento. En todo su
perímetro van unas bandas de goma que realizan un cierre contra la calzada, reduciendo
las pérdidas de lechada.
La rastra va apoyada en tres patines de acero endurecido y arrastrada por un sistema de
cadenas que regula la alineación del apoyo lateral, para alinearla en zonas de curva.
Estos patines poseen también un sistema de regulación vertical, para poder variar la
presión de la maestra sobre el pavimento y, regular la cantidad de lechada e+tendida.
Esta dosificación final es función de diversos factores4 alzado de guías, presión de
maestra, calidad del caucho utilizado, grueso del mismo, tipo de pavimento en que se
e+tiende, etc.
La ca(a e+tendedora se regula en su ancho, puede variar entre > a #.>A mt., %sí también,
se puede utilizar la mitad de la rastra.
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Cehabilitación e 5ista e %terriza(e En %eropuerto e 5isco E(ecutada 5or La
onstructora arlos %moros ;ec ontratistas ?enerales 0.%.
7. Ti'o$ % A'liaioe$.
5ara el dise'o del tipo y espesor de una superficie de 0lurry 0eal, se deben considerar
los diferentes factores4
• El tipo y condición del antiguo o nueva superficie donde será aplicada el 0lurry.
0obre base granular, pavimento asfáltico o concreto, te+tura superficial, cantidad
y tama'o de grietas.
• <ipo y volumen de tráfico.
• ondiciones climatológicas.
• Las áreas a rehabilitarse con relación al dinero disponible, es a veces precepto al
tipo de 0lurry 0eal a ser usado.
La e+pectativa de vida para el 0lurry 0eal depende sobre todo de los factores
mencionados en los párrafos previos. ualquier tipo de 0lurry, se puede esperar que dé
mas a'os de servicio en comparación a muchos tratamientos superficiales.
La guía de uso de los diferentes tipos de 0lurry 0eal, se describe a continuación4
Ti'o I 8$&'er(iie (ia9.: Esta gradación fina dará una aplicación a razón de 6.@ a 2.#
Jg. de agregado seco por metro cuadrado, en un espesor de 78/ o menos. El contenido
normal de residuo asfáltico estará entre A y @9 en peso del agregado seco.
La fineza de este tipo de 0lurry dará una má+ima capacidad de penetración en las
grietas. Este dise'o es usado como capa inicial sobre pavimentos agrietados, que por el
alto contenido de asfalto permite una má+ima adhesión, la e+pansión y contracción de
las grietas. Este tipo de superficie recomienda espesores muy delgados y en el caso que
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se requiera me(orar el desgaste superficial, servirá como primera capa en un tratamiento
multicapa.
Ti'o II 8$&'er(iie *eeral9.: Esta gradación dará una aplicación a razón de 2.# a !.
Jg. por metro cuadrado de agregado seco, en un espesor de N/ o menos. El contenido
normal de residuo asfáltico estará entre ".2 y 6.29 en peso respecto al agregado seco.
Este tipo de 0lurry es el mas usado porque es lo bastante fino que penetra dentro de las
grietas, y también provee de una superficie de rodadura. 5uede usarse en todas las
aplicaciones previamente mencionadas cuando la resistencia al desgaste superficial es lo
deseado.
Ti'o III 8$&'er(iie ,$'era9.: Esta gradación dará una aplicación a razón de 8.> a 6.@
Jg. por metro cuadrado, en espesores de 678/ o menos. El contenido de residuo asfáltico
normal estará en el rango de @.2 a >9 en peso respecto al agregado seco.
Este tipo de 0lurry es usado en superficies de asfalto que estén su(etas a cambios detemperaturas y para tráfico altamente pesado.
M<i:Ca'a.: Los tres tipos de 0lurry mencionados anteriormente, pueden ser usados
en combinaciones formando una multicapa. 5ara superficies agrietadas, se aplicará una
0lurry fino y luego un tipo grueso.