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Recomendaciones de trabajo para compactación de mezclas bituminosas

por Prensa

Por Luis Fernández.

Director de calidad de Comoplesa – Lebrero, S.A.

  • No existe un método único de compactación  de carácter general, dados la infinidad de casos, materiales, meteorología, etc. que se presentan en cada obra.
  • Con todo, sí cabe apuntar algunas recomendaciones generales que conviene conocer y seguir:

Dada la infinidad de casos que pueden presentarse, debido a los múltiples parámetros que tienen influencia en la compactación – tipos de mezclas, viscosidad del asfalto, aditivos empleados, espesores, exigencias de compactación, condiciones meteorológicas, temperatura de colocación del asfalto, pre compactación que brinda la terminadora, etc.  Es difícil dar un método de trabajo único que pueda servir como regla general.

La complejidad puede llegar a ser tal, que la única forma de determinar, en un caso concreto, el método de trabajo más adecuado a seguir suele consistir, como el propio Pliego de Condiciones Técnicas Generales del Ministerio de Obras Públicas estipula, en hacer una pista de pruebas antes de comenzar la obra.

Sí que pueden y deben, no obstante, tenerse en cuenta una serie de recomendaciones y principios generales sobre los que actuar, tanto para llegar a determinar, a priori, el método más adecuado de trabajo, como para poderlo modificar, con posterioridad, si el cambio momentáneo y eventual de condiciones así lo exigiera.

¿QUÉ MÁQUINA DEBE IR ADELANTE?

La primera de las cuestiones, una vez admitido el uso de dos tipos de compactadores distintos (o en su caso un compactador mixto), suele consistir en decidir cuál de las dos máquinas entrará a compactar en primer lugar: el compactador vibratorio doble tambor o el compactador de  neumáticos.

Para nosotros, al igual que para la mayor parte de los fabricantes de compactadores de mezclas y de los especialistas en compactación, no nos cabe ninguna duda al afirmar que al compactador vibratorio doble tambor se le encomienda el grueso del trabajo: él tiene que conseguir alcanzar, lo más rápidamente posible, las densidades exigidas en el espesor de la capa, sobre todo en el fondo, donde el efecto de la compactación estática puede llegar a ser insignificante.

Por otra parte, también suele haber coincidencia al afirmar que la función del compactador de neumáticos es la de conseguir el cierre superficial de la capa.

Con lo comentado, para nosotros no cabe la menor duda que el primero que debe entrar es el compactador vibratorio doble tambor (lo cual, por otra parte, coincide con lo que estadísticamente se demuestra, que es la opción más utilizada en las obras).

COMPACTACIÓN DE MEZCLAS BITUMINOSAS.

La razón es clara: mientras antes entre el compactador vibratorio, más fácil le será obtener la densidad requerida, y más uniforme en profundidad será dicha densidad (por estar la mezcla más fluida); todo ello sin riesgo de producir roturas superficiales (fisuras).

Cuando se espera más tiempo del aconsejable, antes de entrar el compactador vibratorio, se produce un enfriamiento excesivo de la mezcla, dificultando la compactación vibratoria y llegando a imposibilitar una correcta transmisión, en profundidad, de las ondas generadas por el compactador.

Este efecto se ve aún más agravado al afectar dicho enfriamiento, principalmente al fondo de capa, en contacto con un material mucho más frío que le roba calor, y a la capa superficial, en contacto con el aire.

Por otro lado, un enfriamiento excesivo de la superficie puede llegar, en casos extremos, a imposibilitar el efecto en profundidad de la compactación vibratoria, al formarse una costra superficial (que de modo gráfico podemos suponer flotando sobre el material que tratamos de compactar), que absorbe toda la energía transmitida por el compactador, o lo que es aún peor, que incapaz de resistir dicha energía se rompe irremediablemente.

Por otro lado, el compactador de neumáticos habíamos dicho que, dada su forma de trabajar – presión estática y amasado -, se le encomendaban básicamente funciones de acabado. Parece lógico, por tanto, que dichas funciones las lleve a cabo cuando ya haya terminado su trabajo el compactador vibratorio, y no antes, pues en caso contrario la compactación vibratoria podría llegar a deshacer lo hecho por el compactador de neumáticos.

A este argumento cabe añadirle también el que la acción del compactador de neumáticos, muy superficial, favorece la creación de una capa superior resistente, similar en cierto sentido a la que antes comentábamos que se produciría por un enfriamiento excesivo, apoyado sobre un fondo de menor densidad y consistencia. Por las mismas razones antes apuntadas, esta capa superficial endurecida resulta perjudicial, a la hora de usar el compactador vibratorio doble tambor.

¿A QUÉ TEMPERATURA, DEBE EMPEZARSE LA COMPACTACIÓN?

La respuesta es inmediata, la compactación debe empezarse tan pronto como sean capaces de entrar las máquinas, y siempre a la temperatura más elevada posible.

Las razones son bien simples:

En primer lugar, mientras más blanda esté la mezcla, más fácil y eficaz será la compactación.

Obteniéndose mayor rendimiento con mejor calidad.

En segundo lugar, uno de los mayores peligros de la compactación de mezclas lo supone el enfriamiento de la misma, antes de haberse alcanzado la densidad deseada. Recuérdese lo que decíamos más arriba respecto al período de maleabilidad de la mezcla.

Con carácter general, la recomendación que debe seguirse es la de comenzar directamente con la vibración más enérgica, para conseguir alcanzar rápidamente la densidad especificada en el fondo de la capa, procediendo seguidamente a dar pases con amplitudes de trabajo más suaves, o en estático.

Esto ayuda no sólo a asegurar que se alcanza una adecuada densidad en el fondo de capa, sino también a proporcionar un adecuado apoyo para una más fácil y eficaz compactación de la zona superior.

Recuérdese que difícilmente podrá obtenerse una elevada densidad superficial, sin un adecuado soporte inferior.

En los casos en los que la mezcla no fuese lo suficientemente estable, como para soportar la primera pasada del compactador vibrando con la amplitud requerida, deberá analizarse si esto es debido a una elevada temperatura de la mezcla, a la escasa pre compactación que da la terminadora, o a un problema de la propia mezcla.

En el caso de temperatura excesiva de la mezcla, la solución correcta consistirá en trabajar más distanciados de la terminadora, dejando que se enfríe algo la mezcla, y alcance por sí sola el intervalo de  maleabilidad.

¿QUÉ AMPLITUDES DE TRABAJO UTILIZAR?

Uno de los requisitos que debe exigirse a un compactador vibratorio de mezclas bituminosas es el de su adaptabilidad a diferentes condiciones de compactación.

El cumplimiento de esta premisa conlleva a que la cantidad de posibilidades de trabajo de un compactador vibratorio, incluidas las posibles combinaciones entre las formas de trabajo de los rolos delantero y trasero, sean realmente elevadas.

Seguramente, para cada caso concreto, para cada obra concreta, e incluso para cada situación meteorológica concreta puedan llegarse a definir varias formas de trabajo, todas ellas válidas y con escasas diferencias de rendimiento entre las mismas.

Como única regla general, sirva nuestra recomendación de que siempre se empiecen por aplicar las amplitudes de compactación más enérgicas, para terminar con los más delicadas.

¿A QUÉ VELOCIDAD DEBEN IR LAS MAQUINAS?

Suele admitirse que los compactadores vibratorios doble tambor deben trabajar, en mezclas bituminosas, entre 4 y 6 km/h.

Eventualmente pueden admitirse velocidades menores, si el espesor de la capa es elevado o si, por otras causas, se requiere dar en las primeras pasadas una elevada energía de compactación, caso de mezclas muy rígidas.

Para las últimas pasadas, y máxime si éstas se dan en estático, puede aumentarse algo la velocidad.

Respecto al compactador de neumáticos, la recomendación es que circulen a elevada velocidad, admitiéndose por tal valores próximos a los 8 km/h, estando este límite condicionado más por razones de seguridad y maniobrabilidad, que por razones derivadas del efecto de compactación.

COMPACTACIÓN DE JUNTAS.

Con carácter general, las juntas deben compactarse siempre antes que el resto de la capa, y siempre disponiendo el eje del compactador paralelo a la junta.

Las juntas deben ser rectas y de corte vertical, y deben estar pintadas con una capa uniforme y ligera de riego de adherencia. Para compactar las juntas se utilizará siempre el compactador vibratorio y se usará la vibración. Nunca debe compactarse una junta cruzando la misma transversalmente con el compactador.

En primer lugar se compactarán las juntas transversales, y posteriormente las longitudinales.

MANIOBRAS DE CAMBIO DE DIRECCIÓN O CARRIL

Toda maniobra de cambio de dirección sobre la mezcla blanda puede dar lugar a huellas imborrables. Por eso la recomendación general es que todas las maniobras se lleven a cabo sobre material ya compactado y suficientemente resistente.

Los carriles de compactación deben ser siempre paralelos al sentido de avance de la terminadora, esto es especialmente importante en el caso de los compactadores vibratorios, para que los rolos pisen siempre generatrices rectas.

En el caso de esquinas y curvas muy cerradas, en las que normalmente el extendido de la mezcla se realiza manualmente, la recomendación es realizar la compactación en abanicos.

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