CDT Este artículo analiza las complejidades y desafíos de los proyectos de pavimentación de asfalto y cómo las innovaciones técnicas están cambiando el sector.
Fuente: Construction Manager Magazine
Los proyectos de pavimentación de asfalto son una parte esencial del mantenimiento de carreteras y son cruciales para mantener la infraestructura funcionando sin problemas.
El proceso implica una cantidad considerable de planificación y diseño, con materias relacionadas con el medio ambiente, el tráfico, las propiedades del terreno, las obras de servicios públicos, los residentes cercanos y los costos de mantenimiento, todas consideraciones importantes para nuevos proyectos de carreteras.
Para los proyectos de mantenimiento en curso, también se deben evaluar las condiciones de las carreteras existentes, ya que puede haber grandes repercusiones si el trabajo se realiza de forma incorrecta, incluido el inicio de la totalidad del trabajo nuevamente, lo que puede duplicar los costos de un proyecto.
Una vez que se ha realizado el trabajo inicial de planificación y diseño, se utiliza maquinaria de excavación y topadoras sobre orugas para mover y montar una variedad de materiales en todo el proyecto para darle forma. Una vez completado, el área debe ser nivelada para asegurar una base uniforme.
Como industria que sigue siendo tradicional en sus métodos, esto implica una combinación de mano de obra y maquinaria, como una pavimentadora, que es crucial en el proceso de construcción de carreteras, ya que no solo coloca el asfalto sino también la gran base de mampostería. A continuación, se compacta para permitir la colocación de la sub-base de asfalto caliente, la base, el aglomerante y finalmente la capa superficial sobre la que se aplica.
A continuación, el asfalto se vuelca en la pavimentadora para que comience el proceso de pavimentación en caliente. Tradicionalmente, para hacer esto, un operador conduce la máquina pavimentadora mientras dos operadores de regla siguen en la parte posterior de la máquina a cada lado, sumergiendo una varilla de metal en el asfalto, verificando la profundidad con una regla para asegurar que se esté colocando el espesor correcto, de lo contrario, se ajustan los niveles de asfalto.
Por lo general, otros dos trabajadores también se encuentran en el sitio, para manejar los vagones desde y hacia la extendedora, y para excavar el asfalto que se ha colocado sobre las placas que cubren los pozos de registro una vez que la extendedora ha pasado por encima de estos, ya que necesitan ser expuestos.
Desafíos al pavimentar
El proceso de pavimentación no está exento de desafíos. La mezcla de asfalto en caliente, que suele ser un compuesto bituminoso, no solo debe colocarse a la altura correcta, sino que también debe contar con una mezcla correcta de compuestos.
Además, dado que el material debe tener la temperatura adecuada, también debe llegar a tiempo, ya que los retrasos pueden hacer que el material se enfríe durante el transporte. Si hace demasiado frío, el betún no es tan maleable como debería y comienza a endurecerse, lo que significa que no se adhiere correctamente cuando se aplica.
Esto se llama segregación térmica y puede provocar que el agua ingrese dentro de la superficie de la carretera, se congele y luego se agriete para crear baches, que luego empeoran cuando los automóviles pasan sobre ellos. Para evitar esto, el material de pavimentación debe colocarse a la temperatura correcta y al nivel correcto.
Compactar el asfalto en la carretera una vez que se ha colocado el material también es una parte importante del proceso, ya que el material necesita ser laminado a la temperatura correcta. Para garantizar la temperatura adecuada, los sistemas de compactación cuentan con un sensor de temperatura incorporado. Sin embargo, si la pavimentadora de adelante está pavimentando demasiado rápido, para cuando el rodillo con el sistema de compactación alcance el material, no podrá adherirse correctamente.
Dicho esto, si el material se enrolla a una temperatura demasiado alta, esto también impacta negativamente en la compactación ya que las piedras en el material se empujan debajo de la superficie, lo que genera menos textura y resistencia al deslizamiento. Es fundamental que la temperatura de laminación sea correcta y que la pavimentadora y el rodillo trabajen en colaboración para evitar futuras fallas en la carretera.
Prueba de la precisión del pavimento
Una vez colocado el pavimento, se deben realizar pruebas para comprobar la precisión del proyecto. La prueba de la regla de rodadura, por ejemplo, que consiste en una regla de una distancia fija montada sobre varias ruedas con un censor en el centro, se utiliza para medir las deflexiones en la carretera.
Antes de colocar el pavimento, se establecerán los requisitos de precisión, generalmente especificando que en una longitud de 3 m, las inexactitudes no pueden superar los 6 mm. Si el pavimento contiene una depresión o un pico en el material que se ha colocado, el equipo de prueba de regla rodante notificará al operador.
Los errores detectados por la prueba de regla rodante pueden ser una de las principales causas de fallas en el trabajo de pavimentación y deben corregirse para que los conductores no sientan un bache en la carretera en sus viajes.
Para tratar de eliminar el riesgo de estos golpes, los operadores de pavimentadoras pueden usar sistemas de pavimentación 2D. Este sistema de pavimentación proporcionaría información precisa de la pendiente y la elevación al encargado del tornillo a través de una caja de control de alto contrato, garantizando que los operadores tengan toda la información necesaria para garantizar una pendiente y un espesor de material precisos.
Beneficios de las innovaciones en pavimentación
La industria de la pavimentación sigue siendo tradicional en sus métodos y el aumento de la adopción de innovaciones en el sitio sigue siendo un desafío. Sin embargo, cuando se adopta, la tecnología puede proporcionar a los operadores y contratistas una seguridad a largo plazo de la precisión de sus trabajos y puede ofrecer protección si las carreteras se dañan en el futuro.
Esto se debe a que, cuando las carreteras se rompen, si los operadores tienen los datos de pavimentación y rodadura de sus máquinas para confirmar la precisión de su proyecto, pueden demostrar que no son responsables de ninguna falla de la carretera en el futuro y evitar pagar multas o completar cualquier retrabajo.
El futuro de la pavimentación
El futuro de la pavimentación radica en la adopción de tecnología. Al reconocer los beneficios de la innovación, ahora existe una gran oportunidad para que la industria transforme los flujos de trabajo de pavimentación y aumente la productividad y precisión del proyecto invirtiendo las últimas soluciones de repavimentación de carreteras.
Una de esas soluciones que está ayudando a maximizar la productividad y aumentar la precisión en los proyectos de pavimentación es la tecnología SmoothRide que ahorraría tiempo y reduciría los costos del proyecto.
Comenzando con la etapa de diseño del proceso, la solución utiliza un escáner RD-M1, que se coloca en un vehículo y se conduce a través de la superficie existente a aproximadamente 55 mph, para recopilar datos sobre los millones de puntos en la superficie y proporcionar una información completa y escaneo preciso del área.
A continuación, con un software, los operadores pueden encontrar las imperfecciones en los datos recopilados por el escaneo, como las depresiones en la carretera donde se encuentran los camiones, y usar esta información para diseñar los cambios que deben realizarse. Estos pueden variar desde diferentes curvaturas, pendientes y ángulos hasta identificar dónde se escurre el agua de una superficie. Una vez que se han identificado estos cambios, se pueden introducir directamente en la cepilladora, que luego se puede fresar y cepillar hasta el nivel exacto y el tiempo necesario.
Sin esta tecnología, toda la superficie estaría cepillada y se utilizaría equipo básico, como una rueda nido, para tomar medidas, antes de que los diferentes niveles requeridos para la carretera sean rociados sobre la superficie para notificar a la pavimentadora.
Esto no solo requiere mucho tiempo, sino que también es menos preciso y eficiente, ya que el operador que realiza la pavimentación tendría que seguir ajustando los niveles para las diferentes alturas de material.
Los materiales también pueden compactarse de manera diferente, lo que puede causar problemas, ya que se colocan diferentes niveles de material. Sin embargo, con SmoothRide, la cepilladora cambia todos los niveles usando datos, ajustándose automáticamente a diferentes alturas para que los adoquines puedan simplemente colocar una cantidad determinada de material en todo el ancho y la distancia sin necesidad de realizar ninguna medición.
Además de ahorrar tiempo, esto garantizaría que los operadores sepan con anticipación cuánto material se necesita para un proyecto, lo que reduce el desperdicio y los costos, y minimiza la probabilidad de reprocesamiento.
Para proyectos como pistas de aterrizaje de aeropuertos o autopistas, donde el tiempo es escaso y el repavimentado debe hacerse lo más rápido posible, invertir esta tecnología también puede tener importantes beneficios financieros, ya que la pavimentación se puede realizar a la velocidad de conducción, eliminando la necesidad de carreteras costosas.
Adoptando la tecnología
La tecnología tiene la capacidad de revolucionar la pavimentación y aumentar significativamente la productividad y la precisión en los proyectos. Sin embargo, el desafío para la industria es convencer a los operadores y contratistas de que adopten esta innovación in situ.
Cuando las generaciones más jóvenes trabajan en proyectos, se produce un ligero cambio a favor de la adopción de las últimas innovaciones. Sin embargo, todavía hay algunos operadores reacios a adoptar, incluso, las soluciones más fáciles de usar, que podrían transformar su eficiencia para mejorar, reduciendo costos, ahorrando tiempo y brindando tranquilidad frente a posibles problemas futuros.
Dependerá de los principales fabricantes de la industria destacar los beneficios que las nuevas tecnologías pueden aportar a la pavimentación, para alentar a los operadores y contratistas a adoptar la innovación.
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