8.2 MATERIALES BITUMINOSOS

En general podrán emplearse los siguientes materiales bituminosos:

13 Se consideran mezclas de alto módulo aquellas cuyo módulo de Young a 20ºC medido de acuerdo con la norma NLT-349 es superior a 12.000 MPa, y cuyo coeficiente e6 medido en ensayo a fatiga a flexotracción según la norma NLT-360  es superior a md.

La distribución de los diversos tipos de mezcla bituminosa en las distintas capas (rodadura, intermedia y base) así como los espesores mínimos a emplear, serán los indicados en la tabla 8.3. Tanto las mezclas drenantes como las discontinuas en capa fina deben colocarse siempre sobre mezclas suficientemente impermeables (tipo D, S ó SM) con riegos ricos en ligante residual, y no se deben emplear directamente sobre capas granulares.

Tabla 8.3. Tipo de mezcla bituminosa en calzada

CATEGORIA DE
TRAFICO PESADO
TIPO (ESPESOR)
RODADURA (R) INTERMEDIA (I)
Si existe
BASE (BB)
Si existe e inferiores
T0, T1, T2 D, S (6 cm) D, S (³ 6 cm) SM (³ 7 cm)
SM (³ 7 cm)
F (³ 2,5 cm) D, S (³ 6 cm)
SM (³ 7 cm)
P, PA (4 cm) D, S (³ 6 cm)
SM (³ 7 cm)
T3A D, S (³ 5 cm) D, S (³ 5 cm) S, G (³ 6 cm)
SM (³ 7 cm)
F (³ 2,5 cm) D, S, SM (³ 7 cm)
P, PA (4 cm) D, S, SM (³ 7 cm)
T3B D, S (³ 5 cm) D, S (³ 5 cm) S (³ 6 cm)
F, M, LB D, S (³ 5 cm)
AF (³ 2,5 cm) + LB GE (³ 6 cm)
T4 D, S (³ 4 cm) S, G (³ 4 cm)
AF (³ 2,5 cm) GE (³ 5 cm)
F, M, TS, LB D, S (³ 4 cm)
LB AF (³ 4 cm)

 

Para capas de rodadura de mezclas bituminosas o tratamientos superficiales, el mínimo valor del Coeficiente de Pulimento Acelerado del árido retenido por el tamiz UNE 2,5 mm, será el indicado en la tabla 8.4, en función de la situación de la mezcla y de la categoría de tráfico prevista.

Tabla 8.4. Coeficiente de pulimento acelerado

CATEGORIA DE TRAFICO Valor mínimo del Coeficiente de Pulimento Acelerado
T0, T1, T2A Calzada 0,50
Arcén 0,45
T2B, T3A Calzada 0,45
Arcén 0,40
T3B y T4 Calzada y Arcén 0,40

 

El tamaño máximo del árido a utilizar en la mezcla bituminosa se elegirá en función del espesor de la capa (rodadura, intermedia o base), el cual, excepto para mezclas tipo M, debe estar comprendido entre 2,5 y 5 veces el tamaño máximo nominal (primer tamiz de la serie que retiene más del 5%) del huso granulométrico.

8.2.1 LIGANTES PARA MEZCLAS BITUMINOSAS EN CALIENTE

La dosificación mínima de ligante hidrocarbonado, en porcentaje del peso total de árido combinado incluido el polvo mineral no será inferior a los valores siguientes14:

14 Estos porcentajes de ligante y todos los que incluyen en este apartado se refieren a áridos con peso específico conjunto de 2,7 t/m3. Para pesos específicos fuera del intervalo 2,65-2,75 t/m3 deben hacerse las correspondientes transformaciones volumétricas.

Las mezclas convencionales de granulometría continua con ligante modificado serán de tipo S. En rodadura se emplearán con dotación de betún superior al 5,2% y en capas intermedia o de base, con dotación superior al 4,7%.

Los tipos de ligante se elegirán, en función de la situación de la capa en el firme, de la zona térmica y de la categoría de tráfico de proyecto previstas, entre los indicados en la tabla 8.5, teniendo en cuenta que:

Tabla 8.5. Tipo de ligante hidrocarbonado para mezclas bituminosas en caliente

CATEGORIA DE TRAFICO ZONA TERMICA
ZT4 ZT3 ZT2 ZT1
EN CAPA DE RODADURA TIPO D ó S
T0, T1 y T2 BM-2 B60/70 B60/70 B60/70
BM-3 (a, b ó c) BM-3 (a, b ó c) BM-3 (a, b ó c) BM-3 (a, b ó c)
T3 B60/70 B60/70 B60/70 B80/100
T4 B60/70 B60/70 B60/70 B80/100
B80/100 B80/100 B80/100  
EN CAPAS INFERIORES TIPO D, S, G ó A
T0, T1 y T2 B40/50 B40/50 B40/50 B40/50
B60/70 B60/70 B60/70 B60/70
BM-2 BM-2 BM-2 BM-2
T3 B60/70 B60/70 B60/70 B80/100
T4 B60/70 B60/70 B60/70 B80/100
B80/100 B80/100 B80/100  

8.2.2 LIGANTES PARA MEZCLAS BITUMINOSAS EN FRIO

La dosificación mínima de ligante bituminoso residual, en peso del árido seco, en mezclas abiertas en frío no será inferior al 3,5%. La dosificación mínima de ligante bituminoso residual, en peso del árido seco, para gravaemulsión, no será inferior al 3% para su utilización en calzada y al 2,5% para su utilización en arcenes.

El Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares fijará los tipos de emulsión bituminosa a emplear, en general una catiónica y otra aniónica, que se elegirán, en función de la situación de la capa en el firme, de la zona térmica y de la categoría de tráfico pesado previstas en esta Instrucción, entre las indicadas en la tabla 8.6.

Tabla 8.6. Tipos de ligantes para mezclas en frío

SITUACION
DE LA CAPA
CATEGORIA
DE TRAFICO
ZONA TERMICA
ZT4 ZT1, ZT2 y ZT3
MEZCLA ABIERTA EN FRIO
CALZADA T3 ECM-md, EAM-md
T4 ECM-md  
EAM-md
ARCEN T3, T4 EAM, ECM, ECM-m, EAM-m
GRAVAEMULSION
CALZADA T3B, T4 EAL-2d, ECL-2d EAL-2, ECL-2
ECL-2-md ECL-2-m
ARCEN T3, T4 EAL-2, ECL-2

8.2.3 LIGANTES PARA TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

La dosificación mínima de ligante bituminoso residual, en peso del árido, en lechadas no será inferior al 5% para LB-1, al 6% para LB-2 y al 7% para LB-3. El Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares fijará los tipos de ligantes hidrocarbonado a emplear en función de la zona térmica, y de la categoría de tráfico pesado previstas, de entre los indicados en las tablas 8.7 y 8.8.

Tabla 8.7 Tipos de ligantes para lechadas

SITUACION
DE LA CAPA
CATEGORIA
DE TRAFICO
ZONA TERMICA
ZT4 ZT1, ZT2 y ZT3
CALZADA T3B y T4 EAL-2d, ECL-2d EAL-2
ECL-2-md ECL-2, ECL-2-m
ARCEN T2, T3, T4 EAL-2, ECL-2

 

Tabla 8.8 Tipos de ligantes para riegos con gravilla

SITUACION
DE LA CAPA
CATEGORIA
DE TRAFICO
ZONA TERMICA
ZT4 ZT1, ZT2 y ZT3
CALZADA T4 EAR-2d, ECR-2d B150/200, EAR-2
ECR-3d ECR-2, ECR-3
ARCEN T3, T4 EAR-2d, ECR-2d B150/200, EAR-2
ECR-3d ECR-2, ECR-3

 

 

Comentario Empleo de los distintos tipos de mezclas bituminosas
 

Empleo de mezclas bituminosas convencionales en caliente

Si el conjunto de mezclas bituminosas en el firme está compuesto únicamente por capas de mezcla continua convencional en caliente, se utilizarán preferentemente:

  • Para tráficos T2 y superiores, mezclas tipo G para la capa inferior y tipo S para las superiores.

  • Para tráficos T3 e inferiores, mezclas tipo S en todas las capas.

No es recomendable emplear mezclas tipo G sobre gravacemento u hormigón compactado, pudiéndose sustituir en este caso por mezclas tipo S.

Las mezclas bituminosas en caliente con ligantes modificados se proyectarán preferentemente, tanto en capas de rodadura como de base, para tráficos altos (T2 ó superiores) y zonas climáticas cálidas (especialmente ZT4),así como con otros tráficos, en zonas especialmente sensibles a las roderas (climas cálidos y fuertes pendientes). Además, resulta también adecuada su utilización en firmes en los que sea necesaria una gran resistencia a fatiga de las capas. Las mezclas con betún polietileno no es conveniente emplearlas sobre capas tratadas con cemento.

Debe evitarse la colocación de mezclas muy rígidas (con betunes duros o escasas de betún) sobre soportes muy flexibles (tráficos T3, e inferiores). Por otro lado deben respetarse estrictamente los contenidos mínimos de betún señalados, y muy especialmente en las rodaduras, para evitar los problemas asociados a los envejecimientos prematuros de estas capas.

Empleo de mezclas bituminosas abiertas en caliente

Se recomienda emplearlas exclusivamente como capas de regularización o como capas drenantes.

Empleo de mezclas bituminosas drenantes

Las mezclas drenantes sólo podrán utilizarse en vías urbanas con IMD superiores a 2.000 vehículos/día en las que haya que reducir el ruido de rodadura, o bien en zonas de pluviometría húmeda. No deben utilizarse en las siguientes circunstancias:

  • Tramos situados en zonas con problemas de heladas.

  • Tramos en zonas con peligro de colmatación de los huecos de la mezcla (en general, con más de un acceso no pavimentado por kilómetro, o con tráficos agrícolas importantes).

  • Tramos en zonas donde a menudo se movilicen sobre el firme grandes esfuerzos de rozamiento (curvas de radio menor de 100 m, abundantes situaciones de aceleración y frenado, giros de vehículos, viales urbanos, etc).
    Si por circunstancias determinadas se proyectan en estas situaciones, deben utilizarse ligantes especiales.

  • Tramos de longitud inferior a 1 km, a menos que sean continuación de otros tramos con mezclas drenantes, o que sean puntos específicos en los que haya que facilitar el drenaje. En cualquier caso, se procurará evitar cambios bruscos en el tipo de firme.

  • Cuando el firme tenga como capa de base un material tratado con cemento.

Empleo de mezclas bituminosas de alto módulo

Las mezclas de alto módulo están previstas para capas de base para firmes de carreteras con tráfico T3 ó superiores, y se recomienda proyectar sobre ellas una capa de rodadura de mezcla discontinua en capa fina.

Se estudiará su empleo en aquellas zonas en que se precise mantener el nivel de la rasante, en las que se necesiten firmes de menor espesor que los convencionales.

No deben emplearse sobre soportes deformables, y especialmente cuando el tramo discurra sobre suelos tipo inadecuado o marginal, ni sobre capas de firme tratadas con cemento, salvo que el espesor conjunto de la mezcla bituminosa sea superior a 15 cm.

Empleo de mezclas bituminosas discontinuas en capa fina

Las mezclas discontinuas en capa fina son adecuadas en las siguientes situaciones:

  • Cuando se quiera disminuir el consumo de áridos de rodadura.

  • En zonas con posibles problemas de deslizamiento o cuando se quiera dotar de mayor textura a la capa de rodadura.

  • Sobre mezclas de alto módulo o en zonas con previsibles problemas de roderas (climas cálidos con tráficos elevados y/o fuertes pendientes).

Empleo de mezclas bituminosas abiertas en frío

Se prevé su empleo exclusivamente, como capa de rodadura, en firmes con tráficos T3B ó inferiores. También pueden utilizarse como capa de rodadura en firmes provisionales para cualquier tipo de tráfico.

Si se utilizan como capa de rodadura es recomendable sellarlas, tras el correspondiente período de curado, mediante la aplicación de un tratamiento superficial o una lechada bituminosa.

Empleo de la gravaemulsión

Entre sus principales campos de aplicación se encuentran los siguientes:

  • Capas de base en tráficos T3 ó T 4, especialmente en zonas alejadas de plantas fijas de mezcla en caliente.

  • Aprovechamiento en planta de capas granulares procedentes de antiguos firmes.

  • Firmes provisionales (sobre terraplenes que puedan asentar).

  • Firmes deformables (especialmente sobre macizos con suelos inadecuados).

La gravaemulsión requiere un periodo de maduración para alcanzar su rigidez final. Se puede considerar que ha transcurrido ese periodo cuando el contenido de agua libre en el material sea inferior al 1,5%. En este sentido, debido a su efecto favorecedor, la apertura al tráfico puede ser inmediata tras la compactación. En época favorable (verano) conviene que la capa esté abierta al tráfico, sin la rodadura, aproximadamente una semana, y en época desfavorable (invierno) al menos un mes.

La gravaemulsión es un material diseñado específicamente para actuar como capa de base del firme. Por tanto, en cualquier caso, debe realizarse un revestimiento posterior. Para tráficos T3 pueden emplearse mezclas en caliente, pero es preferible proyectar este firme con rodaduras de mezcla abierta en frío. Para tráficos T4 la rodadura también puede estar constituida por un tratamiento superficial.

Empleo de los tratamientos superficiales mediante riegos con gravilla

Los tratamientos superficiales mediante riegos con gravilla tienen por objeto proporcionar una textura adecuada para la circulación de los vehículos e impermeabilizar el firme, sin que aporten directamente un incremento en la capacidad estructural. Se admiten en calzada exclusivamente para tráficos T4, y en arcenes para tráficos T3 y T4. Pueden colocarse sobre capas granulares, bituminosas o tratadas con cemento. Además de la experiencia existente en la zona pueden tomarse en consideración las siguientes recomendaciones de empleo:

  • Riego Monocapa, formado por aplicación de ligante y una extensión de árido. Tiene aplicación en sellados provisionales, generalmente sobre gravaemulsión o materiales tratados con cemento.

  • Riego Monocapa Doble Engravillado, formado por una aplicación de ligante y dos extensiones de árido. De aplicación en sellados provisionales de gravaemulsión en zonas sometidas a fuertes esfuerzos transversales.

  • Riego Bicapa, formado por dos aplicaciones sucesivas de ligante y árido. Se utiliza en labores de conservación y en sellado definitivos de gravaemulsión.

  • Riego Bicapa Sandwich, formado por dos extensiones de árido entre las que se intercala con una aplicación de ligante. De aplicación en operaciones de conservación o en sellados provisionales de gravaemulsión.

  • Riego Doble Sandwich, formado por tres extensiones de árido entre las que se intercalan dos aplicaciones de ligante. Se utiliza sobre zahorras artificiales cerradas o macadam sin recebar como alternativa a los triples tratamientos superficiales, que se consideran preferibles.

  • Riego Tricapa, formado por tres aplicaciones sucesivas de ligante y árido. Se utiliza sobre zahorras o macadam. Debe incluirse en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares el barrido de la capa inferior para conseguir un buen agarre.

  • Riego de Protección o riego en negro, consistente en un riego ligero de ligante sobre cualquiera de los riegos anteriores, para protegerlos y evitar pérdidas de gravilla.

Empleo de los tratamientos superficiales con lechadas bituminosas

Los tratamientos superficiales con lechadas se utilizan con funciones de sellado sobre mezclas bituminosas o tratamientos superficiales mediante riego con gravilla. Pueden utilizarse también sobre capas bituminosas o tratadas con cemento.

 

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