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Departamento de ingeniería civil y ambiental.
“Diagnóstico del empleo tratamientos superficiales
con emulsión asfáltica en obras de infraestructura
vial en Colombia”
Proyecto de grado para aspirar al título de:
Ingeniero Civil
Asesor: Silvia Caro Spinel
Autor: Hernán David Mendoza Giraldo
Bogotá, Julio de 2016
2
Tabla de contenido.
ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................................. 4
ÍNDICE DE FIGURAS. ............................................................................................................... 5
OBJETIVOS. ............................................................................................................................... 6
RESUMEN. .............................................................................................................................. 6
Abstract. ................................................................................................................................... 6
Palabras clave. .......................................................................................................................... 7
Key words. ................................................................................................................................ 7
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 8
1.1 Contextualización ......................................................................................................... 8
1.2 Definiciones básicas y tipos de tratamientos. ............................................................... 8
1.3 Materiales para tratamientos superficiales ................................................................ 11
2. METODOLOGÍA .............................................................................................................. 13
3. NORMATIVIDAD COLOMBIANA: INVIAS. ................................................................ 14
3.1 Condiciones del pavimento ......................................................................................... 14
3.2 Materiales ................................................................................................................... 14
3.2.1 Material bituminoso – Emulsiones asfálticas. ........................................................... 15
3.2.2 Material granular ...................................................................................................... 17
3.2.3 Granulometrías .......................................................................................................... 18
3.3 Proceso constructivo ................................................................................................... 20
3.4 Inspección y aceptación. ............................................................................................. 21
4. NORMATIVIDAD ESTADOUNIDENSE......................................................................... 25
4.1 Objetivos de los tratamientos ..................................................................................... 25
4.2 Materiales ................................................................................................................... 26
4.2.1 Material Bituminoso- Emulsiones asfálticas ...................................................... 26
4.2.2 Material granular ...................................................................................................... 28
4.2.3 Granulometría ........................................................................................................... 28
4.2.4 Proceso constructivo .................................................................................................. 33
5. COMPARACIÓN ENTRE LA NORMATIVIDAD NACIONAL Y LA
INTERNACIONAL ................................................................................................................... 35
5.1 Materiales ................................................................................................................... 35
5.1.1 Materiales bituminosos .............................................................................................. 35
3
5.1.2 Agregados .................................................................................................................. 38
5.1.3 Granulometrías .......................................................................................................... 39
5.2 Proceso constructivo ................................................................................................... 43
6. EXPERIENCIAS EN TRATAMIENTOS SUPERFICIALES EN COLOMBIA............. 46
6.1 Experiencias acerca de diseño, aplicación y normativa de tratamientos superficiales
en Colombia............................................................................................................................ 46
6.1.1 Diseño de tratamientos superficiales .................................................................. 46
6.1.2 Aplicación de tratamientos superficiales ............................................................ 47
6.1.3 Normatividad Colombiana ................................................................................. 47
6.1.4 Particularidades de la concepción y desarrollo de tratamientos superficiales en
Colombia............................................................................................................................. 47
6.2 Mercado de tratamientos superficiales en Colombia ................................................. 48
6.2.1 Evolución del mercado de tratamientos superficiales ........................................ 48
6.2.2 Situación actual del mercado de tratamientos superficiales .............................. 49
6.2.3 Proyección y mercado futuro de tratamientos superficiales .............................. 50
6.3 Retos a futuro ............................................................................................................. 50
7. Conclusiones. ...................................................................................................................... 52
8. Referencias Bibliográficas. ................................................................................................. 54
4
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Tratamientos superficiales especificados por la Guía Metodológica para el diseño de
rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos en Colombia INVIAS (2012). .......................... 11
Tabla 2. Especificaciones de emulsiones asfálticas catiónicas. ...................................................... 15
Tabla 3. Especificaciones de emulsiones asfálticas catiónicas modificadas con polímeros. ............ 16
Tabla 4. Requisitos generales de agregados para tratamientos superficiales INVIAS. .................... 17
Tabla 5. Franjas de granulometría para tratamiento superficial simple o TSS ................................ 18
Tabla 6. Franjas de granulometría para tratamiento superficial doble. ........................................... 19
.................................................................................................................................................... 19
Tabla 8. Franja de granulometría para mezcla drenante. .............................................................. 20
Tabla 9. Ensayos de verificación sobre agregados de tratamientos superficiales. ........................... 21
Tabla 10. Valores mínimos admisibles de coeficiente de resistencia al deslizamiento con péndulo
británico para tratamiento superficial Simple Normativa INVIAS. ............................................... 22
Tabla 11. Valores de aceptación de textura mediante ensayo de circulo de arena para Tratamiento
superficial Simple normativa INVIAS .......................................................................................... 22
Tabla 12. Valores mínimos admisibles de coeficiente de resistencia al deslizamiento con péndulo
británico para tratamiento superficial Doble Normativa INVIAS. ................................................. 22
Tabla 13. Valores de aceptación de textura mediante ensayo de circulo de arena para Tratamiento
superficial Doble normativa INVIAS. .......................................................................................... 22
Tabla 14. Valores mínimos admisibles de coeficiente de resistencia al deslizamiento con péndulo
británico para Lechada Asfáltica / Slurry Seal Normativa INVIAS. .............................................. 23
Tabla 15. Valores de aceptación de textura mediante ensayo de circulo de arena para Lechada
Asfáltica/Slurry Seal normativa INVIAS. ..................................................................................... 23
Tabla 16. Valores mínimos admisibles de coeficiente de resistencia al deslizamiento con péndulo
británico para Microsuperficie Normativa INVIAS. ..................................................................... 23
Tabla 17. Valores de aceptación de textura mediante ensayo de circulo de arena para
Microsuperficie normativa INVIAS. ............................................................................................ 24
Tabla 18. Tratamientos superficiales definidos por las normativas estadounidenses. ..................... 25
Tabla 19. Especificaciones de emulsiones asfálticas catiónicas. Reglamentación AASHTO 208 y
ASTM D2397. ............................................................................................................................. 26
Tabla 20. Especificaciones de emulsiones asfálticas aniónicas. Reglamentación AASHTO 208 y
ASTM D2397. ............................................................................................................................. 27
Tabla 21. Especificaciones generales para emulsiones asfálticas modificadas con polímeros.
Reglamentación AASHTO 208 y ASTM D2397. ......................................................................... 27
Tabla 22 Requisitos generales de agregados en normativas estadounidenses. ................................ 28
Tabla 23. Gradaciones típicas para Tratamiento superficial simple y doble. Estados, Arizona,
Minnesota y Texas. ...................................................................................................................... 29
Tabla 24. Gradaciones típicas para Slurry Seal. Fuente: International Slurry Surface Association
(2010). ......................................................................................................................................... 30
Tabla 25. Gradaciones típicas para Microsurfacing. Estados, Arizona, Minnesota y Texas.. .......... 30
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ÍNDICE DE FIGURAS.
Figura 1. Gradaciones típicas estadounidenses para tratamiento superficial Simple. ...................... 31
Figura 2. Gradaciones típicas estadounidenses para tratamiento superficial doble. ........................ 31
Figura 3. Gradaciones típicas estadounidenses para Lechada Asfáltica o Slurry Seal. ISSA:
INTERNATIONAL SLURRY SURFACING ASOCIATION. ..................................................... 32
Figura 4. Gradaciones típicas estadounidenses para Microsuperficie o Microsurfacing. ................ 32
Figura 5. Emulsiones típicas reglamentadas por normatividades colombiana y estadounidense. .... 36
Figura 6. Emulsiones asfálticas reglamentadas según la procedencia de la normativa. ................... 36
Figura 7. Gradaciones típicas para tratamiento superficial Simple normativa colombiana (INVIAS),
Arizona, Minnesota y Texas. Fuente: elaboración propia. ............................................................. 39
Figura 8.Gradaciones típicas Tratamiento superficial Doble. Normativa colombiana (INVIAS),
Arizona, Minnesota y Texas. ........................................................................................................ 40
Figura 9. Gradaciones típicas para Microsuperficies. Normativa colombiana (INVIAS), Arizona,
Minnesota y Texas. ...................................................................................................................... 41
Figura 10. Gradaciones típicas para Lechada asfáltica. Normativa colombiana (INVIAS), Arizona,
Minnesota y Texas. ...................................................................................................................... 42
6
OBJETIVOS.
El primer objetivo de este trabajo es brindar un diagnóstico de la situación de la normativa de
tratamientos superficiales en Colombia por medio de una comparación entre la reglamentación
colombiana y algunas referencias internacionales de Estado Unidos. En segundo lugar, se pretende
establecer cómo se han venido desarrollando los tratamientos superficiales en el país desde la
perspectiva de los profesionales que se encargan de realizarlos, o desde la perspectiva de quienes han
estado inmersos en este tipo de obras civiles. El tercer objetivo, es investigar acerca de la situación
actual y futura del mercado de los tratamientos superficiales. Por último, este trabajo también pretende
identificar los retos a futuro que tiene la elaboración de tratamientos superficiales a una escala
industrial en los próximos 15 años.
RESUMEN. La importancia de los tratamientos superficiales en Colombia se debe a su creciente demanda, la cual
es impulsada por proyectos como las vías de cuarta generación de concesiones. Para dar credibilidad
a estas prácticas, este proyecto evalúa la normativa colombiana al compararla con normativas internacionales en términos de las prácticas y requisitos sobre materiales. Por medio de este trabajo,
se encontraron similitudes en el uso y especificaciones de materiales empleados. Igualmente, se
encontró que la limitada oferta de materiales asfálticos representa una dificultad para cumplir con
algunos de los requisitos de la normativa colombiana. El diagnóstico de comparación entre las normativas determinó que difieren en: parámetros de profundización, materiales empleados y
prácticas establecidas para la concepción y construcción de los tratamientos.
En este trabajo, se realizó un diagnóstico para evaluar la situación del pasado, presente y futuro de los tratamientos superficiales en Colombia. Lo anterior en función de las prácticas realizadas y del
seguimiento de la normativa colombiana desde la perspectiva de profesionales que han desarrollado
y/o tienen conocimiento acerca de tratamientos superficiales. Esto se logró gracias a una serie de entrevistas brindadas por dichos profesionales. Se pudo determinar que, en general, el mercado de
tratamientos superficiales ha venido creciendo exponencialmente, principalmente en el área de las
Microsuperficies. Finalmente, se trazaron los retos que debe enfrentar el país, y entre estos se
determinó que es fundamental promover una revisión de la normativa basándose en las experiencias adquiridas para tener una reglamentación más acorde a las necesidades y condiciones climáticas
colombianas.
Abstract. The importance of surface treatments in Colombia is due to its increasing demand, which is driven
by projects such as fourth-generation concessions pathways. To give credibility to these practices,
this work evaluates the Colombian regulation and compares it to international standards in terms of
practices and requirements on materials. Through this work, similarities were found in the use and specification of materials used. Also, it was found that the limited supply of asphalt materials
represents a difficulty to comply some of the requirements of the Colombian specifications. The
diagnosis of comparison between the regulations determined that they differ in: parameters specified by each one, types of materials used and the practices specified for the conception and construction
of the treatments.
Besides, as part of this work a diagnosis was made to assess the situation of the past, present and future of surface treatments in Colombia. The above depending on carried practices and the tracking
of the Colombian regulation from the perspective of professionals who have developed and/or have
7
knowledge of surface treatments. This was accomplished through a series of interviews given by these
professionals. It was found that, in general, the market of surface treatments has been growing
exponentially, primarily in the area of the Microsurfacing. Finally, the challenges that should be faced by the country; among these, it was determined that it is essential to promote a review of rules based
on lessons learned to be more commensurate with the needs and the climatic conditions of the country.
Palabras clave. Pavimentos, infraestructura vial, preservación, tratamiento superficial, emulsión asfáltica,
tratamiento superficial simple, tratamiento superficial doble, lechada asfáltica, microsuperficie.
Key words. Pavements, road infrastructure, surface treatment, preservation, asphalt emulsion, chip seal, double
chip seal, slurry seal, microsurfacing.
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1. INTRODUCCIÓN
1.1 Contextualización
Durante los últimos años, Colombia ha venido incrementando su inversión en materia de desarrollo
vial mediante los proyectos de tercera y cuarta generación de vías, las cuales pretenden conectar al
país de forma eficiente y segura durante los próximos 20 años (Pérez, 2005).
El incremento acelerado de la construcción de carreteras a lo largo del país ha traído consigo
todo tipo de necesidades, y una de las más importantes es mantener las vías en buen estado y en
óptimas condiciones para prolongar la vida útil de las mismas (Andrade, s.f.). Esta necesidad se puede
satisfacer mediante la implementación de tratamientos superficiales en el pavimento, que hagan parte
de planes integrales de preservación y mantenimiento de este tipo de estructuras.
Planteados los principales puntos y definiciones de los tratamientos superficiales, a continuación, se
definen sus características.
1.2 Definiciones básicas y tipos de tratamientos.
Un tratamiento superficial es un tipo de mantenimiento preventivo que se le realiza al pavimento en
su capa superior o capa de rodadura. El pavimento aceptable para los tratamientos superficiales es
aquel que se encuentra afectado tras el paso del tráfico y el envejecimiento (Jugo, 2005)
El tratamiento superficial consta de una aplicación de material bituminoso o asfáltico, agregados,
aditivos y sellantes minerales. Los materiales aplicados y sus características dependen del tipo
específico de tratamiento superficial, de las condiciones medioambientales de la zona, de la condición
del pavimento y de los requerimientos de quien lo realice.
El tratamiento superficial del pavimento tiene los siguientes objetivos (INVIAS, 2012):
Aumentar la vida de servicio del pavimento.
Mejorar las condiciones estéticas de la superficie del pavimento.
Mejorar las condiciones de rugosidad y textura del pavimento.
Mejorar la seguridad al tránsito del pavimento.
Mejorar las condiciones de operatividad del pavimento.
Un pavimento puede ser aceptable para un tratamiento superficial cuando este requiera mejorar
las condiciones mencionadas previamente y, adicional a esto, cuando el pavimento cuente con las
siguientes condiciones:
El pavimento no debe tener fallas de tipo estructural.
La superficie del pavimento no debe presentar grietas o signos de ahuellamiento. Las únicas
irregularidades que puede presentar el pavimento son pequeñas fisuras y pequeño
desprendimiento de agregados (Ravelling).
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El tratamiento superficial permite mejorar las condiciones de la superficie extendiendo su ciclo
de vida, pero este efecto, de carácter superficial como su nombre lo indica, no corrige problemas de
carácter estructural. Normativas internacionales como el Federal Highway Institute, Arizona DOT,
California DOT, Texas DOT y Minnesota DOT, entre otros, y normativas nacionales como la Guía
de Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INVIAS exigen que al pavimento
se le realicen tratamientos de rehabilitación previo a la aplicación de tratamientos superficiales.
La normativa colombiana que regula los tratamientos superficiales define 9 tipos de tratamientos
(INVIAS, 2012). A continuación, se describe cada uno de ellos. Para los propósitos de este trabajo se
ilustrará el homónimo como se conoce en la normativa estadounidense.
Riego en Negro (Fog Seal): Consiste en la aplicación de una capa de material bituminoso de
no más de 1.25 cm de espesor sobre la superficie del pavimento. Este espesor puede variar
según las características de diseño, pero no se aconseja emplear más de 0.5 centímetros. Su
aplicación se hace mediante una máquina esparcidora, la cual debe aplicar el material a una
tasa constante tanto longitudinal como verticalmente. Esta capa puede ser a base de cemento
asfáltico o emulsión asfáltica. Cabe aclarar que no es necesaria una compactación para este
tratamiento.
Sello Arena-Asfalto (Sand Seal): Es un tratamiento superficial a base de material
bituminoso (emulsión asfáltica) y material granular (Arena). Esta técnica consta de la
aplicación de material bituminoso sobre la superficie a tratar. Inmediatamente después, se
extiende y compacta una capa de material granular de arena. La compactación se realiza
mediante un compactador de rodillos neumáticos. La apertura al tráfico deberá realizarse una
vez la emulsión asfáltica, de ser empleada como material bituminoso, haya curado en su
totalidad o cuando los ensayos post constructivos muestren que es adecuado.
Tratamiento Superficial Simple y Doble (Single and Double Chip Seal): Este tipo de
tratamiento superficial consiste en una (tratamiento superficial simple) o dos capas
(tratamiento superficial doble) de disociación de emulsión asfáltica y material granular. El
tratamiento consiste principalmente en la aplicación de ambos materiales (esto debido a que
pueden emplearse llenantes minerales o aditivos especiales para mejorar las condiciones del
producto. Sin embargo, estos materiales no deben ser implementados obligatoriamente), la
cual puede ser o no conjugada, es decir, que la aplicación de los materiales puede darse por
separado o como una mezcla asfáltica. Una vez aplicada la mezcla o el agregado, este es
compactado mediante 2 pasadas (primera capa).
En caso de requerir un tratamiento superficial simple, el proceso llega a su fin cuando tras
compactar, se deja curar la emulsión por completo. De igual forma, en caso de requerir un
tratamiento superficial doble, se espera a que la capa predecesora haya curado completamente
para realizar el procedimiento de aplicación de la segunda capa. La segunda capa, cuyo
tamaño nominal de agregados debe ser como máximo la mitad del de la capa predecesora, es
aplicada y compactada de la misma forma que la primera. La compactación final no debe
tardarse más de 30 minutos, y como resultado, debe obtenerse una superficie lisa y estable.
Lechada Asfáltica (Slurry Seal): Este tratamiento consta de la aplicación de una mezcla de
emulsión asfáltica y agregados mediante una máquina especializada que almacena, mezcla y
aplica los materiales bajo los parámetros requeridos por el constructor. Este tipo de
10
tratamiento permite la aplicación de más de una capa. Las capas de tratamiento superficial
aplicadas sobre otras existentes, deberán aplicarse sobre el pavimento una vez la emulsión
asfáltica de la capa predecesora haya curado por completo. La Lechada Asfáltica consta de
la aplicación conjugada del material bituminoso, agregados y llenantes y aditivos (estos dos
últimos solo si son requeridos por el diseñador, ya que no es obligatorio emplearlos). Una
vez aplicada la mezcla asfáltica, la capa es compactada mediante compactadores de rodillos
neumáticos. Como se mencionó previamente, si se desea emplazar capas adicionales, es
necesario que la capa predecesora haya curado en su totalidad. La apertura al tráfico debe
realizarse una vez la última capa haya curado y presente una superficie lisa y estable tras la
compactación.
Microaglomerado en frio y en caliente (Microsurfacing): Se trata de un tratamiento similar
al de la Lechada Asfáltica, la cual fue mencionada previamente. Lo que diferencia al
Microaglomerado, es que este cuenta con un tamaño nominal de agregados más grande, por
lo que es empleado en vías de tráfico más pesado o donde hay mayor cantidad de vehículos.
Al igual que la lechada asfáltica, sus materiales son aplicados conjuntamente mediante una
máquina esparcidora especial, la cual mezcla y aplica los materiales de acuerdo a las
necesidades del constructor, además de almacenarlos a temperatura y condiciones de
humedad óptimas. Este tipo de tratamiento emplea generalmente como material bituminoso
emulsión asfáltica, sin embargo, es posible emplear cemento asfáltico. Al igual que la
Lechada Asfáltica, el Microaglomerado debe ser compactado una vez aplicada la mezcla. El
producto terminado estará listo una vez la emulsión asfáltica haya curado o en caso de
emplear cemento asfáltico, se presenten condiciones óptimas.
Sello del Cabo (Cape Seal): Este tipo de tratamiento superficial consta de tres diferentes
capas de materiales. La primera capa, consiste en una aplicación de agregados, seguida de
una carpeta de material bituminoso (emulsión asfáltica), para finalmente aplicar una nueva
capa de agregados. Las 3 capas conjuntas son compactadas, es decir que la primera capa de
agregados no es compactada. Tras la compactación, debe presentarse una superficie lisa y
estable, la cual es apta al tráfico una vez la emulsión haya curado completamente. Este tipo
de tratamiento puede ser de mayor aporte en cuanto a la prolongación de la vida del
pavimento en relación al tratamiento superficial simple e incluso al tratamiento superficial
doble.
Mezcla Drenante: Consiste en la aplicación de mezclas porosas sobre el pavimento
existente. Estas mezclas porosas hacen referencia a mezclas asfálticas con un elevado
contenido de vacíos, el cual debería ser mínimo del 20%. Este elevado contenido de vacíos
permite que el agua que ingresa al pavimento sea evacuada rápidamente brindando ventajas
como evitar el salpicamiento, reducir el agua en superficie y el ruido del pavimento entre
otros.
Este tipo de tratamiento superficial emplea como material bituminoso cemento asfáltico
modificado con polímeros. El diseño de la gradación es especial ya que debe ser de carácter
porosa para así mitigar el salpicamiento generado por la presencia de agua en la superficie.
Este tipo de tratamiento es aplicado sobre el pavimento existente como una mezcla asfáltica
en caliente, la cual es compactada inmediatamente después de su aplicación. Tras la
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compactación, el tiempo de apertura al tránsito depende de las condiciones climáticas y de
temperatura de la zona.
Sobrecarpeta delgada: Consta de la aplicación de una capa de capa de material bituminoso
y material granular. El material bituminoso es cemento asfáltico, el cual es aplicado sobre el
pavimento existente en caliente. La mezcla final de ambos materiales debe tener un espesor
superior a los 2.5 cm y menor a los 3.5. La aplicación de los materiales se da por separado
(no como mezcla asfáltica) y la compactación se realiza una vez se esparza el material
granular. La compactación deberá ser con un compactador de rodillo de un peso no mayor a
5 toneladas. La superficie resultante deberá ser lisa, uniforme y estable para tener el efecto
esperado.
La Tabla 1, presenta las funciones o propósitos de los principales tratamientos superficiales definidos
por la normativa colombiana INVIAS definidos en la Guía Metodológica Para el Diseño de
Rehabilitación de Obras de Pavimentos Asfálticos en Colombia.
Tabla 1. Tratamientos superficiales especificados por la Guía Metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos en Colombia INVIAS (2012). Fuente: (INVIAS, 2012)
Técnicas Propósitos
Riego en negro Sellado de la superficie
Rejuvenecimiento del asfalto oxidado
Sello Arena-Asfalto Sello de la superficie
Mejora de la fricción superficial
Tratamiento superficial
(Chip Seal)
Suministra carpeta de rodadura rejuvenecida
Mejora el drenaje superficial de la calzada
Mejora las características de fricción superficial
Lechada asfáltica
(Slurry Seal)
Sellado de la superficie
Retarda la desintegración superficial (Raveling)
Mejora resistencia al deslizamiento
Microaglomerado en frio
(Microsurfacing)
Sellado de la superficie
Retarda desintegración superficial (Raveling)
Mejora resistencia al deslizamiento
Nivela áreas ahuelladas de poca profundidad
Sello del Cabo
Suministra carpeta de rodadura rejuvenecida
Mejora el drenaje superficial de la calzada
Mejora las características de fricción superficial
Retarda la desintegración superficial (Raveling)
Microaglomerado en caliente Brinda nueva superficie de rodamiento
Mejora el drenaje y la fricción superficial
Mezcla Drenante
Suministra un adecuado drenaje superficial
Reduce el salpicamiento generado por la presencia de agua en la superficie
Mejora la visibilidad en condiciones de lluvia
Incrementa la fricción superficial
Reduce el ruido de la rodadura
Sobrecapa delgada Brinda nueva superficie de rodamiento
Retarda la desintegración superficial (Raveling)
1.3 Materiales para tratamientos superficiales
Los materiales empleados para los tratamientos superficiales son material bituminoso, agregados,
aditivos y llenantes minerales. Cada uno de éstos debe cumplir con ciertos requisitos y
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especificaciones de acuerdo a la normativa de la Guía Metodológica para el Diseño de Rehabilitación
de Obras de Pavimentos Asfálticos de Carreteras.
El material bituminoso empleado para los tratamientos superficiales consiste en cementos
asfálticos, cementos asfálticos modificados con polímeros, cementos asfálticos modificados con
grano de caucho reciclado, emulsiones asfálticas, emulsiones asfálticas modificadas con polímeros y
asfalto líquido. Aunque hay una variedad de materiales bituminosos, la mayoría de los tratamientos
superficiales realizados y reglamentados en Colombia, involucran únicamente emulsiones asfálticas
como material bituminoso. En Colombia, a excepción del Microaglomerado en frio y la sobrecapa
delgada, todos los tratamientos superficiales emplean como material bituminoso emulsión asfáltica.
Por este motivo y para los propósitos de este trabajo, se evaluarán únicamente tratamientos
superficiales que empleen como material bituminoso emulsión asfáltica.
Dado que este trabajo se realizará en función de las emulsiones asfálticas, a continuación, se
define la misma. Una emulsión asfáltica es una dispersión de asfalto en un medio continuo que es
agua. El estado armónico de estos materiales se logra mediante agentes emulsificantes que son
aplicados a la disociación. La emulsión asfáltica debe presentar un aspecto de carácter homogéneo y
debe ser estable cuando el asfalto se encuentre en su fase acuosa. De acuerdo a su composición, la
emulsión asfáltica tiene caracterización de ser cargada positiva o negativamente, por lo que estos
materiales se clasifican en dos grupos principales como emulsiones catiónicas o aniónicas (Federal
Highway Administration, 1996).
En cuanto a los agregados, estos pueden ser o no empleados en los tratamientos superficiales
según la característica del mismo. Sus especificaciones, requisitos, tamaños nominales máximos y
granulometrías deben ajustarse a lo que establece la respectiva normativa, ya que son de gran
importancia para que el tratamiento tenga las condiciones y el desempeño esperado (Catriel, 2009).
Como se mencionó previamente se pueden emplear en la mezcla llenantes minerales. Este
material representa aproximadamente el 5% del contenido en peso de la mezcla asfáltica empleando
como material bituminoso emulsión asfáltica. Este material puede ser cal o cemento tipo Portland y
le aporta condiciones de estabilidad a la mezcla ante la presencia de emulsiones asfálticas.
Para finalizar, los polímeros se emplean para mejorar las propiedades de las emulsiones
asfálticas. Son fundamentales cuando se deseen mejores desempeños del tratamiento aplicado o para
favorecer ciertas características de las condiciones de la emulsión asfáltica. De forma general, estos
materiales son desarrollados industrialmente y son reconocidos como marcas registradas, por lo que
hay una gran variedad de estos en todo el mundo.
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2. METODOLOGÍA
La metodología para evaluar, desde un punto de vista técnico, la calidad y robustez de la normativa
colombiana en el tema de tratamientos superficiales, fue comparar la normativa nacional (Guía
Metodológica para el Diseño de Rehabilitación de Obras de Pavimentos Asfálticos de Carreteras
(INVIAS, 2012)) con algunas normativas estadounidenses. Esto permitirá realizar comparaciones y
análisis entre las normativas, para así dar un diagnóstico de la reglamentación nacional. Para el
estudio de la normativa estadounidense, se estudiarán los requerimientos que tienen los estados de
Arizona, Minnesota y Texas para tratamientos superficiales. La normativa de cada estado estudiado,
se obtuvo de fuentes como el Federal Highway Administration (FHWA), los DOT (Department of
Transportation) de cada uno de los estados y los manuales autorizados de prácticas de tratamientos
superficiales.
Adicionalmente, con el fin de realizar un diagnóstico desde el punto de vista de quienes realizan
los tratamientos superficiales en el país, se contactaron y entrevistaron profesionales en el campo de
la ingeniería de pavimentos con conocimientos técnicos de este tema. Para esto, se seleccionaron dos
perfiles para entrevistar. El primer perfil era el de ingenieros dedicados a realizar tratamientos
superficiales a lo largo del país con conocimientos técnicos acerca del diseño y construcción de los
mismos. El segundo perfil era el de ingenieros que, si bien no tenían conocimientos técnicos de
tratamientos superficiales, estaban inmersos en este campo o tenían algún tipo de conocimiento acerca
de ellos.
Las entrevistas realizadas permitieron verificar diferentes percepciones en relación a la situación
del país en términos de conocimiento técnico, específico y académico, del estado del mercado de
tratamientos superficiales, y de los retos pasados, presentes y futuros que los tratamientos representan
en la preservación de la infraestructura vial del país.
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3. NORMATIVIDAD COLOMBIANA: INVIAS.
El ente regulador de la normatividad para tratamientos superficiales en Colombia es el INVIAS y su
reglamentación se consigna en el capítulo 4 de la Guía de Especificaciones Generales de Construcción
de Carreteras del año 2012 (INVIAS, 2012). El esquema bajo el cual se reglamentan los tratamientos
superficiales se muestra a continuación.
En primer lugar, la normativa define las disposiciones generales de los agregados para todo tipo
de tratamiento como su procedencia, la constitución y las propiedades que deberían tener. De igual
forma, se establecen los requisitos granulométricos (si los necesita) de cada tratamiento.
Una vez definidas las características de los agregados, se establecen los requisitos para los
llenantes minerales y aditivos que puede llevar la mezcla al ser implementados. En cuanto al llenante
mineral, se establece la densidad Bulk que este debe tener para cada tipo de tratamiento. En relación
a los aditivos, únicamente es establecido que deben tener un respaldo adecuado por parte de su
fabricante.
Posterior a esto, se define el tipo de material bituminoso que debe emplearse en cada tipo de
tratamiento. Una vez definidas las especificaciones del material bituminoso, se establecen las
especificaciones generales para los aditivos mejoradores de adherencia. Para esto, se definen a
grandes rasgos las propiedades de los materiales asfálticos empleados y ciertos aspectos de los
aditivos mencionados previamente. Acto seguido, se presentan los tipos de equipo que según ellos
son óptimos para ser implementados según el tipo de tratamiento. Se muestran especificaciones
generales para las plantas proveedoras de los productos asfálticos, de los equipos que intervienen en
el triturado, selección y separación de agregados, del almacenamiento, transporte y manejo de los
materiales, de los equipos encargados de la aplicación de los materiales en obra, de las medidas
empleadas para el recibimiento y pago del producto y finalmente del recibo de las tolerancias en obra.
Posteriormente se desarrolla un esquema bajo el cual se definen sus requisitos, generalidades y
especificaciones. Las especificaciones generales que se muestran a continuación se plasmaron lo más
generalizadas posibles para hacer evidencia de la falta de caracterización específica de acuerdo a las
particularidades del propio tratamiento.
3.1 Condiciones del pavimento
La norma establece que la superficie del pavimento debe estar libre de impurezas como polvo o
residuos orgánicos. La superficie del pavimento debe estar libre de humedad y en caso de tener
problemas de fatiga o ahuellameinto, estos deben ser corregidos antes de la aplicación del tratamiento
superficial.
3.2 Materiales
En términos del material bituminoso, se define el tipo de emulsión o material que se debe emplear en
particular. Los requisitos y especificaciones de cada material se encuentran previamente definidas en
15
la normativa INVIAS y son únicas para cualquier tipo de tratamiento. De igual forma se definen los
requisitos generales de los agregados, llenante mineral y aditivos asociados al control de las mezclas
o emulsiones.
3.2.1 Material bituminoso – Emulsiones asfálticas.
Las emulsiones asfálticas permitidas por la normativa INIVAS pueden o no estar modificadas por
medio de polímeros. Las especificaciones técnicas de las emulsiones asfálticas y emulsiones asfálticas
modificadas con polímeros empleadas en tratamientos superficiales se muestran en las Tablas 2 y 3.
Tabla 2. Especificaciones de emulsiones asfálticas catiónicas. Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras (INVIAS, 2012).
Ensayo sobre emulsión
Rompimiento rápido Rompimiento
medio Rompimiento lento
CRR-1 CRR-2 CRM CRL-0 CRL-1 CRL-1h
Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
Viscosidad
20 100
-
50 20 200 20 100 Saybolt Furol a 25°C [s] - - - - -
Saybolt Furol a 50°C, [s] 100 100 50 450 -
Contenido de agua [%] - 40 - 35 - 35 0 50 - 43 - 43
Estabilidad durante
almacenamiento (24 horas) [%] -
1 - 1 - 1 - - - 1 - 1
Sedimentación a los 5 días. [%] 5 5 5 10 5 5
Destilación
Contenido residual de asfalto [%] 60 - 65 - 65 - 40 - 57 - 57 -
Contenido de aceite [%] - 3 - 3 - 12 1 20 - - - -
Tamizado
- 0.1 - 0.1 - 0.1 - 0.1 - 0.1 - 0.1 Retenido tamíz No. 20 (850mm)
[%]
Demulsibilidad [%] 40 - 40 - - - - - - - - -
Rotura ensayo de mezcla con
cemento [%] - - - - - - - - - - - 2
Carga de partícula Positiva Positiva Positiva Positiva Positiva Positiva
Ph - 6 - 6 - 6 - 6 - 6 - 6
Ensayos sobre el residuo de
destilación
Penetración (25°C, 100gr, 5s) [0.1
mm] 100 250 200 300 60 100
Asfalto Residual Duro (aplicación
en clima cálido) 60 100 60 100 60 100
Asfalto residual blanco (aplicación
en clima frio) 100 250 100 250 100 250
Ductilidad (25°C, 5 cm/min) [cm] 40 - 40 - 40 - 40 - 40 - 40 -
Solubilidad en tricloroetileno [%] 97.5 - 97.5 - 97.5 - 97.5 - 97.5 - 97.5 -
16
Tabla 3. Especificaciones de emulsiones asfálticas catiónicas modificadas con polímeros. Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras (INVIAS, 2012).
Ensayo sobre emulsión
Rompimiento rápido Rompimiento
medio
Rompimiento
lento
CRR-1m CRR-2m CRM CRL-1m
Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
Viscosidad -
Saybolt Furol a 25°C [s] - - - - - - - 100
Saybolt Furol a 50°C, [s] 20 100 20 300 20 450 - -
Contenido de agua [%] - 40 - 35 - 35 - 43
Estabilidad durante almacenamiento (24
horas) [%] -
1 - 1 - 1 - -
Sedimentación a los 5 días. [%] 5 5 5 10
Destilación
Contenido residual de asfalto [%] 60 - 65 - 60 - 57 -
Contenido de disolventes [%] - 3 - 3 - 12 - 0
Tamizado - 0.1 - 0.1 - 0.1 - 0.1
Retenido tamíz No. 20 (850mm) [%]
Demulsibilidad [%] 40 - 40 - - - - -
Rotura ensayo de mezcla con cemento [%]
- - - - - - - - Dioctisulfosuccinato sólido [%]
Mezcla con cemento [%]
Carga de partícula Positiva Positiva Positiva Positiva
Ph - 6 - 6 - 6 - 6
Ensayos sobre el residuo de destilación
Penetración (25°C, 100gr, 5s) [0.1 mm]
ARD 60 100 60 100 100 250 200 100
ARB 100 250 100 250
Ductilidad (25°C, 5 cm/min) [cm] 10 - 10 - 10 - 10 -
Punto ablandamiento - Anillo y bola [c°] 40 - 40 - 40 - 40 -
Para el objeto de este trabajo, las emulsiones asfálticas relacionadas a la normativa colombiana
se clasifican de la siguiente forma:
Si el nombre inicia por una letra “C”, hace referencia a una emulsión asfáltica catiónica; en el
caso de una emulsión aniónica, ésta no tendrá prefijo. A continuación, siguen las letras “RL”, “RM”
y “RR” según el tipo de rompimiento de la emulsión, es decir, de acuerdo a la separación entre las
dos fases que la componen, lo cual permite determinar el tiempo en que la emulsión será apta para
las fases de apertura. Seguido se encuentra un guion sucedido por el número 1 o 2, indicativo del
contenido de ligante residual de la emulsión. Posterior a esto se puede encontrar una letra “h”, la cual
denomina alta estabilidad y/o una letra “m” la cual indica una modificación por medio de polímeros
(INVIAS, 2012).
Para el proceso de construcción, al implementar emulsiones asfálticas, se deben llevar a cabo
controles de requisitos y de calidad durante la implementación. Todo trabajo con emulsión asfáltica
para tratamientos superficiales debe cumplir con los siguientes requisitos:
Comprobación mediante muestras representativas de cada entrega los tipos de emulsión,
contenido de agua y la penetración del residuo. En caso de tener inconformidad con los
resultados, toda obra realizada empleando ese material será rechazada.
17
Comprobación una vez al mes de los ensayos necesarios para verificar las especificaciones
de las emulsiones asfálticas (tablas 2 y 3). En caso de ser una obra de duración menor a 3
meses, se realizarán 3 verificaciones en intervalos especificados por el interventor.
Efectuar los ensayos necesarios para determinar la cantidad de emulsión asfáltica necesaria.
En caso de que la emulsión haya sido almacenada por más de 15 días, se deberá determinar el
contenido de asfalto residual y tamizado sobre muestras representativas de la parte superior e inferior
de la emulsión almacenada. Estos deben cumplir los requisitos establecidos para emulsiones
asfálticas; de no cumplirse, la emulsión deberá ser homogeneizada y posteriormente ensayada para
verificar su cumplimiento.
Los agentes mejoradores de adherencia o polímeros modificadores de las emulsiones, deben
cumplir con los requisitos dispuestos por la normativa colombiana INVIAS y deben estar sujetos a
los requisitos de los fabricantes.
3.2.2 Material granular
Dado que los agregados y su respectiva granulometría varían según las características del tipo de
tratamiento, se definen por aparte los requisitos que deben cumplir los agregados y los límites para
las granulometrías. Las especificaciones de los agregados se realizan en función del tipo de tránsito
esperado (NT1 para tráfico bajo, NT2 para tráfico medio y NT3 para tráfico pesado). De igual forma
se definen una serie de requisitos, muy generales, para los aditivos mejoradores de adherencia u otros
materiales adicionales.
Los requisitos generales de los agregados para tratamientos superficiales se ilustran a en la Tabla
4, la cual se presenta a continuación.
Tabla 4. Requisitos generales de agregados para tratamientos superficiales INVIAS. Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras (INVIAS 2012).
Requisitos y ensayos
Tratamiento Superficial
Tratamiento Superficial
Simple
Tratamiento superficial
Doble
Lechada Asfáltica
(Slurry Seal)
Microsuperficie
(Microsurfacing)
NT-1 NT-2 NT-1 NT-2 NT-1 NT-2 NT-1 NT-2
Desgaste en máquina de los
Ángeles (%) [-] 25 25 25 25 25 25 25
25
Degradación por abrasión
(Equipo Microdeval (%) [-] - 25 - 25 25 20 25
20
Ensayo de solidez en sulfato de
magnesio (%) [-] 18 18 18 18 18 18 18
18
Impurezas en agregado grueso
(%) 0.5 0.5 0.5 0.5 - - -
-
Coeficiente de pulimiento [-] 0.45 0.45 0.45 0.45 - - - -
Índice de plasticidad (%) [-] - - - - NP NP NP NP
Equivalente de Arena mínimo (%)
[-] - - - - 50 50 50 50
Valor de azul de metileno [-] - - - - 10 10 10 10
Caras fracturadas una cara/ dos
caras (%) [g] 75/- 75/60 75/- 75/60 - - - -
Adhesividad (Bandeja) (%) [-] 80 80 80 80 - - - -
Adhesividad (Webber) [-] - - - - 4 4 4 4
Índices de alargamiento y
aplanamiento (%) [-] 30 30 30 30 - - -
-
18
Los requisitos para el agregado fino se refieren a su procedencia. Éste debe ser producto de la
trituración de piedra de cantera o grava natural, o parcialmente de fuentes naturales de arena. Se hace
énfasis en la no excedencia de arena natural en más del 25% de la masa total del agregado. En cuanto
al llenante mineral, que es un remplazo para el material que pasa el tamiz No. 200, puede emplearse
cal o cemento. Ya sea cal o cemento el material que se emplea como llenante, este deberá tener una
densidad Bulk entre 0.5 y 1.1 (g/cm3) para todos los tratamientos. Esta especificación es única para
la cal o el cemento empleado, más no del material que pasa por el tamiz 200 proveniente de los
agregados a emplear. Cabe aclarar que el llenante mineral no es estrictamente necesario emplearlo,
ya que el material que pasa el tamiz 200 puede provenir de la misma granulometría del material
granular.
3.2.3 Granulometrías
Las granulometrías de los agregados empleados en los tratamientos superficiales deben ajustarse
a las franjas establecidas para cada tipo de tratamiento. A continuación, se presentan las
granulometrías de acuerdo a cada tipo de tratamiento. La Tabla 5 muestra las franjas granulométricas
del TSS por sus siglas de Tratamiento Superficial Simple.
Tabla 5. Franjas de granulometría para tratamiento superficial simple o TSS Fuente: Guía metodológica de para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras- INVIAS (INVIAS, 2012).
Tratamiento superficial Simple
Tipo de granulometría
(TSS)
Tamiz (mm/ U.S. Estándar)
19 12.5 9.5 6.3 4.75 2.36
3/4'' 1/2 '' 3/8 '' 1/4'' No. 4 No. 8
% Pasa
TSS-19 100 95-100 90-100 20-55 0-15 0-5
TSS-13 - 100 90-100 10-40 0-15 0-5
Tolerancias la gradación
en fase de
experimentación [±]
4% 1%
La Tabla 6 muestra las gradaciones reglamentadas para los TSD por sus siglas referentes al
Tratamiento Superficial Doble (TSD).
19
Tabla 6. Franjas de granulometría para tratamiento superficial doble. Fuente: Guía metodológica de para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras (INVIAS, 2012).
Tratamiento superficial doble
Tipo de granulometría
Tamiz (mm/ U.S. Estándar)
25.0 19.0 12.5 9.5 6.3 4.75 2.36 1.180
3/4'' 3/4'' 1/2 '' 3/8 '' 1/4'' No. 4 No. 8 No. 16
% Pasa
TSD-19 - 100 90-100 20-55 - 0-5 - -
TSD-13 - - 100 90-100 10-40 0-15 0-5 -
TSD-25 100 90-100 10-45 0-15 - 0-5 - -
TSD-10 - - - 100 90-100 20-55 0-15 0-5
Tolerancias la gradación en
fase de experimentación [±] 4% 1%
La Tabla 7, mostrada a continuación, presenta las franjas de gradaciones para los tratamientos
de Slurry Seal o Lechada Asfáltica (LA) aceptados según la normativa colombiana. Los tipos de
granulometrías asociadas a la Lechada Asfáltica son 4 y se describen como LA-13, LA-10, LA-5 y
LA-3.
Tabla 7. Franjas de granulometría para Lechada asfáltica o Slurry Seal. Fuente: Guía metodológica de para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras (INVIAS, 2012).
Lechada Asfáltica / Slurry Seal
Tipo de granulometría
Tamiz (mm/ U.S. Estándar)
12.5 9.5 4.75 2.36 1.15 0.600 0.30 0.18 0.08
1/2 '' 3/8 '' No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 50 No. 80 No. 200
% Pasa
LA-13 100 85-100 60-85 40-60 28-45 19-34 12-25 7-18 4-8
LA-10 - 100 70-90 45-70 28-50 19-34 12-25 7-18 5-11
LA-5 - 100 85-100 65-90 45-70 30-50 18-30 10-20 5-15
LA-3 - - 100 95-100 65-90 40-60 24-42 15-30 10-20
Tolerancias la gradación en
fase de experimentación [±] 4% 3% 1%
En relación al microaglomerado o Micro Surfacing, no hay una granulometría específica
reglamentada. Bajo condiciones técnicas, este tipo de tratamiento es una forma de Lechada Asfáltica
o Slurry Seal, pero con un tamaño nominal de agregados más grande. Por tal motivo, la normativa
colombiana asigna al Micro Surfacing las franjas de granulometría LA-13 y LA-10 de las gradaciones
establecidas para la Lechada Asfáltica o Slurry Seal, las cuales fueron mencionadas en la tabla 7.
En relación a las mezclas drenantes, hay una gradación única, la cual se muestra a continuación.
20
Tabla 8. Franja de granulometría para mezcla drenante. Guía metodológica de para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras (INVIAS, 2012).
Tipo de gradación
Tamiz (mm/ U.S. Estándar)
19 12.5 9.5 4.75 2.00 0.425 0.075
1/2 '' 3/8 '' No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 50
% Pasa
Única 100 70-100 50-75 15-32 9-20 5-12 3-7
Tolerancias la gradación en
fase de experimentación [±] 4% 3% 1%
3.3 Proceso constructivo
El proceso constructivo involucra el equipo que se emplea durante el emplazamiento del tratamiento
superficial y como se lleva a cabo este en campo.
El equipo empleado para la construcción en la normativa colombiana se define en términos de
su función. Se establecen qué tipo de equipos son adecuados para la aplicación de agregados, material
bituminoso y otros. Estos se caracterizan de acuerdo a la parte del proceso constructivo que se lleve
a cabo y únicamente se establecen parámetros como el tipo de aplicador o que maquinas deberían
emplearse. De igual forma se establecen pequeños parámetros del tipo de equipo de compactación
en función de su tipo (esclarecen si debe ser de rodillo metálico o neumático y determinan un peso
máximo).
En cuanto al proceso constructivo, la guía establece una serie de límites para la dosificación de
los materiales en función de los agregados y el ligante residual esperado. De igual forma, son
presentados de acuerdo a la granulometría, la cual depende del tráfico esperado en la vía.
Para la aplicación sobre de materiales bituminosos, la normativa exige que se corrobore que el
material a emplear cumpla con los requisitos establecidos en las tablas 2 y 3 de las siguientes
propiedades: 1) viscosidad Saybolt-Furol, 2) uniformidad de la aplicación, y 3) aplicación uniforme
sobre el área establecida previamente. Estos requisitos deben verificarse para todos los materiales
bituminosos empleados en todos los tratamientos superficiales establecidos en la normativa.
A continuación, la guía especifica las condiciones para el esparcimiento y compactación de los
agregados para todos los tratamientos que los posean (únicamente el riego negro y sobre capa delgada
no los poseen). Las especificaciones del esparcimiento determinan que esta debe realizarse de forma
uniforme sobre la superficie y a una tasa de aplicación constante. (aplicación en franjas, completando
bandas de aplicación o abarcando toda el área).
Las especificaciones para la compactación se muestran en función del tiempo de espera para su
inicio y finalización mientras la dirección del equipo compactador se muestra según la zona de la vía
que se compacte. En todos los tratamientos, debe empezar a compactarse inmediatamente después de
aplicado el agregado y se debe terminar cada franja antes de pasados 10 minutos de compactada
En los casos en que se aplica el material como una mezcla de material bituminoso y agregados,
como en las Microsuperficies, Lechadas Asfálticas o Slurry Seal y Tratamientos Superficiales Simple
y Doble que lo especifiquen, la aplicación se muestra en función de la uniformidad de aplicación y
de la forma de traslapar en caso de aplicar por franjas. Para finalizar el proceso, la Guía señala las
condiciones de los acabados de limpieza y terminación, condiciones de apertura al tránsito y las
21
condiciones de apertura al tránsito cuando hay limitaciones de ejecución, es decir que se requiere un
tiempo de apertura mínimo y es necesario limitar la velocidad del tráfico.
3.4 Inspección y aceptación.
Para cada uno de los tratamientos superficiales se establecen una serie de ensayos y verificaciones
del producto terminado. De igual forma se establecen una serie de parámetros bajo los cuales se acepta
o no el producto terminado. Adicionalmente, se deben realizar inspecciones sobre los agregados de
acuerdo a lo estipulado en la normativa, Tabla 9.
Tabla 9. Ensayos de verificación sobre agregados de tratamientos superficiales. Fuente: Guía metodológica de para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras- INVIAS (2012).
Característica Frecuencia
Composición
Granulometría 1 por jornada
Dureza
Desgaste en la máquina de los Ángeles 1 por mes
Degradación por abrasión en el equipo Micro-
Deval 1 por mes
Coeficiente de pulimiento acelerado 1 por mes
Durabilidad
Pérdidas en ensayo de solidez en sulfato de
magnesio 1 por mes
Limpieza
Contenido de impurezas 1 por jornada
Índices de alargamiento y aplastamiento 1 por semana
Porcentaje de caras fracturadas 1 por semana
Para la calidad del producto finalizado, se define las tolerancias con que se medirán las tasas de
aplicación de la dosificación y de las pruebas de calidad sobre el producto finalizado. De igual forma,
sin caracterizar el tipo de tratamiento superficial realizado, se exigen siempre las dos mismas pruebas
sobre el producto: 1) resistencia al deslizamiento mediante péndulo británico (en función de los
valores mínimos según la zona en que se aplique) y 2) la textura por medio del ensayo del Círculo de
Arena.
Los valores permitidos de textura mediante el círculo de arena y de resistencia al deslizamiento
mediante el péndulo británico para cada uno de los tratamientos se muestran en las Tablas 10 a 17.
22
Tabla 10. Valores mínimos admisibles de coeficiente de resistencia al deslizamiento con péndulo británico para tratamiento superficial Simple Normativa INVIAS. Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras- INVIAS (2012).
Tipo de sección
Coeficiente de resistencia al
deslizamiento (mínimo)
NT1 NT2
Secciones críticas
0.5 0.5
Glorietas
Intersecciones
Zonas de frenado frecuente
Curvas con radio de curvatura < 200m
Tramos con pendiente < 5% y longitud <
100 m
Otras secciones 0.45 0.45
Tabla 11. Valores de aceptación de textura mediante ensayo de circulo de arena para Tratamiento superficial Simple normativa INVIAS
Ensayo chequeo de textura: Circulo de
Arena
Tránsito Mín. (mm) Máx.
(mm)
T1 1 1.2
T2 1 1.2
T3 1 1.2
Tabla 12. Valores mínimos admisibles de coeficiente de resistencia al deslizamiento con péndulo británico para tratamiento superficial Doble Normativa INVIAS.Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras- INVIAS (2012).
Tipo de sección
Coeficiente de resistencia al
deslizamiento (mínimo)
NT1 NT2
Secciones críticas
0.5 0.5
Glorietas
Intersecciones
Zonas de frenado frecuente
Curvas con radio de curvatura < 200m
Tramos con pendiente < 5% y longitud < 100 m
Otras secciones 0.45 0.45
Tabla 13. Valores de aceptación de textura mediante ensayo de circulo de arena para Tratamiento superficial Doble normativa INVIAS. Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras- INVIAS (2012).
Ensayo chequeo de textura: Circulo de Arena
Tránsito Mín.
(mm) Máx. (mm)
T1 0.8 1
T2 0.8 1
T3 0.8 1
23
Tabla 14. Valores mínimos admisibles de coeficiente de resistencia al deslizamiento con péndulo británico para Lechada Asfáltica / Slurry Seal Normativa INVIAS. Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras- INVIAS (2012).
Tipo de sección
Coeficiente de resistencia al
deslizamiento (mínimo)
NT1 NT2 NT3
Glorietas, curvas con radios menores a
200 metros, pendientes < a 5% en
longitudes de 100 metros o más,
intersecciones, zonas de frenado
frecuente
NT1 0.55 0.50 0.50
NT2 0.60 0.60 0.55
NT3 0.60 0.60 0.60
Otras secciones
NT1 0.50 0.45 0.45
NT2 0.60 0.55 0.50
NT3 0.60 0.55 0.55 Tabla 15. Valores de aceptación de textura mediante ensayo de circulo de arena para Lechada Asfáltica/Slurry Seal normativa INVIAS. Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras- INVIAS (2012).
Característica Tipo de Lechada
LA-13 LA-10 LA-5 LA-3
Profundidad de textura, mínimo
(mm) 1.1 0.9 0.7 0.5
Tabla 16. Valores mínimos admisibles de coeficiente de resistencia al deslizamiento con péndulo británico para
Microsuperficie Normativa INVIAS. Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras- INVIAS (2012).
Tipo de sección
Coeficiente de resistencia al
deslizamiento (mínimo)
NT1 NT2 NT3
Glorietas, curvas con radios menores a 200 metros, pendientes < a 5% en longitudes de
100 metros o más, intersecciones, zonas de
frenado frecuente
NT1 0.55 0.50 0.50
NT2 0.60 0.60 0.55
NT3 0.60 0.60 0.60
Otras secciones
NT1 0.50 0.45 0.45
NT2 0.60 0.55 0.50
NT3 0.60 0.55 0.55
24
Tabla 17. Valores de aceptación de textura mediante ensayo de circulo de arena para Microsuperficie normativa INVIAS. Fuente: Guía metodológica para el diseño de rehabilitación de obras de pavimentos asfálticos de carreteras- INVIAS (2012).
Característica Tipo de Lechada
LA-13 LA-10 LA-5 LA-3
Profundidad de textura, mínimo (mm) 1.1 0.9 0.7 0.5
La Tabla 10 ilustra los requisitos mínimos admisibles de resistencia al deslizamiento obtenidos
mediante el ensayo de péndulo británico para Tratamiento Superficial Simple. Estos valores se
establecen de acuerdo al tipo de sección tratada. Por otra parte, la Tabla 11 ilustra los valores de
aceptación del producto terminado relacionado con la textura, lo cual es verificado por medio del
ensayo del circulo de arena.
Las Tabla 12 ilustra los requisitos de los coeficientes mínimos de resistencia al deslizamiento y la
Tabla 13 presenta los valores admisibles de textura en el producto terminado para Tratamientos
Superficiales Dobles. Estos requisitos se presentan de la misma forma en que se presentaron para el
Tratamiento Superficial Doble.
La Tabla 14 presenta los valores mínimos admisibles de coeficiente de resistencia al deslizamiento
para el producto terminado de la Lechada Asfáltica. La Tabla 15 muestra los valores del ensayo de
textura admisibles para el producto terminado del mismo Tratamiento Superficial. Estos resultados
de textura, se presentan de acuerdo al tipo de granulometría empleada en la Lechada Asfáltica.
Para finalizar, la Tabla 16 presenta los valores admisibles del coeficiente de resistencia al
deslizamiento obtenidos mediante el péndulo británico en secciones terminadas tras implementar
Microsuperficies. Esto se distingue de acuerdo al tipo de sección que fue intervenida. La Tabla 17
presenta los valores de aceptación textura para el ensayo de circulo de arena para superficies tratadas
con Microsuperficies. Al igual que en la Lechada Asfáltica, estos valores deben ser comparados de
acuerdo al tipo de granulometría que se empleó en el diseño del tratamiento.
25
4. NORMATIVIDAD ESTADOUNIDENSE
Los proyectos de construcción de carreteras en Estados Unidos son dirigidos por el estado particular
donde se realicen los trabajos en cuestión. Para garantizar una información amplia y consistente, se
estudiaron las especificaciones, requerimientos y características de tratamientos superficiales en
Arizona, Minnesota y Texas. La información se obtuvo de Departamentos de Transporte (o DOT, por
sus siglas en inglés) de cada estado y de las especificaciones generales de la Federal Highway
Administration (FHWA). Los tipos de tratamientos superficiales establecidos en Estados Unidos se
presentan en la Tabla 18.
Tabla 18. Tratamientos superficiales definidos por las normativas estadounidenses.
Técnicas Propósitos
Fog Seal o Riego en negro Sellado de la superficie
Rejuvenecimiento del asfalto oxidado
Sand Seal o Sello Arena - Asfalto
Mejora la microtextura del pavimento.
Mantener las superficies gradadas abiertamente
Previene el Raveling
Sandwich Seal
Sellado de la superficie
Sellar pavimentos que presenten salipicamiento.
Brindar resistencia al deslizamiento
Hot thin mix overlay
Mejora la rugosidad
Mejora el perfil de la vía.
Mejora de la fricción superficial
Single, Double and TripleChip
Seals
Sellado de la superficie
Mejora resistencia al deslizamiento.
Mejora de la fricción superficial
Slurry Seal o Lechada asfáltica.
Sellado de la superficie
Retarda la desintegración superficial (Raveling)
Mejora resistencia al deslizamiento.
Microsurfacing o
Microaglomerado en frio.
Sellado de la superficie
Retarda desintegración superficial (Raveling)
Mejora resistencia al deslizamiento.
Nivela áreas ahuelladas de poca profundidad
Cape Seal o Sello del Cabo
Suministra carpeta de rodadura rejuvenecida
Mejora el drenaje superficial de la calzada
Mejora las características de fricción superficial.
Retarda la desintegración superficial (Raveling)
Dado que los DOT tienen sus propias directrices y autonomía, se evidencia que hay una gran
variedad de formas como se presenta la información o los requisitos. Aun así, los requerimientos,
guías y especificaciones que se plasman, buscan brindar el mismo tipo de información hacia quien lo
requiere, por lo que hay concordancia en cuanto a lo que se exige y a lo que se aconseja. Por tal
motivo, a continuación, se mostrarán las directrices de la normatividad estadounidense consultada lo
más general que fue posible, para entender qué es lo que se exige y recomienda hacer para realizar
tratamientos superficiales en los estados estudiados.
4.1 Objetivos de los tratamientos
Cada una de las normativas consultadas describe con exactitud los objetivos que busca satisfacer cada
tipo de tratamiento. Estas normativas mencionan las condiciones que debe tener el pavimento una
vez finalizado el proceso, acto que se realiza mediante una inspección netamente visual.
26
Es importante mencionar que, con el fin de promover un punto de comparación frente a las
condicionales colombianas, el análisis realizado en esta sección se enfocó en 5 tipos de tratamientos
superficiales realizados típicamente en Estados Unidos, y estos son los tratamientos superficiales
simples, dobles y triples, Lechada Asfáltica o Slurry Seal y Microsuperficie o Microsurfacing. En
cuanto a las condiciones del pavimento, todas las normativas consultadas establecen una serie de
condiciones de clima, temperatura y de estado del pavimento. Se exige que el pavimento no se
encuentre comprometido estructuralmente, es decir, no presente condiciones de ahuellameinto y
fatiga. De igual forma, el pavimento debe encontrarse libre de humedad.
4.2 Materiales
A continuación, se describen los requisitos mínimos para el material bituminoso, granular y aditivos
empleados en los tratamientos de interés.
4.2.1 Material Bituminoso- Emulsiones asfálticas
Se definen los tipos de emulsiones y material bituminoso permitidos para los tratamientos. Las
normativas estadounidenses estudiadas no presentan especificaciones o parámetros que deban
cumplir los materiales asfálticos empleados en los tratamientos superficiales. En todos los casos, se
determinaba que los materiales deberían cumplir con las especificaciones establecidas en los
manuales AASHTO M208 Y ASTM D2397. Esta normativa en cuanto a material bituminoso es
general para todos los tratamientos en sin importar el estado o el tipo de trabajo deben cumplir todas
las emulsiones del mismo tipo con los mismos requisitos.
A continuación, se presentan los requisitos generales para las emulsiones asfálticas catiónicas
empleadas para los 5 tratamientos superficiales estudiados en Estados Unidos de acuerdo a la AASHTO M208 y ASTM D2397.
Tabla 19. Especificaciones de emulsiones asfálticas catiónicas. Reglamentación AASHTO 208 y ASTM D2397. Fuente: Elaboración propia basada en Manual AASHTO 208 (2012); Minnesota DOT – Estándar Specifications for Construction (2016).
Ensayo sobre emulsión Emulsión Catiónica
CRL-1h CSS-1h CSS-1 CRS-1 CRS-2 CMS-2h
Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
Viscosidad Saybolt-Furol, 25°C [s] 20 100 20 100 20 100 20 100 100 400 50 450
Prueba del tamíz [%] 0.1 0.1 - 0.1 0.1 0.1 0.1
Prueba de mezclado de cemento - - - 2 - - - - - - - -
Carga de la partícula Positiva Positiva Positiva Positiva Positiva Positiva
Estabilidad durante almacenamiento
(24 horas) [%]
1
1
1
1
1
1
Destilación
Residuo por destilación [% de peso] 57 - 57 60 - 60 65 65
Contenido de aceite [%] - 3 - - - 3 - 3 - 3 - 12
Ensayos sobre residuo de destilación
Penetración, 25°C, 100g, 5 seg. 40 90 40 90 100 250 100 250 100 250 100 250
Ductilidad, 25°C, 5cm/min [cm] 40 - 40 40 - 40 40 40
Solubilidad en tricloroetileno [%] 97.5 - 97.5 97.5 - 97.5 97.5 97.5
Las emulsiones aniónicas típicas establecidas por las normatividades estadounidenses y sus
respectivos ensayos y/o requisitos se muestran en la Tabla 20, presentada a continuación.
27
Tabla 20. Especificaciones de emulsiones asfálticas aniónicas. Reglamentación AASHTO 208 y ASTM D2397. Fuente: Elaboración propia basada en Manual AASHTO 208 (2012) ; McAsphalt Industries Limited-Anionic Emulsions (2012); Asphalt & Bitumen West Co- Bitumen Emulsion (2014)
Ensayo sobre emulsión
Emulsión aniónica
RS-1 RS-1h RS-2 MS-1 MS-2 MS-4 SS-1 SS-1h
Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
Viscosidad Saybolt-Furol, 25°C
[s] 20 100 20 100 20 100 20 60 50 500 20 60 20 60
Viscosidad Saybolt-Furol, 50°C
[s] 75 300 35 400
Prueba del tamíz [%] 0.1 0.1 - 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
Prueba de capa 80 - 80 75 80 80
Prueba de mezclado de cemento - - - - - - - - - - - - 5
Carga de la partícula Negativa Negativa Negativa Negativa Negativa Negativa Negativa Negativa
Demulsividad 60 - 60 - - -
Estabilidad durante
almacenamiento (24 horas) [%]
1
1
1
1
1
1
1
1
Destilación
Residuo destilación [% de peso] 55 - 55 60 - 55 - 65 65 55 - 55 -
Contenido de aceite [%] - - - - - - - - - 10 2 7
Ensayos sobre residuo de
destilación
Penetración, 25°C, 100g, 5 seg. 100 200 40 90 100 200 100 200 100 250 200 - 100 200 40 100
Ductilidad, 25°C, 5cm/min [cm] 60 - - - 60 - 40 40 40 40
solubilidaden tricloroetileno [%] 97.5 - 97.5 - 97.5 - 97.5 97.5 97.5 - 97.5 97.5
Prueba de flotación, 60°C, [seg] - - - - - - - - 50 -
Definidas las especificaciones generales para las emulsiones asfálticas, a continuación, en la
Tabla 12 se presentan los requisitos para las emulsiones asfálticas modificadas con polímeros más
empleadas en los estados estudiados.
Tabla 21. Especificaciones generales para emulsiones asfálticas modificadas con polímeros. Reglamentación AASHTO 208 y ASTM D2397.Fuente: Elaboración propia basada en Manual AASHTO 208 (2012) ; McAsphalt Industries Limited-polymer-modified Emulsions (2012);
Ensayo sobre emulsión
Emulsión Modificada con polímeros
CRS-2P CRS-2R
CQS-1h (3%
polímero)
CQS-1hL (3%
polímero) CRS-2
Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
Viscosidad Saybolt-Furol, 25°C [s] 80 450 80 450 20 100 20 100 100 400
Prueba del tamíz [%] 0.5 0.1 - 0.1 0.1 0.1
Prueba de mezclado de cemento - - - 2 - - - - - -
Carga de la partícula Positiva Positiva Positiva Positiva Positiva
Estabilidad durante almacenamiento
(24 horas) [%]
1
1
1
1
1
Destilación
Residuo por destilación [% de peso] 60 110 70 120 60 - 62 65
Contenido de aceite [%] - 0.5 - 0.5 - - - - - 3
Ensayos sobre residuo de destilación
Penetración, 25°C, 100g, 5 seg. 60 110 70 120 40 90 40 90 100 250
Ductilidad, 25°C, 5cm/min [cm] 125 - 100 40 - 40 40
Solubilidad en tricloroetileno [%] 97.5 - 97.5 97.5 - 97.5 97.5
Dureza 150 - 110 - - - - - - -
Tenacidad 110 - 75 - - - - - - -
Definidos los tipos de emulsiones disponibles, se realiza una caracterización de los agregados de cada
tratamiento en particular (en aquellos casos en los que este material se emplea). Dicha información
se presenta a continuación.
28
4.2.2 Material granular
Los requisitos para los agregados gruesos, agregados finos y los llenantes minerales, se definen en
términos de parámetros mínimos y máximos que éstos deben cumplir. De acuerdo al tipo de
tratamiento, se definen algunos parámetros que deben cumplir los agregados, pero estos difieren
significativamente entre manuales y estados, ya que cada estado tiene diferentes especificaciones para
los tratamientos superficiales. Los rangos para los cuales se definen las condiciones varían en función
del clima, precipitación, procedencia de agregados y carga del mismo, por lo que sus especificaciones
son muy numerosas en función del estado y tipo de tratamiento. Por tal motivo, a continuación se
presentan las características generales de los requisitos y especificaciones del material granular para
tratamientos superficiales.
Tabla 22 Requisitos generales de agregados en normativas estadounidenses. Fuente: Elaboración propia basada en: Minnesota DOT – Standard Specifications for Construction (2016); FHWA- Pavement Maintenance Effectiveness Preventive Maintenance Treatments (1996); Texas DOT- Standard Specifications for Construction (2002)
valores límites generales de agregados para tratamientos superficiales Normativa Estado Unidos
Ensayo Arizona Minnesota Texas
Requisitos y
ensayos
típicos de
agregados
-Desgaste en máquina de los Ángeles Máx. 30 Máx. 35 Máx. 30
-Degradación por abrasión (%) Máx. 40 Máx. 30 Máx. 35
-Ensayo de solidez en sulfato de magnesio (%) Máx. 25 Máx. 25 Máx. 25
-Ensayo de solidez en sulfato de sodio (%) Máx. 15 Máx. 15 Máx. 20
- Equivalente de arena (%) Min. 45 Min. 45 Min. 45
-Contenido de Arcilla (%) Máx. 3 Máx. 3 Máx. 4
-Caras fracturadas (%) Máx. 60 Máx. 60 Máx. 60
-Índices de alargamiento y aplanamiento Máx. 10 Máx. 10 Máx 12
-Ensayos de absorción Máx. 3 Máx. 2.5 Máx 2.5
Como se mencionó con anterioridad, los requisitos para los agregados pétreos varían
significativamente entre estados y entre las diferentes fuentes académicas consultadas. Por tal motivo,
a continuación, se presentan los requisitos que son comunes en los estados evaluados respecto a los
agregados empleados en los tratamientos superficiales que los requieren (Todos los tratamientos
estudiados a excepción del Riego Negro o Fog Seal).
4.2.3 Granulometría
Las granulonetrías para los tratamientos establecidas en Estados Unidos se determinan mediante
franjas guía dentro de las cuales deben estar aquellas que se emplean al diseñar los tratamientos
superficiales. Para los estados de Arizona, Minnesota y Texas, hay entre 4 a 6 granulometrías
permitidas por cada tratamiento. Dado que el objeto de este documento es realizar un diagnóstico de
la situación colombiana, y el registro de granulometrías es bastante extenso para los DOT de los
estados estudiados, las franjas correspondientes para cada tratamiento más adelante. La Tabla 23 de
29
muestra 2 granulometrías típicas para los tratamientos superficiales simple y doble de cada estado.
La Tabla 24 muestra las granulometrías típicas para la Lechada Asfáltica o Microsurfacing y la Tabla
25 muestra las granulometrías típicas para la Microsuperficie o Microsurfacing.
Cabe aclarar que, para los tratamientos superficiales dobles y triples, los cuales se encuentran
especificados en los DOT de los estados estudiados, las granulometrías se encuentran en función de
los Tratamientos Superficiales Simples. Esto quiere decir que, de implementarse un Tratamiento
Superficial Doble, la granulometría de la segunda capa dependerá de la de la primera capa (primera
capa entendida como un Tratamiento Superficial Simple). Lo anterior se ve reflejado en tanto que el
tamaño máximo nominal de la segunda capa que completa el Tratamiento Superficial Doble debe ser
como máximo la mitad del tamaño nominal de la primera capa. Este proceso es idéntico al
implementar un Tratamiento Superficial Triple, donde el tamaño nominal máximo de los agregados
de esta tercera capa debe ser la mitad del nominal del presentado por la segunda capa.
Para verificar las granulometrías asociadas a cada tipo de tratamiento y estado es necesario ver
las Figuras 1, 2, 3 y 4, en donde se ilustran las granulometrías típicas del Tratamiento Superficial
Simple, Tratamiento Superficial Doble, Lechada Asfáltica (Slurry Seal) y Microsuperficies
(Microsurfacing), respectivamente.
Tabla 23. Gradaciones típicas para Tratamiento superficial simple y doble. Estados, Arizona, Minnesota y Texas. Fuente: Elaboración propia basada en: Minnesota DOT – Standard Specifications for Construction (2016); Federal Highway Administration- Pavement Maintenance Effectiveness Preventive Maintenance Treatments (1996); Texas DOT- Standard Specifications for Construction (2002)
Tratamiento superficial Simple /Chip Seal
Gradación
típica
Tamiz
19 12.5 9.5 6.3 4.750 2.360 1.19 0.60 0.45 0.075
3/4'' 1/2 '' 3/8 '' 1/4'' No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 40 No. 200
% pasa
Arizona
- 100 100 70-90 1-10 0-5 - - - 0-1
- 100 70-90 1-10 - 0-5 - - - 0-1
Minnesota
- 100 90-100 40-70 0-15 0-5 - - - 0-1
- 90-100 90-100 40-70 0-15 0-5 - - - 0-1
Texas
- 90-100 5-30 - 0-10 - 0-2 - - 0-1
- 100 90-100 - 5-30 0-10 - 0-2 - 0-1
30
Tabla 24. Gradaciones típicas para Slurry Seal. Fuente: International Slurry Surface Association (2010).
Slurry Seal
Gradación
típica
Tamiz (mm/ U.S. Estándar)
9.5 4.75 2.36 1.19 0.6 0.3 0.15 0.075
3/8 '' No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 50 No. 100 No. 200
% pasa
Gradaciones
ISSA
100 100 90-100 60-90 40-65 25-42 15-30 10-20
100 90-100 65-90 45-70 30-50 18-30 10-21 5-15
100 70-90 45-70 28-50 19-34 12-25 7-18 5-15
Tabla 25. Gradaciones típicas para Microsurfacing. Estados, Arizona, Minnesota y Texas. Fuente: Elaboración propia basada en: Minnesota DOT – Standard Specifications for Construction (2016); Federal Highway Administration- Pavement Maintenance Effectiveness Preventive Maintenance Treatments (1996)); Texas DOT- Standard Specifications
for Construction (2002).
Microsuperficie / Microsurfacing
Gradación
típica
Tamiz (mm/ U.S. Estándar)
12.5 9.5 4.75 2.36 1.19 0.6 0.3 0.15 0.075
1/2 '' 3/8 '' No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 50 No. 100 No. 200
% pasa
Arizona
100 100 90-100 65-90 45-70 30-50 18-30 10-21 5-15
100 100 70-90 45-70 28-50 19-34 12-25 7-18 5-15
Minnesota
100 100 100 85.100 72-92 50-75 33-55 15-35 5-15
100 100 90-100 65-90 45-70 30-50 18-30 10-21 5-15
100 100 86-94 45-65 25-46 15-35 10-25 9-19 5-15
Texas
100 100 90-100 65-90 45-70 30-50 18-30 10-21 5-15
100 100 70-90 45-70 28-50 19-34 12-25 7-18 5-15
En relación a los Slurry Seal, las gradaciones se dan de forma generalizada según el International
Slurry Surface Association (ISSA,2012).
31
Figura 1. Gradaciones típicas estadounidenses para tratamiento superficial Simple. Fuente: Elaboración propia basada
en: Minnesota DOT – Standard Specifications for Construction (2016); FHWA- Pavement Maintenance Effectiveness Preventive Maintenance Treatments (1996); Texas DOT- Standard Specifications for Construction (2002)
Figura 2. Gradaciones típicas estadounidenses para tratamiento superficial doble. Fuente: Elaboración propia basada en: Minnesota DOT – Standard Specifications for Construction (2016); FHWA- Pavement Maintenance Effectiveness Preventive Maintenance Treatments (1996); Texas DOT- Standard Specifications for Construction (2002)
-20
0
20
40
60
80
100
120
1.5 15
Porc
enta
je q
ue
pas
a %
Tamaño de la particula (mm)
Granulometrias típicas estadounidenses Tratamiento Superficial Simple
Arizona 1 Arizona tráfico bajo Minnesota 1 Texas 1 Minnesota 2 Texas 2
-20
0
20
40
60
80
100
120
1 10 100
Porc
enta
je q
ue
pas
a %
Tamaño de la particula (mm)
Granulometria típicas estadounidenses Tratamiento Superficial Doble
Arizona 1 Minnesota 2 Texas 1 Arizona 2 Minnesota 2 Texas 2
32
Figura 3. Gradaciones típicas estadounidenses para Lechada Asfáltica o Slurry Seal. ISSA: INTERNATIONAL SLURRY SURFACING ASOCIATION. Fuente: Elaboración propia basada en: Minnesota DOT – Standard Specifications for Construction (2016); FHWA- Pavement Maintenance Effectiveness Preventive Maintenance Treatments (1996); Texas DOT- Standard Specifications for Construction (2002)
Figura 4. Gradaciones típicas estadounidenses para Microsuperficie o Microsurfacing.. Fuente: Elaboración propia basada en: Minnesota DOT – Standard Specifications for Construction (2016); FHWA- Pavement Maintenance Effectiveness Preventive Maintenance Treatments (1996); Texas DOT- Standard Specifications for Construction (2002)
-10
10
30
50
70
90
110
0.01 0.1 1 10
Porc
enta
je q
ue
pas
a %
Tamaño de la particula (mm)
Gradaciones típicas para Slurry Seal
ISSA tipo 1 ISSA tipo 2 ISSA tipo 3
0
20
40
60
80
100
120
0.01 0.1 1 10
Porc
enta
je q
ue
pas
a %
Tamaño de la particula (mm
Gradaciones típicas para Microsurperficies: Estados Unidos
Arizona 1 Minnesota 2 Texas 2 Arizona 2 Minnesota 2 Texas 2
33
4.2.4 Proceso constructivo
En primer lugar, se establecen las condiciones de los equipos necesarios para la construcción de los
tratamientos superficiales. En todas las normativas estudiadas, este proceso era importante para cada
tipo de tratamiento. En primer lugar, se define el tipo de equipos que se debe emplear en cada fase
del proceso de cada tratamiento superficial por separado. La norma específica el tipo de vehículo y
las especificaciones que éste debe tener. Todos los registros de información indican parámetros acerca
de la calibración de los equipos. Para este trabajo, se entenderá la calibración del equipo como ajustar
los parámetros de aplicación de los materiales, es decir la temperatura de almacenamiento y salida, la
velocidad de aplicación, las tasas de aplicación y esparcimiento, la velocidad de compactación de
compactadores y la regulación de los rodillos tanto neumáticos como metálicos de dichos
compactadores.
De igual forma, se establecen cuáles deben ser los vehículos compactadores dependiendo del
tipo de tratamiento superficial y de la granulometría empleada. Esta información involucra el tipo de
rodillos, el peso del vehículo y la calibración. Aunque los factores de compactación se dejan a criterio
de quien construye, según el tipo de tratamiento y la denominación de los agregados, las normativas
brindan consejos acerca del número de pasadas y la velocidad de compactación en función del peso
del vehículo. Estos consejos son basados en estudios empíricos, por lo que se especifica usar
únicamente bajo las condiciones precisas que se presentaban. Por tal motivo no se muestran
especificaciones, dado que son muy generales.
Las normativas consultadas definen claramente las dosificaciones típicas o aconsejables del
material bituminoso y de los agregados. Las dosificaciones se dan en función del tipo o grado de
asfalto empleado para el tratamiento superficial (cemento asfáltico o emulsiones asfálticas).
Adicionalmente, cada estado muestra las condiciones climáticas bajo las cuales se autoriza la
construcción de cada tipo de tratamiento (i.e., rango de temperatura y humedad bajo el cual es posible
trabajar según el tipo de intervención).
El proceso constructivo es fundamental para el cumplimiento de los requisitos de calidad final
de cada tratamiento. Para cada tipo de tratamiento se recomiendan temperaturas de aplicación en
función del material bituminoso a emplear. De igual forma, se establecen tasas de aplicación de los
materiales (tanto separados como en conjunto como una mezcla asfáltica).
En lo referente a la aplicación, los DOT contemplan las siguientes especificaciones:
- Velocidad de aplicación de los materiales
- Tasa de aplicación en kg/m2.
- Comprobación de aplicación uniforme y continua.
- Tiempos de espera entre capas de materiales (de ser requerido).
- Calibración de ángulo y altura de aplicación del material bituminoso desde las máquinas
aplicadoras.
Respecto a la compactación, la cual es necesaria para todos los tratamientos estudiados salvo el
Riego Negro (o Fog Seal para la normativa estadounidense consultada),se dan especificaciones
acerca del tiempo transcurrido entre su inicio y su finalización. Según el tipo de tratamiento, las
especificaciones brindan recomendaciones acerca del número de pasadas, peso, presión de inflado de
34
los compactadores de rodillos neumáticos y tipo de compactadores y una guía de la forma de
compactación según la sección de la vía.
En cuanto a la inspección y aceptación de los trabajos, en primer lugar, se exige verificar la
operatividad y calibración de los equipos antes de iniciar cada procedimiento. Según el tipo de
intervención, deben ser ajustadas las alturas y ángulos de aplicación de material bituminoso o de
mezclas asfálticas con emulsiones. Durante el proceso constructivo, se debe controlar y verificar
variables como las temperaturas, velocidades de aplicación de agregados, material bituminoso o
ambas, etc.
Según el tipo de agregado, material bituminoso u otros materiales, se especifica el tipo de
requerimientos a los que serán sometidos los materiales en obra. De igual forma se definen las
tolerancias para dar la aceptación de materiales o ensayos. Cabe aclarar que los requisitos son
solicitados cada vez que el interventor así lo desee y no de acuerdo a un esquema de frecuencias
preestablecido.
El proceso de control de calidad post constructivo estadounidense se basa en una minuciosa
inspección visual. Por medio de esta revisión se evalúan las condiciones superficiales como textura,
regularidad y un rompimiento acorde de la emulsion asfáltica. Los ensayos desarrollados sobre la
superficie no se encuentran estandarizados y únicamente le brindan al constructor e interventor una
idea del estado superficial. El proceso de inspección rigurosa se lleva a cabo en las etapas
constructivas y de aplicación, es allí donde se asegura que el resultado sea idóneo para los
requerimientos establecidos.
35
5. COMPARACIÓN ENTRE LA NORMATIVIDAD
NACIONAL Y LA INTERNACIONAL
Reconocer las diferencias y buscar los puntos fuertes y débiles de las normativas evaluadas puede
permitir fortalecer las debilidades y llegar a desarrollar normativas robustas y exigentes. Dentro del
análisis realizado, que se presenta a continuación, se pudieron identificar diferencias entre las
normatividades colombianas y estadounidenses en aspectos relacionados con los requerimientos de
los materiales, el tipo de materiales permitidos o avalados, los detalles exigidos en los procesos
constructivos y post constructivos, las exigencias climáticas y las exigencias del pavimento existente
sobre el cual se van a realizar las actividades de mantenimiento y/o rehabilitación mediante
tratamientos superficiales.
5.1 Materiales
Hay una amplia brecha en términos de los materiales reglamentados o permitidos por la normativa
entre Estados Unidos y Colombia. Para empezar, se describirán las diferencias establecidas para los
materiales bituminosos.
5.1.1 Materiales bituminosos
La primera diferencia notoria entre las normativas es el empleo de las emulsiones de carácter
aniónico, las cuales son permitidas en Estados Unidos, pero no en Colombia. De acuerdo con la
opinión de dos ingenieros que se desempeñan como ingenieros de pavimentos en obras que han
involucrado tratamientos superficiales en Colombia, esto se debe a que los agregados colombianos
son cargados negativamente, por lo que son ideales para emulsiones catiónicas.
No sólo la carga de la emulsión representa un limitante en términos del tipo de emulsiones
recomendadas y/o permitidas, sino también el tipo de las emulsiones a emplear. La Figura 5
presentada a continuación, muestra el número total de emulsiones generales empleadas según el
registro estadounidense AASHTO 208 y las emulsiones reglamentadas por la normativa INVIAS.
36
Figura 5. Emulsiones típicas reglamentadas por normatividades colombiana y estadounidense.
Esta información se presenta de forma más detallada en la Figura 6, en donde se puede observar
que el mercado de emulsiones es limitado dadas las pocas alternativas que se ofrecen en el caso de
Colombia. La situación colombiana únicamente es comparable con el estado de Minnesota, donde a
excepción del Microsurfacing, todos los tratamientos tienen mayores posibilidades de emplear
diversas emulsiones, mientras los estados de Texas y Arizona ofrecen como mínimo el doble de
alternativas.
Figura 6. Emulsiones asfálticas reglamentadas según la procedencia de la normativa.
Cabe resaltar que las alternativas disponibles en Estados Unidos tienen variedad en cuanto al
rompimiento de las emulsiones empleadas, lo cual permite el control de factores climáticos, de
0123456789
USA Colombia
Nú
mer
o d
e em
uls
ion
es a
sfál
tica
s re
glam
en
tad
as
Normatividad estudiada
Emulsiones típicas reglamentadas
Emulsiones Catiónicas Emulsiones modificadas con polímeros
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Colombia Arizona Minnesota Texas
Nú
me
ro d
e em
uls
ion
es d
isp
on
ible
s p
or
Tra
tam
ien
to S
up
erfi
cial
.
Normatividad estudiada
Emulsiones asfálticas disponibles para tratamientos
superficiales
Riego negro (Fog Seal) Tratamiento superficial Simple
Tratamiento superficial doble Microsuperficies (Microsurfacing)
Lechada Asfáltica (Slurry Seal)
37
temperatura y de salinidad según los requerimientos de cada proyecto. Dado que en Colombia la
mayoría de las emulsiones empleadas para tratamientos superficiales son de rompimiento rápido (y
catiónicas, únicamente), la maniobrabilidad para emplear las emulsiones bajo condiciones variables
de temperatura y clima es limitada. Según el criterio de un ingeniero experto, quien brindó una
entrevista acerca del tema, es complejo realizar diseños óptimos de emulsiones en ciertas regiones
del país dada la variabilidad de temperatura del aire (i.e., temperaturas del aire entre los 5ºC hasta los
40ºC (IDEAM, 2015)) y esto se debe a la limitada variedad de emulsiones disponibles en el mercado
y permitidas en las normativas. Según sus estimaciones, en el 80% de los trabajos de tratamientos
realizados por la compañía en la cual labora, es necesario emplear agentes modificadores como
polímeros para cumplir con los requerimientos mínimos de las emulsiones y de las condiciones del
trabajo finalizado requeridas.
En relación de los requisitos promedio para las emulsiones, hay un punto en común significativo
y es que la regulación es única y general. Por parte de la normativa estadounidense, únicamente se
requiere que se cumplan con los requisitos de establecidos por la AASHTO M208 o ASTM D2397,
es decir que no hay especificaciones según el estado, sino que la normativa es particular y general
para todo el país. Al igual que en la normativa estadounidense, los requisitos y ensayos para
emulsiones asfálticas en Colombia son dispuestos de forma general.
Una vez se definen las diferencias entre los tipos y alternativas de emulsiones, se identifican las
diferencias y similitudes entre los requerimientos de las mismas.
En primer lugar, al comparar los requisitos de las emulsiones, son bastante más numerosas las
exigencias colombianas. En promedio, las emulsiones asfálticas estadounidenses tienen 10
requerimientos, mientras que las colombianas 18 para emulsiones regulares y 15 para las modificadas
con polímeros.
Al comparar las tablas 2 y 3 de requisitos de emulsiones del INVIAS y las tablas 9 y 10 de los
requisitos estadounidenses, se evidencian similitudes en los valores o rangos que pueden tomar las
propiedades de las emulsiones comunes a las normativas. Para las emulsiones convencionales, hay 6
ítems que se solicitan para ambas normativas y son: 1) viscosidad Saybolt-Furol, 2) estabilidad
durante almacenamiento, 3) residuo por destilación, 4) contenido de aceite, 5) penetración y 6)
ductilidad.
Al comparar las emulsiones catiónicas de rompimiento rápido (catiónica de rompimiento rápido
1 y 2) se evidenció que todos los parámetros comunes, salvo el grado de penetración, tenían los
mismos valores o rangos. El grado de penetración de asfalto remanente difiere por cuestiones del
grado de clasificación colombiana.
Comparando las emulsiones de rompimiento medio (CRM INVIAS y CMS-2h estadounidense), se
puede observar el mismo patrón que para las emulsiones de rompimiento rápido. En los 6 ítems en
común todos tienen los mismos rangos y valores (incluida la penetración).
En el caso de las emulsiones de rompimiento lento, no hay coincidencias como sucede en las
emulsiones de rompimiento rápido y medio. Esto se debe a que Los valores de los requisitos de las
propiedades de las emulsiones no coinciden entre una y otra normativa. Esto quiere decir que los
requerimientos a los que deben estar sujetas las emulsiones de rompimiento lento en Colombia son
diferentes de las estadounidenses.
38
Estas diferencias permiten esclarecer una semejanza entre las propiedades y requisitos a los que
deben someterse las emulsiones de rompimiento rápido y lento y las diferencias marcadas para las
emulsiones de rompimiento lento entre las normativas colombiana y estadounidense.
Al analizar las emulsiones modificadas con polímeros se debe tener en cuenta que los polímeros
empleados en Colombia y Estados Unidos son de carácter industrial y su fórmula o composición es
secreta. Por tal motivo, las emulsiones se modifican de acuerdo a las necesidades de quien diseña y/o
construye. Esta particularidad determina que las emulsiones no coincidan o no sean las mismas, y por
tal motivo, no hay lugar a comparar las emulsiones en función de las propiedades que deben presentar.
Por tal motivo la única forma de comparar es mediante el desempeño de cada una.
De las diferencias entre los materiales de emulsión asfáltica se puede concluir que:
El mercado colombiano es limitado en cuestiones de materiales asfálticos para los
tratamientos superficiales. En comparación a los estados estudiados, como mínimo hay un
33.3% más de material disponible para tratamientos superficiales. Esto sin tener en cuenta
que en Estados Unidos se pueden emplear emulsiones asfálticas aniónicas y en Colombia no.
Dadas las similitudes en los rangos y valores de requisitos para los mismos materiales
asfálticos, se concluye que la normativa nacional establece parámetros similares de diseño
frente a las normativas estadounidenses.
Las ofertas limitadas de emulsiones en Colombia pueden ser causantes de la improvisación
para el obtener un buen desempeño en campo de las emulsiones. Dado que no existen
variantes en la normativa, se deben emplear polímeros la mayoría de las veces o variables
alternativas como ir al límite de los requisitos para el cumplimiento de los factores de
aprobación.
A continuación, se discutirá acerca de las diferencias y similitudes de los agregados para las
normativas estadounidenses y colombiana.
5.1.2 Agregados
En cuanto a los agregados, los requisitos que se establecen son muy similares entre normativas, e
incluso hay un mayor número de propiedades que deben ser evaluadas para el cumplimiento de los
agregados en el caso colombiano. Aunque los requerimientos en términos de agregados sean
parecidos, es necesario realizar un diagnóstico para verificar en un principio si los ensayos requeridos
para dar la aprobación de los agregados se hacen por parte del contratista e interventor (todos los
relacionados con la aceptación de material nuevo que va a ser empleado en el tratamiento) y si
cumplen a cabalidad con todos ellos.
En cuanto a la procedencia y composición de los agregados, hay varios puntos en común entre
las normativas, como la forma de clasificar y realiza actividades de trituración del material
procedente. También hay concordancia en cuanto a las características morfológicas requeridas.
En la mayoría de los casos estudiados, la relevancia de los agregados radica en su procedencia y sobre
todo en la inspección por parte del constructor. Los requisitos o ensayos que deben cumplir los
agregados no son claros y no se distinguen propiedades que puedan brindar juicios contundentes
acerca de sus características.
39
A diferencia de lo mencionado previamente acerca de las propiedades de los agregados en los
estados de estudio de Estados Unidos, la normativa colombiana hace énfasis en una serie de
propiedades y ensayos a los cuales deben ser sometidos los agregados empleados en tratamientos
superficiales. La tabla 4 deja ver un total de 14 ensayos que deberían practicársele a los agregados
para que estos cumplieran con todos los requisitos, mientras que en promedio, los requisitos
estadounidenses para los agregados son de 7 u 8 máximo.
Como se puede verificar, no hay similitud alguna en cuanto a los requisitos definidos por las
normativas nacionales e internacionales en cuanto a los agregados a emplear en tratamientos
superficiales. Se podría decir que la normativa colombiana tiene una reglamentación más robusta en
cuanto a la caracterización de los agregados dado que en un principio los requisitos son más exigentes,
pero como se verá más adelante, la mayoría de los requisitos o no se cumplen necesariamente o no se
tienen en cuenta.
5.1.3 Granulometrías
Para concretar las diferencias o similitudes existentes entre las granulometrías, se compararon
las especificadas por la normativa INVIAS y las típicas obtenidas para los casos de los estados
estudiados. La Figura 7 muestra las granulometrías típicas presentadas en Colombia por parte del
INVIAS y las estadounidenses de los estados estudiados. A continuación, se evaluarán las
condiciones para los Tratamientos Superficiales Simples.
Figura 7. Gradaciones típicas para tratamiento superficial Simple normativa colombiana (INVIAS), Arizona, Minnesota y Texas. Fuente: elaboración propia.
La figura 7 permite verificar que las granulometrías colombianas no son muy diferentes de las
típicas establecidas por los 3 estados estudiados. La granulometría que más se ajusta a los estándares
estadounidenses es la INVIAS TSS-19, que se encuentra dentro del rango de Minnesota e incluso se
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Tamaño de la particula (mm)
Gradaciones típicas para Tratamiento superficial Simple
Arizona Minnesota Texas INVIAS TSS-19 INVIAS TSS-13
40
superpone a la de Arizona. La granulometría INVIAS TSS-13 no se ajusta a las demás, es decir que
se encuentra fuera de la franja típica de las demás granulometrías. Esto indica que esta granulometría
no es tan bien gradada como aquellas típicas obtenidas en el registro estadounidense. El hecho de
tener este tipo de granulometría implica que los vacíos presentes en la mezcla hagan estragos en el
producto resultante. Esto quiere decir que esta granulometría tiene proporciones distintas para los
tamaños más finos y más gruesos, lo cual lo hace ser considerablemente distinta a la granulometría
con la que se compara. Las figuras 1, 2, 3 y 4, muestra únicamente todas las granulometrías
estadounidenses estudiadas.
En general, las envolventes de las granulometrías colombianas para tratamientos superficiales
simples se encuentran dentro de la envolvente que abarca todas las estadounidenses; a esta envolvente
que abarca todas las posibles se le denominará envolvente general.
Las diferencias entre las granulometrías colombianas y las estadounidenses para el tratamiento
Superficial Simple, se debe a que una se permite para proyectos de tráfico alto (TSS-19) y la otra de
bajo tráfico (TSS-13). A partir del análisis de los resultados, se observa que las granulometrías
colombianas son similares a los referentes estadounidenses en términos de las granulometrías para
vías de altos volúmenes de tráfico. La posible comparación con condiciones de tráfico bajo se muestra
en la Figura 1. En buena medida cuando se establecieron relaciones para granulometrías con tráfico
alto, las diferencias máximas fueron del 23.5% para rangos de tamaños de partícula iguales.
Establecidas las diferencias y similitudes de los requisitos granulométricos del Tratamiento
Superficial Simple, a continuación, se muestran los mismos escenarios para Tratamientos
Superficiales Dobles. La Figura 8, presentada a continuación muestra las granulometrías típicas
estadounidenses juntos con las establecidas por el INVIAS para Tratamientos Superficiales Dobles.
Figura 8.Gradaciones típicas Tratamiento superficial Doble. Normativa colombiana (INVIAS), Arizona, Minnesota y Texas.
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Tamaño de la particula (mm)
Granulometrías típicas para Tratamiento Superficial Doble
Arizona Minnesota Texas
INVIAS TSD-19 INVIASTSD-13 INVIAS TSD-25
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A diferencia de los tratamientos superficiales simples, las granulometrías colombianas no se
asemejan del todo a las gradaciones típicas presentadas en Arizona, Minnesota y Texas. Basándose
en la Figura 8, se puede observar que las granulometrías más centradas son las estadounidenses y las
de los extremos las colombianas. Las granulometrías tipo INVIAS TSD-19 y TSD-25 son las más
diferentes en comparación a sus homónimos estadounidenses en términos de su forma; esto se puede
ver gráficamente. Aun así, se reafirma que ninguna es la correcta, sino que se busca es encontrar
diferencias entre las granulometrías de las normativas estudiadas de ambos países.
La única granulometría colombiana que es similar a las estadounidenses, con una diferencia
máxima entre rangos para un mismo tamiz de 35.3%, es la TSD.13. Esta presenta una granulometría
bien gradada al igual que las estadounidenses y presenta un comportamiento similar.
Para los tratamientos superficiales dobles, hay que tener en cuenta que las normativas
estadounidenses establecen que el tamaño nominal del agregado de la capa consecutiva debe ser
máximo la mitad del tamaño máximo nominal de la capa anterior. Esto les permite basarse en
granulometrías de tratamiento superficial simple y de acuerdo al número de capas disminuir las
solicitaciones. En Colombia, la especificación del tamaño nominal máximo de la capa es la misma,
pero dada la variedad de rangos para las granulometrías se puede deducir que existe una ventaja en
cuanto a maniobrabilidad para quienes diseñan los tratamientos. Esto se debe a que, según los
requisitos, se puede adoptar cualquier granulometría de acuerdo con las solicitaciones previendo con
buena seguridad que se cumplan los requisitos de los agregados de las capas consecutivas.
Desarrollada la comparación de granulometrías entre tratamientos superficiales dobles, se
desarrolla el paralelo para tratamientos de Microsuperficies. La Figura 9, muestra las granulometrías
típicas de Arizona, Minnesota y Texas por parte de Estados Unidos y las asociadas a Microsuperficies
establecidas por el INVIAS. De igual forma, se pueden observar todas las granulometrías que fueron
estudiadas por parte de las normativas estadounidenses (Ver figura 3).
Figura 9. Gradaciones típicas para Microsuperficies. Normativa colombiana (INVIAS), Arizona, Minnesota y Texas.
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Tamaño de la particula (mm)
Granulometrías típicas para Microsurperficies
Arizona Minnesota Texas
INVIAS LA-13 INVIAS LA-10
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De la figura 9 se puede inferir que las gradaciones colombianas se asemejan bastante a las típicas
determinadas en los estados estudiados de Estados Unidos. En primer lugar, la granulometría de todas
las alternativas, incluyendo las colombianas, es bien gradada. De igual forma, se puede verificar que
los rangos de las envolventes son similares e incluso la gradación LA-10 del INVIAS acoge la
establecida para Arizona.
La granulometría que tiene un menor ajuste en relación a las estadounidenses es la LA-13, ya
que se sale de lo que se denomina envolvente general. Aun así, la granulometría no varía de forma
significativa y además le da a los diseñadores de tratamientos colombianos una alternativa diferente
al momento de realizar las Microsuperficies bajo condiciones limitadas de espesores.
Microsuperficies no presentan mayores diferencias en términos de gradaciones entre las
normativas colombianas y estadounidenses. Estas similitudes se ven reflejadas cuando los espesores
se encuentran dentro de rangos similares o los procesos constructivos son parecidos. Siendo así, se
puede sugerir que las técnicas y reglamentaciones colombianas coinciden con los estándares
estadounidenses y, por tal motivo, no varían significativamente.
Para finalizar, se ilustrará gráficamente las diferencias entre las granulometrías adoptadas por la
normativa INVIAS y las establecidas por el International Slurry Surface Association (ISSA). Estas
granulometrías se muestran a continuación en la Figura 10.
Figura 10. Gradaciones típicas para Lechada asfáltica. Normativa colombiana (INVIAS), Arizona, Minnesota y Texas.
De la figura 10 se puede observar que las granulometrías colombianas establecidas por el
INVIAS se asemejan en buena medida a las estadounidenses. En primer lugar, tanto la LA-5 como la
LA-3 se encuentran dentro de lo que se estableció como envolvente general. La granulometría se
presenta bien gradada para los 5 casos estudiados y todas se asemejan entre sí. Como se puede
observar en la figura 10, las granulometrías que más se asemejan entre sí, son la LA-5, y la ISSA
tipo 2.
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Tamaño de la particula (mm)
Granulometrías típicas para Slurry Seal
INVIAS LA-5 INVIAS LA-3 ISSA tipo 1 ISSA tipo 2 ISSA tipo 3
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Las dos granulometrías colombianas varían significativamente entre ellas, aunque cada una
coincide en buena medida con una típica estadounidense. Con este estudio se pudo identificar
similitudes considerables entre las granulometrías estadounidenses y colombianas para todos los
tratamientos superficiales estudiados.
5.2 Proceso constructivo
Los equipos empleados para la aplicación de la mezcla las normativas estudiadas de Colombia y
Estados Unidos son similares para los tratamientos como Microsuperficies y Lechadas Asfálticas o
Slurry Seal. Esto se debe a que este tipo de equipos son adquiridos en Estados Unidos para ser
empleados en Colombia.
En relación con el proceso pre-constructivo de inspección de materiales, se pueden encontrar
marcadas diferencias y algunas similitudes entre las normativas evaluadas. Las similitudes radican en
que las normativas estadounidenses y la colombiana hacen énfasis en la inspección de los materiales
al momento de su llegada. Ambas normativas requieren Una evaluación de propiedades a los
materiales recién llegados. Aunque los ensayos y la frecuencia con que estos se hacen cambian, es
válido apuntar que estos se exigen en ambas normativas.
Las normativas difieren en cuanto a la frecuencia con que se deben realizar los ensayos y al
tamaño de los lotes que deben ser ensayados. Para el caso estadounidense, la especificación requiere
que se revisen los requisitos establecidos para agregados, los cuales se mostraron en la tabla 12. Los
ensayos de verificación de los agregados en la normativa colombiana se muestran en la tabla 9.
Las normativas colombianas y estadounidenses siguen una serie de patrones para determinar las
fases que se deben llevar a cabo durante el proceso constructivo. En primer lugar, se estudiarán las
similitudes entre estas y, posteriormente, las diferencias.
En segundo lugar, se puede establecer las semejanzas en cuanto a la calibración de los equipos.
Ambas normativas hacen énfasis en que los equipos deben ser previamente calibrados y probados
para un óptimo proceso constructivo.
Por otra parte, se puede verificar que ambas normativas hacen énfasis en cuanto a la aplicación
de la mezcla o de los materiales. Se pudo observar que todas las normativas son enfáticas en el cuidado
que se debe tener con los traslapos y juntas de las mezclas, emulsiones o material bituminoso aplicado
sobre el pavimento.
Una cuarta semejanza radica en las solicitaciones y control de compactación. Según el tipo de
tratamiento, las normativas estadounidenses y la colombiana coinciden en brindar información acerca
de los vehículos de compactación. Cabe aclarar que en Colombia únicamente se dice que tipo de
vehículo emplear y el peso máximo aceptado, mientras en las normativas estadounidenses incorporan
además el número de pasadas promedio y la forma en que éstas deben realizarse a lo largo del
pavimento.
Quinto, se puede establecer que las exigencias para el proceso post-constructivo son similares
en las dos especificaciones. Ambas normativas aciertan en cuanto al tiempo promedio que debe
esperar el tránsito para ser abierto. Estos tiempos no varían significativamente entre los tipos de
tratamientos para Colombia y Estados Unidos. En la normativa colombiana, se exige que durante las
44
primeras 24 horas el tráfico no sea superior a 30 km/h mientras las normativas estadounidenses
coinciden entre los 25 y 28 km/h . De igual forma, los tiempos de apertura siempre dependen del
tiempo de curado. Al emplear emulsiones de rompimiento rápido, los tiempos entre ambas normativas
se encuentran entre las 8 y 12 horas para tratamientos superficiales Simples y Dobles y entre 10 y 12
horas para Microsuperficies y Lechadas Asfálticas. De igual forma, se establecen parámetros
mínimos de cumplimiento cuando es necesaria la apertura del tráfico de forma inmediata. Estos
parámetros son similares entre los diferentes tratamientos establecidos por las normativas estudiadas
y son, por ejemplo, tiempos de curado, rugosidades mínimas, tiempos mínimos de espera o
velocidades máximas de tránsito.
Para finalizar, hay una gran similitud en que en las normativas estudiadas, se establecen
parámetros iniciales para la aplicación de los tratamientos, tales como temperatura, humedad y
condiciones climáticas. Estos aspectos son de gran importancia para las normativas colombiana y
estadounidense, por lo que es un punto de similitud consistente.
Las diferencias que presentan ambas normativas para el campo del proceso constructivo se
presentan a continuación.
En primera instancia, la normatividad estadounidense es muy clara en definir las tasas de
aplicación de los materiales bituminosos o de las mezclas asfálticas para cada tipo de tratamiento. Si
bien no siempre se presentan ejemplos o consejos acerca de las tasas de aplicación, en los estados
estudiados, la normativa hacía fuerte énfasis en diseñar una tasa de aplicación óptima para cada tipo
de tratamiento en función ya sea de la granulometría o del porcentaje de peso de los agregados o
material bituminoso. En la normativa colombiana, no se exige controlar las tasas de aplicación de la
mezcla o materiales bituminosos como se hace en Estados Unidos. El control de las tasas de
aplicación en las normativas estadounidenses estudiadas se hace mediante parámetros de
dosificación, cuyo resultado es el ligante residual y está en función de la granulometría de la mezcla.
La segunda diferencia es la inspección de la uniformidad de la mezcla o material bituminoso
aplicados. En los estados estudiados, se establecen parámetros de chequeo de uniformidad de
aplicación vertical, longitudinal y transversal. Se hacen ensayos, aunque rudimentarios, eficientes
para controlar que la aplicación se haga de forma correcta. La normativa colombiana únicamente
solicita que se verifique la uniformidad de aplicación vertical y esta se realiza de forma similar a
como se exige en las normativas estadounidenses.
Con la uniformidad de aplicación de los materiales también se identifica una diferencia, el ángulo
de aplicación del material bituminoso para todos los tratamientos en general (aunque esto únicamente
se identificó en los estados de Arizona y Minnesota). Este tipo de especificaciones no se presentan en
Colombia.
La tercera diferencia se refiere a los procesos de compactación. La única diferencia es que en las
normativas estadounidense hacen énfasis en un número recomendado de pasadas de los equipos, cosa
que no se ocurre en la normativa INVIAS.
Para finalizar, se establecen diferencias en cuanto a los periodos de tiempo que se debe dejar
transcurrir tras aplicar capas precedentes y abrir la vía al tráfico. Los parámetros colombianos son
visuales y dependen de valores de tiempo y curado, mientras que en las normativas estadounidenses
se hace una inspección de textura mediante ensayos rudimentarios que establecen curados y tiempos
óptimos de aplicación.
45
En relación al proceso post constructivo en las normativas estadounidenses y colombiana
presenta más diferencias que similitudes.
La primera diferencia importante es que la inspección del producto terminado en la normativa
colombiana se realiza mediante ensayos de resistencia al deslizamiento mediante el péndulo británico
y ensayos de profundidad de textura por medio de ensayo de círculo de arena. La inspección
estadounidense se realiza mediante inspecciones netamente visuales en las que identifican la
uniformidad y curado.
Por otra parte, la normativa colombiana brinda valores mínimos de aceptación para la textura y
resistencia al deslizamiento, cosa que no se exige en las normatividades estadounidenses dado que la
inspección es netamente visual.
En tercera instancia, aunque la normativa estadounidense concuerda con la colombiana en cuanto
a cada cuanto deben hacerse las inspecciones finales, en Colombia se enfatiza en el tipo de inspección
según el tipo de sección y valores admisibles según el tipo de tráfico esperado.
La primera similitud en cuanto al proceso post constructivo es que para ambas normativas
sugieren cada cuánto es recomendable realizar inspecciones sobre el producto terminado.
Adicionalmente, las normativas estadounidense y colombiana coinciden en la inspección de las
propiedades de los materiales empleados una vez estos son aplicados sobre el pavimento. No obstante,
éstas difieren en cuanto a las cantidades que se deben ensayar y la frecuencia con que se deben realizar
las verificaciones.
46
6. EXPERIENCIAS EN TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
EN COLOMBIA
Uno de los objetivos de este proyecto es realizar un diagnóstico no sólo en cuanto a la normativa
existente sino también respecto a la situación actual en el mercado de los tratamientos superficiales
en el país. Con este objetivo y como se mencionó previamente, se entrevistaron ingenieros con dos
tipos de perfiles. El primer perfil consistía en ingenieros que se desempeñen o hayan desempeñado
en el campo de tratamientos superficiales. Estas personas deberían tener conocimientos técnicos tanto
del diseño como de la construcción de los tratamientos que hubiesen realizado. El segundo perfil
consistía en buscar ingenieros o personal que aunque no tuvieran un conocimiento técnico de los
tratamientos, tuvieran conocimiento de los mismos y que estuvieran inmersos en este. Con base en el
estudio realizado y en la información brindada por los profesionales, se realizó el análisis presentado
en el presente capítulo.
6.1 Experiencias acerca de diseño, aplicación y normativa de tratamientos
superficiales en Colombia
Como se mencionó previamente, se realizaron una serie de encuestas a ingenieros civiles que o bien
tenían un conocimiento técnico detallado en tratamientos superficiales, o no lo tenían, pero estaban
inmersos en este campo. Para los propósitos de este literal se plasmará el conocimiento adquirido en
cuanto a temas técnicos en cuanto a diseño, construcción y mantenimiento de tratamientos
superficiales en Colombia.
6.1.1 Diseño de tratamientos superficiales
En primer lugar, se tratará el tema del diseño de los tratamientos superficiales. Un ingeniero dedicado
al diseño y construcción de tratamientos superficiales desde hace más de once años relató cómo se
realiza el proceso de diseño. En primera instancia, el diseño se realiza en función de la emulsión
asfáltica ya que, a su criterio, es el material que mayor influencia tiene en el comportamiento y
desempeño del tratamiento. El diseño consta de dos etapas, la primera consiste en la caracterización
del material disponible como agregados, llenantes o la base de la emulsión asfáltica y la segunda y
más importante es el diseño de la emulsión.
La primera etapa consta de la caracterización de los materiales granulares. Según el ingeniero
que brindó esta información, los únicos parámetros que se chequean minuciosamente para los
agregados son el cumplimiento de los requisitos de equivalente de arena y de las granulometrías, los
cuales son establecidos por la normativa INVIAS. Los demás requisitos establecidos por la norma se
suponen como cumplidos, dada la experiencia que se tiene de los materiales obtenidos de las canteras
de su elección. Para el diseño del tratamiento es fundamental conocer y garantizar el cumplimiento a
los requisitos de equivalente de arena y granulometría, ya que en buena medida el desempeño de la
mezcla depende de estos parámetros.
47
La segunda consta del diseño de la emulsión asfáltica, el cual se realiza de acuerdo a las
características de los agregados y de la granulometría. Esta etapa consolida el tipo de emulsión a
emplear y si requiere o no la implementación de polímeros. El empleo de polímeros es clave según
los diseñadores, ya que, dadas las condiciones de las emulsiones, es difícil que cumplan con los
requisitos y a la vez muestren un buen desempeño en campo.
6.1.2 Aplicación de tratamientos superficiales
El proceso de aplicación que se caracteriza como único es el de aplicación de Microsuperficies y
Lechadas Asfálticas Según la experiencia de Carlos García, un ingeniero que cuenta con experiencia
en la implementación en campo de tratamientos superficiales tipo Microsuperficies, es de vital
importancia la calibración previa y durante la aplicación del material. Esto se debe a que el equipo
que aplica la mezcla sobre el pavimento permite calibrar tasas de aplicación, velocidad de mezcla en
los compartimientos, temperaturas de almacenamiento y velocidad del camión. A criterio de Carlos
García, las condiciones que permite calibrar la máquina, es decir establecer los parámetros bajo los
cuales la máquina aplica y mantiene la mezcla, son factores fundamentales para que el tratamiento
tenga el desempeño esperado, por lo que es muy importante asegurarse de cumplir con estos factores.
6.1.3 Normatividad Colombiana
Al realizar las entrevistas a los ingenieros con conocimientos técnicos acerca de tratamientos
superficiales de pavimentos, se corroboró que cuentan con un conocimiento apropiado de la
normativa a la que están sujetas estas técnicas. Tres ingenieros con vasta experiencia en tratamientos
superficiales, respondieron acertadamente las preguntas relacionadas con ensayos y requisitos sobre
materiales, especificaciones técnicas y metodología de aplicación de los tratamientos.
A quienes respondieron las entrevistas, se les preguntó sobre el conocimiento que poseían de
normativas estadounidenses. En la mayoría de los casos, los ingenieros no contaban con conocimiento
acerca de requisitos o exigencias, salvo de la normativa colombiana. Con excepción de un 20% de
los casos, se tenía conocimiento acerca de la reglamentación AASHTO M208 de emulsiones
asfálticas.
6.1.4 Particularidades de la concepción y desarrollo de tratamientos superficiales en
Colombia.
A partir de lo investigado y de los testimonios de los profesionales entrevistados, se obtuvo
información sobre algunas irregularidades comunes al momento de contemplar, solicitar, diseñar y
aplicar tratamientos superficiales en Colombia. Estas irregularidades se pueden definir como
parámetros de la normativa colombiana que no se cumplen explícitamente.
En primer lugar, se tuvo conocimiento de casos en los cuales la principal motivación por la cual
se implementaron los tratamientos superficiales, era con el fin de cumplir los índices de estado
establecidos contractualmente.
No obstante, se conoció que la aplicación de algunos de los tratamientos no siempre satisface los
requerimientos de estado del pavimento para que el proceso sea exitoso. En particular, se conoció un
caso en una concesión vial en donde el pavimento se encontraba comprometido por fatiga tras dos
48
años de construida la vía. Los encargados de su administración y construcción solicitaron realizar un
tratamiento de Microsuperficie en un área total de 110,000 m2, con el fin de mitigar el daño y cumplir
con los índices de estado exigidos en el contrato. Naturalmente, bajo estas condiciones, el desempeño
del tratamiento no va a ser el esperado.
Adicionalmente, aunque los entrevistados tenían un conocimiento muy profundo sobre la
normativa y lo que ésta solicita, se obtuvieron testimonios sobre la dificultad de cumplir en el 100%
con los requerimientos de la misma. Según quien relataba, esto se debe a que los ingenieros del país
han adquirido un importante conocimiento empírico que les permite optimizar el desempeño del
tratamiento empleando algunos pocos parámetros que no satisfacen por completo la normativa. Dos
ingenieros que se dedican a la aplicación en campo de tratamientos superficiales, corroboraron que,
en efecto, hay ocasiones en que los diseños se salen en algunos parámetros de la normativo dado que,
según su experiencia, el desempeño del tratamiento es mejor cuando se modifican ligeramente los
límites de las granulometrías.
6.2 Mercado de tratamientos superficiales en Colombia
Dada la versatilidad y relevancia de los tratamientos superficiales en proyectos viales, es importante
determinar el estado del mercado en el país. Con el fin de entender el comportamiento del mercado
de estos tratamientos, se indagó sobre este tema a profesionales con conocimiento sobre de la
evolución, desarrollo actual y proyección de los tratamientos superficiales mediante emulsiones
asfálticas. Las conclusiones de dicha indagación se presentan en las siguientes subsecciones.
6.2.1 Evolución del mercado de tratamientos superficiales
Los tratamientos superficiales se han venido desarrollando hace aproximadamente 18 años tiempo en
el país. Según los testimonios de quienes respondieron a los interrogantes sobre la evolución de estas
técnicas, a finales de la década de los 90 se hacían únicamente tratamientos de riego negro o
tratamientos superficiales simples y dobles. Esto ocurría porque no se tenía el conocimiento técnico
suficiente sobre cómo realizar tratamientos más complejos tales como Microsuperficies o Slurry Seal,
además de no contar con los equipos necesarios.
Los trabajos de Microsuperficies y Slurry se empezaron a realizar hacia el año 2003 en pequeñas
proporciones y en tramos y proyectos pequeños. Más adelante, éstos se empezaron a implementar en
proyectos más grandes, tras las buenas experiencias adquiridas en los años previos y a la llegada de
las vías de tercera y cuarta generación en el país.
Según el criterio de un ingeniero experto en el tema, lo que permitió impulsar y desarrollar la
implementación de tratamientos superficiales a gran escala y con procesos cada vez mejores fue la
necesidad de tener vías en mejores condiciones y con mayores periodos de vida útil para concesiones
viales o tramos de alta importancia. Además de esto, la evolución exponencial de la demanda de los
tratamientos superficiales, hizo que fuera imperante minimizar costos y hacer más eficientes los
trabajos, por lo que se empezaron a implementar en mayor medida tratamientos que involucraran
emulsiones asfálticas. Esto debido al ahorro en gastos de energía por sus ventajas de trabajo a
temperaturas más bajas que el asfalto convencional y por la facilidad (en ciertos aspectos, no todos)
de su manejo en campo.
49
6.2.2 Situación actual del mercado de tratamientos superficiales
El mercado actual de tratamientos superficiales se ha fortalecido en los últimos años, en especial
desde el inicio de los proyectos de cuarta generación. Esta sección abarcará el comportamiento del
mercado actual desde una perspectiva industrial a gran escala en el país.
Actualmente, los tratamientos superficiales como Sello Arena-Asfalto, riegos negros y
tratamientos superficiales simples y dobles de realizan únicamente en la red vial secundaria y
terciaria, mientras que las Microsuperficies y Lechadas Asfálticas/Slurry Seal se realizan en la red
vial primaria únicamente.
Según un ingeniero con experiencia en el diseño de tratamientos superficiales, se ha dejado de
implementar el riego negro para dar paso a tratamientos más complejos como los tratamientos
superficiales dobles, Microsuperficies y Lechadas Asfálticas. Según su testimonio, en la compañía en
la cual se desempeña, se realizan en mayor medida trabajos de Microsuperficies por las siguientes
razones:
Las ventajas constructivas de la aplicación del tratamiento por medio de una máquina que
mezcla y aplica todo el material a las tasas y condiciones que se deseen, hace que intervenir
un tramo sea 5 veces más rápido que lo que tardaría por medio de tratamientos
convencionales.
La rapidez y maniobrabilidad mencionadas previamente permite que se hagan trabajos de
mayor extensión cumpliendo a cabalidad con los tiempos de apertura exigidos más
fácilmente.
Hay una mejor relación beneficio/costo frente al Slurry Seal, en términos de costo por metro
cuadrado y extensión de vida del pavimento.
Cabe aclarar que los motivos mencionados anteriormente no sólo benefician al contratista a cargo
de los tratamientos sino a la compañía que solicita dichos trabajos.
Según una ingeniera conocedora del mercado, las compañías más fuertes en el mercado de los
tratamientos superficiales en la actualidad son IncoAsfaltos, Humberto Quintero y MPI, las cuales
son, además, las grandes compañías asfalteras del país. Según los testimonios de ingenieros con
experiencia en este campo, la compañía MPI parece contar con la mayor experiencia en este tipo de
procesos.
Según se obtuvo conocimiento, para el mes de mayo de 2016, esta compañía había realizado
trabajos de tratamientos superficiales (80% de ellas Microsuperficies) en las concesiones de
CoviAndes, Autopistas del café, Autopistas de los llanos, San Simón, Autopista Bogotá-Girardot,
CoviAndes nuevamente (2012), Autopistas de Santander, Conseción vial Valle del Cauca, Autopistas
del Café nuevamente (2014), Ruta del sol tramo Villeta- Puerto Salgar y San Rafael. De hecho, se
tiene conocimiento que desde el año 2007 hasta el año 2014, esta compañía había aplicado 3´000.000
m2 de tratamientos superficiales en 14 departamentos, lo cual es evidencia de la evolución de la
optimización de los tratamientos desde la experiencia.
En relación a los tratamientos desarrollados a pequeña escala, se pudo determinar que únicamente
se hacen tratamientos simples, dobles y riegos negros. Según un ingeniero conocedor de estos
tratamientos, esto se debe a que la implementación, mantenimiento y acople de equipos como los
50
empleados para Microsuperficies o Lechadas Asfálticas/Slurry son relativamente costosos y no se
justifica usarlos para tratamientos de corto alcance. De hecho, esto se comprueba al verificar que
algunas de las compañías en el mercado únicamente acepta trabajos de Microsuperficies en proyectos
de no menos de 100.000 m2, ya que según ellos no es justificable hacerlo en proyectos menores debido
al costo de traslado y mantenimiento de equipos y laboratorios.
6.2.3 Proyección y mercado futuro de tratamientos superficiales
Los tratamientos superficiales han venido evolucionando y lo seguirán haciendo con el tiempo. En el
concepto de los ingenieros entrevistados, el empleo de estos tratamientos va a seguir creciendo
rápidamente no sólo por los proyectos de cuarta generación que se encuentran en desarrollo, sino
porque ofrecen una alternativa de preservación y rehabilitación interesante para vías existentes. Esto
quiere decir que, aunque los proyectos nuevos se retengan o no se hagan más, el mercado actual no
bastará para satisfacer la demanda que se estima en el corto plazo en cuanto a mantenimiento de la
malla vial nacional.
Según los testimonios de un ingeniero que se desempeña en una compañía que ofrece estos
servicios, hay programados más de 1’200.000 m2 de tratamientos superficiales hasta el año 2021 a lo
largo del país. Por tal motivo, y teniendo en cuenta por seguro que la demanda crecerá más aún, la
compañía planea adquirir nuevas máquinas aplicadoras de tratamientos de Microsuperficies y Slurry
Seal para el año 2017. Esta y otro tipo de inversiones de gran valor monetario dejan ver que el
mercado futuro crecerá de forma acelerada y que en el país se vendrán grandes cambios en términos
de la implementación de tratamientos superficiales.
Otras compañías consultadas también ven próspero el mercado futuro de tratamientos
superficiales. Dado que se realizaron pactos de confidencialidad, no es posible mencionar los nombres
de estas compañías, pero se puede afirmar que hay algunas en Colombia que empiezan a realizar
grandes inversiones en equipos para tratamientos superficiales. Entre las inversiones se contempla la
renovación de los equipos de aplicación de materiales, compra de máquinas para Microsuperficies y
Lechadas Asfálticas/Slurry Seal, y la compra y adaptación de laboratorios portátiles entre otros. La
razón por la que se ha decidió realizar este tipo de inversiones es porque se proyectan a ser referentes
en tratamientos superficiales y esperan cubrir gran parte de la demanda existente e inexistente, dado
que, según sus proyecciones, esperan un crecimiento exponencial de la demanda de tratamientos a lo
largo del país.
Según uno de los ingenieros entrevistados, las necesidades de tratamientos superficiales no
podrán ser cubiertas a cabalidad con los recursos y la oferta que presenta hoy el país, bien sea porque
no habrá satisfacción directa de la demanda de forma efectiva y con resultados óptimos, o porque los
costos no podrían ser costeados por algunos sectores.
6.3 Retos a futuro
Según el testimonio de uno de los ingenieros entrevistados, la evolución de los tratamientos ha sido
difícil dado que en un inicio se presentaron casos poco exitosos, pero con el tiempo las técnicas se
han perfeccionado hasta garantizar productos de alta calidad y durabilidad. Estos problemas se los
atribuyeron en primera instancia a la falta de conocimiento acerca de los procesos en campo y en
51
segunda instancia a la complejidad de cumplir con las especificaciones requeridas debido a la
dificultad del manejo de las emulsiones y a las condiciones de oferta del mercado, que es limitada
dada la gran variedad de climas y temperaturas que hay en el país.
Según otro de los ingenieros consultados, hace más de 15 años dos de los problemas más grandes
en términos generales eran la falta de conocimiento técnico y la falta de conocimiento y control sobre
los materiales. A su criterio, estos problemas hicieron que se incurriera en improvisaciones, que
resultaron en procesos deficientes en cuanto al diseño y aplicación de los tratamientos. En estos
sentido, parece innegable que uno de los retos a futuro en este importante tema es contar con una
normatividad un poco más consistente a las necesidades del país, así como una serie de manuales (al
estilo estadounidense de Pavement Maintenance effectiveness, que son manuales de cada estado o
DOT que ilustran las mejores prácticas de tratamientos superficiales) o fuentes teóricas que se adapten
a las condiciones climáticas, de temperatura, de tráfico y de orden público del país.
Según los testimonios recogidos en este proyecto, el conocimiento por parte de los interventores
de los trabajos de tratamiento superficial en el país es todavía muy limitado. Esto da espacio a que
compañías con menos experiencia puedan improvisar en campo y no se cumplan a cabalidad con los
requisitos establecidos. Por tal motivo, parece ser imperante formar a los interventores para que
adquieran suficiente conocimiento técnico en este tema, para así promover mejores prácticas al
momento de supervisar la ejecución de los tratamientos.
52
7. Conclusiones.
Del trabajo realizado se puede concluir lo siguiente.
La motivación para llevar a cabo tratamientos superficiales en obras de infraestructura vial
es mantener las vías en óptimas condiciones para un mejor desempeño en periodos de tiempo
más largos.
Según quienes los realizan o se encuentran inmersos en este campo, la gestión racional de los
pavimentos es fundamental para un mejor aprovechamiento de los mismos en el país.
Una evaluación entre normativas permitió observar similitudes importantes en:
o Especificaciones para el cumplimiento de emulsiones asfálticas de rompimiento rápido
o Requisitos de cumplimiento de los agregados para todos los tratamientos superficiales.
o Semejanza en la granulometría para Lechada Asfáltica y Microsuperficie.
o Prácticas de proceso constructivo y de condiciones iniciales del pavimento.
o Características de los equipos de aplicación.
La evaluación entre normativas permitió observar diferenciar importantes en:
o Oferta de materiales para tratamientos superficiales como las emulsiones asfálticas.
o Presencia de emulsiones asfálticas aniónicas para la normativa estadounidense.
o Requisitos de cumplimiento para las emulsiones de rompimiento lento en los
tratamientos.
o Forma de inspección y aceptación del producto finalizado para todos los tratamientos.
o Calibración de equipos de aplicación para determinar la calidad del proceso
constructivo.
o Instrucciones o recomendaciones relacionadas con aspectos del proceso de aplicación y
compactación.
Aunque sobre el papel la normativa colombiana en cuanto a los requisitos de agregados es
más completa que la estadounidense, se pudo comprobar que típicamente sólo una pequeña
porción de los requisitos establecidos por el INVIAS son evaluados por los ingenieros
contratistas. La oferta de emulsiones asfálticas para tratamientos superficiales juega un papel
fundamental en cuanto a la calidad de los diseños y al cumplimiento de los requisitos
existentes en Colombia para estas técnicas.
Se obtuvo evidencia por parte de los profesionales consultados de la dificultad de cumplir la
normativa, puesto que, a su juicio, los tratamientos obtenidos al cumplir todas las normas no
optimizan el diseño de los tratamientos.
Las importantes inversiones en proyectos viales del país dan fe de que el país ha crecido en
términos de la aplicación de procesos de gestión de pavimentos. El crecimiento exponencial
de la demanda de tratamientos superficiales sugiere que se le está apostando a la gestión
responsable y óptima de la infraestructura vial, lo cual será fundamental para el desarrollo
del país.
53
Basándose en el crecimiento esperado de la demanda para mantener y preservar los
pavimentos del país, se espera un crecimiento importante en el mercado de tratamientos
superficiales en Colombia en los próximos años.
54
8. Referencias Bibliográficas.
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