Las mezclas asfálticas y su granulometría determinan el tipo de pavimento final según las necesidades del proyecto.
En la construcción de pavimentos para carretera se emplean mezclas asfálticas en donde se combinan agregados pétreos y un ligante hidrocarbonado.
Este ligante hidrocarbonado se refiere a un material con características adhesivas y que contiene betún o alquitrán cuando se habla de la construcción de pavimentos.
Estas mezclas pueden distribuirse en varias capas para mejorar el agarre y la sujeción.
Las mezclas asfálticas y su granulometría. Distribución en capas.
En primer lugar, encontramos la base sobre la que se asentará la carretera. Es el suelo en sí el cual puede ser de distintos materiales según la geología del lugar.
A continuación, se disponen varias capas con materiales que proporcionan al pavimento flexibilidad y resistencia.
La última capa es en sí el pavimento sobre el que se desplazarán vehículos y mercancías mediante transporte rodado. Se denomina a esta capa base asfáltica y se compone de asfalto, alquitrán y grava con distinta granulometría.
La grava puede ser de varios tipos y forma una mezcla con rocas de pequeño tamaño y diferentes texturas.
Esta mezcla en la base se compone de grava de mayor tamaño mezclada con tierra y arena fina. Después se prensa mediante compactadoras de gran tonelaje de manera continuada. El objetivo es conseguir una base de suelo sólido que no se desplace y permanezca asentado.
Las siguientes mezclas que se añaden consisten en capas con granulometrías más finas.
La última capa asfáltica también tiene varias subcapas. El criterio es similar a las capas anteriores compactadas. En este caso se dispone en la parte inferior de una mezcla de asfalto, grava de gran tamaño y alquitrán.
Sobre esta base se compactan entre una y dos capas más con granulometría menor. Con ello se logra una mayor firmeza en la sujeción, entre capas que da mucha estabilidad y solidez al conjunto pavimentado.
Por otro lado, su superficie cumple de manera óptima con las funciones de estabilidad y adherencia de los neumáticos que emplean los vehículos.
Proceso de asfaltado.
El asfalto es el componente que actúa como ligante en la mezcla de estas partículas. Mediante una temperatura alta este asfalto se licúa penetrando en todos los intersticios de la mezcla rocosa.
En el proceso de asfaltado la mezcla aún caliente se distribuye por el pavimento terroso ya compactado con anterioridad. Esta mezcla presentará una granulometría mayor y se compacta mientras está aún a temperatura alta.
La función de las máquinas compactadoras es la de eliminar el aire que se encuentra entre las partículas sólidas y el asfalto líquido. De esta manera se logra una mezcla sólida y compacta cuando se enfría.
Sobre esta primera mezcla asfáltica se distribuyen otras capas con granulometrías más finas cuando las primeras capas ya se han solidificado.
El conjunto final constituye una carretera o autopista de altas prestaciones en resistencia, seguridad y durabilidad.
Se calcula tanto su geometría como su composición química para que permanezca con mínimas alteraciones durante su vida útil.
Las mezclas asfálticas y su granulometría. Tipos de grava.
En las mezclas asfálticas se suele emplear cerca de un noventa por ciento de agregados pétreos.
El otro diez por ciento suele estar constituido por el ligante hidrocarbonado que se mencionaba al comienzo del artículo. En este diez por ciento se puede incluir polvo mineral en un cinco por ciento.
Los porcentajes adecuados, así como la inclusión de otros aditivos especiales en la mezcla son lo que determinará la calidad del resultado final.
También es muy importante acertar con tipo de grava y su granulometría más adecuada. No todos los materiales pétreos son iguales. En ellos hay grandes diferencias según su composición química y naturaleza mineral al igual que las hay en los distintos tipos de suelo.
Los materiales más comunes en la naturaleza son los de tipo granítico, tipo calizo y los sulfatos.
De aquí derivan una gran cantidad de derivados como son el cuarzo, el feldespato, carbonatos y yesos.
Mediante procesos geológicos que combinaron muchos de estos elementos durante millones de años, se lograron mezclas de toda clase en cuanto a su composición química y dureza.
Hay grandes regiones repletas de rocas de pizarra que son de origen metamórfico. Y también hay grandes colinas de arenisca, antiguas playas de mar y depósitos fluviales, ahora convertidos en roca.
Según la proporción de cuarzo que se pueden encontrar en las denominadas rocas ígneas surgirán distintos tipos.
Ejemplos de estos materiales son el basalto, el gabro, el pórfido, la diorita y la andesita. Otro material que abunda y que es geológicamente reciente es la lava volcánica.
Todos estos materiales pueden ser apropiados en su empleo como agregados pétreos para las mezclas asfálticas.
Las mezclas asfálticas y su granulometría. Innovación en agregados pétreos.
Emplear el grosor adecuado según las necesidades del proyecto de construcción para pavimentar es crítico para tener éxito.
Se innova constantemente en la elaboración de nuevas mezclas asfálticas. Y también se hace con el empleo de agregados pétreos con diferente granulometría en las distintas capas que conforman un firme.
Uno de los elementos con los que se experimenta es con la combinación de distintos agregados. Su mezcla en el agregado en distintos porcentajes puede resultar muy interesante para ofrecer un pavimento de alta calidad.
En estos estudios se realizan análisis de resistencia y fatiga de estos materiales según las condiciones climáticas del lugar. Se tienen en cuenta además su integración en la geología del lugar.
La geología puede variar bastante en los kilómetros que recorren los viales que deben ser asfaltados. Además, estudia su resistencia al impacto sísmico del lugar.
Obtención y procesado.
Existen numerosas plantas de extracción y clasificación de materiales para la construcción.
El elemento más demandado es la arena común que es una grava de cuarzo fina. También existe en distintas granulometrías según el lugar donde se haya extraído.
Por lo general son bancos de arena depositados en las márgenes de los ríos y valles mediante un proceso geológico natural. La erosión de los distintos sistemas montañosos, crean depósitos de materiales muy finos de distinta naturaleza.
Hay varias plantas para procesar estos áridos distribuidas por todos los territorios. Se suelen localizar en el mismo lugar donde se encuentran los depósitos.
Par acceder a este material se emplean grandes excavadoras y volquetes de gran tonelaje que actúan sobre la superficie del terreno blando.
Cuando se extrae este material se lleva a una planta de procesado en donde se filtra y criba para separarlo en diferentes grupos según su grosor.
En otros casos puede ocurrir que se trate de materiales duros y que deban ser extraídos en grandes canteras.
Para extraer estos materiales que pueden ser de tipo calizo o granítico, la industria minera se ayuda de explosivos. Con la detonación caen laderas enteras con rocas desmenuzadas que son más fáciles de transportar.
Estas rocas se introducen en unos molinos que las prensa con ayuda de unas muelas mecánicas. Estos mecanismos ejercen una presión gigantesca sobre las rocas que son trituradas.
Estos mecanismos ajustan el tamaño de estas prensas para obtener materiales con un grosor específico. El material final se puede procesar de nuevo haciéndolo aún más fino.