Pruebas de resistencia en materiales de pavimentación

Es indispensable en cualquier proyecto de pavimentación contar con materiales de buena calidad que garanticen la resistencia de una obra.

Siempre se busca eficientar el transporte, la comunicación y la logística de un país, por lo que el control en la calidad de los materiales con los que se construyen los caminos por donde transitan millones de usuarios diariamente es muy importante.

Es por ello que en las obras viales durante todo su proceso constructivo es de suma importancia verificar las propiedades de cada uno de los materiales empleados y el desempeño de su combinación al conformar las distintas capas del pavimento.

La determinación de las propiedades y desempeño de los materiales se logra a partir de un conjunto de ensayos o pruebas establecidas precisamente para comprobar que dichos materiales funcionen correctamente de acuerdo a rangos, límites y/o valores estándares para condiciones similares o equivalentes.

Las pruebas pueden ser de clasificación, de control y de proyecto. Con las pruebas de clasificación se decide si los materiales se pueden utilizar en las capas estructurales. Con las pruebas de control se verifica que la obra cumpla con la estructuración racional de la sección transversal.

Las pruebas de clasificación que se realizan en los materiales pétreos y suelos son: granulometría, plasticidad, resistencia, expansión, valor cementante, densidad, adherencia con el asfalto y dureza. Para los productos asfálticos, las pruebas más comunes son: destilación, penetración, viscosidad, punto de encendido, asentamiento, demulsibilidad, carga de la partícula, y acidez.

Cuando una rueda se desplaza sobre una carretera, puede producir tensiones y deformaciones en cualquier punto de la estructura del pavimento, las cuales dependen de diversos factores. El pavimento puede instrumentarse para medir las tensiones y deformaciones que aparecen en distintas partes del mismo para una carga, en especial, las cargas que se consideran críticas.

Para cada capa, los puntos críticos y las variables de tensión y deformación son distintas, cosa que debe tenerse en cuenta a la hora de elegir el tipo de sensor y su ubicación. La deformación por tracción horizontal en el fondo de una capa bituminosa se considera la variable de respuesta más importante en los pavimentos flexibles. Por lo tanto, la instrumentación de las capas asfálticas se destina sobre todo a medir la tracción horizontal en el fondo de la capa bituminosa.

Las capas granulares y el terreno ceden principalmente por la acumulación de deformaciones verticales. De modo que, el objetivo primordial de la prueba es medir estas variables. También se instalan sensores de deflexión para medir la respuesta transitoria al paso de la rueda. Estos tensores se colocan en la parte superior de la capa de asfalto y se anclan al fondo del pozo de pruebas. Además, se instalan sensores para recopilar datos de variables medioambientales relacionadas con la carga como; temperatura, humedad, nivel freático, velocidad, posición transversal, entre otras.

Los resultados de laboratorio tienen como finalidad comprobar la calidad de los materiales y de los procesos constructivos en la obra.

Fuente: Instituto Mexicano del Transporte, SCT.