INTRODUCCION

El mantenimiento es Ia conservación y recuperación de una carretera en su condición original de construcción o en su condición subsiguientemente mejorada, y debe hacerse con el mínimo gasto e interrupción del tráfico.
El mantenimiento no solo preserva Ia superficie del pavimento, sino que también previene el desgaste acelerado. No debe considerarse como un recurso temporario, sino como una inversión en Ia estructura del pavimento y una garantía contra una renovación costosa del mismo.
Las tensiones que producen defectos menores están constantemente trabajando en todos los pavimentos. Tales tensiones pueden ser causadas por un cambio de temperatura o contenido de humedad, por el tráfico, o por pequeños movimientos en el suelo subyacente o adyacente. Las fisuras, baches, depresiones y otros tipos de fallas son Ia evidencia visible del desgaste del pavimento.
Detectar a tiempo y reparar los defectos menores es, sin lugar a dudas, el trabajo más importante realizado por los equipos de mantenimiento. Las fisuras y otras fallas superficiales, las cuales en los primeros estados son casi imperceptibles, pueden convertirse en serios defectos si no son reparadas rápidamente.
Después de detectar las fallas se debe hacer una investigación detallada para determinar qué clase de reparación necesitan. Estas reparaciones deben realizarse tan pronto como sea posible.
Una inspección en cada tramo y Ia limpieza de los sistemas de drenaje son las formas de mantenimiento preventivo. Si los drenes se mantienen sin obstrucciones se eliminan algunas de las mayores causas de daño del pavimento.
La emulsión asfáltica simple o modificada es el ligante idóneo para este tipo de trabajo por su versatilidad de formulación, que permite adaptar Ia emulsión a características específicas o marginales de los áridos.
Los procedimientos de mantenimiento para corrección de fallas en pavimentos asfálticos incluyen bacheo, sellado de grietas y superficies y recubrimiento de Ia superficie.

Bacheo

Es el método de reparación más difundido en el mantenimiento de carreteras y calles. Todos los pavimentos requieren bacheo alguna vez. Si los baches no ocurren por causas naturales, los producen los cortes y zanjas que origina el tránsito. Los defectos varían desde áreas agrietadas y abrasiones superficiales hasta baches profundos.

El bacheo requlere una supervisión experimentada y firme. Una reparación oportuna de las pequeñas fracturas ayudará a mantener bajos los costos porque una vez que el área colapsa, penetra el agua a Ia subrasante y Ia única solución es Ia reconstrucción completa del pavimento a un costo elevado.

Bacheos Profundos

Se usan para hacer reparaciones duraderas del pavimento. El material del área a ser reparada debe ser removido hasta Ia profundidad necesaria para alcanzar un soporte firme. Esto puede implicar Ia remoción de parte de Ia subrasante. La excavación debe además extenderse por lo menos 0.30m. dentro del pavimento en buen estado que circunda el área a ser bacheada. El bache debe tener sus cantos a escuadra y en forma rectangular. Una sierra de pavimento realiza un corte rápido y limpio. Las caras verticales reciben luego un riego de liga.
Si el piso del bache es una base granular, que es parte de Ia estructura del pavimento, deberá ser imprimada antes de colocar Ia mezcla asfáltica con emulsión para bacheo. Si Ia profundidad del bache se extiende hasta o dentro de Ia subrasante y se contempla Ia posibilidad de efectuar un bacheo asfáltico full-depth (profundidad total), entonces no es necesario un riego de imprimación, solo se aplicará un leve riego de liga.
Para obtener mejores resultados, el bache debe ser rellenado primeramente con una mezcla asfáltica densa, distribuída cuidadosamente para prevenir segregación. Si no se dispone de mezcla asfáltica, se rellena el piso del bache con un buen material granular de base. La parte de Ia superficie y Ia porción superior de Ia base que fue excavada pueden disgregarse en pedazos pequeños, mezclarse cuidadosamente y colocarse en el piso del bache.
Si Ia profundidad del bache es mayor que 0.15m., el relleno debe ser colocado en capas y cada capa debe ser compactada cuidadosamente. Un compactador vibratorio es excelente para baches pequeños. Para grandes áreas puede ser más práctico utilizar un rodillo. Se completa Ia reparación colocando una carpeta asfáltica superficial y compactándola posteriormente, dejando un pequeño bombeo en Ia superficie.

GRIETAS Y FISURAS

Causas y Reparación

Las grietas y fisuras aparecen de muchas formas. En algunos casos el tratamiento correcto puede ser el Ilenado de las fisuras simples, en otros puede ser necesaria Ia remoción completa del área afectada y corregir el drenaje antes de efectuar las reparaciones. Para realizar las mejoras adecuadas se debe determinar primero las causas del agrietamiento.

Grietas Piel de Cocodrilo

Son fisuras interconectadas formando una serie de pequeños bloques semejando Ia piel de un cocodrilo o un alambrado de gallinero. Generalmente están asociadas a una base granular fallada o a una subrasante elástica.
Como la fisuración piel de cocodrilo generalmente es causada por una base o subrasante saturada, Ia corrección debe incluir Ia remoción del material húmedo y Ia instalación de drenajes. Para reparaciones temporales pueden usarse parches superficiales. De cualquier modo las reparaciones deben realizarse rápidamente para que no ocurra un daño mayor al pavimento.

Fisuras de Borde

Son grietas cercanas al borde del pavimento, con o sin grietas transversales bifurcadas hacia las bermas. Las fisuras de borde son causadas normalmente por Ia falta de soporte lateral o de bermas del pavimento asfáltico. También pueden ser causadas por un asentamiento ó deformación del material de base subyacente al área fisurada. Esto puede ser el resultado de un mal drenaje, elevación de Ia humedad por heladas o contracción debido al resecado de Ia tierra circundante.
Para reparar las fisuras de borde se las debe rellenar con mortero asfáltico tipo slurry seal, a base de emulsión asfáltica. Si el borde del pavimento ha cedido, Ia superficie debe ser Ilevada a nivel con un material de bacheo constituído por mezcla asfáltica con emulsión.

Fisuras de Juntas

Existen dos tipos de fisuras de juntas. Una es Ia fisura en Ia junta de borde, que ocurre entre el pavimento y Ia berma y Ia otra es en Ia junta longitudinal entre carriles, que ocurre entre dos carriles adyacentes.
Una causa común de Ia fisuración en Ia junta de borde es el humedecimiento y secado o el congelamiento y deshielo alternativos por debajo de Ia superficie de Ia berma. Generalmente se produce por un drenaje pobre donde el agua es atrapada o escarchada sobre Ia junta entre el pavimento y Ia berma.
Las fisuras en las juntas entre carriles, por otro lado, son generalmente causadas por una débil unión o Iigazón entre las capas contiguas del pavimento o por falta de una adecuada compactación del empalme.
Cuando el agua es un factor contribuyente a Ia fisuración, lo primero que debe ser corregido es el drenaje. Estas fisuras deberan ser rellenadas con lechada de emulsión asfáltica (Slurry seal).

Fisuras de Reflexión

Ocurren en las capas superpuestas de asfalto y reflejan el tipo de fisura de Ia estructura inferior del pavimento. Se encuentran frecuentemente en capas superficiales de asfalto sobre bases de concreto de cemento Portland ylo bases tratadas con cementos.
Este tipo de fisuras son causadas por movimientos verticales u horizontales del pavimento por debajo de las capas de asfalto superpuestas, debido a las cargas del tránsito, temperatura y movimientos propios del terreno.
Si las fisuras de reflexión son menores de 3 mm. de ancho, se deben rellenar con emulsión asfáltica de rotura lenta sin diluir, cubriéndolas luego con arena. Las grietas más anchas que 3 mm. se deben rellenar con una lechada de emulsión asfáltica.
Fisuras de Contracción
Son grietas interconectadas que forman una serie de bloques grandes y usualmente con esquinas y ángulos agudos. Generalmente es difícil determinar si las fisuras de contracción son causadas por un cambio de volumen en Ia mezcla asfáltica, en Ia base o en Ia subrasante. Frecuentemente se generan por un cambio volumétrico de las mezclas de agregado fino y asfalto que tienen un alto contenido de asfalto de baja penetración. La ausencia de tráfico acelera las grietas de contracción de estos pavimentos.
La reparación consiste en Ia aplicación de un mortero asfáltico sobre toda Ia superficie que, por su consistencia semi-Iíquida, penetrará hasta lo más profundo de Ia grieta.

Fisuras de Deslizamiento

Son grietas resultantes de fuerzas horizontales producidas por el tráfico. Se deben a una falta de liga entre Ia capa superficial de Ia base y Ia superficie inferior de Ia carpeta. Esta falta de liga puede deberse a Ia presencia de polvo, suciedad ylo aceite al colocar el riego de liga o a un riego de liga deficiente o pobre.
El único medio efectivo para repararlas es removiendo Ia capa superficial desde los alrededores de Ia grieta hasta el punto donde existe una buena liga entre capas. Luego se bachea el área con una mezcla asfáltica con emulsión

DEFORMACIONES

Causas y Reparación

Es el resultado de Ia debilidad o del movimiento del suelo de Ia subrasante donde ha tenido lugar Ia compactación o donde se ha compactado Ia base. Puede o no estar acompañado de grietas, pero en cualquier circunstancia, produce un riesgo para el tráfico y permite Ia acumulación de agua, lo cual eventualmente empeora Ia situación.
Como cualquier otro defecto, este tipo de deformación tiene una causa y deberá ser determinada antes de aplicar una solución.

Ahuellamiento

Es la formación de estrías o surcos, son depresiones canalizadas que se desarrollan en las huellas de las ruedas en los pavimentos asfálticos. Pueden resultar de Ia consolidación o movimiento lateral bajo el tránsito en una o más de las capas subyacentes o por desplazamiento de Ia misma capa superficial. Se pueden desarrollar bajo tráfico en pavimentos nuevos que tuvieron muy poca compactación durante su construcción, o pueden producirse por movimientos plásticos en una mezcla que no tiene Ia estabilidad suficiente para soportar el tráfico.
La acción correctiva es Ia nivelación del pavimento o el relleno de los canales con mezcla asfáltica con emulsión modificada, previo riego de liga

Corrugaciones y Desplazamientos

Son una forma de movimiento plástico tipificado por ondas a través de Ia superficie del pavimento asfáltico. El desplazamiento es un movimiento plástico del que resultan ondulaciones localizadas en Ia superficie del pavimento. Ambos, contracciones y desplazamientos, ocurren generalmente donde el tráfico comienza ylo termina, o en colinas donde los vehículos frenan cuesta abajo.
Las corrugaciones y los desplazamientos ocurren además en mezclas de pavimentos asfálticos que carecen de estabilidad. Esto puede ser el resultado de exceso de asfalto, exceso de agregado fino o agregado redondeado o de textura superficial lisa.
Si el pavimento corrugado tiene una base de agregados con un tratamiento superficial fino, se debe escarificar Ia superficie, mezclarla con Ia base y recompactarla antes de Ia terminación. Si el espesor de Ia superficie fuera mayor a 5cm., las corrugaciones superficiales deberán ser removidas, para luego asfaltarlas nuevamente.

Depresiones

Son áreas localizadas de tamaño limitado que pueden o no estar acompañadas por fisuras. El agua se concentra en las depresiones, lo cual Ilega a ser no solamente una fuente de deterioro para el pavimento, sino también un peligro para los usuarios. Las depresiones son causadas por el tráfico más pesado que aquél para el cual fue diseñado el pavimento, o por métodos de construcción pobres o por asentamientos profundos de Ia subrasante.
Las depresiones deben ser Ilenadas con mezcla asfáltica y compactadas para reconstruir el área hasta el mismo nivel que el pavimento circundante.

Levantamientos

Es un desplazamiento del pavimento localizado hacia arriba debido a un hinchamiento de Ia subrasante o de alguna porción de Ia estructura del pavimento. La causa más común es Ia expansión por congelamiento en capas granulares por debajo del pavimento o en Ia subrasante. El levantamiento puede ser causado además por efecto del hinchamiento provocado por Ia humedad en suelos expansivos.
La acción correctiva consiste en la remoción del pavimento fallado y la excavación hasta la capa estructural del pavimento que ocasiona el problema, reponiéndola compactando capa por capa con material adecuado.

DESINTEGRACIÓN

Causas y Reparación

La desintegración es Ia rotura del pavimento en fragmentos pequeños. Esto incluye el desprendimiento de las partículas del agregado. Si no se detiene en los primeros estados, Ia desintegración puede progresar hasta que el pavimento requiera una reconstrucción completa. Los pozos y desprendimientos son dos de los tipos más comunes de los primeros estados de desintegración.

Pozos

Los baches son pozos en el pavimento con forma de vasijas de varios tamaños resultantes de Ia desintegración localizada bajo Ia acción del tráfico. Generalmente se producen por una debilidad en el pavimento como consecuencia de muy poco asfalto, de una película de asfalto muy fina, de exceso de finos o falta de ellos o drenaje pobre.
Los pozos frecuentemente aparecen cuando es difícil realizar una reparación permanente y se deben tomar medidas de emergencia. Los arreglos temporarios incluyen Ia limpieza del pozo y el rellenado con material de bacheo asfáltico premezclado. La reparación permanente se realiza ejecutando un bacheo profundo.

Desprendimientos

Es Ia pérdida sucesiva de material superficial por Ia abrasión del clima ylo del tráfico. Usualmente el agregado fino se desprende primero dejando marcas de pequeñas picaduras en Ia superficie del pavimento. A medida que continúa Ia erosión, las partículas mayores eventualmente se desprenden y el pavimento pronto tiene una apariencia áspera, típica de Ia erosión superficial. El desprendimiento es causado por métodos de construcción pobres, agregados de baja calidad o diseño pobre de Ia mezcla. El deterioro se detendrá aplicando a tiempo un riego de mortero asfáltico ante el primer indicio de desprendimiento.
Las superficies secas y afectadas por el clima normalmente requieren de un tratamiento superficial. Las medidas de emergencia incluyen un sello aplicado sobre Ia superficie del camino. Los tratamientos superficiales incluyen lechada asfáltica, riego de asfalto y arena, riego de asfalto y agregados, o un tratamiento superficial de mezcla en planta, dependiendo de Ia condición de Ia superficie y del tráfico.

SUPERFICIES RESBALADIZAS

Causas y Reparación

Exceso de Asfalto

El afloramiento o exudación es Ia presencia de exceso de asfalto o de una película del mismo en Ia superficie del pavimento. La exudación puede ser provocada por las capas de pavimento con mezclas ricas en asfalto, con riegos de sello inadecuadamente construídos, o con riegos de imprimación o liga muy abundantes. El tráfico con sobrepeso puede forzar o hacer salir el asfalto a Ia superficie del pavimento en tiempo cálido.
En muchos casos Ia exudación puede corregirse mediante repetidas aplicaciones de arena o piedras residuales del tamizado para absorber el asfalto en exceso. Si Ia exudación es ligera, el único tratamiento necesario puede ser una capa friccional de mezcla en planta o un riego de sello con agregados absorbentes.

Agregados Pulidos

Las partículas de agregados en Ia superficie del pavimento pueden gastarse bajo Ia acción abrasiva del tráfico. Esto incluye a las gravas sin triturar naturalmente lisas y piedra partida, que se deterioran rápidamente bajo el tránsito. Algunos tipos de gravas son naturalmente lisas y, si se usan en Ia superficie del pavimento sin haber sido trituradas, se convierten en factores de riesgo. Los agregados pulidos son completamente resbaladizos cuando están húmedos.
El único medio efectivo para reparar un pavimento con agregados pulidos es cubrir Ia superficie con un tratamiento resistente al deslizamiento. Debe aplicarse una delgada capa friccional de mortero asfáltico, un riego de arena o un riego de agregados. El agregado debe presentar buena resistencia a Ia abrasión.

PROBLEMAS DE LOS TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

Debido a los métodos de construcción, en los tratamientos superficiales pueden desarrollarse algunos defectos que no ocurren en otros tipos de pavimentos asfálticos. Esto incluye Ia pérdida de agregados de cubrimiento y el estriado del pavimento.

Pérdida de Agregado

Es el desprendimiento del agregado por acción del tráfico, dejando sólo el asfalto. Varios factores pueden causar Ia pérdida del agregado de cubrimiento:

  1. Agregado distribuído después que el asfalto se ha enfriado.
  2. Agregado distribuído con mucho polvo o húmedo.
  3. Agregado no compactado inmediatamente después de su distribución.
  4. Uso de rodillos de acero, éstos se apoyan sólo en los puntos altos del pavimento.
  5. Puesta en servicio al tráfico demasiado pronto.
  6. Contenido de asfalto insuficiente o agregado muy absorbente.

Para reemplazar el agregado perdido puede distribuirse una capa de arena caliente sobre el área afectada, Ia cual deberá ser inmediatamente compactada con rodillos neumáticos, de manera de asentarla en el asfalto.

Estriado Longitudinal

Son rayas delgadas y gruesas alternadas, que corren paralelas al eje o línea central del camino. En el momento de regar el asfalto, el riego no provee una cubierta uniforme y produce estriado longitudinal. Muchos factores pueden causar este efecto:

  1. Barra de riego no colocada a una altura correcta sobre el camino..
  2. Boquillas de la barra de riego no colocadas en el ángulo correcto o boquillas de tamaño inadecuado, obturadas ó defectuosas.
  3. Velocidad incorrecta de Ia bomba de asfalto.
  4. Asfalto demasiado frío o muy viscoso.
  5. Presión de bomba muy baja.

La única reparación satisfactoria del estriado longitudinal es cepillar Ia superficie y aplicar un nuevo tratamiento superficial. Es mucho más fácil prevenir este problema que corregirlo. El estriado se prevendrá con la observación de las recomendaciones hechas por los fabricantes del imprimador al operador, antes y durante su uso.

Estriado Transversal

Es una sección de líneas alternativamente delgadas y gruesas que corren atravesando el camino y que pueden transformarse en corrugaciones del pavimento. Es causado por Ia salida a chorro del asfalto desde Ia barra rociadora del imprimador. Esta salida a chorros puede producirse por pulsaciones de Ia bomba de asfalto debidas a partes desgastadas o desprendidas, a una velocidad inadecuada de Ia bomba o a una falla en el motor de Ia misma.
Nuevamente, Ia única solución satisfactoria es cepillar Ia superficie y aplicar un nuevo tratamiento superficial.

CONCLUSIONES

De todo lo antes expuesto concluimos que lo más importante es la conservación del patrimonio que representa la red vial mediante el mantenimiento preventivo, el cual demanda menor inversión que el mantenimiento correctivo, además de otorgar seguridad permanente para los usuarios.
El Estado Peruano que ejecuta las labores de mantenimiento preventivo y correctivo en la red vial nacional, está empezando a utilizar tecnologías modernas como geotextiles, estabilizadores de suelos, asfaltos modificados y emulsiones asfálticas. Es necesario que el Gobierno Central, por intermedio del Organo Rector Técnico Normativo, dinamice el uso de estas tecnologías exigiendo a las empresas consultoras a presentar proyectos modernos y no, como casi siempre, simplemente copias repetitivas de las tecnologías tradicionales que se vienen usando desde hace más de 50 años. Estas exigencias obligarían a todas las empresas a investigar contínuamente las aplicaciones de las últimas tecnologías, tal como lo vienen realizando muchos de nuestros paises vecinos. Si bien los costos de las nuevas tecnologías pueden ser mayores, en algunos casos, en la etapa inicial, se deberá también evaluar la relación costo-beneficio que implica la utilización de las mismas, al extenderse considerablemente los períodos de vida útil de nuestras vías.
Dentro de estas tecnologías modernas se encuentran las emulsiones asfálticas, las cuales no reemplazan al asfalto en caliente, así como este último tampoco reemplaza a las primeras. El empleo de cada una de estas tecnologías estará en función a las características de cada obra como son: Climas (humedad y temperatura ambiental, altitud y precipitaciones ), materiales pétreos, envergadura, etc.
La tecnología de asfalto en frío con rebajados (Cutbacks) sigue siendo utilizada en nuestro país lamentablemente, cuando en muchos paises ha sido totalmente prohibida por dos factores principalmente: La contaminación ambiental y el despilfarro energético que ocasionan sus solventes. Está científicamente demostrado que estos solventes inciden directamente en el deterioro de la capa de ozono.
La versatilidad de emplear emulsiones asfálticas para el mantenimiento vial consiste en que:

  • Se pueden utilizar casi con cualquier tipo de áridos, al poderse diseñar una emulsión específica para cada uno de ellos, lo cual no se puede realizar con otros asfaltos.
  • No requieren de calentamiento para su aplicación ni almacenaje.
  • Pueden mezclarse in situ y colocarse mecánica o manualmente, aun sobre superficies húmedas.
  • Los áridos húmedos no necesitan secarse para lograr adherencia al ligante.
  • Las mezclas preparadas pueden almacenarse por largos períodos de tiempo.
  • No presentan riesgos de incendio, toxicidad ni quemaduras para el personal.