Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
Docente autor: Camilo Cano
Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
ÍNDICE 1.
Introducción ............................................................................................................................................ 4
2.
Métodos de Inspección de Pavimentos .................................................................................................. 6
3.
4.
2.1.
Introducción .................................................................................................................................... 6
2.2.
Inspección visual .............................................................................................................................. 6
2.3.
Otros procedimientos de inspección: ópticos, laser, termografía infrarroja y por ultrasonidos .... 7
Clasificación de Patologías en Pavimentos ............................................................................................ 13 3.1.
Patologías en pavimentos flexibles ............................................................................................... 13
3.2.
Patologías en pavimentos rígidos .................................................................................................. 37
Métodos de Reparación ........................................................................................................................ 58 4.1.
Consideraciones generales ............................................................................................................ 58
4.2.
Métodos de reparación para pavimentos rígidos ......................................................................... 59
4.3.
Métodos de reparación para pavimentos flexibles ....................................................................... 66
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1. Introducción El objetivo principal en el diseño y construcción de los pavimentos aeronáuticos es proporcionar la adecuada capacidad de carga o estructural de los mismos y la adecuada calidad superficial que permita la operación segura de las aeronaves en todas las condiciones meteorológicas. La vida útil de un pavimento con un adecuado programa de mantenimiento se puede estimar en 20 años. Por otra parte, de no invertir en su mantenimiento y conservación, los pavimentos pueden sufrir un progresivo deterioro motivado por varias causas. En algunos aeropuertos los pavimentos no fueron diseñados en su día para las aeronaves en servicio que operan actualmente por lo que, las cargas con las que fueron diseñados estos son inferiores a las que transmiten los tráficos actuales. Además, el número de despegues y aterrizajes se ha incrementado desde entonces. Consecuentemente, estos dos factores pueden acortar la vida de un pavimento. Del mismo modo, fallos frecuentes en la estructura de un pavimento pueden ser debidos a la erosión de la superficie, efectos de fatiga o asientos diferenciales en las capas inferiores del firme durante un periodo largo en el tiempo. Hay que señalar que los defectos estructurales de un pavimento, de no tomar acciones correctoras, acaban manifestándose en la superficie. A la inversa, deterioros superficiales pueden generar fallos estructurales, si no se adoptan igualmente medidas que los impidan. Es por esto que las evaluaciones de la capacidad portante de un firme deben ir asociadas a evaluaciones superficiales para evaluar de manera óptima el estado estructural de un pavimento. Una incorrecta implantación de un sistema de mantenimiento en las etapas más tempranas de la vida de un pavimento puede incurrir en reparaciones más extensas y costosas a largo plazo. En un aeropuerto esta “negligencia” no sólo es costosa en la ejecución material de las reparaciones sino también en el tiempo en el que la infraestructura permanece cerrada al tráfico de aeronaves. La detección temprana a través de una correcta evaluación superficial y la reparación de los defectos encontrados es el procedimiento de mantenimiento más importante. Por ejemplo, fisuras
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y otros defectos superficiales, que en su etapa temprana de formación son casi imperceptibles, pueden evolucionar en fallos serios sin no son reparadas. Asimismo el coste de reparación en ese estadio es de un orden de magnitud mucho menor que el coste que supone realizar una actuación en la estructura del firme. Por último, el empleo de materiales de baja calidad, métodos de ejecución o ejecuciones de obra deficientes, pueden acelerar el proceso de envejecimiento y deterioro de un pavimento. Consecuentemente en los aeropuertos existe un requisito continuo de implantar mantenimientos rutinarios, rehabilitaciones y modernizaciones de los pavimentos existentes con el fin de que la operatividad del aeropuerto no se vea reducida en ninguna circunstancia.
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2. Métodos de Inspección de Pavimentos 2.1. Introducción Básicamente existen dos tipos de evaluación superficial de la superficie de los pavimentos de los aeropuertos. La primera, que se desarrollará extensamente en el siguiente capítulo, trata de determinar los parámetros indicadores del nivel de seguridad y confort de un pavimento aeronáutico que son el coeficiente de rozamiento, la textura y la regularidad superficial. La segunda, que se desarrolla en este capítulo, trata de evaluar los defectos o deterioros superficiales de los pavimentos con una doble finalidad. Una, la de detectar los defectos en el pavimento y determinar su alcance y discernir si son reflejo de un fallo estructural o simplemente fallos superficiales. La segunda es poder determinar el espesor equivalente de una capa de pavimento, que depende del estado en el que se encuentra esa capa, con la intención de poder calcular, según el método, el Número de Clasificación de pavimentos, PCN.
2.2. Inspección visual La inspección visual es actualmente el método de inspección superficial de pavimentos más usado y que probablemente de mejores resultados. Los inconvenientes que se suelen atribuir a la inspección visual son el bajo rendimiento, la afección a la operatividad de las aeronaves junto al riesgo del inspector y el grado de subjetividad que puede tener. Respecto a las anteriores inconvenientes, y en su defensa, cabe comentar que una inspección visual puede ser lenta si se persigue localizar y registrar con detalle deterioros que con otro medio serían imposibles de percibir como pequeñas fisuras o desprendimientos. Respecto a la afección a la operatividad, lo que se suele hacer es hacer coincidir estas actividades con otras programadas por el aeropuerto en franjas horarias donde la afección sea mínima o nula.
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Por último, la subjetividad siempre existe en cuanto que alguien tiene que interpretar cualquier resultado emitido por un equipo o máquina. La subjetividad decrece con la experiencia y formación de la persona que inspecciona. A favor de la inspección visual, se puede argumentar que no presenta alguno de los inconvenientes de otros procedimientos ópticos, de ultrasonidos o infrarrojos como la falta de resolución, la dificultad para la detección automática de grietas finas, la reducción de fiabilidad cuando la superficie esté mojada o análisis lentos y complejos.
2.3. Otros procedimientos de inspección: ópticos, laser, termografía infrarroja y por ultrasonidos 2.3.1. Inspección por sistema óptico El sistema consta generalmente de los siguientes componentes: 1) El sistema GPS/GIS que se encarga de posicionar vía satélite las coordenadas de la imagen del pavimento tomada, codificarla y referenciarla en la base de datos. 2) Un sistema de grabación de imágenes formado por una cámara digital y una Cámara V8. 3) Un sistema mezclador de imágenes. 4) Una aplicación software de tratamiento y grabación de imágenes.
3.1 Esquema funcionamiento sistema óptico
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3.2 Principales componentes sistema óptico
3.3 Distintos vehículos de un sistema de inspección óptico
2.3.2. Inspección por sistema laser Existen sistemas de recogida automática de datos que combinan la tecnología láser con la grabación óptica. El sistema modular instalado en un vehículo, está formado por un conjunto de instrumentos precisos para la auscultación de los pavimentos y un software que procesa toda la información recopilada, y ofrece los resultados obtenidos en las mediciones de manera útil para los usuarios. Los módulos que componen este sistema integral son los siguientes: 1) Vídeo digital: Este módulo permite la toma de imágenes en los trayectos que efectúa el vehículo. Puede llevar hasta 6 cámaras digitales de alta definición orientadas en distintos ángulos. Se pueden capturar imágenes en los intervalos definidos por el usuario basado en
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los impulsos recibidos por el instrumento de medición que incorpora el sistema llamado DMI. 2) DMI: Es el Instrumento de Medición de Distancia. Evita la posible corrupción de los datos recopilados debido a los cambios de velocidad. 3) Geometría: Permite medir la curvatura, el gradiente, la pendiente de caída y transversal del firme. 4) GPS: se utiliza para proporcionar el posicionamiento de cada uno de los puntos de medición. 5) Láser SDP: es un sistema de medición longitudinal del perfil del firme en tiempo real y calcula el índice de rugosidad. 6) Láser XVP: Utilizado para medir el perfil transversal del firme con el fin de calcular la profundidad de las huellas (o roderas). 7) Vídeo de pavimento: Permite registrar imágenes del pavimento por el que se conduce y almacenar esas imágenes 8) POS LV: Es el sistema de orientación para vehículos terrestres que permite ubicar el vehículo aun cuando falla la señal de los satélites GPS. 9) Textura: este sistema permite medir el drenaje y la resistencia al deslizamiento de la superficie del pavimento. Utiliza láseres para la medición y durante la recolección de datos, el operador puede revisar en tiempo real datos de textura.
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3.4 Sistema ARAN 9000 comercializado por la empresa Fugro Roadware
2.3.3. Inspección por termografía infrarroja Una de las aplicaciones de la termografía infrarroja en la inspección de pavimentos en aeropuertos ha sido comprobar el grado de adhesión entre capas en un pavimento flexible. Este método consiste en la diferencia de temperatura superficial entre las zonas del firme donde las capas de aglomerado están bien adheridas y las zonas del firme donde las capas de aglomerado no están bien adheridas. Como el calor transferido se retiene entre las capas que no están bien adheridas debido al aire que existe entre ellas, la temperatura superficial del aglomerado en esa zona decrece durante la noche y se incrementa durante el día comparado respecto a las zonas del firme que presentan buena adherencia. A nivel de ejecución se zonifica las zonas de la pista que se quiere inspeccionar en cuadrículas de 50 cm x 50 cm y se comprueban las temperaturas cada 30 minutos en una noche, para posteriormente analizar dónde se han producido las diferencias de temperaturas para localizar los posibles puntos de falta de adhesividad.
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3.5 Localización de falta de adhesividad por termografía
3.6 Localización de falta de adhesividad por termografía
2.3.4. Inspección por ultrasonidos Una de las aplicaciones en el análisis del estado de un pavimento mediante la técnica de ultrasonidos es detectar la el estado de fisuración del firme. Mediante esta información se puede realizar un seguimiento del proceso de avance en profundidad de estos deterioros y la intervención en el momento más apropiado para conseguir mantenerlos confinados como fisuras de profundidad parcial en la capa superficial más fácilmente accesible y reparable, de manera que pueda prolongarse la durabilidad y funcionalidad del firme y reducir los costes generalizados de su ciclo de vida.
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El método consiste en comprobar la velocidad o de tiempo de transmisión del pulso ultrasónico sobre una superficie de un firme no dañado, de manera que se obtiene un coeficiente de transmisión de la señal, siendo este coeficiente de transmisión distinto cuando el firme presenta fisuras en su interior, posibilitando la detección, identificación y calibración de estas. La hipótesis de trabajo es que la propagación de la onda longitudinal se realiza siempre por el camino más corto, tratando de esquivar en profundidad la discontinuidad superficial. Cuanto mayor es el tiempo transcurrido, mayor ha sido la distancia recorrida por la onda y por tanto mayor la profundidad que alcanza la discontinuidad o fisura.
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3. Clasificación de Patologías en Pavimentos 3.1. Patologías en pavimentos flexibles 3.1.1. Grietas y fisuras De forma general, las fisuras y grietas en los pavimentos asfálticos son causadas por una reflexión en la superficie de una inestabilidad en las capas de cimiento, contracciones en la superficie, expansiones y contracciones térmicas de la superficie, juntas mal ejecutadas o por reflejo de otras grietas. Se suele definir como fisura cuando la línea de discontinuidad presenta una abertura o ancho medio menor de 0,5 mm, siendo una grita cuando el ancho es superior. 3.1.1.1. Fisuras y grietas longitudinales y transversales
Descripción: Las grietas y fisuras longitudinales son paralelas al eje central longitudinal de la pista o calle de rodaje, mientras que las transversales se extienden a lo largo del pavimento de manera perpendicular al eje central o dirección del extendido.
3.7 Fisuras y grietas transversales
Localización: Pueden darse a lo largo de todo el pavimento.
Causas: Las fisuras y grietas longitudinales y transversales son causadas por esfuerzos de retracción y contracción de la superficie de asfalto. La retracción de la superficie es
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debida por la oxidación y el envejecimiento del pavimento, mientras que la contracción es debida a gradientes térmicos. Asimismo las fisuras y grietas longitudinales pueden aparecer con una mala ejecución de las juntas de extendido.
Severidad:
Baja: Son catalogadas como grietas con severidad baja cuando la superficie media o ancho alrededor de la misma es menor de 6,4 mm. Estas grietas tienen poco riesgo de astillamiento o ninguno (poco riesgo de provocar un FOD (Foreign Object Debris) para los motores de las aeronaves. Las grietas se pueden rellenar o no. Las grietas no rellenables pueden tener un ancho medio de 6,4 mm o menos. Las grietas rellenables pueden presentar cualquier ancho pero en este caso el material de relleno está en buenas condiciones. Media: Son catalogadas como grietas con severidad media cuando la superficie media o ancho alrededor de la misma está comprendido entre de 6,4 mm y 25,4 mm. Se pueden dar también las siguientes circunstancias: las grietas están moderadamente astilladas (algún riesgo de FOD) o las grietas no están astilladas pero el material de relleno está en malas condiciones. Alta: Son catalogadas como grietas con severidad alta cuando la superficie media o ancho alrededor de la misma es mayor de 25,4 mm. En este caso las grietas sí que presentan un riesgo de provocar un FOD.
3.8 Severidad baja
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3.9 Relleno correcto de grietas
3.10 Severidad baja
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3.11 Severidad alta
3.12 Fallo en el material de relleno
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3.13 Severidad alta 3.1.1.2. Fisuración y agrietamiento múltiple o por fatiga
Descripción: Este tipo de defectos consiste en fisuras o grietas interconectadas formando bloques rectangulares asemejando una piel de cocodrilo. La grieta se inicia en la parte inferior del asfalto (base estabilizada o granular) donde las tensiones de tracción son mayores bajo la carga de una rueda. Las grietas se propagan a la superficie inicialmente como una serie de grietas paralelas. Después de la acción repetitiva de la acción del tráfico, las grietas se conectan formando piezas angulosas asemejando una piel de cocodrilo.
Localización: Las grietas múltiples o piel de cocodrilo se localizan sólo en zonas donde están expuestas a repetitivas cargas de tráfico como las roderas de las ruedas.
3.14 Severidad alta
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Causas: Son debidas a fallos por fatiga del pavimento flexible bajo repetidas cargas o por una excesiva deflexión de la superficie debido a unas capas inferiores del cimiento inestables o un cimiento débil. Este tipo de fallo en pavimentos flexibles se considera como grave.
Severidad:
Baja: Son finas y discurren paralelas unas a otras con ninguna o pocas interconexiones entre ellas. Las grietas no están astilladas. Media: Son evolución de las anteriores formando ya una malla de grietas que pueden estar ligeramente astilladas. Alta: La malla de grietas evoluciona siendo apreciables las piezas y están astilladas en los bordes. Algunas piezas se rompen bajo el peso del tráfico.
3.15 Severidad baja
3.16 Severidad media
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3.17 Severidad alta
3.1.1.3. Agrietamiento de bloque (block cracking)
Descripción: El agrietamiento de bloque son gritas interconectadas que dividen al pavimento aproximadamente en piezas rectangulares. Los bloques pueden tener un tamaño aproximado desde 0,3m x0,3 m hasta 3m x 3m.
Localización: El agrietamiento de bloque se suele dar en una extensión grande del pavimento y en zonas no expuestas al tráfico, siendo esta la diferencia frente a la piel de cocodrilo.
Causas: El agrietamiento de bloque está causado por la contracción del aglomerado y los ciclos diarios de temperatura que resultan en ciclos de tensión-deformación. No está asociado a cargas. La presencia del agrietamiento de bloque suele indicar que el asfalto ha sido dañado considerablemente. Difiere de la piel de cocodrilo en que esta última está formada por muchas piezas de tamaño pequeño y anguloso.
Severidad:
Baja: Los bloques están definidos por grietas que no están o muy poco astilladas, no presentando un riesgo FOD. Media: Los bloques están definidos por gritas moderadamente astilladas (algún riesgo FOD). Alta: Los bloques están perfectamente definidos y las grietas están severamente astilladas causando un riesgo FOD para los motores de las aeronaves.
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3.18 Severidad baja
3.19 Severidad media
3.20 Severidad alta 3.1.1.4. Fisuras y grietas por deslizamiento
Descripción: las fisuras y grietas por deslizamiento tienen forma de media luna o de luna creciente.
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Localización: Suelen darse donde hay una capa de aglomerado con baja resistencia o una pobre adherencia con la capa inferior. Generalmente discurren hacia la dirección del tráfico acabando en dos extremos alejados de la zona de tráfico.
Causas: Este tipo de grietas se producen por el efecto de frenadas o giros de ruedas que hacen deslizar la capa y deformarla.
Severidad: No se suelen definir niveles de severidad.
3.21 Grietas por deslizamiento 3.1.1.5. Fisuras y grietas por reflexión
Descripción: las fisuras y grietas por reflexión siguen el patrón de grietas del firme que tienen debajo. Suelen ocurrir en recrecidos de aglomerado sobre pavimentos de hormigón aunque también pueden reflejar grietas de otras capas inferiores de aglomerado.
Localización: Suelen cubrir todo la zona donde exista debajo un pavimento rígido u otro firme con grietas.
Causas: Son causadas por movimientos verticales u horizontales en el firme de debajo (generalmente hormigón) debido a expansiones y contracciones por temperatura y diferencia de humedad. No están relacionadas con un proceso de cargas, aunque el
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tráfico de aviones puede romper parte del aglomerado cerca de la grieta presentando un riesgo de FOD.
Severidad:
Baja: las gritas no presentan astillamiento y no presentan riesgo de desprendimiento (FOD) Media: algunas de las gritas presentan astillamiento o si están rellenas, el material de sellado está en malas condiciones Alta: las grietas presentan desprendimientos y suponen un riesgo FOD.
3.22 Grietas por reflexión
3.23 Grietas por reflexión
3.1.2. Defectos por desprendimiento 3.1.2.1. Descarnadura, peladura o desprendimiento (Raveling / Weathering)
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Descripción: Se trata de un desprendimiento que se manifiesta por una pérdida de áridos. Si el desprendimiento continua, algunas piezas más grandes se pueden separar y el pavimento muestra una apariencia áspera.
Localización: Zonas con tráfico pesado o zonas de paso continuo de las ruedas
Causas: La desintegración o desprendimiento en una mezcla asfáltica puede ser debida a una falta de compactación, a un insuficiente contenido de ligante en la mezcla o de baja calidad, a un problema de estabilidad de la mezcla o a haber realizado el extendido en condiciones meteorológicas adversas como lluvia o intenso frío.
Severidad:
Baja: los áridos y el ligante empiezan a desprenderse con poco o ningún riesgo FOD. El nº de áridos desprendidos en 0,83 m2 está ente 5 y 20. Media: algunos áridos ya se han desprendido y existe cierto riesgo FOD. La textura de la superficie es algo áspera. El nº de áridos desprendidos en 0,83 m2 está ente 21 y 40. Alta: algunos áridos ya se han desprendido y existe riesgo FOD. La textura de la superficie es muy áspera. El nº de áridos desprendidos en 0,83 m2 es mayor de 40.
3.24 Severidad baja
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3.25 Severidad media
3.26 Severidad alta
3.1.3. Defectos por deformación de la superficie La distorsión en pavimentos flexibles puede ser causada por un asentamiento del cimiento, por una insuficiente compactación de las capas inferiores, por problemas con la estabilidad de la mezcla, por una pobre adherencia con las capas inferiores o por la acción de heladas en la capa de base. 3.1.3.1. Huella (rutting)
Descripción: Una huella es una depresión superficial en la zona donde pisan las ruedas. Muchas veces sólo son perceptibles después de una lluvia llenándose la zona por donde discurren las ruedas con agua.
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Localización: Puede darse en zonas amplias de pavimento, en plataformas y calles de rodaje.
Causas: La huellas son debidas a una deformación permanente en alguna de las capas o la subbase. Generalmente son causadas por consolidaciones o un movimiento lateral del material debido a las cargas de tráfico. También pueden ser debidas a un período de tiempo corto entre la puesta en obra y el paso de tráfico o acciones fortuitas de herramientas.
Severidad:
Baja: cuando la profundidad de la huella es menor de 1/2 inch (1,25 cm). Media: cuando la profundidad de la huella está comprendida entre 1/2 inch (1,25 cm) y 1 inch (2,54 cm). Alta: cuando la profundidad de la huella es mayor de 1 inch (2,54 cm).
3.27 Severidad baja
3.28 Severidad media
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3.29 Severidad alta 3.1.3.2. Ondulaciones (Corrugation and shoving)
Descripción: Se denominan ondulaciones a los defectos consistentes en una serie de ondas transversales (perpendiculares a la dirección del tráfico) que dan a la superficie del pavimento la imagen de plegados sucesivos.
Localización: No son muy comunes en los pavimentos aeronáuticos.
Causas: Las ondulaciones pueden ser debidas a la falta de estabilidad de la mezcla, un defecto de adherencia entre capas, defectos de nivelación en las capas inferiores o esfuerzos tangenciales en zonas de frenado o aceleración.
Severidad:
Baja: cuando la diferencia entre la cresta y el valle es menor de 1/4 inch (0,62cm). Media: cuando la diferencia entre la cresta y el valle está entre 1/4 inch (0,62cm) y 1/2 inch (1,25 cm). Alta: cuando la diferencia entre la cresta y el valle es mayor de 1/2 inch (1,25 cm).
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3.30 Medición de las ondulaciones
3.31 Severidad alta
3.32 Severidad alta 3.1.3.3. Depresión (depression)
Descripción: Una depresión es una zona localizada del pavimento cuya superficie ha experimentado un descenso de nivel respecto al resto.
Localización: Las depresiones pueden ocurrir en cualquier parte y son fácilmente reconocibles después de una lluvia.
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Causas: Las depresiones pueden ser causadas por una falta de capacidad portante, degradación de las capas inferiores, problemas de drenaje o defectos de ejecución.
Severidad:
Baja: cuando la profundidad de la depresión es menor de 1/2 inch (1,25 cm). Podría causar hidroplaneo en superficies grandes. Media: cuando la profundidad de la depresión está comprendida entre 1/2 inch (1,25 cm) y 1 inch (2,54 cm). Es probable que cause hidroplaneo en superficies grandes. Alta: cuando la profundidad de la depresión es mayor de 1 inch (2,54 cm). Causa seguro hidroplaneo en superficies grandes.
23.33 Severidad baja
3.34 Severidad media
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3.35 Severidad alta 3.1.3.4. Hinchamiento (Sweeling)
Descripción: Un hinchamiento del pavimento se puede manifestar en la superficie mediante un bulto localizado, o bien por una onda gradual más extensa.
Localización: En cualquier parte del pavimento.
Causas: Los hinchamientos pueden ser causados por la acción del hielo en el suelo soporte, suelos expansivos, deformaciones plásticas de las capas bituminosas, burbujas de agua o aire en el aglomerado o por el empuje de la capa de hormigón si se ha hecho un recrecido sobre pavimento rígido.
Severidad:
Baja: el hinchamiento cuesta de identificar y tiene un efecto mínimo a la calidad de rodadura de las aeronaves. Media: el hinchamiento se puede identificar sin dificultad y puede afectar a la calidad de rodadura de las aeronaves. Alta: el hinchamiento se identifica sobradamente y afecta a la calidad de rodadura de las aeronaves.
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3.36 Severidad baja
3.37 Severidad media
3.38 Severidad alta
3.1.4. Defectos propios de la superficie 3.1.4.1. Exudación (bledding)
Descripción: la exudación consiste en la salida a la superficie de ligante de la mezcla. Presenta un aspecto brillante y pude resultar pegadizo.
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Localización: Puede ocurrir en cualquier parte del pavimento porque es un fallo de ejecución.
Causas: Las exudaciones pueden ser debidas a un exceso de betún en la mezcla, bajo contenido de huecos en la mezcla, pérdida de áridos superficiales o empleo de ligantes escasamente viscosos.
Severidad: No hay niveles de severidad. La exudación es destacable cuando afecta a la resistencia al deslizamiento.
3.39 Manifestación de exudación
3.40 Manifestación de exudación 3.1.4.2. Áridos pulimentados (polished aggregate)
Descripción: La superficie de pavimento con áridos pulimentados presenta un aspecto especular, cuando sólo quedan los áridos finos o cuando no hay áridos angulosos, perdiendo las adecuadas características de textura y resultando deslizante siendo una causa básica de niveles bajos de coeficiente de rozamiento.
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Localización: Zonas con tráfico pesado o zonas por donde circulan siempre las ruedas.
Causas: La causa de este estado puede ser debido al empleo de áridos inadecuados en la capa de rodadura (coeficiente de Pulido Acelerado-CPA bajos), la acción repetitivita del tráfico o el hundimiento de los áridos gruesos
Severidad: No hay niveles de severidad. El pulido de los áridos tiene que ser elevado cuando se cataloga como un defecto a reparar por la pérdida de rugosidad del pavimento.
3.41 Manifestación de áridos pulimentados
3.42 Manifestación de áridos pulimentados 3.1.4.3. Vertidos de aceites, combustibles y disolventes
Descripción: Vertidos de aceite, combustible u otros disolventes pueden provocar la degradación del ligante en los pavimentos flexibles
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Localización: Zonas de estacionamiento donde se produce el repostaje y en los apartaderos de espera en la cabecera de pista debido a las paradas con los tanques llenos.
Causas: La degradación del ligante es debido a la acción de los hidrocarburos y agentes disolventes.
Severidad: No hay niveles de severidad.
3.43 Vertido de combustible 3.1.4.4. Quemaduras
Descripción: En las pistas de los aeropuertos pueden encontrarse zonas localmente erosionadas por el efecto del chorro de los gases de los motores de las aeronaves.
Localización: En las cabeceras de las pistas
Causas: Los chorros de gases calientes de los motores carbonizan el ligante bituminoso presentando una superficie más oscura que el resto.
Severidad: No hay niveles de severidad.
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3.44 Muestra de quemadura 3.1.4.5. Depósitos de caucho
Descripción: Los residuos de goma que los neumáticos de las ruedas de las aeronaves van depositando en los sucesivos aterrizajes sobre la pista, puede hacer deslizante la superficie si no se actúa a tiempo.
Localización: En las zonas de toma de contacto de las pistas.
Causas: la goma vulcanizada de los neumáticos desde que deslizan hasta que empiezan a rodar.
Severidad: No hay niveles de severidad aunque es crítico eliminarlo cuando se pretende extender una nueva capa de asfalto encima.
3.45 Equipo de limpieza de caucho
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3.46 Equipo de limpieza de caucho
3.1.5. Otros defectos 3.1.5.1. Baches
Descripción: Son cavidades de forma generalmente redondeada.
Localización: En cualquier parte del pavimento
Causas: Pueden ser evolución de otro tipo de deterioro, por cargas de tráfico elevadas e incorrecto drenaje del pavimento o debidos a la intrusión de materiales extraños durante la etapa de ejecución
Severidad:
Baja: la profundidad del bache es menor de 25 mm Media: la profundidad del bache está entre 25 mm y 50 mm Alta: la profundidad del bache es mayor de 50 mm
3.47 Severidad baja
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3.48 Severidad alta 3.1.5.2. Parches
Descripción: Un parche es una zona del pavimento que ha sido sustituida por nuevo material que sustituye al antiguo.
Localización: En cualquier parte del pavimento
Causas: Motivos diversos de reparación
Severidad:
Baja: el parche está en buen estado y su funcionamiento es correcto Media: el parche está algo deteriorado y afecta la calidad del rodaje. Pude presentar cierto riesgo de FOD. Alta: el parche está totalmente deteriorado, afecta a la calidad del rodaje, presenta riesgo de FOD y ha de ser sustituido.
3.49 Severidad baja
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.50 Severidad alta
3.2. Patologías en pavimentos rígidos Básicamente se puede decir que hay cuatro tipos de patologías en los pavimentos rígidos: grietas y fisuras, defectos en las juntas, defectos de la superficie y defectos en la geometría.
3.2.1. Grietas y fisuras Las grietas y fisuras en los pavimentos rígidos suelen ser resultado de los esfuerzos de contracción y retracción o por el pandeo del pavimento. Sobrecargas, pérdida de capacidad portante del terreno fundación, cortes de juntas insuficientes o inapropiadas pueden ser otras causas de la aparición de grietas. 3.2.1.1. Grietas longitudinales, transversales y diagonales
Descripción: Estas grietas, que dividen a la losa en dos o tres partes, suelen tener su origen en una combinación de cargas repetitivas y esfuerzos de contracción.
Localización:
Longitudinales: a lo largo de la línea central Transversales: perpendiculares a la línea central Diagonales: alrededor o cerca de las esquinas
Causas: Suelen ser debidas a una combinación de cargas repetitivas y esfuerzos de contracción.
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Severidad:
Baja: las grietas no presentan astillamientos y no presentan riesgo FOD Media: las grietas presentan astillamientos y algún desprendimiento y la losa está dividida en tres partes Alta: las grietas presentan astillamientos y presentan fuertes desprendimientos y la losa está dividida en tres partes o más partes por grietas severas, presentándose un riesgo seguro de FOD.
3.51 Configuración de grietas longitudinales
3.52 Configuración de grietas transversales
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.53 Severidad media
3.54 Severidad alta 3.2.1.2. Grietas de esquina
Descripción: Una grieta de esquina es aquella que intersecta las juntas a una distancia de dicha esquina igual o menor que la mitad de ese lado y discurre en planos inclinados hasta interceptar las juntas.
Localización: Suelen discurrir en zonas de paso de las ruedas, especialmente en pistas y calles de rodaje.
Causas: La grieta de esquina se produce generalmente por la combinación de cargas repetidas con pérdida de soporte. Asimismo, esa pérdida de soporte pude ser causada por bombeo de material o por falta de transferencia de la junta.
Severidad:
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
Baja: las grietas no presentan astillamientos, no hay materiales sueltos y no presentan riesgo FOD. Si la grieta esta rellena, entonces el material se encuentra en buen estado. El área comprendida entre la grieta y las juntas no está astillada. Media: las grietas presentan astillamientos y algún desprendimiento, tanto si la grieta está rellena como si no. Si la grieta está rellena, el material presenta alguna deficiencia. El área comprendida entre la grieta y las juntas está dividida en dos partes. Alta: las grietas presentan astillamientos con pérdidas y desprendimientos de partículas. El área comprendida entre la grieta y las juntas está severamente desprendida. Existe riesgo seguro de FOD.
3.55 Severidad baja
3.56 Severidad media
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.57 Severidad alta 3.2.1.3. Grieta de borde o grieta “D” (Durability "D" Cracking)
Descripción: la grieta de borde o grieta “D” se extiende aproximadamente en paralelo a la junta, iniciándose y muriendo en la misma.
3.58 Descripción grieta “D”
Localización: Suelen discurrir formando un conjunto de gritas que discurren en paralelo a la junta.
Causas: La aparición de la grieta de borde o grieta “D” suele ser debida a los efectos de ciclo hielo-deshielo que el hormigón no es capaz de resistir, y en problemas para la
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
dilatación de la losa, debidos a defectos de construcción o intrusión de materiales no compresibles en la junta.
Severidad:
Baja: las grietas aparecen en una pequeña área y son finas, no presentando riesgo FOD Media: aparecen más gritas con algo de desintegración y en más zonas, pudiendo presentar un riesgo FOD en una o dos esquinas. Alta: aparecen gritas en una superficie amplia del orden de un cuarto de la superficie de la losa y los trozos son visibles y fácilmente desprendibles. Existe riesgo seguro de FOD.
3.59 Severidad baja
3.60 Severidad alta
3.2.2. Defectos en la juntas Generalmente los defectos en las juntas son deterioros en el material bituminoso de sellado de juntas del pavimento rígido, aunque últimamente se ha mejorado con la utilización de siliconas y cauchos.
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.2.2.1. Defecto por intrusión de materiales en la junta
Descripción: es cualquier circunstancia que permite la intrusión de arena y piedras en la junta o la intrusión del agua a través de la junta.
Localización: en las juntas entre losas
Causas: la intrusión de materiales incompresibles en el interior de las juntas imposibilita la expansión de la losa derivando en pandeos, roturas o desprendimientos.
Severidad:
Baja: el material de sellado está en buenas condiciones o tiene pocos defectos en su sección. El material sellante se comporta bien y hay muy pocas intrusiones. Media: el material de sellado está en buenas condiciones en toda su sección pero hay algún defecto de intrusión. Como ejemplo el material de sellado puede que tenga ser sustituido en dos años. El material de sellado está en su sitio pero algo dañado. Alta: el material de sellado está dañado en casi toda su sección y existen bastantes intrusiones a lo largo de la junta. El material de sellado necesita ser sustituido y más del 10% del material ha desaparecido.
3.61 Junta en buen estado
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3.62 Severidad media
3.63 Severidad alta
3.64 Severidad alta
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.2.2.2. Otros defectos Existen otros defectos que se pueden dar comúnmente en el material de las juntas que son los siguientes: material rebosante por fluencia de sellado, material rigidizado, material roto o material desaparecido. El origen de los defectos anteriores podría darse en el exceso de material en el caso del de fluencia, la mala calidad del producto de sellado, la aplicación defectuosa del sellado, el envejecimiento inadecuado del material o la evolución del estado de rigidez, en el caso de rotura. Finalmente existe otro defecto en las juntas, que aunque no tiene su origen en el sellado de la misma, sí que puede desencadenar en los deterioros anteriores. Se trata de la abertura excesiva de una junta longitudinal de eje, cuya causa puede estar en desplazamientos laterales de la losa por asentamientos del soporte y/o la falta de estabilidad de los márgenes.
3.65 Material de sellado desaparecido
3.2.3. Defectos de superficie o por desintegración El defecto por desintegración es la rotura de losa en múltiples y desprendibles trozos debido a un mal curado, a unos aditivos inadecuados, a una incorrecta dosificación del hormigón o a una acumulación de tensiones en la junta.
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.2.3.1. Agrietamiento superficial (Scaling, Map Cracking, Crazing)
Descripción: el map cracking o agrietamiento superficial es la aparición de múltiples grietas o fisuras finas que se extienden sólo de forma superficial en la losa de hormigón. Las grietas tienden a intersecarse con ángulos de 120º.
Localización: se puede dar en cualquier punto del pavimento
Causas: el uso de sales en los tratamientos antihielo, ejecuciones deficientes a nivel de curado, los ciclos de hielo-deshielo o el uso de insuficientes o inadecuados aditivos pueden ser las causas del agrietamiento superficial. Otro origen de la aparición de este defecto es la reacción entre el álkalis (Na2O y K2O) contenido en algunos cementos frente a algunos minerales de los áridos del hormigón. Esta reacción expansiva causa la rotura del hormigón.
Severidad:
Baja: el agrietamiento superficial se da en la mayoría de la superficie aunque la superficie no presenta decapado (scaling) aunque este es probable que se de en el futuro. Media: el decapado se ha da en un 5% de la superficie y empiezan a desprenderse partículas con cierto riesgo de FOD. Alta: Más del 5% de la superficie está decapada, existen numerosos trozos desprendidos y sueltos con el consiguiente riesgo seguro de FOD.
3.66 Severidad baja
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3.67 Severidad alta 3.2.3.2. Fractura de borde (Joint spalling)
Descripción: la fractura de borde es la rotura de los bordes de la losa a unos 600 mm separada de la junta. Generalmente no se extiende paralelo a la junta sino que intercepta la junta con cierto ángulo.
3.68 Descripción fractura de borde
Localización: a lo largo de los bordes de dos losas adyacentes.
Causas: generalmente este defecto es causado por una acumulación localizada de tensiones en la junta por infiltración de elementos incompresibles. Otra causa es el
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
debilitamiento del hormigón en la junta causado por el sobreesfuerzo combinado con las cargas de tráfico. Por último, también pude ser causado por una desalineación de los pasadores e interconectadores de las losas.
Severidad:
Baja: para grietas de más de 0,6 m de longitud, la grieta está rota en tres trozos o menos y la junta está ligeramente fragmentada con alguna pérdida de material (cierto riesgo FOD). Para grietas de menos de 0,6 m de longitud, entonces existen desprendimientos. Media: para grietas de más de 0,6 m de longitud, la grieta está rota en más de tres trozos o si son menos de tres entonces alguno de los fragmentos está severamente fragmentado con riesgo FOD. Para grietas de menos de 0,6 m, entonces está roto en trozos con pérdida de material y riesgo FOD. Alta: ídem que en la severidad media pero con la posibilidad de que los trozos se desprendan y la junta está severamente fragmentada con pérdida de material.
3.69 Severidad baja
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3.70 Severidad media
3.71 Severidad alta
3.72 Severidad alta
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.2.3.3. Fractura de esquina (corn spalling)
Descripción: la fractura de esquina es la rotura de la losa a unos 600 mm separada de la esquina formando aproximadamente 45º con las juntas. Se diferencia de una rotura de esquina en que en las fracturas de esquina las cargas aplicadas a una de las partes en que queda dividida la losa no se transmiten, o lo hacen muy débilmente a la otra.
3.73 Detalle corn spalling
Localización: a lo largo de los bordes de dos losas adyacentes
Causas: generalmente este defecto es causado por una acumulación localizada de tensiones en la junta por infiltración de elementos incompresibles. Otra causa es el debilitamiento del hormigón en la junta causado por el sobreesfuerzo combinado con las cargas de tráfico.
Severidad:
Baja: la grieta está rota en uno o dos trozos con mínimo riesgo FOD. Media: la grieta está rota en trozos con grietas con severidad media y con desprendimientos con riesgo FOD. Alta: la grieta está rota en más de dos trozos con grietas con severidad alta y con desprendimientos con alto riesgo FOD.
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.74 Severidad baja
3.75 Severidad media
3.76 Severidad alta 3.2.3.4. Estallido de losa (blow up)
Descripción: el estallido de losa suele ocurrir en tiempo caluroso, generalmente en una grieta transversal o en una junta no suficientemente ancha para absorber la dilatación.
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
La anchura insuficiente suele ser debida a infiltraciones de materiales incompresibles en la junta. Cuando la expansión no puede relajar la presión, se produce un movimiento vertical del borde de la losa o rotura en las inmediaciones de la junta. El estallido de losa también puede darse en aquellas que presentan en aperturas para instalaciones, arquetas o drenajes. Este tipo de fallo requiere una reparación urgente por el riesgo de daño a las aeronaves.
Localización: en grietas o juntas transversales o aperturas de instalaciones.
Causas: Cuando la dilatación no puede relajar la presión, se produce un movimiento vertical del borde de la losa o rotura en las inmediaciones de la junta
Severidad:
Baja: el pandeo no deja inoperativo al pavimento y sólo existe una leve rugosidad. Media: el pandeo no deja inoperativo al pavimento pero existen múltiples irregularidades. Alta: el pandeo deja inoperativo el pavimento.
3.77 Severidad alta 3.2.3.5. Colapso de losa por intersección de grietas (shattered slab / intersecting cracks)
Descripción: las grietas de intersección son grietas que rompen la losa en cuatro o más trozos debido a sobrecargas o un inadecuado soporte de fundación. La severidad del defecto puede hacer colapsar la losa.
Localización: en cualquier parte de la losa.
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
Causas: debido a sobrecargas o un inadecuado soporte de fundación.
Severidad:
Baja: la losa está dividida en cuatro o más trozos con grietas no severas Media: la losa está dividida en cuatro o más trozos con al menos un 15 % de sus grietas catalogadas con severidad media o está dividida en seis o más trozos con el 85 % de sus grietas catalogadas como leves. Alta: la losa está destrozada. La losa está dividida en cuatro o más trozos con al menos un 15 % de sus grietas catalogadas con severidad alta o está dividida en seis o más trozos con más del 15 % de sus grietas catalogadas con severidad media o alta.
3.78 Severidad alta
3.79 Severidad alta 3.2.3.6. Áridos pulimentados (polished aggregate)
Descripción: La superficie de pavimento con áridos pulimentados presenta un aspecto especular, cuando sólo quedan los áridos finos o cuando no hay áridos angulosos,
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
perdiendo las adecuadas características de textura y resultando deslizante siendo una causa básica de niveles bajos de coeficiente de rozamiento.
Localización: en cualquier parte de la losa.
Causas: La causa de este estado puede ser debido al empleo de áridos inadecuados en la capa de rodadura (coeficiente de Pulido Acelerado-CPA bajos), la acción repetitivita del tráfico o el hundimiento de los áridos gruesos.
Severidad: No hay niveles de severidad. El pulido de los áridos tiene que ser elevado cuando se cataloga como un defecto a reparar por la pérdida de rugosidad del pavimento.
3.80 Áridos pulimentados 3.2.3.7. Desprendimientos (Popouts)
Descripción: un desprendimiento o popout es un pequeño trozo de pavimento que se rompe y se suelta de la superficie debido a la acción de hielo-deshielo en combinación con áridos expansivos. Generalmente su tamaño varía desde 25 mm a 100 mm en diámetro y desde 13 mm a 50 mm en espesor.
Localización: en cualquier parte de la losa.
Causas: debido a la acción de hielo-deshielo en combinación con áridos expansivos.
Severidad: No hay niveles de severidad.
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.81 Detalle de desprendimientos
3.82 Detalle de desprendimientos 3.2.3.8. Parches (pathing)
Descripción: un parche es una zona donde el pavimento original ha sido sustituido y remplazado por un material de relleno.
Localización: en cualquier parte de la losa pero especialmente cerca de las juntas.
Causas: sustitución del pavimento original.
Severidad:
Baja: el parche se comporta bien con poco o ningún deterioro. Media: el parche está deteriorado y/o se puede ver algún astillamiento cerca de los bordes con algún riesgo FOD. El material del parche se puede desprender pero con mucho esfuerzo. Alta: el parche se ha deteriorado de tal manera que existe pérdida de material produciendo un riesgo FOD. El parche necesita ser remplazado.
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
3.83 Severidad baja
3.84 Severidad media
3.85 Severidad alta 3.2.3.9. Defectos en la geometría o por distorsión La distorsión es un cambio en la superficie de la losa respecto a su posición original debido al asentamiento del terreno fundación, suelos expansivos, suelos susceptibles de heladas o pérdida de finos debido a un inadecuado sistema de drenaje. 3.2.3.9.1.
Bombeo (pumping)
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
Descripción: el bombeo es la expulsión de material por el agua a través de las juntas o grietas causado por la deflexión de la losa al paso de las cargas. El agua cuando es expulsada lleva consigo partículas de grava, arena y finos con la consiguiente y progresiva pérdida del terreno fundación del pavimento. La coloración de la losa o partículas granulares cerca de las juntas o grietas delatan la existencia del fenómeno de bombeo. El bombeo cerca de las juntas indica un sellado de las mismas insuficiente y provocará la aparición de grietas tras sucesivas cargas.
Localización: generalmente en juntas y grietas
Causas: por deflexión de la losa al paso de las cargas y por un deficiente sellado de las juntas
Severidad: no se detallan niveles de severidad.
3.86 Detalle de bombeo 3.2.3.9.2.
Asentamiento (settlement or faulting)
Descripción: el asentamiento es la diferencia de cota en una junta o grieta causada por una consolidación no uniforme de la base o la subbase del pavimento. Localización: generalmente en zonas próximas a las juntas
Causas: el asentamiento puede ser debido a un terreno de fundación débil, al deterioro del apoyo de la losa por la aparición de huecos, el bombeo de material granular, cargas de tráfico muy pesadas o fallos en las juntas debido al asentamiento diferencial ente losas adyacentes.
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
Severidad: los niveles de severidad dependen de la diferencia de cota en la junta y la consiguiente pérdida de calidad en el rodaje de las aeronaves.
Baja: diferencia de cota menor de 6.4 mm para pistas y calles de rodaje. Media: diferencia de cota entre 6.4 mm y 12,7 mm para pistas y calles de rodaje. Alta: diferencia de cota mayor de 12,7 mm para pistas y calles de rodaje.
3.87 Severidad alta
4. Métodos de Reparación 4.1. Consideraciones generales La aparición de fallos en los pavimentos aeronáuticos afecta a la integridad estructural de los mismos, la calidad de la rodadura de las aeronaves y la seguridad operacional del aeropuerto. Para mitigar estos efectos y para mejorar el nivel de servicio de los pavimentos se ha comentado en capítulos anteriores que es necesario un efectivo y programado mantenimiento y adecuados procedimientos de reparación. Cuando el deterioro de un pavimento debido al tráfico o a las condiciones meteorológicas no se puede completamente prevenir, un buen programa de mantenimiento y de reparaciones puede significativamente reducir el ratio de deterioro y limitarlo a mínimos. En todos los casos de fallos en los pavimentos, la primera acción a adoptar debería ser determinar las causas del fallo. Seguidamente, se pueden aplicar los procedimientos oportunos de
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
reparación, que no sólo corregirán el daño sino que también deberían prevenir o retardar su aparición en el futuro. Las reparaciones de los pavimentos se deberían realizar lo antes posible una vez determinada su necesidad con la finalidad de asegurar la operatividad de las aeronaves. La ejecución de algunas medidas de reparación para prevenir daños futuros suelen estar limitadas por las condiciones meteorológicas. Así por ejemplo, el relleno de grietas es más efectivo en tiempo seco y frío, mientras que la ejecución de parches es preferible realizarlo en tiempo cálido. Asimismo, tratamientos superficiales de extendido de micro capas requieren condiciones secas y cálidas para obtener óptimos resultados. Esto no quiere decir que no se puedan realizar en otras condiciones, pero en este caso el nivel de control de ejecución ha de ser mayor. Otro tema importante ya comentado en capítulos anteriores es el momento de la reparación. Un correcto mantenimiento en las etapas tempranas del pavimento influye significativamente en el alargamiento de la vida útil del mismo y previene del desarrollo de futuros daños mayores. Por último como norma general, una reparación y sustitución de material de menos de 5 cm de capa o profundidad bien con hormigón o con mezclas asfálticas es totalmente desaconsejable por la rapidez de su deterioro. Para espesores menores se deberían usar resinas epóxicas.
4.2. Métodos de reparación para pavimentos rígidos 4.2.1. Reparación y sellado de grietas y juntas 4.2.1.1. Grietas longitudinales, transversales y diagonales
Abrir una ranura mediante corte del hormigón con la anchura y profundidad recomendada por el fabricante del producto del sellado (generalmente como mínimo la misma anchura que profundidad)
Limpiar con aire a presión y/o chorro de arena la ranura. La ranura ha de estar seca y exenta de cualquier tipo de suciedad que pudiera impedir la adhesión del producto de sellado
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
Aplicar el producto de imprimación para fijar el cordón de polietileno o “canutillo” que rellena el volumen de la grieta
Rellenar el volumen libre de la grieta con el producto de sellado sin sobresalir de la grieta. Los materiales de sellado suelen ser siliconas, poliuretanos, compuestos de asfalto, polímeros y minerales y resinas epoxi (sólo en reparaciones pequeñas por su elevado coste). Algunas normativas americanas de estos productos son la ASTM D 3405 y la ASTM D 3581.
3.88 Secuencia de reparación
3.89 Detalle reparación grieta 4.2.1.2. Grietas de esquina
Si la grita de esquina tiene una severidad baja se puede tratar como una grieta longitudinal. En caso contrario se procede de manera distinta
Realizar un corte a la losa por la grieta y sanear todo el material de la superficie comprendida entre la grieta y las dos juntas
Rellenar y compactar con material granular si es necesario
Limpiar con aire a presión las paredes verticales (3) de la losa
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
Aplicar una imprimación a las paredes de las juntas adyacentes
Mantener las juntas existentes protegiéndolas con algún material del vertido de hormigón
Colocar los pasadores o las barras de conexión si existen
Aplicar en la pared vertical del corte una lechada de cemento o de epoxy
Rellenar con hormigón el parche mientras que la lechada está aún pegadiza
Una vez que el hormigón ha curado, retirar las protecciones de las juntas adyacentes y volverlas a sellar 4.2.1.3. Grietas “D”
Por la tipología del fallo, la reparación de las gritas tipo “D” requieren la reparación de toda la losa. Para reparaciones temporales se utiliza el procedimiento de aplicación de parches temporales en pavimentos de hormigón (ver más adelante). 4.2.1.4. Defectos de sellado en juntas
Sanear la junta y su material mediante un disco de corte hasta una profundidad mínima de 25 mm o la adecuada para realizar una junta de construcción/contracción
Reperfilar las paredes para retirar cualquier resto de material de sellado anterior
Limpiar y soplar la junta retirando cualquier material depositado en el volumen
Imprimir las paredes y colocar un nuevo cordón de polietileno o “canutillo”
Sellar la junta en frío o caliente dependiendo del material utilizado con los mismos materiales que en el sellado de grietas longitudinales
4.2.2. Reparaciones de defectos de superficie o por desintegración 4.2.2.1. Agrietamiento superficial (Scaling, Map Cracking, Crazing)
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
Realizar un corte (mínimo 5 cm) a la losa por el perímetro de la zona afectada y picar y sanear todo el material de la superficie comprendida entre el perímetro y las juntas existentes hasta encontrar el hormigón sano sin presencia de grietas
Aplicar una lechada de cemento en toda la superficie saneada
Verter el hormigón mientras que la lechada esté fresca o pegadiza
Si el parche invade una junta existente, esta debe mantenerse 4.2.2.2. Fracturas de borde y de esquina (Joint Spalling and Corner Spalling)
Realizar un corte vertical (mínimo 5 cm) y desplazado 5 cm de la superficie afectada y picar y sanear todo el material de la superficie comprendida entre el perímetro y las juntas existentes hasta encontrar el hormigón sano sin presencia de grietas
Aplicar una lechada de cemento en toda la superficie saneada
Verter el hormigón mientras que la lechada esté fresca o pegadiza dándole al hormigón el acabado superficial correcto
Rehacer la junta adyacente como en los apartados anteriores 4.2.2.3. Estallido de losa (blowups)
Realizar un corte vertical y desplazado 15 cm mínimo de la superficie afectada y picar y sanear todo el material de la superficie comprendida entre el perímetro y las juntas existentes hasta encontrar el hormigón sano sin presencia de grietas
Rellenar y compactar con material granular si es necesario
Limpiar con aire a presión las paredes verticales de la losa
Aplicar una imprimación a las paredes de las juntas adyacentes
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
Mantener las juntas existentes protegiéndolas con algún material del vertido de hormigón
Colocar los pasadores o las barras de conexión si existen
Aplicar en la pared vertical del corte una lechada de cemento o de epoxy
Rellenar con hormigón el parche mientras que la lechada está aún pegadiza dándole el acabado superficial adecuado
Una vez que el hormigón ha curado, retirar las protecciones de las juntas adyacentes y volverlas a sellar 4.2.2.4. Colapso de losa por intersección de grietas (shattered slab / intersecting cracks)
El colapso de losa requiere una reparación de la totalidad de la losa. El procedimiento de reparación es idéntico al de estallido de losa con la salvedad de que hay que sustituir el material de la subbase inestable y reparar/ejecutar el drenaje inferior correcto 4.2.2.5. Áridos pulimentados (polished aggregate)
Debido a que generalmente la superficie afectada por un pulido de áridos es extensa se podría aplicar un fresado o ranurado de la superficie. Otra alternativa (dependiendo de la superficie y el grado de afectación) es extender una capa asfáltica
4.2.3. Reparaciones de defectos en la geometría o por distorsión 4.2.3.1. Bombeo (pumping) y Asentamiento (settlement or faulting)
Debido a que una de las causas de un asentamiento y la diferencia de cotas consecuente es la inestabilidad del terreno de fundación, la reparación es complicada.
Existen métodos de inyección de morteros y lechadas de cemento en el terreno de fundación que además de consolidar el terreno provocan una presión vertical ascendente que pueden colocar la losa en su posición original.
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
La estabilización de losas (slab stabilization) es una técnica que rellena los huecos que existen debajo de losa de hormigón con lechada de cemento pero no coloca la losa en su posición original. La técnica slabjacking además de rellenar los huecos debajo de la losa eleva la losa.
3.90 Secuencia del procedimiento de estabilización de losas
La finalidad de la técnica de estabilización de losas es la consolidación de una losa de hormigón mediante la inyección por presión de lechada de cemento por debajo de la losa. El objetivo es rellenar los huecos existentes y restaurar el cimiento de la losa, particularmente en zonas de juntas y grietas. El mayor beneficio de la inyección debajo de la losa es el frenado de la erosión de los materiales de la base y las subbase causado por unas deflexiones excesivas del pavimento.
La estabilización de losas debería llevarse a cabo ante los primeros síntomas de aparición del defecto de bombeo (pumping), es decir humedades y decoloración en las juntas transversales durante condiciones de tiempo húmedo, y antes de la aparición de síntomas de daño del pavimento como las grietas de esquina.
La finalidad de la técnica de slabjacking es elevar la losa en la que se ha producido un asentamiento a lo largo del tiempo hasta su posición original mediante inyección a presión de lechada de cemento por debajo de la losa. Al mismo tiempo se estabiliza la losa. Esta técnica permite elevar la losa hasta 5 cm.
La estabilización de losas y la técnica de slabjacking suelen aplicarse conjuntamente con otras técnicas de reparación como el sellado y reparación de juntas y reparaciones profundas. Asimismo la estabilización de losas también se usa para conseguir un terreno
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Tema 1. Zonas Pavimentadas: Pavimentos Flexibles y Rígidos
de fundación estable para aplicar un recrecido de hormigón o un extendido de una capa de aglomerado sobre el pavimento existente.
Los materiales tipo grout o lechadas de cemento utilizadas para la estabilización de losas incluyen cemento, cenizas volantes, poliuretano y otros aditivos. Una dosificación típica podría ser tres partes de ceniza volante y una parte de cemento y agua. Entre las propiedades de la lechada de cemento están la capacidad de fluir entre los huecos, capacidad suficiente para soportar el peso de la losa y capacidad de resistencia a la erosión y deterioración.
Las fases de la estabilización de losas deberían ser las siguientes: 1) Replanteo de los orificios de inyección y observación: el número de orificios depende del tamaño de la losa.
3.91 Replanteo de los orificios de inyección y observación para una junta transversal 2) Inyección de la lechada de cemento: durante la inyección del grout se debe monitorizar continuamente el movimiento vertical de la losa. El proceso de inyectado finaliza cuando la lechada diluida con agua asoma por los orificios de observación, cuando la losa empieza a elevarse o cuando ningún material de lechada se inyecta a la máxima presión admisible (típicamente 100 psi). 3) Taponado y limpieza: después de inyectar un orificio debe ser inmediatamente temporalmente tapado. Después de que todos los orificios se hayan inyectado, los tapones temporales se retiran y los orificios se rellenan con cemento.
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4) Test de verificación: después de cómo mínimo 24 horas, las losas han de ser comprobadas respecto la presencia de huecos y transferencia de cargas. Es posible que se haya de repetir el proceso si inicialmente no sale bien. En este caso se repetiría el proceso.
4.2.4. Reparaciones temporales mediante parches Algunas reparaciones de zonas donde el hormigón se ha roto así como reparaciones de gritas de esquina, diagonales, estallidos de losa o fracturas, entre otras, se pueden reparar, de forma temporal, mediante un parche de aglomerado siguiendo el siguiente procedimiento.
Realizar un corte vertical de la zona afectada a través de toda la losa
Picar y sanear todo el hormigón de la zona afectada
Rellenar y compactar con material granular si es necesario
Limpiar con aire a presión las paredes verticales de la losa
Aplicar riego de imprimación al material granular
Aplicar una imprimación a las paredes de las juntas adyacentes
Extender y compactar (mediante rodillo o “rana”) las capas de aglomerado en capas menores de 7 cm
3.92 Secuencia de reparación por parches
4.3. Métodos de reparación para pavimentos flexibles
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4.3.1. Sellado de grietas 4.3.1.1. Grietas longitudinales, transversal es, por reflejo y agrietamiento de bloque (Longitudinal, Transverse, Reflection, and Block Crac king)
Cuando la grieta o fisura es estrecha (menos de 6 mm) el sellado de la fisura es poco eficiente, siendo más recomendable aplicar una capa de slurry. Otra opción es aplicarles un corte mediante radial y tratarlas como grietas más anchas y aplicar el procedimiento siguiente
Limpiar la grita con aire a presión para eliminar cualquier partícula suelta siendo probable tener que aplicar el disco de corte con anterioridad para ensanchar la grieta
Rellenar la grieta con un material de sellado apropiado como puede ser la aplicación en caliente de másticos bituminosos a base de betunes modificados con elastómeros o asfaltos modificados con polímeros y caucho 4.3.1.2. Fisuración y agrietamiento múltiple o por fatiga (Alligator Cracking)
Sanear toda la zona mediante un corte rectangular del aglomerado hasta alcanzar la base granular o si esta no es firme hasta la mejora de cimiento
Sustituir, rellenar y compactar la base granular
Aplicar un riego de imprimación
Extender la capa de aglomerado y compactar 4.3.1.3. Fisuras y grietas por deslizamiento (Slippage Cracks)
Sanear la zona afectada con un sobreancho mínimo de 30 cm mediante un corte rectangular del aglomerado hasta alcanzar la base granular o si esta no es firme hasta la mejora de cimiento
Sustituir, rellenar y compactar la base granular
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Aplicar un riego de imprimación
Extender la capa de aglomerado y compactar
4.3.2. Defectos por desprendimiento 4.3.2.1. Descarnadura, peladura o desprendimiento (Raveling / Weathering)
Efectuar un barrido de toda la superficie para eliminar cualquier suciedad y partícula suelta
Aplicar un riego de adherencia y esperar a que rompa la emulsión
Aplicar un tratamiento superficial del tipo fog seal (simple tratamiento) que consiste en la aplicación de una emulsión asfáltica de rotura lenta diluida en agua con incorporación de árido fino
4.3.3. Defectos por deformación de la superficie 4.3.3.1. Huella (rutting)
Determinar la severidad de la huella mediante una regla y marcar las zonas a rellenar
Fresar la zona y realizar dos cortes transversales de entrega del aglomerado
Extender una capa de aglomerado de regularización sobre la zona de la huella y compactar
Aplicar un riego de adherencia
Extender una capa de aglomerado sobre todo la zona de influencia 4.3.3.2. Ondulaciones (Corrugation and shoving)
El método de reparación para este fallo es el mismo descrito para fisuración y agrietamiento múltiple o por fatiga
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4.3.3.3. Depresión (depression)
Determinar la severidad de la depresión mediante una regla y marcar la zona de influencia
Fresar la zona obteniendo cortes verticales en los bordes para atracar el aglomerado nuevo con el existente
Limpiar la zona y aplicar un riego de adherencia
Extender las capas de aglomerado necesarias hasta igualar el aglomerado contiguo
Compactar el aglomerado y sellar la unión de parche con el aglomerado existente con una emulsión bituminosa y arena
3.93 Reparación de depresión 4.3.3.4. Hinchamiento (Sweeling)
El método de reparación para este fallo es el mismo descrito para fisuración y agrietamiento múltiple o por fatiga
4.3.4. Defectos propios de la superficie 4.3.4.1. Exudación (bledding)
Aplicar arena mediante espolvoreo sobre la zona afectada, preferiblemente a una temperatura entorno a los 150ºC con una dotación entorno a 4 a 9 kg/m2
Inmediatamente después pasar un rodillo
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Cuando el árido se haya enfriado barrer y retirar el árido suelto
Repetir el proceso si es necesario
Cuando la exudación es de grandes proporciones es recomendable retirar el exceso de betún mediante algún medio mecánico como una motoniveladora o fresadora
Aplicar un tratamiento superficial tipo simple tratamiento (fog seal) 4.3.4.2. Áridos pulimentados (polished aggregate)
Aplicar un fresado previo y un riego de adherencia
Aplicar un tratamiento superficial del tipo fog seal (simple tratamiento) que consiste en la aplicación de una emulsión asfáltica de rotura lenta diluida en agua con incorporación de árido fino
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