Desde que se utilizan los aglomerados en caliente para la construcción de carreteras, los técnicos se han preocupado del problema que surge en la realización de las juntas longitudinales obtenidas con extendidos de múltiples pasadas.
Hay quien estima haber realizado una buena junta cuando ésta es rectilínea y lo menos visible posible. Desgraciadamente estas dos condiciones están lejos de ser suficientes. Un bello aspecto de la superficie no garantiza, en absoluto, una gran duración.
Efectivamente, un examen atento de las capas de rodadura demuestra que, muy a menudo, la degradación de la superficie aparece en las juntas longitudinales, mientras que el resto de la carretera tiene un aspecto satisfactorio.
Mecanismos de la degradación
Para comprender bien el mecanismo de la degradación de un aglomerado a nivel de la junta longitudinal, es conveniente volver a ver la manera en que se forma esa junta.
Extendido y compactación de la primera banda
Una zona de 5 a 20 cm (sensiblemente igual al espesor de la capa) no recibe ninguna pasada del compactador de neumáticos (Imagen 1).
Al pasar el rodillo (estático o vibrante) sobre la zona no compactada por el compactador de neumáticos, el aglomerado se “extiende” por el peso de la maquina (ensanchamiento DL), pero prácticamente no está compactado (Imagen 2).
Extendido y compactación de la segunda banda
El aglomerado de la segunda banda al quedar sujeto por el aglomerado (ya frío) de la primera, no ofrece problemas para ser compactado en toda su anchura. Pero la parte no compactada de la primera banda sigue sin estar compactada (Imagen 3). Por lo tanto, entre dos zonas (A y C) fuertemente compactadas, la junta constituye de hecho una zona de compactación débil, de un ancho aproximado de una o dos veces el espesor del aglomerado (Imagen 4).
Esta falta de compactación se empezó a medir en Francia en los años 70 y en numerosos ensayos resultó que el índice de compactación de las juntas longitudinales, realizadas como indicábamos antes, era por lo general, de 6 a 10 puntos inferior al índice de compactación conseguido en toda la calzada.
En el caso de un hormigón asfaltico 0/14 semigranulado con una compactación media del 95% sobre la junta no se conseguía mas que, aproximadamente de un 85 a un 88% con un contenido de huecos del 12 al 15%.
Se comprende fácilmente que ésta famosa junta cree algunos problemas a los técnicos en carreteras.
¿Cómo admitir, efectivamente, para una capa-base una compactación tan débil, con unas características mecánicas claramente insuficientes y además con el agravante de poderse encontrar la junta bajo las huellas de los vehículos circulantes?
¿Cómo admitir, particularmente para una capa de rodadura, la constitución sistemática de una trampa de agua?
Todas las condiciones necesarias se encuentran presentes para que el aglomerado se degrade rápidamente:
· Ya sea por “repelado”: el envejecimiento del asfalto (tanto más rápido cuanto menos compactado) y la presencia del agua favorecen la separación del mortero y el descarnado de los áridos por la acción del trafico (y en particular de los neumáticos de tacos).
· Ya sea, más radicalmente, por descomposición del aglomerado bajo la acción del hielo. Este fenómeno se produce sobre todo cuando la junta coincide con las huellas de circulación de vehículos.
En los primeros años de la utilización del aglomerado en caliente, las molestias no eran tan graves, dado que el tráfico era menos agresivo y se usaban asfaltos blandos, que permitían una post-compactación del aglomerado por acción de la circulación.
Después este problema se detectó y se han utilizado diversos métodos para intentar mejorar la estabilidad de las juntas como,
El pegado con emulsión de betún
La degradación de la junta toma, con frecuencia, la forma de fisura. Hay quién ha pensado que la debilidad de la junta proviene, esencialmente, de la presencia de “un plano de junta”, y de aquí la idea de favorecer el pegado de las dos bandas, untando el borde de la primera con emulsión de asfalto. Pero si este método puede aportar algo, no resuelve, en absoluto, el problema de la falta de compactación del aglomerado en las proximidades de la junta.
Una variante consiste en repartir uniformemente la emulsión sobre aquellos centímetros mal compactados de la primera banda y recubrir de aglomerado después del extendido de la segunda. La superficie de la junta se cerrará pero sin aumentar la compactación en profundidad. Aparte de un mejor aspecto a corto plazo, este método no proporciona una verdadera solución al problema.
El recalentador de juntas
Como en el caso anterior, se trata de favorecer la unión de las dos bandas recalentando, por medio de una placa de infrarrojos, el borde ya compactado de la banda fría. Este método, desarrollado en los años 60, es interesante como principio pero sus limitaciones aparecen rápidamente.
Por una parte, la placa caliente de un largo máximo de 2,50 m, no puede recalentar el aglomerado a más de 2 ó 3 cm de profundidad, por lo que la recompactación de la primera banda solo afecta a esta pequeña zona. Y por otra parte, el sistema es delicado en su empleo debido al avance irregular de la extendedora, ya que cualquier parada prolongada conlleva el riesgo de quemar el aglomerado al recalentarlo.
En definitiva, este sistema no parece aplicable, excepto para capas de aglomerado muy finas y tomando ciertas precauciones.
El corte de la junta
Este método se basa en el hecho de levantar el aglomerado mal compactado situado al borde de la primera banda.
En el caso de aglomerado de gran espesor (grava-betún), se deja sin compactar una banda de 10 a 20 cm de ancho. Cuando la temperatura del material es de unos 75 ºC, se levanta esta banda con la ayuda de una cuchilla de niveladora.
En el caso de capas más finas (hormigón-asfalto), el corte se puede hacer con la ayuda de un útil cortante montado sobre una máquina compactadora.
Podemos considerar que este método ha dado buenos resultados, ya que después de varios años de circulación y duros inviernos, no se había registrado degradación a lo largo de la junta, excepto pequeñas fisuras en algunas partes, y, desde un punto de vista global, esta solución se puede considerar como satisfactoria.
Desgraciadamente las operaciones de “corte” y de retirada de los materiales son costosas y conllevan una pérdida de materiales elaborados no depreciable.
El alerón biselador
Con este método se intenta limitar la falta de compactación del borde de la primera banda precompactando el aglomerado al máximo por medio de un “alerón biselador” montado sobre un costado de la regla de la extendedora (puede tratarse de una simple chapa inclinada o de una contera vibrante, claramente más eficaz).
La cohesión del aglomerado mejora en el borde de la banda permitiendo una mayor aproximación al borde de los compactadores de neumáticos, pero el “ángulo” del aglomerado hecho por el alerón queda a un nivel de compactación relativamente débil. Además, este equipo debe adaptarse, a priori, a un espesor dado y soporta muy mal cualquier variación de espesor en el curso de la obra.
La junta templada
Este método consiste en extender el aglomerado de la segunda banda antes de que se enfríe completamente la primera. El borde de la primera banda se compacta al mismo tiempo que la segunda.
Los ensayos pusieron en evidencia la eficacia de este método. La compacidad de la junta pasa de alrededor de un 82% (junta fría) a un 88% (junta templada), para un índice de compactación en plena banda del orden del 90%.
Este método ha sido aplicado en numerosas obras y se ha demostrado una sensible mejoría de la compacidad a nivel de las juntas, tanto en las capas de base como en las de rodadura.
Pero hay que admitir que el método presenta ciertos inconvenientes y que su eficacia es limitada. Hay que mencionar la pérdida de tiempo y de tonelaje en cada cambio de banda, así como la multiplicidad de reparaciones transversales.
Como limitación, cabe destacar las interrupciones de las obras (averías, meteorología, etc.), que hacen el procedimiento inaplicable, y supone el mantenimiento a una cierta temperatura del borde de la primera banda.
Su eficacia depende, no obstante, del espesor de la capa de aglomerado y, sobre todo, de las condiciones atmosféricas, por lo que se limita su empleo a capas relativamente gruesas y extendidas en el buen tiempo.
Este inventario de soluciones nos muestra que, si bien ciertos métodos presentan en teoría aspectos interesantes, ninguno es, en la práctica, realmente satisfactorio, bien por causa de una falta de eficacia, bien a causa de dificultades de aplicación en las condiciones normales de obra.
Tras analizar el problema que plantea la no correcta compactación de las juntas longitudinales, en la segunda parte abordaremos la solución a este problema.
