Importancia de la Regularidad Superficial (IRI) en la Construcción de Pavimentos Asfálticos en Caliente

IMPORTANCIA DE LA REGULARIDAD SUPERFICIAL (IRI) EN LA CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS AFALTICOS EN CALIENTE2011 Ing. Paul Lavaud Director Internacional para Latinoamérica y El Caribe ROADTEC, INC. Celular: +51 998095676 [email protected] [email protected] www.roadtec.com 0 IMPORTANCIA DE LA REGULARIDAD SUPERFICIAL (IRI) EN LA CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS AFALTICOS EN CALIENTE 1.INTRODUCCIÓN Según estudios económicos una de las maneras de incrementar el bienestar de nuestra población fuera de las grandes ciudades es con vías de comunicación, de tal forma que se puedan integrar económicamente al sacar sus productos al mercado y al recibir turismo. Por otro lado las grandes ciudades con mayor número de habitantes y autos requieren de mejores vías para llegar más rápido a su centro de labores y estudios. Los pavimentos asfálticos son una solución económica y sostenible para la construcción de vías, ya que el tráfico se puede abrir según el avance diario de obra y luego se pueden reciclar permanentemente. Las carreteras se diseñan usualmente para una vida útil de 10 a 20 años. Sin embargo, muchas de ellas están fallando prematuramente apareciendo agrietamiento, huecos y ahuellamiento, debido, principalmente, a los métodos constructivos. Estas fallas prematuras hacen que se gasten innecesariamente millones de dólares en mantenimiento cada año. El éxito en construir un pavimento de calidad no es solo dado por un buen diseño y preparación de mezcla de asfalto en caliente con buenos materiales, también es de suma importancia una correcta colocación y compactación de la mezcla, lo cual finalmente nos dará la medida de Indice de Rugosidad Internacional (IRI) inicial. Es muy importante que los ingenieros de diseño, personal que labora en las plantas de asfalto, operadores de máquinas y supervisores de obra, comprendan las variables relevantes durante la construcción de los pavimentos asfálticos que van a incidir en su rendimiento (vida útil y costos de mantenimiento vial) y confort de los usuarios. Las dos variables más importantes en la calidad de un pavimento asfáltico son la regularidad ( o rugosidad) superficial, medida actualmente como IRI y la densidad uniforme. Según estudios reconocidos en los últimos 15 años el IRI que se obtiene durante la construcción de un pavimento influye en: El IRI y el Índice de Servicio (PSI) durante la vida útil del Pavimento El costo de mantenimiento vial, los costos de mantenimiento se reducen considerablemente en pavimentos con un IRI inicial de 1,2 mt/km La vida útil del pavimento, reduciendo el IRI inicial en un 50%, se incrementa la vida útil del pavimento en 27% 1 - Las vibraciones percibidas por los conductores y pasajeros lo cual afecta la percepción del confort de los usuarios según las condiciones del pavimento El nivel de ruido dentro y fuera de los autos Los accidentes de tránsito, hay un incremento de accidentes de 1,6 veces más cuando el IRI pasa de 1,56 m/km a un rango de 1,61 a 3,20 m/km La resistencia al rodamiento de un pavimento. Este se incrementa con respecto a la regularidad en un ratio de 3 a 6% de acuerdo al incremento por unidad de IRI El Consumo de Combustible. Para una operación constante de velocidad, el consumo de combustible se incrementa de 0,6 a 2,5% por cada unidad de IRI Los costos de operación de los autos. Estos se incrementan en un 3% para vehículos y 5,5% para camiones por cada unidad de IRI El IRI de servicio es el resultado del IRI inicial, que va aumentando con la aparición de ondulaciones, ahuellamiento y grietas. La densidad no uniforme afecta prematuramente la vida útil de los pavimentos con la aparición de grietas y ahuellamiento. La mezcla de asfalto en caliente tiene un 94% de piedra triturada de distintos tamaños y un 6% de asfalto. Cuando se realizan los diseños se establece un porcentaje de agregado según su tamaño en la mezcla, las piedras más pequeñas llenan los vacios que quedan entre las piedras más grandes, el asfalto cubre las piedras y las une. Esto no tiene nada nuevo para mucha gente dentro de la industria, sin embargo, durante el transporte de la mezcla de asfalto en caliente desde la planta de asfalto hasta la obra, debido al movimiento del camión, las piedras gruesas se separan de las pequeñas generándose una segregación de agregados durante la colocación. Las piedras gruesas que se juntan, sin presencia de piedras más pequeñas tendrán muchos vacios y los agregados de menor tamaño tendrán un mayor porcentaje de asfalto, en ambos casos se reducirá las propiedades estructurales de la mezcla. Por otro lado la mezcla en caliente se enfría durante el transporte por los contornos de la tolva de los camiones y en la parte superior. Las zonas con mezcla fría son más difíciles de compactar. Para la misma cantidad de golpes en la compactación a distintas temperaturas se obtienen diferentes porcentajes de vacios y por lo tanto vida útil. Tanto la segregación física como térmica no permiten obtener densidades uniformes. Actualmente en los EE.UU, las especificaciones no exigen una densidad mínima, se exige cumplir con rango de densidad de compactación, fuera de la cual existen penalidades. Es de suma importancia fomentar y especificar correctos procedimientos constructivos como por ejemplo el uso del vehículo de transferencia de material con la finalidad de obtener pavimentos con rugosidades iniciales menores a 1,5 m/km y sin segregación. La correcta colocación de las mezclas de asfalto en caliente son un eslabón crítico en la obtención de un pavimento de calidad. 2 2. IMPORTANCIA DE UN BAJO IRI EN LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS 2.1 Definición de Índice de Servicio (PSI) Las pruebas a caminos que realizó la AASHO de 1,962 permitió la creación del Ratio de Serviciabilidad Presente, PSR por sus siglas en inglés, Present Serviceability Rating, siendo una percepción del confort al manejar sobre ciertas condiciones de un pavimento. PSR 5-4 4-3 3-2 2-1 1-0 CONDICION Muy buena Buena Regular Pobre Muy Pobre Cuadro 1. PSR (Present Serviciability Rating) Luego surgió el PSI, por sus siglas en Inglés Present Service Index, el cual consistía en tomar mediciones en las condiciones del pavimento, como grietas, ahuellamiento y la regularidad superficial y a través de una fórmula obtener la condición del pavimento entre un valor del 0 al 5 y otorgarle una calificación similar a la del PSR. Cálculo de PSI 2 0.5 PSI = 5,03-1,91Log(1+SV)-1,38(RD)-0,01(C+P) SV: Varianza de la pendiente longitudinal x 10 (pulg.²/ pie), representa la regularidad del pavimento medida con perfilómetro C: Superficie agrietada (pie² /1000 pie²) P: Area bacheada (pie² /1000 pie²) RD: Ahuellamiento promedio (pulg) Actualmente, la variable más representativa para determinar el estado de una carretera es la regularidad superficial o llamada también rugosidad superficial. En algunos países el término rugosidad es sinónimo de fricción; mientras que en otros es de regularidad, en el presente trabajo el término rugosidad se refiere a regularidad. La regularidad de un pavimento está determinada por las ondulaciones longitudinales en las huellas de los neumáticos con respecto a una línea de referencia. El tipo de ondulaciones longitudinales están determinadas por la longitud de onda (‫ .)ג‬Ver figura 1. 3 Figura 1. Longitud de Onda y Amplitud Las ondulaciones en la huella de rodadura en la superficie de un pavimento se dividen en: Superficie Microtextura Macrotextura Megatextura Rugosidad Rango de Frecuencia Longitud de Onda Número de Ondas (ciclo/m ) < 0,5 mm > 2000 0,5 – 50 mm 20 - 2000 50 – 500 mm 2 - 20 0,5 – 50 m 0,02 - 2 Cuadro 2. Especificaciones de rango de frecuencia según características de la superficie según PIARC. 1990 Fuente: Road surface characteristics and conditions: effects on road users. ARRB Transport Research Australia . ARR Report 314 (Año 1998) Existen actualmente perfilómetros inerciales con sensores de laser y ultrasonido que permiten tomar lecturas para macrotexturas, nuestro análisis se enfocará más por las ondulaciones mayores a 50 mm, es decir, megatextura y rugosidad, ya que son las que producen vibraciones en los vehículos, debido a que afectan el comportamiento de los neumáticos y suspensión. La microtextura y macrotextura esta más ligado a estudios de fricción. Lo importante de analizar son las secciones que producen problemas con el confort de manejo, las microtexturas e inclinaciones por pendiente no son de mayor interés para el análisis de la rugosidad, esta información debe ser filtrada durante la obtención del IRI. Una megatextura constante usualmente es producida durante la construcción, como por ejemplo en los cambios de camión y cambio de velocidad de operación de la pavimentadora En zonas aisladas se deben a agrietamientos, juntas y parches principalmente. Como veremos más adelante el tipo de longitud de onda y la velocidad de los automóviles estará relacionada con las vibraciones y ruido que sienten los conductores y pasajeros al pasar por vías con superficies irregulares. 4 2.2 Índice de Rugosidad (o Regularidad) Internacional (IRI) Actualmente la regularidad superficial de un pavimento se mide por medio del Indice de Rugosidad (o Regularidad) Internacional, más conocido como IRI. El IRI fue concebido como una unidad universal para medir la rugosidad de un pavimento, cuyas medidas se dan en m./km. o pulg./milla. Esta unidad se determinó por un estudio del Banco Mundial realizado en Brasil en 1982. Este sistema funciona por medio de un modelo matemático que interpreta el comportamiento de un vehículo según el perfil longitudinal de un pavimento. Este sistema hace posible que distintos equipos de medición puedan brindar los mismos valores por medio de correlaciones y calibraciones. Antes de explicar la interpretación del modelo “Cuarto de coche” o “Quarter Car” recomendable repasar el sistema de suspensión de un auto. Ver figura 2. es Por medio de los neumáticos se transmite los efectos de la capa de rodadura (input) a la suspensión. Los amortiguadores están colocados sobre el mismo eje donde se colocan los neumáticos. Todo el peso (masa) adicional del vehículo está apoyado sobre el sistema de suspensión formado por amortiguadores y resortes. Lo que nosotros sentimos (output) son las vibraciones transmitidas por el asiento y el timón. Estos efectos se transmitirán en una aceleración vertical y por medio de la velocidad del vehículo y la longitud de onda de las irregularidades en una frecuencia. Figura 2. Sistema de suspensión formado por amortiguadores y resortes 5 El IRI se calcula en 4 pasos: Paso 1. Se convierte el perfil del pavimento en una inclinación (ΔY/ ΔX) Paso 2. Luego se aplica un promedio móvil para una longitud de 250 mm (similar a la huella de un neumático sobre el suelo Paso 3. Se hace una simulación del “Cuarto de Coche” Paso 4. Se acumula un valor promedio rectificado. Se estima el IRI para longitudes de onda que se llamaran secciones que “ suavizan” el IRI. El modelo “Cuarto de Coche” representa una esquina del vehículo, el cual predice la respuesta de un neumático y el sistema de suspensión a un perfil, con el peso soportado por la suspensión. El IRI es más sensible para longitud de ondas de 1 a 30 mts. con puntos máximos a los 2,30 y 15,78 mts. Ver figura 3. Respuesta de Suspensión Masa con Suspensión (M) Resorte (Ks) Amortiguador (Cs) Masa sin Suspensión (m) Neumático (Kt) Pavimento Frecuencia Figura 3. Modelo “Cuarto de Coche” Parámetros del modelo “Cuarto de Coche” V = 80 km/h m/M = 0.15 kt/M = 653 1/sec2 ks/M = 63.3 1/sec2 cs/M = 6 1/sec 6 En la Figura 4 se muestra el rango aproximado de IRI para distintos tipos de caminos. IRI m/km 16 Desprendimiento de agregados y depresiones profundas 14 50 Uso Normal km/hr 12 10 Desprendimientos superficiales y depresión profunda 10 11 60 8 8.0 6 Depresiones Frecuentes Menores 6,0 80 4 Imperfecciones Superficie 3,5 4,0 3,5 2 2.0 2,5 1,5 0 Aeropuertos Autopistas Nuevos Pavimentos Viejos Pavimentos Vias sin Pavimentos Pavimentos Dañados Vias sin pavimento ni mantenimiento 100 Figura 4. Escala de un pavimento según el Índice de Regularidad Internacional (IRI) Aunque es importante mencionar que a mayor tránsito y velocidad de los autos se requiere menores niveles de IRI por el impacto que tiene en el costo de mantenimiento vial y de los autos. Ver figura 5. Figura 5 Recomendaciones del Transportation Research Board (TRB) para la selección de valores máximos admisibles de IRI en función del TPDA. 7 Cabe mencionar que en muchos países de Latinoamérica se exigen un IRI de 2,0 m/km para obras nuevas y 3,5 m/km como IRI aceptable de servicio. Como demostraremos en el presente trabajo la tendencia es a bajar los niveles de IRI exigidos tanto para la recepción de obras como para el umbral en el Índice de servicio. Como referencia el umbral de servicio IRI en México es actualmente de 2,8 m/km. Existe una fórmula muy usada que relaciona el IRI con el PSR donde: -0,26 (IRI) PSR=5e Correlación reportada en 1992 en Illinois por Al-Omari y Darter ( 1992), con una correlación R²=0,73 Donde: PSI = Índice de Servicio IRI = Índice de Rugosidad Internacional Por lo tanto, usando la fórmula anteriormente mencionada podemos establecer un índice de servicio similar al establecido por AASHO para evaluar la condición de un pavimento, pero considerando el Índice de Rugosidad Internacional (IRI) PSR 5-4 4-3 3-2 2-1 1-0 IRI 0,0 – 1,0 1,0 – 1,9 1,9 - 3,5 3,5 - 6,4 6,4 - 16 CONDICION Muy Buena Buena Regular Mala Muy Mala Cuadro 3. Condiciones de un pavimento según el IRI Según un estudio realizado por Carey and Irick en 1960 prácticamente un 50% de los conductores dijeron que un PSR de 2,5, equivalente a un IRI de 2,68 m/km no era aceptable y que un PSR de 3,0, equivalente de 2,00 m/km era aceptable. PSR 3,0 2,5 2,0 Cuadro 4. IRI (m/km) 2,00 2,68 3,50 % DE VIA CONSIDERADA COMO INACEPTABLE 12% 55% 85% Guía de diseño de pavimentos estructurales AASHTO, 1991 8 Eso significa que una vía debe estar entre un PSI de 2 (IRI 3,50 m/km) a 3,0 (IRI 2,00 m/km) para que sea aceptada. Construcción Inicial Rehabilitación o Mantenimiento Rango mínimo aceptable de PSI Normalmente usado Tráfico ( Ejes equivalentes o Tiempo) Figura 6. Rango de PSI aceptable según estudio de 1960 A continuación se detalla la ecuación de AASHTO 1993 para pavimento flexible donde el diferencial de los Índice de Servicio (PSI) inicial y final es considerada. W18= Número de cargas de ejes simples equivalente de 18 kips (80kn) calculadas conforme el tránsito vehicular. Zr= Es el valor de Z (área bajo la curva de distribución) correspondiente a la curva estandarizada para una confiabilidad R. So= Desviación estándar de todas la variables ΔPSI = Perdida de serviciabilidad. Mr= Modulo de resilencia de la subrasante SN= Número estructural 9 En las especificaciones de Guía de diseño AASHTO 1993, normalmente se diseñan los pavimentos con un Índice de Servicio PSI inicial de 4,2 a 4,5, siendo el PSI final de 2,0 a 2,5. Para carreteras se recomienda un PSI final de 2,5 es decir un IRI de 2,68 m/km. Según la correlación anteriormente mencionada entre PSR e IRI, corresponde para un PSI inicial de 4,2 un IRI de 0,65 m/km. Sin embargo, muchos proyectos diseñados según AASHTO 1993 utilizan un PSI inicial de 4,2, mientras que el IRI inicial solicitado en las especificaciones de construcción es de 2 m/km, debiendo ser 0,65 m/km. PSI 4,5 4,2 2,5 2,0 IRI (m/km) 0,40 0,65 2,68 3,38 INDICE DE SERVICIO INICIAL INDICE DE SERVICIO FINAL Cuadro 5. Relación PSI e IRI 2.3 Cómo influye el IRI con respecto al confort y la seguridad de los usuarios El estudio realizado por AASTO en 1960 permitió conocer la interpretación de diferentes condiciones del estado de las carreteras por un panel de usuarios. Actualmente, la calificación de los usuarios a las condiciones de una carretera o camino se puede explicar principalmente por: 2.3.1 Los pasajeros de los vehículos perciben la irregularidad de la superficie del pavimento como vibraciones. Los ingenieros que construyen autos miden la aceleración de los asientos para evaluar el rendimiento de la suspensión. La masa del vehículo es separada de las ruedas por la suspensión del vehículo. Este diseño es necesario para aislar a los ocupantes del vehículo de la vibración producida por las imperfecciones de la superficie de rodadura. La irregularidad del pavimento produce elevaciones experimentadas por los pasajeros como vibraciones. verticales, las cuales son Los autos según con la velocidad de viajen leen la irregularidad (longitud de onda y amplitud) de la superficie de rodadura como una frecuencia. Ver figura 1. Se conoce que para frecuencias cercanas a 0, la suspensión transmite la lectura de los neumáticos a la masa del vehículo, por ejemplo en ondulaciones largas como subidas y bajadas. Cerca a 1 Hz el vehículo amplifica la aceleración vertical. Esto se puede sentir en vías con ondulaciones cortas y cuando el auto viaja a bajas velocidades. A altas frecuencias se reduce la aceleración transmitida al vehículo. 10 RESPUESTA AL IRI SALTO DEL EJE DEL VEHICULO 10 -12 Hz REBOTE DE LA MASA DEL VEHICULO (1 - 2 Hz) LONGITUD DE ONDA Figura 7. Longitud de Onda y Respuesta al IRI Esta respuesta es muy similar al IRI. El punto más alto de la respuesta al IRI es para longitud de onda de 15,78 mts, que corresponde a una frecuencia de 1,4 Hz. a una velocidad de 80 kph, se conoce como el “Rebote de la Masa del Auto (M)”. Otro punto alto es a una frecuencia de 10 Hz a una velocidad de 80 kph, lo que corresponde a una longitud de onda de 2,30 mts., se conoce como el “Salto de Eje (m)”. El cuerpo humano tiene una mínima tolerancia a la vibración vertical a 5Hz debido a la resonancia de la cavidad abdominal. La tolerancia a vibraciones horizontales es de 1 HZ. Los carros son diseñados para minimizar la transmisión a frecuencias de 1 a 10 Hz. La longitud de onda afecta la sensibilidad de los pasajeros de un auto. La mayor sensitividad es para longitud de ondas de 2 y 15 mts. Las frecuencias verticales producidas por el pavimento entre 10 a 15 Hz son absorbidas por los neumáticos, reduciendo la transmisión al conductor Para frecuencias entre 1 y 2 Hz el conductor prácticamente se mueve igual o más que el movimiento del auto, mientras que entre 10 a 12 Hz prácticamente se siente un salto del auto. Ver figura 7 También se puede determinar según estudios realizados por la Dirección de Tránsito de Michigan (MDOT) que los efectos producidos por las cargas dinámicas de camiones que viajan a velocidades de 100 km/hr en autopistas a frecuencias que oscilan entre 1,5 a 4 Hz y 8 a 15Hz son mayores que en otras frecuencias. Las longitudes de onda de estas frecuencias son de 6,7 a 17,9 mts y de 1,8 a 3,3 mts. respectivamente. 11 2.3.2 El Ruido producido por el Auto sobre el pavimento Existen una serie de normas que regulan los ruidos permitidos según el lugar y rango de horas (diurno o nocturno). De manera informativa se presente un cuadro con respecto al peso de los Vehículos . Peso Bruto de <3000 3.000 – 10.000 > 10.000 Vehículo (kg) Límite máximo 79 81 84 permisible en dB (A) Cuadro 6. Ruidos permitidos a 15mts. Según peso de Vehículo Fuente: Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente El umbral del dolor se considera 140 dB. Actualmente existen instrumentos económicos de medición de ruido donde se puede verificar el ruido según las condiciones del pavimento. El ruido fatiga a los conductores y causan molestias a los pasajeros. El ruido dependerá de la velocidad de los autos y la longitud de onda de las irregularidades. La irregularidad de las superficies de rodadura causan ruido tanto dentro del auto como a su alrededor. Mientras la longitud de onda sea más similar a la medida de longitud de contacto del neumático sobre la superficie mayor será el ruido. Actualmente se están usando caucho de neumáticos como polímero en las mezclas de asfalto. Una de las ventajas que se fomentan en su aplicación es la reducción de ruidos. Es de suma importancia colocar mezclas con un IRI bajo para aprovechar las ventajas en la utilización del caucho en las mezclas. . 2.2.3. Número de Accidentes según el IRI de la Carretera Al estar una vía en malas condiciones con irregularidad alta y grietas se dificulta el manejo debido a cambios de velocidad y movimientos bruscos para evitar las grietas, lo cual puede terminar en accidentes. Hay un estudio realizado en el año 2008 por la Southeastern Transportation Center University of Tennessee, en Tennessee en el reporte “Effects of Asphalt Pavement Conditions on Traffic Accidents in Tennessee Utilizing Pavement Management System (PMS)” donde se halló unas correlaciones entre la cantidad de accidentes con respecto a las condiciones de regularidad y PSI. El estudio se basó en las estadísticas de accidentes de un recorrido de 110 millas (176 kms) en las ciudades de Knoxville, Memphis, Nashville, y Chattanooga del 2006. Se analizó el IRI, PSI, TDPA en secciones de 0,1 milla (160 mts). También se analizó la cantidad y las condiciones en que produjeron los accidentes. 12 La conclusiones fueron que cuando se incrementaba el IRI de 1,56 mts/km a un rango de 1,61 a 3,20 mts/km la frecuencia de accidentes se incrementaba en 1,65 veces. Según el modelo los accidentes se incrementaban en 1,41 veces cuando el PSI de deteriora una unidad. 2.4 LAS VIAS CON MENOR REGULARIDAD INICIAL CUESTAN MENOS MANTENERLAS Y DURAN MAS A fines de 1988, Michael S. Janoff, estudió el efecto de la regularidad inicial sobre el rendimiento del pavimento a largo plazo. El Sr. Janoff presentó los resultados de sus hallazgos en la reunión anual de la NAPA que se celebró en enero de 1990, luego de recolectar datos de 400 diferentes secciones de carreteras y su comportamiento en 10 años, en su publicación titulada “The Effect Of Increased Pavement Smoothness On Long Term Pavement Performance & Annual Pavement Maintenance Cost”. Los principales resultados de los estudios del Sr. Janoff son los siguientes: 1) Los pavimentos con una menor regularidad inicial tienen niveles más bajos de regularidad en los 10 años siguientes a la construcción. Figura 8: Regularidad Inicial vs. Regularidad Final 2) Los pavimentos con una menor regularidad inicial tienen costos anuales promedios de mantenimiento más bajos en los 10 años siguientes a la construcción. 13 Figura 9: Regularidad Inicial vs. Costo de Mantenimiento Fuente: http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=6337&page=41 3) Los pavimentos con una menor regularidad inicial tienen menores niveles de agrietamiento durante los 10 años posteriores a la construcción. Los estudios fueron conducidos por el Estado de Arizona usando el medidor de Mays para determinar la regularidad durante varios períodos. Para convertir las lecturas del medidor de Mays que aparecen en el ensayo de Janoff en una lectura perfilográfica aproximada de 7,6 metros, -método usado para registrar la regularidad en índice de perfil - PI (Profile Index)-, divida las lecturas del medidor de Mays entre 4. Además, existe una correlación entre el PI (0,2pulg) y el IRI, la cual es IRIpulg: 2,83*PI(0.20pulg) + 73,70, R2=0.92 (University of Texas,1992). Por ejemplo, una lectura de 35 pulg./milla del medidor de Mays equivale aproximadamente a una lectura en IRI de 1.563 mm/Km (99 pulg/milla) y una lectura de 10 pulg./milla del medidor de Mays equivale aproximadamente a una lectura en IRI de 1.282 mm/Km (81 pulg/milla). La National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) ha realizado un estudio donde se confirma que una menor regularidad inicial incrementa la vida útil de los pavimentos. Redución de Regularidad Inicial 10% 25% 50% % Promedio de Incremento a vida útil del pavimento Asfalto Concreto 5 7 13 18 27 36 Cuadro 7: Resultado de sensitividad según la regularidad inicial (NCHRP1-31 Smoothness specifications for Pavements). Fuente: http:www.tfhrc.gov/pubrds/septoct00/smooth.htm 14 2.5 TENDENCIAS DEL IRI 2.5.1 Umbral del Nivel de Servicio Actualmente la Federal Highway Administration (FHWA) califica el estado de las carreteras según en nivel del IRI, ver cuadro 8. : PSI 3,38 IRI m/km Menor a 1,49 Mayor a 1,49 y menor a 2,68 2,50 Mayor a 2,68 CONDICION Buena Aceptable No Aceptable Cuadro 8 FHWA Smoothness Fuente: http://www.fhwa.dot.gov/pavement/smoothness/index.cfm En EE.UU. la FHWA vio oportuno aumentar para el 2008 los kilómetros de vías de la NHS (National Highway system) transitadas por vehículos con una buena calidad de manejo (IRI menores a 1,49 mts/km) a un 58,5% e incrementar el porcentaje de kilómetros de vías transitadas por vehículos que viajen sobre pavimentos de una aceptable calidad de manejo (IRI menores a 2,68 mts/km) a 95%. El más reciente reporte del 2004 para buena calidad de manejo fue de 51,8% y aceptable 90,6%. Para incrementar la calidad de manejo y reducir los costos de mantenimiento de las vías y autos, las entidades que están a cargo de especificar las normas constructivas deben exigir que se construyan mejor, debido a que los pavimentos construidos con una menor regularidad inicial, duran más y se preservarán por más tiempo las condiciones iniciales del pavimento. La FHWA recibe anualmente el estado de las autopistas interestatales por medio Highway Performance Monitory System desde 1980. Desde 1980 a 1989 el estado de las carreteas se solicitaba en PSI, a partir de 1990 el estado de las carreteras se evalúa por el IRI. Como se puede apreciar en la Figura 10 se detalla el IRI promedio en las vías controladas por la FHWA, en 1994 el IRI era de 1,72 mts/km muy similar al alcanzado en 1980 de 1,75 ms/km. A partir del 2000 el IRI bajó a un promedio de 1,5 mts/km y en 2006 a 1,35 mts/km. En los EEUU cada año se tienen carreteras más planas, duraderas y seguras debido a que se han mejorado los procesos constructivos 15 M/KM 1,79 1,59 1,43 1,27 1,21 Promedio Mediana Figura 10. IRI de las autopistas interestatales en EE.UU. 2.5.2 ESPECIFICACIONES RELACIONADAS CON LA REGULARIDAD INICIAL Desde los años „60 las Agencias de Transporte de los EE.UU. han reconocido la importancia de controlar la regularidad y empezaron a desarrollar e implementar especificaciones de regularidad inicial. La Guía Provisional AASHTO 2005 en el capítulo PP 51-03 „Pavement Ride Quality when measured using Inertial Profiling System‟, tiene una propuesta sobre la regularidad inicial que sugiere una escala de bonos, pago al 100% y penalidades según una escala. En los EEUU cada estado tiene sus propias especificaciones, a continuación se detalla el cuadro de bonos y penalidades del la Dirección de Tránsito (DOT) de Connecticut. IRI (m/km) < 0,79 <0,789 - 0,947 0,948 - 1,262 1,263 - 1,893 > 1,893 PORCENTAJE DE AJUSTE 10 63,29 (0,947 –IRI) 0 39,68 ( 1,263 – IRI) -50 Cuadro 9 . Escala de pagos según regularidad inicial en DOT Connecticut Este criterio se aplica a las dos capas superficiales del pavimento. El total del proyecto se divide en secciones de 160 mts y a cada sección le corresponderá un valor de IRI promedio, cada sección será clasificada según la escala de 5 pagos del cuadro. Cada factor será 16 multiplicado por la longitud de cada sección y la suma será dividida por la longitud total de todas las secciones. Se pueden hallar las especificaciones de índice de regularidad inicial de las distintas Direcciones de Transito de los Estados Unidos en la siguiente página web: Pavement Smoothness Index Relationships, Final Report. Publicación No- FHWA-RD-02057, 2002 http://www.tfhrc.gov/pavement/ltpp/reports/02057/02057.htm En el Cuadro 10 se puede ver que la Secretaría de Transportes de México tiene escala de pagos por regularidad inicial incluyendo bonos y penalidades. En EE.UU. prácticamente las penalidades se inician con regularidades mayores a 1,2 mts/km (IRI). Indice de perfil* cm/km 4,0 o menos 4,1 a 5,5 5,6 a 7,0 7,1 a 8,5 8,6 a 10,0 10,1 a 14,0 14,1 a 16,0 16,1 a 18,0 18,1 a 20,0 20,1 a 22,00 22,1 a 24,0 Mayor a 24,0 I.R.I. Estimado** mm/km 1.48 o menos 1.48 a 1.52 1.52 a 1.55 1.55 a 1.59 1.59 a 1.62 1.63 a 1.72 1.72 a 1.73 1.77 a 1.81 1.82 a 1.86 1.86 a 1.91 1.91 a 1,96 Factores de estímulo o sanción (Fj) +0,05 +0,04 +0,03 Estímulo +0,02 +0,01 0 -0,02 -0.04 -0,06 Sanción -0,08 -0,10 Corregir Cuadro 10.. Escala de pagos/Estímulo/Sanción según Secretaría de Transportes de México. *Para cada tramo de 200 m o fracción en cada línea de tendido. ** Correlación: (0,0239 x IP) + 1,3837 http://normas.imt.mx/NORMATIVA/f%20CTR/a%20Carreteras/1%20Conceptos%20de%20Ob ra/04%20Pavimentos/N-CTR-CAR-1-04-006-00.pdf 2.6 Relación del IRI con respecto al consumo de combustible La irregularidad de los pavimentos produce una resistencia al rodamiento y por ende un aumento en el consumo de combustible. Se estima un aumento entre 3 a 6% de resistencia al rodamiento por el aumento de cada unidad de IRI. Según un estudio realizado en 1990 por Desconert, a velocidad constante, cuando la resistencia al rodamiento de un auto aumenta en un 5%, el consumo de combustible aumenta en 1% para autos y 5% en camiones. Otro motivo para el mayor consumo de combustible es que a mayor irregularidad los conductores reducen la velocidad, lo cual aumenta el consumo de combustible. 17 En un estudio llamado WesTrack se comprobó que al reducir la rugosidad en un 10% se reducía el consumo de combustible de camiones en un 4,5%. En la figura 11 se muestra un estudio similar realizado por el National Center for Asphalt Technology (NCAT). Fuel Economía de Economy and Roughness vs Time Fecha Combustible vs Rugosidad y 5.1 5 4.9 4.8 4.7 4.6 4.5 4.4 4.3 4.2 4.1 1-Oct-00 20-Nov-00 9-Jan-01 28-Feb-01 19-Apr-01 8-Jun-01 Time mpg IRI 1.00 1.02 1.04 1.06 1.08 1.10 1.12 1.14 1.16 1.18 1.20 28-Jul-01 16-Sep-01 Figura 11. Rendimiento de Combustible y Regularidad en el tiempo. 2. 7 Medición del IRI La medición del IRI sirve para: - IRI (m/km) mpg Fuente NCAT - Obras en ejecución, se recomienda medir diariamente el IRI, para verificar los resultados de los procedimientos constructivos y hacer las correcciones pertinentes. Monitorear anualmente las condiciones de la red vial Evaluar costos de operación de autos según las condiciones de las vías Diagnosticar condiciones de las vías para determinar plan de reparaciones Estudiar lugares específicos para evaluación Estudiar cargas dinámicas de las ruedas de los camiones en zonas críticas Las mediciones de IRI se deben hacer sobre las huellas longitudinales de los vehículos sobre cada carril. Se debe medir ambas huellas (derecha e izquierda). 2.7.1. Medición durante obra: Para mediciones durante la construcción de pavimento se recomienda usar los Perfilometros estáticos o tipo Caminante, aunque no tienen un alto rendimiento en avance diario, son económicos. Uno de ellos es el perfilómetro estático pivotante, es un equipo electrónico de alta precisión, para la evaluación de la regularidad en las superficies de rodadura de las carreteras. También conocido como Dipstick (Digital Incremental Profiler). 18 Este aparato mide y graba, automáticamente, en la memoria de un microordenador incorporado, la diferencia de cotas entre puntos separados secuencialmente a 250 mm, pivotando alternativamente alrededor de sus dos patas de apoyo. Los datos registrados se utilizan mediante un programa especial preparado al efecto, para la obtención del Índice de Regularidad Internacional (IRI). El empleo del equipo es manual y operable solo por una persona. Figura 12. Perfilómetro tipo Dipstick También existen Perfilómetros ligeros con laser y acelerómetros para obtener precisas medidas de perfil a velocidades de hasta 104 km/hr. Pueden brindar datos en Índice de Perfil (PI), IRI y RN. Estos perfilómetros se pueden usar para medir bases o pavimentos asfálticos. 19 2.7.2. Mediciones de control Se recomienda usar los perfilométros inerciales, los cuales se instalan en vehículos para poder recorrer velocidades de 80 km/hr y procesar la información según el modelo de “cuarto de coche”. Aunque estos sistemas son costosos, son muy eficientes. Son equipos de alto rendimiento, que basados en dispositivos como los acelerómetros, producen medidas automáticas y de alta calidad del perfil del camino. Los más extendidos son los perfilómetros láser, que disponen de dispositivos láser para obtener la medición del perfil, y que combinados con acelerómetros, permiten obtener medidas de altísima precisión a velocidades estándar de circulación (80-100 Km/h). Figura 13. Perfilómetro Inercial 2.7.3. Consideraciones importantes al medir el IRI, Los operadores de los equipos deben ser capacitados Se debe medir el IRI sobre las huellas izquierda y derecha que dejan los automóviles Los equipos para medir rugosidad debe estar certificados y calibrados según procedimientos normados. AASHTO PP 49-03 “Certification of Inertial Profiling systems). AASHTO PP50-03 Operating Inertial Profilers and Evaluating Pavement Profiles. A altas velocidades sobre 100 km/hr es difícil seguir la huella Se recomienda hacer por lo menos una medición de control anual Se recomienda hacer mediciones diariamente durante la construcción de un pavimento para poder corregir imperfecciones en los procedimientos constructivos. Se debe medir el IRI en las superficies de la base o las superficies fresadas, ya que el IRI de la capa de rodadura dependerá de las condiciones de la superficie por sobre donde se colocará la mezcla de asfalto. Mientas los intervalos de medición tengan menor longitud, será más fácil detectar y corregir fallas pronunciadas. 20 - - 3. EL AUMENTO DEL IRI TAMBIEN SE DEBE A LA DENSIDAD NO UNIFORME DEL PAVIMENTO OBTENIDO DURANTE SU CONSTRUCCION. LA SEGREGACIÓN DE TEMPERATURA Y AGREGADOS NO PERMITE OBTENER UNA DENSIDAD UNIFORME. Mediante el uso de una cámara infrarroja para observar el transporte de las mezclas asfálticas desde la planta de asfalto durante su recorrido y descarga, resultó evidente que el diferencial de temperatura en la carpeta de asfalto era significativamente mayor de lo pensado. Los efectos perjudiciales de compactación a bajas temperaturas o segregación de agregados han sido documentados en los últimos 12 años. Recomiendo revisar el Estudio de Dirección de Tránsito (DOT) del Estado de Washington, Research Report 476.1: Construction-Related Asphalt Concrete Pavement Temperature Differentials and the Corresponding Density Differentials (http://www.wsdot.wa.gov/research/reports/fullreports/476.1.pdf). La Dirección de Tránsito de Washington (WSDOT), estudió en 1996 los efectos de áreas de baja densidad que se presentan en forma cíclica utilizando el Densitómetro Nuclear. En 1998, por medio de la cámara infrarroja, se localizaron dichas áreas. Se llegó a la conclusión de que en las zonas frías existía una menor densidad que en el resto de la carpeta. Ver figura 14. Figura 14. Áreas de mezclas de asfalto frías menores a 79ºC son relativamente rígidas y resistentes a la compactación, cuyo resultado son densidades menores a las áreas más calientes, y por lo tanto zonas propensas a fallas prematuras( Premature failures). Observar los puntos de baja temperatura en la foto, menores a 106.1ºC y comparar con los puntos oscuros en la foto del camino luego de un año de servicio, donde se presentarán fallas prematuras. 21 Figura 15. En 1999 la WSDOT junto con la Universidad de Washington (UW) estudiaron la relación entre los diferenciales de temperatura antes de la compactación y la densidad después de la compactación. A la sección del pavimento más fría le corresponde densidades menores después de la compactación. Por ejemplo, en la foto infrarroja a una densidad de 87,4% le corresponde una lectura de la mezcla de asfalto de 74,5ºC. En el estudio realizado por la WSDOT en 2000 se verificó que cuando diferenciales de temperatura mayores a 14ºC se presentan en la mezcla de asfalto colocada por la pavimentadora, el porcentaje de vacíos aumenta aproximadamente en un 2% a más. Información de campo mostró que por cada 1% de incremento en el porcentaje de vacíos sobre un umbral de 7%, hay una reducción de aproximadamente 10% en la vida del pavimento. Sobre esta base, un 2% de incremento de vacío podría acortar la vida del pavimento en un 20%, reduciendo la vida útil en 3 años de una carretera proyectada a 15 años. Los diferenciales de temperatura según los actuales métodos de construcción son muchas veces mayores a 14ºC, por lo cual se seguirán presentando fallas prematuras en los pavimentos con el consiguiente aumento de la regularidad. Seguidamente, el alto porcentaje de vacíos que ocurre en estas áreas permitirá la infiltración de agua en la mezcla, la cual se congelará en el invierno y romperá el pavimento para producir un bache. Es importante mencionar que el fenómeno antes descrito actuará exactamente como un punto segregado con las partículas gruesas concentradas, lo cual resultará en la formación de un bache. Sin embargo, en este caso, en vez de ocurrir la segregación de partículas, la causa fundamental es la segregación por temperatura. Al examinar este fenómeno y darse cuenta de las causas, resulta aparente que el contratista de pavimentos asfálticos no controla muchas de las causas de la segregación de temperatura. En un intento por determinar la gravedad del daño causado por los puntos fríos, el Sr. Ronald Collins de PTI, por medio de un compactador vibratorio PTI y un analizador de pavimentos asfálticos (APA), compactó una mezcla típica Georgia a 300ºF (149°C), 280 ºF (138°C), 260 ºF (127°C), 240 ºF (116°C), 220 ºF (104°C) y 200 ºF (93°C). Se usó un compactador vibratorio para compactar la mezcla a 149°C para lograr un 7% de vacíos. El tiempo necesario para compactar (aproximadamente 17 segundos), la amplitud y la frecuencia de vibración se mantuvieron constantes. Ver figura 6. 22 3/8" HMA APA Fatigue Results Mezcla en Caliente 3/8” Resultados de Fatiga APA Compaction Temperature Temperatura de Compactación (o F) 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 0 149⁰C Air Voids 7.3 7.8 104⁰C 6.8 8.4 8.4 9.3 10000 20000 30000 40000 50000 Número de Ciclos de Falla APA APA Cycles to Failure Figura 16. Resistencia al Ahuellamiento y Fatiga según distintas temperaturas de compactación con Analizador de Pavimentos Asfálticos (APA) La figura 16 muestra el efecto en el porcentaje de vacíos al descender la temperatura. Como puede verse, el porcentaje de vacíos aumenta de 6.8% cuando se compactó a 149°C (300ºF) hasta 9.3% cuando se compactó a 93°C (200 ºF). Cada una de las vigas producidas en este estudio se colocó en el analizador de pavimentos asfálticos (APA) y se realizó una prueba de fatiga hasta hacer fallar las vigas. Como puede verse en la figura 6, los ciclos necesarios para la falla disminuyeron significativamente a medida que aumentó el porcentaje de vacíos en el pavimento. La mezcla compactada a 104°C (220 ºF) tendría aproximadamente del 10 al 12% de la vida útil de la mezcla compactada a 149°C (300 ºF). También se presenta la segregación física durante el transporte y colocación de la mezcla, donde los agregados de mayor tamaño se separan y al no contar con agregado de menor tamaño tendrán un alto porcentaje de vacíos: por otro lado los lugares donde se presenta un mayor porcentaje de fino se encontrará una mayor cantidad de asfalto que el diseño. En ambos casos se reduce la capacidad estructural dramáticamente. El diferencial de densidad es una de las principales preocupaciones en la preparación y colocación de mezclas de asfalto en caliente. La densidad es importante para prevenir filtraciones de agua a las capas inferiores, oxidación del asfalto, y un aumento en la densidad bajo tráfico y para proveer una adecuada resistencia al corte. La DOT Arkansas mide la temperatura en forma transversal, paralela a la plancha de la pavimentadora cada 13 mts. Se toman dos temperaturas a 30 cms. de los bordes de la pavimentadora y una en el centro, no es permitido colocar la mezcla si se presentan diferenciales de más de 6ºC. Ya existen sensores que se colocan detrás de la plancha de la entendedora que registran la temperatura de colocación de la mezcla durante toda la pavimentación. Se debe tener un mayor cuidado durante la colocación de micro pavimentos en caliente y el uso de polímeros en las mezclas ya que la perdida de temperatura es más rápida que en las 23 mezclas convencionales. También es importante contar con pavimentadoras que no produzcan segregación central. No se produce solamente una segregación física, como se puede comprobar en la figura 7 también aparece segregación térmica. Figura 17. Segregación Central producido por pavimentadora 4. COMO OBTENER PAVIMENTOS CON UN IRI MENOR A 1,5 m/km Y CON DENSIDAD UNIFORME Para obtener una carpeta con regularidades menores a 1.5 mts/kms. y con densidad uniforme, es de vital importancia considerar lo siguiente durante la operación de la pavimentadora: Nivel de Material: La Industria recomienda que el nivel de material esté siempre a la mitad de los tornillos sinfín. Existen dispositivos, como los sensores de ultrasonido, que automatizan el control del nivel de material. Cuando el control se hace en forma manual, cada vez que el material este sobre los tornillos sinfín, la mezcla ejercerá una mayor presión ascendente sobre la plancha y se levantará, caso contrario, cuando el material esta por debajo de la mitad del tornillo sinfín, la plancha por su propio peso bajará. Estos movimientos aumentarán el IRI inicial. Por esta razón, se recomienda utilizar los sensores automáticos de nivel y colocar extensiones de los tornillos y túneles a una distancia de 30 a 45 cms de borde de la plancha. Figura 19. Velocidad de Pavimentación: En el proceso de pavimentación, la plancha se encuentra en una posición flotante, los cambios de velocidad de la pavimentadora afectará la cantidad de material en los tornillos sinfin, lo que producirá movimientos verticales en la plancha y aumento del IRI. Cuando se aumenta la velocidad de la pavimentadora, al ángulo de ataque decrece, reduciendo el espesor de la carpeta de asfalto. Cuando la velocidad de pavimentación decrece, el ángulo de ataque se incrementa aumentado el espesor del 24 pavimento. Es importante que el operador mantenga una velocidad constante de la pavimentadora. Figura 19. Sensores de Gradiente: Es importante que la pavimentadora cuente con sensores automáticos de nivel. Existen del tipo contacto y sin contacto (con sensores de ultrasonido). Cada vez que el ángulo de ataque varía se requiere 4 longitudes del brazo (que une la plancha al punto de tiro) equivalente a 12 m para lograr la estabilidad de la plancha. Es recomendable contar con bases que tengan superficies planas, ya que serán las referencias de las lectoras. Para recapeos se recomienda fresar antes de colocar una nueva carpeta y llenar los baches o nivelar las protuberancias que queden luego del fresado. La regularidad del fresado normalmente es de 3 a 5 mm con respecto a una regla de 3 mts. Ver figura 18 Ver figura 18. Carpeta fresada que requiere capa nivelante FUERZAS QUE ACTUAN SOBRE LA MESA COMPACTADORA Peso de Mesa ( Fuerza W ) Fuerza de tiro (Fuerza P ) P M Correto nivel de material (Fuerza M ) Reacción de Material (Fuerza R ) W R F Fuerza de Corte entre Mesa de Material (Fuerza F ) Figura 19. Plancha de Pavimentadora 25 Carpeta luego de compactaciòn Mat Profile After Compaction Mejorara la rugosidad de la base Carpeta recièn colocada En un 50% aproximadamente 15% Compactaciòn del rodillo Leveling Course Profiled/Planed Off Base Original Irregular Original Uneven Base 15 m (50 ft) Diferencial Compaction Differential de Compactacion . Figura 20: Diferencial de Compactaciòn Cuando la nueva capa es colocada correctamente por la pavimentadora antes de ser compactada por los rodillos, mejorará el IRI en un 75% aproximadamente sobre la lectura de la base, luego de compactada se estima que la mejora será solo de un 50%. Se sugiere rellenar los baches o huecos que quedan luego del fresado, así como, poner dos capas en vez de una. Ver figuras 18 y 20. La explicación a la importancia de colocar un pavimento sobre una superficie plana, ya sea una base nueva o un pavimento fresado se describe en el siguiente cuadro. Si consideramos que una mezcla de asfalto en caliente en el camión tiene una densidad de 1,76 kg/mt3, equivalente a un 76%, y al ser compactada a un 96% alcanza una densidad de 2,24 kgs/mt3, se requiere que el pavimento sea compactado en un 25% del espesor original. Densidad 96% FINAL 94% 92% 90% 88% 86% 84% 82% 80% 78% 76% INICIAL 1,00 (25,4) 1,02 (25,9) 1,04 (26,4) 1,07 (27,2) 1,09 (27,7) 1,11 (28,2) 1,14 (29,0) 1,17 (29,7) 1,20 (30,5) 1,23 (31,2) 1,26 (32,0) Espesor de Capas pulg ( mm) 2,00 (50,8) 2,04 (51,8) 2,08 (52,8) 2,13 (54,1) 2,18 (55,4) 2,23 (56,6) 2,28 (57,9) 2,34 (59,4) 2,40 (61,0) 2,46 (62,5) 2,53 (64,3) 3,00 (76,2) 3,06 (77,7) 3,13 (79,5) 3,20 (81,3) 3,26 (82,8) 3,35 (85,1) 3,43 (87,1) 3,51 (89,2) 3,60 (91,4) 3,69 (93,7) 3,79 (96,3) 4,00 (101,6) 4,08 (103,6) 4,14 (105,2) 4,27 (108,5) 4,36 (110,7) 4,46 (113,3) 4,57 (116,1) 4,68 (118,9) 4,80 (121,9) 4,92 (125,0) 5,05 (128,3) 5,00 (127,0) 5,10 (129,5) 5,22 (132,6) 5,33 (135,4) 5,45 (138,4) 5,58 (141,7) 5,71 (145,0) 5,84 (148,3) 6,00 (152,4) 6,15 (156,2) 6,31 (160,3) Cuadro 11. Espesor de la capa vs. Densidad. Boletin ASTEC T-123S 26 Por ejemplo si queremos colocar una carpeta de 2 pulg. ( 50 mm) de espesor debemos de poner la plancha de la pavimentadora apoyada sobre una tabla de 2,53 pulg ( 50 mm) para que durante el proceso de compactación quede en 2 pulg. Si tenemos una superficie irregular al momento de compactar con los rodillos se van a obtener distintas densidades afectando la vida útil del pavimento. A menor densidad más vacios lo cual se traduce en erosión por efecto del agua que ingresa al pavimento y a una menor resistencia de la mezcla a las solicitaciones de tráfico. Pavimentaciòn Continua: No se debe permitir que los camiones choquen con la pavimentadora. Aunque las emparejadoras flotan y pueden soportar cierto movimiento de la pavimentadora sin dañarse, los movimientos bruscos van a producir superficies con protuberancias. Por lo tanto, cada vez que la pavimentadora se detiene, cambia de velocidad o choca con los camiones, se producen protuberancias aumentando la irregularidad de la superficie pavimentada. La Pavimentación Continua elimina las causas de irregularidad antes mencionadas. Esto se logra con el uso del Vehículo de Transferencia de Material. Ver figura 21. Si por algún motivo la pavimentadora deba parar, se debe dejar material en la tolva, para cubrir por lo menos el túnel, de tal forma que la plancha quede apoyada con material. Un pavimento regular es un pavimento de calidad. Para obtener un pavimento regular la pavimentadora debe funcionar continuamente. El 90% de todos los problemas se eliminan si la pavimentadora funciona a una velocidad constante. Figura 21 Pavimentación Continua con el uso del Vehiculo de Transferencia de Material Este equipo autopropulsado permite que un camión descargue muy rápidamente (3 minutos), cuenta con una tolva de almacenamiento de hasta 25 ton. de capacidad donde se remezclan los materiales por medio de un tornillo anti-segregación de tres etapas, homogenizando la temperatura (sin calentamiento) y reduciendo considerablemente la segregación de temperatura y agregados, permitiendo así obtener una mezcla uniforme de 27 tal forma que con un mismo equipo se elimina el problema de la segregación de agregados y temperatura y se obtienen carpetas muy regulares al pavimentar en forma continua. Figura 22. Tornillos sinfín anti-segregación La mezcla homogenizada es posteriormente transportada a la pavimentadora, a la cual se le puede colocar una tolva de 10 ton. de capacidad aumentando la cantidad de material en el tren de asfalto a 35 ton. y evitar los molestos derrames de material. Ver figura 21. Al disminuir los tiempos de descarga y espera, debido a que el Vehiculo de Transferencia de Material permite contar en el tren de asfalto con 35 ton. de mezcla, se reduce el número de camiones entre 3 a 4 unidades. Muchas veces el ahorro equivale a la mitad o al total de los costos de adquisición y operación de un Vehiculo de Transferencia de Material. Figura 23. Vehículo de Transferencia de Material, FBS, Autopista Dos Bandeirantes Km 42, Sao Paulo 28 El Vehículo de Transferencia de Material es verdaderamente un equipo que hace que la pavimentación sea menos delicada. Muchas veces los choferes de los camiones no tienen experiencia y golpean la pavimentadora, incluso dificultan la coordinación en la descarga apretando los frenos, haciendo que la pavimentadora se desplace hacia los lados durante el empuje. La tolva de 10 ton. de capacidad que se instala en la tolva de la pavimentadora evitará que se derrame material delante de la pavimentadora, cuya consecuencia será el levantamiento de la plancha de la pavimentadora cuando pase sobre el material derramado aumentando la regularidad. Es muy común ver que el material derramado es echado sobre la carpeta recién colocada. Este material es frío y dificultará una correcta compactación. Cada vez que se detiene la pavimentadora se produce un enfriamiento del material sin compactar cerca de la plancha, así como del material que queda en la pavimentadora, lo cual producirá una carpeta con densidad no uniforme. Al volver a arrancar la pavimentadora, se producirá una ligera protuberancia que aumentara el IRI. Por esta razón, es importante reducir las paradas de la pavimentadora. 5. COMO RECUPERAR UN PAVIMENTO DAÑADO EN FORMA ECONOMICA Actualmente encontramos pavimentos asfálticos deteriorados, donde la estructura del pavimento, es decir la base y sub-base están en buen estado en más del 90% de la longitud de la vía. Actualmente existen procedimientos de reciclado de la carpeta de rodadura en forma eficiente y económica. Figura 24 Tren de Reciclado en Frio en el lugar utilizando emulsiones, Brasil. En la figura 24 podemos apreciar un tren de reciclado, donde una potente fresadora de 950 HP corta 4” de espesor de un pavimento dañado y 3,8 mts de ancho en un pasada. Luego el material es colocado en una recicladora móvil empujada por la fresadora. La recicladora 29 clasifica el material por una criba, el material de mayor tamaño al seleccionado (por ejemplo 1,25”) pasa a una trituradora de impacto y el material procesado es nuevamente pasado por la criba. Luego el material clasificado es pesado y mezclado con emulsiones (2 a 3%) que son inyectadas en spray en una caja de paletas de 2,4 mts de largo y controlada por una computadora. La fresadora empuja la cisterna que contiene la emulsión. El material reciclado es colocado por una pavimentadora convencional (Ver figura 25) y finalmente compactado por dos compactadoras, una de rodillos lisos y otra sobre neumáticos. Figura 25 Carpeta reciclada recién colocada con pavimentadora convencional Antes que la fresadora corte el material se agrega 1% de cemento sobre el pavimento dañado. Posteriormente se debe colocar una carpeta de rodadura en frío o en caliente, ya que este proceso deja una carpeta con un porcentaje de vacios alrededor de 14%. Las grandes ventajas de este procedimiento son: Permite reciclar el 100% del pavimento dañado. Avance de hasta 2,4 kms pr día. Capacidad de producción de 500 ton/hr. Gran calidad de reciclado por clasificar el material y mezclarlo en caja de paletas de ejes gemelos de 2,4 mts de ancho. Costo de 50% sobre reparaciones convencionales. Larga Vida útil de 6 a 8 años sobre micro carpetas en frío y 7 a 15 años sobre carpetas de asfalto en caliente ( ARRA). El reciclado obtenido con este procedimiento llega a tener hasta un 80% de capacidad estructural que un pavimento nuevo. 6. COMPACTACIÓN Luego de colocar correctamente la mezcla de asfalto en caliente, es decir, sobre una superficie plana sin ondulaciones y una mezcla homogénea sin segregación y con 30 procedimientos constructivos que permitan colocar el pavimento lo más regular (plano) posible es de suma importancia terminar con una buena compactación. Se recomienda que por lo menos los rodillos den 33 impactos por minuto. Por ejemplo para una velocidad de 50 mpm y con una frecuencia de 1800 vpm, tendrá 36 impactos por minuto. Es de suma importancia hacer una franja de prueba de 150 mts y medir la densidad por cada pasada de rodillo, para establecer un patrón de compactación. También hay que tomar en cuenta que un pavimento de 2” de espesor colocado a una temperatura de 135 ⁰C tiene unos 15 minutos antes que la temperatura caiga a 80 ⁰C. Si estimamos que una pavimentadora normalmente opera a una velocidad de 5 mpm, se tendrá que terminar la compactación en una sección de 75 metros detrás de la pavimentadora. Hay que tener cuidado de no sobre compactar ya que se puede producir exudación o fracturar el agregado. El diferencial de densidad es una de las principales preocupaciones en mezclas de asfalto en caliente. Se debe de fomentar pruebas de control de calidad para lograr obtener carpetas de densidad uniforme. La densidad es importante para prevenir filtraciones de agua a las capas inferiores, reducir la oxidación del asfalto, un aumento en la densidad bajo tráfico y para proveer una adecuada resistencia al corte. Algunas Direcciones de Tránsito en los Estados Unidos están utilizando penalidades cuando la densidad promedio del pavimento está fuera de los parámetros exigidos, como la Dirección de Tránsito de Pensilvania. Los factores de pago son asignados a gradación, densidad en obra y contenido de asfalto. Los factores de pago son determinados según las desviaciones de los límites de las especificaciones. La siguiente Tabla muestra el factor de pago según contenido de asfalto, gradación y densidad: Contenido de Asfalto Valor de Prueba ±0.07% ±0.8-1.0% > ±1.0% Porcentaje de ajuste en el pago 100 75 * 75 100 * 100 98 * Porcentaje paso malla #200 ±3.1-4.0% ±3.0% > ±4.0% Densidad ≥ 92% or < 97% of DMT 90-91% or 97-99% of DMT ≤ 89% or > 99% of DMT Cuadro 12. Ajuste de precio del contrato según especificaciones límites. DOT Pensilvania DMT: Densidad Máxima Teórica 31 7. AHORROS OBTENIDOS POR COLOCAR MEZCLAS DE ASFALTO EN CALIENTE CON IRI MENOR A 1,5 M/KM Y SIN SEGREGACION: 7.1 Análisis de Costos de Transporte por usar Vehículos de Transferencia de Material Datos de transporte y colocación de mezcla de asfalto en caliente: Camiones de 28 Ton de capacidad. De cuatro ejes. Velocidad de Pavimentación 5 m/min. Carril de 3,7 m de ancho y 2” de espesor compactado a 96% de densidad (2,2 ton/m3) Tiempo de descarga de camión con Vehículo de Transferencia de Material 3 min. esto se debe a que a capacidad del transportador del vehículo de transferencia de material es de 1000 ton/hr y cuenta con una capacidad de almacenamiento de 25 ton. Capacidad de Planta de asfalto de 100 ton/hr - Con los datos mencionados se puede calcular el tiempo en descargar un camión con mezcla de asfalto: Producción: 5m/mi x 3,7 m x 0,0508 m = 0,94 m3/min x 2,2 ton/m3 = 2,1 ton/min Tiempo de descarga de camión de 28 ton = 28 ton / 2,1 ton/min = 14 min Si consideramos que para planificar una pavimentación tengamos 6 camiones en la obra, Podemos definir en el siguiente cuadro los tiempos de espera promedio por cada camión. Descarga s VTM Tiempo Espera (min) 0 14 28 42 56 70 210 42 14 min Tiempo Descarga (min) 14 14 14 14 14 14 84 Descarga con VTM Tiempo Espera (min) 0 3 6 9 12 15 45 8 3 min Tiempo Descarga (min) 3 3 3 3 3 3 18 Camión 28 ton 1 2 3 4 5 6 Tiempo total Tiempo prom. Cuadro 13 Tiempo promedio de espera En el caso de la descarga directa a la pavimentadora el promedio de espera de cada camión es de 42 min.; mientras que con el Vehículo de Transferencia de Material es de 8 min. Si consideramos 8 horas de trabajo al día con una eficiencia de 50% debido a condiciones climatologías, demora por materiales, falla de equipo, entre otras razones podemos estimar una producción y colocación de 400 ton por día. 32 En el siguiente cuadro podemos ver los ahorros de camiones según el procedimiento de descarga, ya sea directa o utilizando el vehículo de transferencia de material (MTV, por siglas en Inglés Material Transfer Vehicle) TRANSPORTE DE MEZCLA DE ASFALTO sin MTV Producción Tons/ Hr 100 Producción Tons/ Día 400 Tons / Camión 28 Camión Cost/Hr $60 Hrs /Día (Eficiencia 50%) 4 Minutos 0 1 5 60 42 3 14 60 185 1,3 14 11 $2.642,86 $6,61 65% con MTV 100 400 28 $60 4 Minutos 0 1 5 60 8 1 3 60 138 1,7 14 8 $1.971,43 $4,93 87% Demora en Planta Tiempo de Carga Ticket & Cobertor Transporte a obra Demora en obra Acomodo de camión Descarga a pavimentadora Retorno a Planta Total minutos # Ciclos # de Ciclos/Camión # de Camiones Costo diario Costo / Ton Eficiencia del Camión Cuadro 14 Costo por ton de acarreo. Se puede apreciar que utilizando el uso del Vehículo de Material se ahorran 3 camiones, siendo el costo del ahorro por tonelada de US$ 1,68. El costo operativo de un Vehículo de Transferencia de Material fluctúa entre 1 a 3 US$ por tonelada dependiendo de las horas de uso anual. Sin embargo para un uso de 1500 horas por año y considerando una capacidad de planta de 100 ton/h el costo de operación y adquisición de un Vehículo de transferencia de Material es de 1,70 US$/ton. Muy similar a los ahorros de transporte. El uso del vehículo de transferencia de material permite aumentar la eficiencia de los camiones como se aprecia en el cuadro 14 de 65 a 87%, eso permitirá reducir los costos de 33 acarreo en caso se pague el transporte por ton, ya que los camiones podrán hacer más viajes. 7.2 Ahorros por reducción del IRI y obtención de densidad uniforme Considerando los datos anteriores, se puede calcular la cantidad de ahorros por cada ton de mezcla colocada por mayor vida útil y menores costos de mantenimiento: En primer ligar calculemos el avance diario para un carril de 3,7 mts de ancho: Avance: 5 m/mim x 60 min/h x 4h/d = 1200 m de avance por carril por dia Si consideramos que las penalidad en la DOT de Connecticut es de 31,5% por obtener un IRI de 1,863 en vez de 1,263 m/km, debido a todos los beneficios expuestos, como mayor vida útil del pavimento y menores costos de mantenimiento y considerando la penalidad en la DOT de Pensilvania de 2% por estar fuera de los rangos de densidad (considerando que no se acepta densidades menores a 89% y mayores a 98%), debido principalmente a la perdida de resistencia de la mezcla debido a la segregación, tenemos un ahorro de 33,5% por cada kilometro o tonelada colocada. Ahorros por cada 1200 m colocados en un día: 1200 m/d x 3,7 m x 0,0508 m = 225,6 m3 x 2,2 ton/m3m = 496,2 ton/día Si consideramos un costo promedio de la mezcla preparada y colocada de 100 US$/ton, podemos calcular el ahorro por mayor vida útil y menores costos de mantenimiento de un pavimento: Costo diario de asfalto: 496,2 ton x 100 US$ / ton = 49.621 US$ /día Ahorro por mayor vida útil y menor costo de mantenimiento: 49.621,00 US$ * 33,5% = US$ 16.623 El ahorro por mayor vida útil y menores costos de mantenimiento por cada km es de US$ 13.232 y para una carretera de 50 km con dos carriles, el ahorro es de US$ 1.323.167 Es recomendable invertir en equipos especializados de colocación de mezclas de asfalto en caliente como los vehículos de transferencia de material y mejorar los procedimientos constructivos para colocar pavimentos con IRI menores a 1,5 km y con densidad uniforme, en lugar de gastar prematuramente en mantenimientos, con el consiguiente impacto no solo económico sino ambiental. 34 8. ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFALTICOS EN CALIENTE 8.1 DISPOSICION ESPECIAL DEL DEPARTAMENTO DE TRANSPORTE Y CARRETERAS DEL ESTADO DE ARKANSAS Division 400 of the Stanndard Specification for Highway Construction, Edition of 1996 is hereby amended as follows: Dispositivo de Transferencia de Material (DTM) / Vehículo de Transferencia de Material (VTM). El Dispositivo de Transferencia de Material o Vehículo de Transferencia de Material (DTM/VTM) deberán ser usados en todas las autopistas del Estado, las US (del país) y las Interestatales para la colocación Mezclas de Concreto Asfáltico en Caliente (MCAC). Las MCAC exentas de este requerimiento son proyectos de área o fases de trabajo con menos de 1.000 toneladas de mezcla de asfalto en caliente, pavimentos temporales (tales como desviaciones, vías de paso, calzadas y entradas) y la colocación de mezclas de asfalto en caliente en anchados de zanjas menores a 3.3 mts (11‟) de ancho. La MCAC deberá ser transferida mecánicamente a la pavimentadora por medio de un DTM/VTM. El material debe ser continuamente remezclado ya sea internamente en el vehículo de transferencia, en una tolva insertada en la pavimentadora o en la tolva de la pavimentadora. El remezclado/recombinado debe ser alcanzado por medio del uso de tornillos de mezclado, paletas o zarandas capaces de mezclar continuamente la mezcla de asfalto en caliente. El MTD/VTM, camiones, y pavimentadoras deberán trabajar juntas para proveer un flujo de material continuo, uniforme y libre de segregación. El número de camiones, la velocidad de la pavimentadora, rango de producción de la planta y velocidad del DTM/VTM deberán estar coordinadas para evitar operaciones de paradas y arranques. Las alas de la tolva de la pavimentadora no deberán ser levantadas en ningún momento durante la operación de pavimentación. Si el MTD/VTM o la unidad de remezclado/recombinado fallara durante la colocación de la mezcla, el contratista deberá seguir con las operaciones de colocación de la mezcla de asfalto hasta que toda mezcla de asfalto en tránsito o almacenada en un silo haya sido colocada y hasta el tiempo suficiente como para colocar la mezcla de asfalto suficiente para mantener el tránsito de una manera segura. La operación de colocación deberá detenerse hasta que el equipo se encuentre operativo. El ingeniero evaluará el desempeño del MTD/VTM y de la unidad de remezclado/recombinado midiendo el perfil de la temperatura de la carpeta detrás de la mesa de la pavimentadora durante su colocación en la franja de prueba de compactación. La MCAC a ser colocada para la prueba de perfil de temperatura deberá ser mantenida en los camiones por lo menos 45 minutos, medida desde el tiempo que el camión se puso en marcha hasta que descargó dentro del MTD/VTM. Si la tolva del camión esta cubierta, la cubierta será removida al llegar a la franja de prueba. Las medidas del perfil de temperatura deberán ser tomadas de la superficie de la carpeta en 6 intervalos de 13 metros (50 pies) 35 durante la construcción de la franja de prueba usando un termómetro sin contacto. Cada perfil de temperatura deberá consistir de tres medidas de temperatura superficiales tomadas transversalmente a la carpeta en una línea recta a una distancia de 0.3 mts a 1 mts. de la mesa de la pavimentadora mientras está operando. Las tres medidas de temperatura en cada perfil deberán ser tomadas aproximadamente a 0.3 mts del borde de cada lado y una al centro de la carpeta. La diferencia entre la temperatura máxima y mínima de cada perfil individual no deberá ser mayor a 6ºC (10 ºF). Si dos de los perfiles de medición de temperatura dentro de la franja de prueba no cumplen con el diferencial de temperatura requerido de 6ºC, la operación de pavimentación deberá ser interrumpida y se realizarán los ajustes necesarios al MTD/MTV o al dispositivo de remezclado/recombinado para asegurar que la mezcla de asfalto en caliente a ser colocada por la pavimentadora este dentro de las temperaturas requeridas. Una vez hechos los ajustes, el ingeniero repetirá el procedimiento para verificar que la mezcla colocada por la pavimentadora este dentro de las especificaciones. Medidas adicionales de perfil de temperatura superficiales podrán ser tomadas transversalmente a la carpeta en cualquier momento durante el proyecto para determinar si el MTD/MTV o el dispositivo de remezclado/recombinado están trabajando correctamente. Durante esta prueba de verificación, si dos medidas consecutivas de perfil de temperatura no cumplen con el diferencial de temperatura requerido de 6ºC, la operación de pavimentación deberá interrumpirse y se realizarán los ajustes necesarios al MTD/MTV o al dispositivo de remezclado/recombinado para asegurar que la mezcla de asfalto en caliente a ser colocada por la pavimentadora este dentro de los requerimientos de temperatura. 8.2 DEPARTAMENTO DE TRANSPORTE DE PENSILVANIA Uso del Vehículo de Transferencia de Materiales bituminosos para proyectos de pavimentación del Sistema Nacional de Carreteras El Departamento ha estado revisando la calidad de los proyectos de pavimentación con carpetas bituminosas en las vías principales. Adicionalmente, se han presentado información de la industria sobre equipos y procesos que pueden mejorar la calidad y durabilidad de los trabajos. Por lo tanto, en un esfuerzo por minimizar la segregación de agregados y temperatura junto con la mejora de la calidad de manejo, los Vehículos de Transferencia de Material serán requeridos en todos los proyectos de pavimentación bituminosa del sistema vial nacional donde se coloquen 5,000 ton o más de material en el contrato. Es imperativo que nosotros proveamos a nuestros usuarios el mayor valor por sus impuestos y el Vehículo de Transferencia de Material mejorará nuestras inversiones viales. Revisión sección 4.10 36 Proveer Vehículos de Transferencia de Material (VTM) a ser usados en forma intermedia y con una unidad autopropulsada entre los camiones y las pavimentadoras de asfalto como sigue: . Proveer cobertores del tamaño suficiente para proteger el material en el VTM. . Debe ser capaz de transferir el material desde los camiones a la tolva de la pavimentadora a un rango uniforme y continuo para permitir el continuo movimiento de la pavimentadora. . Equipado con tornillos mezcladores para remezclar el concreto bituminoso antes de transferirlo a la pavimentadora. . Libre de aceites de petróleo, solventes, u otros materiales que afectan los concretos bituminosos. Adicionalmente, se debe equipar a la pavimentadora insertando una tolva que pueda proveer un flujo de material directamente sobre los transportadores de la pavimentadora. 8.3 NORMA MEXICANA N-CTR-CAR-1-04-006/004 El tendido se hará en forma continua, utilizando un procedimiento que minimice las paradas y arranques de la pavimentadora. Durante el tendido de la mezcla, la tolva de descarga permanecerá llena para evitar la segregación de los materiales. No se permitirá el tendido de la mezcla si existe segregación. Es recomendable utilizar un equipo especial para verter la mezcla asfáltica a la pavimentadora, evitando que el camión vacié directamente a las tolvas de la misma, mejorando así la uniformidad superficial de la carpeta.” 8.4 NORMA ESPAÑOLA, MINISTERIO DE FOMENTO Los artículos vigentes de mezclas bituminosas en caliente del pliego de prescripciones técnicas generales para Obras de Carreteras y Puentes (PG-3), fueron publicados por orden FOM/891/2004, de 1 de marzo, mediante la que se actualizaron la mayoría de los artículos a firmes y pavimentos. La obligación de disponer delante de la extendedora, un equipo de transferencia de tipo silo móvil, para determinadas categorías de tráfico pesado o con superficies a extender superiores a 70000 mt2. Norma vigente a partir del 2008. Tabla 542.14 (PG-3) Indice de Regularidad Internacional (IRI) (m(km) para pavimentos de nueva construcción 37 Porcentaje de kilómetros 50 80 100 Equivalencia con IRI medio una valor IRI medio Desviación y un valor de típica desviación típica Tipo de capa Rodadura e Intermedia Tipo de vía Calzada de Resto de vías autopistas y autovías < 1,5 < 1,5 < 1,8 < 2,0 < 2,0 < 2,5 1,69 1,85 0,2022 0,3905 Otras capas asfálticas < 2,0 < 2,5 < 3,0 2,35 0,3905 Cuadro 15. Índice de Regularidad Internacional en la normativa española 8.5 NOVA SCOTIA, CANADA Dispositivo de Transferencia de Material – Opcional No Obligatorio Se le pagará al contratista un adicional de $1.50 por tonelada al aplicar concreto de asfalto sin segregación, usando el Vehículo de Transferencia de Material (VTM). El VTM es un equipo autopropulsado diseñado para re-mezclar y transferir mezclas de asfalto en caliente desde un camión de descarga dentro de la tolva insertada en la pavimentadora, sin contacto directo con la pavimentadora. Las áreas sujetas a reparación no serán elegidas para el premio de US$1.5 por tonelada. 8.6 NEW BRUNSWICK, CANADA Las especificaciones adjuntas aplican cuando el Shuttle Buggy es un requerimiento de un contrato. En proyectos viales provinciales donde el Shuttle Buggy no es un requerimiento del contrato, los contratistas tienen la opción de usar un Shuttle Buggy y cobrar un premio adicional de US$ 2.0 por tonelada. 38 9. CONCLUSIONES En América Latina se puede construir carreteras con índices de regularidad inicial menores a 1.5 m/km en la norma IRI, como se describe en este trabajo. Es importante la reglamentación y fomento de nuevas tecnologías como el uso de la cámara infrarroja para controlar y registrar los diferenciales de temperatura, el Vehiculo de Transferencia de Material para obtener carpetas con densidad uniforme y con una regularidad mínima, y modernos equipos para medir la regularidad. Las entidades encargadas de la construcción, mantenimiento y control de las carreteras pueden aplicar incentivos o bonificaciones para la obtención de menores regularidades iniciales y densidad uniforme. Cuesta menos mantener los pavimentos con menor regularidad inicial y éstos duran más, conducen a un menor mantenimiento de los automóviles y camiones y son más seguros y silenciosos. Esto también se aplica para los beneficios de las concesiones viales, donde se debe de tratar de reducir los costos de mantenimiento. Actualmente hay Vehículos de Transferencia de Material en México, Puerto Rico, Venezuela, Colombia, Panamá y Brasil. En Europa se ha propagado su uso, especialmente en España. Los índices de servicio se podrán mantener más altos y los índices de regularidad más bajos si construimos pavimentos asfálticos sobre superficies planas con equipos y procedimientos que permitan colocar los pavimentos a una temperatura uniforme y dentro de los parámetros de diseño, para que éstos perduren y no presenten ahuellamiento y agrietamiento prematuros, cuya causa será el aumento del IRI y la caída de serviciabilidad, aumentando los costos de mantenimiento de los automóviles y mayor consumo de combustible. El uso del asfalto en la construcción de carreteras es sostenible ya que permite reciclarlo en un 100% eternamente. Es muy importante hacer una correcta evaluación de las condiciones de tránsito, clima, drenajes estructura de pavimento, análisis de materiales, escoger los aditivos idóneos y planificar un adecuado control de calidad antes de empezar con un trabajo de reciclado. 39 Referencias: 1. Boletín Técnico Alisado del Pavimento T-123 por J. Don Brock, PhD.,P.E. and Jim Hedderich ASTEC Industries, INC. 2. Boletín Técnico Segregación por Temperatura T-134 por J. Don Brock, PhD.,P.E., Herb Jacob, de ASTEC Industries, INC. 3. 4. 5. Calidad en la Operación de máquinas pavimentadoras, NAPA Calidad en la Operación del compactador de Rodillo, NAPA Centerline Volume III, Sigue 1, Spring 1,998 News from the Flexible Pavement Council of West Virginia Pavement Smoothness Index Relationships, Final Report, FHWA 2002 Pavement smoothness por Ronald Collins (PTI), 2001 Washington State Department of Transportation. Guía AASHTO 2005 Provisional Standards 6. 7. 8. 9. 10. World Bank Technical Paper Number 46, 1986 Guidelines for Conducting and Calibrating Road Roughness Measurements Michael W. Sayers, Thomas D. Gillespie, and William D.O. Paterson 11. Critical Profiler Accuaracy Requirements, 2006 Technical Report UMTRI-2005-24 Steven M. Karamihas 12. Road surface characteristics and conditions:effects on road users. ARRB Transport Research Australia. ARR Report 314 (Año 1998) 40