Los sellos de virutas son una de las técnicas de preservación de pavimento más utilizadas. A veces también llamados capas de sellado o tratamientos de superficie, los sellos de viruta son un aglutinante de asfalto rociado sobre una superficie de pavimento preparada, seguido inmediatamente por una aplicación de agregado (virutas). Rodando luego asienta las fichas en la carpeta. Después del curado, se limpia la superficie para eliminar cualquier agregado suelto.

Los sellos de chip se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluidos sellos de chip único, sellos de chip doble, sellos de capa y capas intermedias de membrana absorbente de tensión (SAMI).

Conceptos básicos del sello de viruta

Se pueden usar diferentes tipos de aglutinantes en un sello de viruta. El aglutinante puede aplicarse en frío o en caliente. Los aglomerantes aplicados en frío incluyen emulsiones de fraguado medio y rápido modificadas y no modificadas. Los aglutinantes aplicados en caliente pueden ser cementos de asfalto modificados con polímeros, caucho de asfalto y mezclas de polímeros / caucho desmenuzado, así como cementos de asfalto sin modificar. El tipo de aglutinante apropiado se selecciona en función de las condiciones del pavimento, el clima, las propiedades agregadas, la vida útil deseada y las consideraciones de costo.

Un sello de virutas está diseñado para sellar y proteger un pavimento de la oxidación y la intemperie al sellar las pequeñas grietas en la superficie del pavimento y evitar la intrusión de agua y aire. Un sello de viruta también se puede utilizar para abordar el deshilachado (pérdida de agregado), corregir problemas de sangrado y enjuague, mejorar la resistencia al deslizamiento y, en general, extender la vida útil del pavimento. Los sellos de viruta no son adecuados para todos los pavimentos; la estructura existente debe ser sólida con solo defectos superficiales menores. No son apropiados para superficies surcadas, con baches o muy deterioradas.

Para fines de preservación, los sellos de virutas deben aplicarse a pavimentos que estén en relativamente buenas condiciones sin daños estructurales. Una vez que se ha producido el daño estructural, los tratamientos de mantenimiento preventivo ya no son aplicables y se requieren estrategias correctivas más complicadas. Por lo tanto, la selección de proyectos es un factor crítico en el éxito de los sellos de chips como técnica de preservación.

Cuando se aplica un sello de viruta a un pavimento en buenas condiciones, una expectativa típica es de seis a ocho años adicionales de servicio. Para pavimentos más angustiados, se puede esperar una menor extensión del servicio (cuatro a seis años en pavimentos en condiciones normales y de tres a cuatro años para pavimentos pobres).

Enfoque histórico

Muchas agencias confían en la experiencia y el juicio en lugar de la ingeniería para el diseño y la construcción de sellos de chips, considerando que estos procedimientos son un "arte" y no una ciencia. NCHRP Synthesis 342, Chip Seal Best Practices, concluyó que "... la experiencia del personal de la agencia de carreteras parece ser el factor principal para lograr el éxito del sello de viruta".

Con este enfoque, el uso de "mejores prácticas" es fundamental. Las siguientes consideraciones son importantes.

• Las condiciones climáticas durante la construcción tienen una influencia directa en el rendimiento. El clima debe ser cálido y seco para promover el fraguado y curado de la carpeta. Monitoree el pronóstico del tiempo para evitar posibles problemas climáticos y evitar la posible pérdida de chips.

• Antes de comenzar el trabajo de sellado, prepare y limpie la superficie existente. Rellene los baches, nivele los surcos y selle las grietas grandes.

• El control del tráfico es importante. La velocidad del tráfico debe reducirse / controlarse hasta que se fije la carpeta, se haya completado el rodaje y se haya producido la primera limpieza. Tenga especial cuidado para evitar rayones y frenadas bruscas en la nueva superficie.

• Las tasas de aplicación deben seleccionarse para adaptarse a las condiciones del sitio. Las tasas adecuadas de aplicación de aglutinante y agregado dan como resultado sellos de viruta duraderos y duraderos. La velocidad del aglutinante debe ajustarse si la superficie existente es absorbente, desgastada o enjuagada y debe tener en cuenta el conteo de tráfico. Muy poco aglutinante puede resultar en una pérdida agregada; demasiado aglutinante puede provocar sangrado. Las virutas agregadas deben incrustarse en el aglutinante a aproximadamente 50 a 70 por ciento de su espesor después de la laminación y el tráfico ha asentado completamente las partículas agregadas. La velocidad de dispersión de la viruta debería dar como resultado una piedra profunda, cubriendo uniformemente la superficie existente sin exceso de agregado. Demasiado poco agregado conduce a una cobertura insuficiente y al seguimiento de asfalto. Demasiado agregado es una pérdida de dinero y las fichas adicionales pueden causar que el agregado se desaloje.

• La condición de los chips agregados es importante. El agregado limpio es necesario; el líquido no se adherirá al agregado demasiado polvoriento o demasiado húmedo. Las virutas deben ser trituradas y duraderas para proporcionar un sellado duradero. El esparcidor de virutas debe seguir al distribuidor del aglutinante lo más cerca posible. Las astillas deben extenderse sobre el aglutinante inmediatamente después de su aplicación. El procedimiento de laminación es crítico para incrustar las virutas en el líquido y promover una buena unión. Las virutas se deben enrollar inmediatamente después de extenderlas con un rodillo de neumático.

• Una barra rociadora distribuidora correctamente ajustada es crítica para una aplicación uniforme. Ajuste la altura de la barra de rociado y los tamaños y ángulos de las boquillas para asegurar una distribución uniforme. Pueden desarrollarse rayas y sangrado “gordos” cuando el aglutinante se aplica demasiado. Las fichas se pueden perder en las áreas magras.

• Se necesita un ligero cepillado con una presión mínima hacia abajo para eliminar el agregado suelto sin desalojar o rodar las virutas incrustadas. El tiempo es importante. Si la operación de barrido comienza antes de que se fije el aglutinante, arrancará el agregado de la cubierta.

Enfoque de ingeniería

Debido a la importancia de los sellos de viruta como técnica de preservación, recientemente se ha realizado una gran cantidad de trabajo para adoptar un enfoque más técnico y de ingeniería. Se han realizado avances en materiales, procedimientos de diseño y prueba y equipos de aplicación. Las mejoras en los materiales incluyen el uso de emulsiones modificadas con polímeros, especificaciones más estrictas sobre el uso de chips de un tamaño, uso de fibras, aditivos de caucho desmenuzado, etc. Se ha desarrollado un equipo computarizado que facilita la colocación uniforme de materiales y permite ajustes más simples en Progreso.

Además, se han realizado importantes investigaciones. Un esfuerzo, dirigido por el Dr. Scott Shuler de la Universidad Estatal de Colorado, ha dado lugar a varias recomendaciones y posibles avances. Este trabajo se realizó en el marco del Proyecto NCHRP 14-17 y se informa en el Informe NCHRP 680, "Manual para sellos de chips a base de emulsión para la preservación del pavimento".

En esta investigación se identificaron cinco productos para mejorar el diseño y la construcción de sellos de chips. Éstas eran:

• Prueba de barrido modificada y contenido crítico de humedad Se desarrolló una prueba de laboratorio que simula el barrido rotativo. La prueba determina el momento de la limpieza y la apertura al tráfico al monitorear el contenido de humedad que corresponde a la adhesión necesaria para la retención de virutas.

• Prueba de consistencia de campo Esta prueba utiliza un viscosímetro de vaso Wagner, un dispositivo utilizado para medir la consistencia de las pinturas, para medir la consistencia de las emulsiones.

• Textura del pavimento Se desarrolló una correlación entre la prueba de parche de arena y el medidor CT (textura circular). La medición de textura resultante se puede usar para ajustar las velocidades de pulverización de emulsión durante la construcción.

• Recuperación de residuos y propiedades deseables Se recomienda el método de recuperación de residuos de emulsión de lata agitada (SCERR) para obtener residuos para medir las propiedades físicas de la emulsión.

• Medición de la inserción de agregados en el campo Se desarrollaron dos métodos de inclusión de chips. El volumen constante es simple de realizar pero pierde precisión en más del 50 por ciento de inserción. El método de diámetro constante se puede utilizar para estimar la inserción hasta el 80 por ciento.

Además, se redactaron cinco procedimientos de prueba estandarizados para su consideración y se ofrecieron recomendaciones para estudios adicionales.

Conclusión

Tradicionalmente, los sellos de viruta han proporcionado un tratamiento de superficie rápido, confiable y económico que sella el agua, mejora la capacidad de conducción y preserva el pavimento durante años. Los recientes avances tecnológicos en pruebas y procedimientos de diseño, materiales y equipos han reducido significativamente la dependencia de la experiencia y el juicio asociados con los sellos de chips del pasado. El sello de virutas actual se puede colocar de manera confiable en una variedad de pavimentos en una amplia variedad de condiciones.