m pagola _ adherencia neumatico-calzada

JORNADAS TÉCNICAS COMISIÓN PERMANENTE DEL ASFALTO

ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA

Mag. Ing. MARTA PAGOLA

UNIVERSIDAD NACIONAL de ROSARIO 29/09/06

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

FUNCIONES

CARPETA DE CARPETA DE RODAMIENTORODAMIENTO

Funcional para los usuarios

CAPAS CAPAS INFERIORESINFERIORES

Soportar las solicitaciones durante la vida de servicio

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

FUNCIONES

Las CARPETAS DE RODAMIENTO de los caminos deben brindar condiciones seguras y confortables de circulación a los usuarios, para ello deben controlarse distintos parámetros indicadores de dicha calidad y de fácil medición, ellos son:

RUGOSIDAD

AHUELLAMIENTO

ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA

RUGOSIDAD DE PAVIMENTOS

Desviaciones de la superficie del camino con respecto a una superficie plana que afectan:

• la dinámica del vehículo,

• la calidad de circulación,

• cargas dinámicas y

• drenaje.

AHUELLAMIENTO Y HUNDIMIENTO

Irregularidad del perfil transversal asociada a la acción del tránsito y producida por deformaciones plásticas de los materiales, estructura y subrasante.

ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA

SEGURIDAD DE LOS USUARIOS

FRENADO, MANIOBRABILIDAD DEL VEHÍCULO,

INTERSECCIONES Y CURVAS

ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA

EN LA MISMA TIENEN INFLUENCIA:

• DISEÑO GEOMÉTRICO: radios de curva, peraltes, pendientes

• ESTADO DE BANQUINAS: malezas

• ESTADO DEL VEHÍCULO: frenos, neumáticos

• CONDICIÓN DEL CONDUCTOR: reflejos, ebriedad

• CARACTERÍSTICAS DE LA SUPERFICIE: diseño carpeta de rodamiento

ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA

microtextura

Facilitar y contribuir al drenaje del agua existente bajo el neumático.

macrotextura

Romper la película de agua procedente de la lluvia, con el objeto de asegurar el contactoíntimo entre el neumático y la calzada.

Sobre la superficie se miden dos parámetros:

MACROTEXTURA y COEFICIENTE DE FRICCIÓN

ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA

Dentro de la adherencia que puede brindar una superficie tienen gran importancia las condiciones de elaboración y puesta en obra de la mezcla de la carpeta de rodamiento, como así también las características propias de cada uno de los materiales que la componen.

Los agregados pétreos son un componente muy importante de las mezclas asfálticas que se utilizan en las carpetas de rodamiento de los caminos y sus características influyen:

• en la obtención de buenas condiciones iniciales

• duración de las mismas en el tiempo

ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA

AC

CID

ENTE

SLA TENDENCIA INDICA QUE EL NÚMERO DE ACCIDENTES SE REDUCE CUANDO LAS CARACTERÍSTICAS DE TEXTURA Y DE FRICCIÓN DE LA CALZADA SON MEJORES

TEXTURA (mm)

AC

CID

ENTE

S

FRICCIÓN TRANSVERSAL (SCRIM)

FORMAS DE MEDICIÓN

DE MACROTEXTURA

Y COEFICIENTE DE FRICCIÓN

MEDICIÓN DE LA MACROTEXTURA

Círculo de

arena / vidrio

MEDICIÓN DE LA MACROTEXTURA

SENSORES LASER

MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

EQUIPOS PÉNDULO DE FRICCIÓN

IMAELEMITD.V.B.A.EMPRESAS

MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

PÉNDULO DE FRICCIÓN

MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

EQUIPOS MU METER (CFT) 60 Km/h – 1 mm

MARK 5

MARK 4

MU DNV

HELITECNO

D.N.V.

MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

ESQUEMA EQUIPOS MU METER (CFT)60 Km/h – 1 mm

MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

EQUIPO GRIPTESTER (CFL) 65 Km/h – 0.25 mm

CAMINOS DE LAS SIERRAS

MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

EQUIPO GRIPTESTER (CFL)

65 Km/h – 0.25 mm

MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

EQUIPO SCRIM TEX (CFT) 50 Km /h – 0.50 mm

DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD

MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

LASER MACROTEXTURA COEFICIENTE

DE FRICCIÓN

COEFICIENTES DE FRICCIÓN – DISTINTOS EQUIPOSTodos los equipos miden un coeficiente de fricción expresado en sus propias unidades. La relación entre mediciones depende del tipo de superficie de rodamiento.

0

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10

FRICCIÓNPÉNDULO FRICCIÓNGRIPTESTER

MU METER Nº 2 DNVMU METER MARK 5

ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONALIFI

MACROTEXTURA COEFICIENTE DE FRICCIÓN

IFI ( Sp , F60 )

DEPENDE DE LA MACROTEXTURA

DEPENDE DE LA FRICCIÓN Y DE LA MACROTEXTURA

Sp = a + b * T

F60 = A + B * FR 60 + C * T

FR60 = F * e ((S-60)/Sp)

T macrotextura

F fricción superficie húmeda

S velocidad de deslizamiento de la rueda

"a y b" equipo macrotextura

"A, B y C" equipo fricción

MEDICIONES DE DISTINTOS EQUIPOS expresados en F60 (IFI) en base a

macrotexturas con Parche de Arena

0.0

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10

F60 (IFI)PÉNDULO FRICCIÓN

GRIPTESTER

MU METER Nº 2 DNV

MU METER MARK 5

0102030405060708090

100

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

HS (mm)

BPN

F60 = 0.12

F60 = 0.14

ANÁLISIS DE RESULTADOS F60 A PARTIR DE PÉNDULO DE FRICCIÓN Y PARCHE DE ARENA

PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA

PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA

CONTACTO ENTRE

NEUMÁTICO Y CALZADA CON

AGUA

PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA

SOBRE SUPERFICIES

SECAS LA ADHERENCIA SIEMPRE ES SUFICIENTE, PARA TODO

TIPO DE CARPETA DE RODAMIENTO

ALTURA DE AGUA SOBRE LA SUPERFICIE

PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA

VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN

SUPERFICIE DE CONTACTO EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD

Neumático liso

Superficie lisa

Altura de agua 1 mm

PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIAMACROTEXTURA – PROFUNDIDAD DEL DIBUJO

PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA

• MACROTEXTURA SUPERFICIE

• MICROTEXTURA AGREGADOS

MACRO MICRO

A

B

C

D

CFL

A

B

CD

VELOCIDAD

AGREGADOS PÉTREOS

PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA

• MACROTEXTURAGRANULOMETRIA: Composición o mezcla de distintos agregados indicada por una serie de tamices

La misma tiene gran influencia en la macrotextura obtenida en la superficie

CURVAS CONTINUAS: mezclas cerradas, impermeables y con bajas macrotexturas

CURVAS DISCONTINUAS: mezclas abiertas, y con buenas macrotexturas

PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA

• COEFICIENTE DE PULIMENTO ACELERADO

Los agregados pétreos que forman parte de las carpetas de rodamiento son susceptibles al pulimento o pérdida de microtextura superficial

Al pulirse se reduce su capacidad de romper la fina película de agua sobre la superficie

Disminuye la capacidad de adherencia que ofrece la superficie

PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA ADHERENCIA

• MICROTEXTURA - AGREGADOS

SU FUNCION ES ROMPER LA

PELICULA DE AGUA

PROCEDENTE DE LA LLUVIA.

DEPENDE DE LAS CARACTERISTICAS INTRINSECAS DEL

ARIDO

ENSAYO DE PULIMENTO ACELERADOENSAYO DE PULIMENTO ACELERADOLas partículas de agregados pétreos son sometidas a ciclos de pulimento con material abrasivo. (Norma IRAM 1543)

Corte analizado

10 – 7.1 mm

CPA se mide con Péndulo de

Fricción

SOLUCIONES DE CARPETAS DE RODAMIENTO PARA BRINDAR UNA ADECUADA ADHERENCIA

NEUMÁTICO CALZADA

• Reducen el hidroplaneo

• Adecuada resistencia mecánica

• Aumento de la macrotextura

• Propiedades fono absorbentes

Microconcretos asfálticos de granulometría discontinua F10

Concreto asfáltico de granulometría discontinua proyectados para carpetas con espesores entre 2 y 3.5 cm. Elaboradas con asfaltos modificados.

Concreto asfáltico DrenanteConcreto asfáltico con alto contenido de vacíos (>20%). Elaboradas con asfaltos modificados y con incorporación de fibras.

Permiten la percolación del agua de lluvia

Concretos asfáticos tipo SMA (Stone Mastic Asphalt)

Mezclas formadas por un esqueleto granular autoportante y mastic asfáltico con alto contenido de ligante, fillery fibras.

ESPECIFICACIONES VIGENTES EN ARGENTINA RESPECTO A

ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA

CARPETAS ASFÁLTICAS NUEVASPLIEGO DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD 1998

• ESPECIFICACIONES DE MATERIALES PARA CARPETAS DENSAS.

• SE INDICA UN VALOR ADMISIBLE DE

COEFICIENTE DE FRICCIÓN, indicado en unidades Mu Meter.

µ >= 0.45 en todos los puntos,

que deberá mantenerse hasta la recepción definitiva de las obras.

CARPETAS ASFÁLTICAS NUEVASPLIEGOS ELABORADOS POR LA COMISIÓN

PERMANENTE DEL ASFALTO 2005

• COEFICIENTE DE PULIMENTO ACELERADO DE LOS ÁRIDOS

• CURVAS GRANULOMÉTRICAS DISCONTINUAS

• MACROTEXTURA

• F60 EN PLIEGOS PARTICULARES

Los límites fijados dependen del tipo de carpeta de rodamiento

RUTAS CONCESIONADAS PLIEGOS 2003

MACROTEXTURA promedio kilométricos ≥ 0.3 mm Valores individuales hectométricos ≥ 0.2 mmExpresados en altura de arena

RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTOpromedio por kilómetro ≥ 0.14promedio por hectómetro ≥ 0.12

Expresados en F60 (IFI)• Medición de macrotextura y coeficiente de fricción, con equipos previamente calibrados

OTRAS RUTAS CONCESIONADAS DE ARGENTINA

SE INDICA UN VALOR ADMISIBLE DE COEFICIENTE DE FRICCIÓN, indicado en unidades Mu Meter:

µ >= 0.40 promedio por kilómetro que deberá verificarse durante todo el período de servicio

COMENTARIOS FINALES

LA ADHERENCIA NEUMÁTICO CALZADA TIENE GRAN INFLUENCIA EN LAS CONDICIONES DE SEGURIDAD DE CIRCULACIÓN BRINDADAS A LOS USUARIOS

EN GENERAL, LA MISMA ES SUFICIENTE SOBRE SUPERFICIES SECAS

LA DEMANDA DE ADHERENCIA ES MAYOR EN CURVAS, EN LA PROXIMIDAD DE INTERSECCIONES Y EN ITINERARIOS SINUOSOS

COMENTARIOS FINALES

LAS CARACTERÍSTICAS DE LA SUPERFICIE DE RODAMIENTO SON UNA DE LAS PARTES PRESENTES EN EL LOGRO DE UNA BUENA ADHERENCIA

LA CARPETA DE RODAMIENTO TIENE QUE TENER UNA BUENA MACROTEXTURA

LOS ÁRIDOS UTILIZADOS TIENEN QUE TENER UNA BUENA MICROTEXTURA INICIAL Y RESISTENCIA AL PULIMENTO

JORNADAS TÉCNICAS COMISIÓN PERMANENTE DEL ASFALTO

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN