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Bogotá D.C., Septiembre 08 de 2014

Señores

AGENCIA NACIONAL DE INFRAESTRUCTURA (ANI)

Atn. Ing. Carlos Hernando Lasprilla Salguero

Gerente de Proyectos Aeroportuarios

Bogotá, D.C.

Ref.: Recomendación técnica sugerida para rehabilitación de la pista del Aeropuerto

Internacional Ernesto Cortissoz –Barranquilla (Atlántico).

Respetado Ingeniero, De acuerdo con la información recibida, adjuntamos en la presente carta, la recomendación técnica sugerida para las obras de rehabilitación de la carpeta de rodadura de la pista del Aeropuerto Ernesto Cortissoz de la ciudad de Barranquilla (Atlántico). Se plantea el uso de geomalla tejida de poliéster FORTGRID ASPHALT 100, con el fin de evitar el calcado de fisuras de la estructura de pavimento rígido existente hacia la nueva capa de rodadura asfáltica, la cual aporta absorción de una parte de la energía de propagación de las grietas y modifica la dirección de ascenso de las mismas. La Figura 1 presenta un esquema de la sección transversal de la estructura reforzada sugerida.

Figura 1. Estructura reforzada sugerida para la pista del aeropuerto.



A continuación se presentan las características de la geomalla planteada y su aporte estructural teniendo como referencia el diseño de la estructura de pavimento y las especificaciones de los materiales requeridos para la construcción de la obra.

1 EFECTO DEL REFUERZO CON GEOMALLAS FORTGRID ASPHALT

La capacidad de las estructuras reforzadas con geomallas ha sido evaluada en términos del número de repeticiones de carga que soporta la capa asfáltica reforzada con geomalla para llegar a la falla y se presentan en forma comparativa frente al número de repeticiones para capas asfálticas convencionales no reforzadas. En la Figura 2 y Figura 3 se presentan los resultados, mediante fotografías de los ensayos.

Figura 2. Propagación típica de la grieta de

reflexión en las vigas sin refuerzo.

Figura 3. Forma de fisuramiento en las

vigas reforzadas con geomalla. El beneficio obtenido se representa a través del factor de eficiencia de la geomalla que es calculado con la relación:

18

18

W con refuerzoFEG =

W sin refuerzo

Donde: FEG = Factor de eficiencia de la geomalla. W18 con refuerzo = Número de repeticiones de carga para la condición reforzada con geomalla. W18 sin refuerzo = Número de repeticiones de carga para la condición no reforzada.



A nivel de laboratorio se obtienen aumentos en la vida del pavimento del orden de 6 veces con respecto a la condición sin refuerzo, observándose reducciones del orden del 30% en las deformaciones plásticas del material, tal como se aprecia en la Figura 4.

Figura 4. Resultados de los ensayos de fatiga. (Tomado de: Bloqueo del

Agrietamiento por Reflejo con el Uso de Geomalla, Guillermo Montestruque y Régis Martins).

El diseño de la estructura reforzada se enfoca a la colocación de una capa asfáltica, cuyo espesor se determina en función del tránsito previsto para el período de diseño utilizando un número equivalente de operaciones el cual se expresa como:

nr

DTNDTN =

FEG

Donde: DTNr = Tránsito (operaciones) para diseño en la condición reforzada con geomalla. DTNr = Tránsito (operaciones) para diseño en la condición no reforzada. FEG = Factor de eficiencia para la geomalla.



2 DESEMPEÑO DE LAS GEOMALLAS FORTGRID ASPHALT FRENTE A OTROS MATERIALES

Las geomallas FORTGRID ASPHALT ofrecen un importante aporte estructural a las capas asfálticas reforzadas. El tamaño de sus aberturas permite una alta interacción con el agregado que compone la mezcla asfáltica y el contacto directo entre las superficies involucradas en el refuerzo, aumentando la resistencia a la tensión de la nueva capa asfáltica e incrementando la resistencia al reflejo de las fisuras y consecuentemente la vida a fatiga. En términos generales, se caracterizan por presentar una alta resistencia a la tensión, a las altas temperaturas, un alto módulo de deformación, una alta resistencia a las solicitaciones de carga cíclica y alta resistencia ante el daño que ocurre en las operaciones de instalación. Con base en los aspectos anteriores, es muy importante tener en cuenta la materia prima de la cual se encuentra fabricada una geomalla para refuerzo de capas asfálticas. En este sentido, como soporte de la estabilidad de las geomallas FORTGRID ASPHALT bajo las solicitaciones de carga cíclica (tipo de solicitaciones reales de la operación del tráfico en pavimentos), adjunto a la presente comunicación se entrega un estudio que revela la comparación en el desempeño mecánico de las geomallas de poliéster, frente a geomallas fabricadas a base de otras materias primas, como la fibra de vidrio. Del estudio se observa que si bien las geomallas de poliéster presentan un módulo mecánico inicial inferior que el de la fibra de vidrio, presentan una muy alta estabilidad bajo solicitaciones de carga cíclica, comparadas con las geomallas de fibra de vidrio. Para una aplicación de 1000 ciclos de carga, se observó que para un rango de deformación entre el 1.0 y el 1.6%, las geomallas de fibra de vidrio sufrieron una pérdida de resistencia de alrededor del 89%; mientras que para el mismo número de ciclos y un mayor rango de deformación (entre 1.0 y 5.1%), las geomallas de poliéster apenas experimentaron una disminución en su resistencia a la tensión del orden de un 18%. De lo anterior se puede establecer que las geomallas FORTGRID ASPHALT ofrecen una alternativa muy estable para la función de refuerzo de capas asfálticas, debido a su buen desempeño bajo solicitaciones de carga cíclica, las cuales modelan de manera más acertada las cargas inducidas por la circulación del tráfico de diseño de una estructura de pavimento. El detalle completo del estudio se encuentra consignado en el documento anexo a la presente comunicación. Finalmente, de todo lo anterior se puede establecer que solamente las geomallas de poliéster pueden ofrecer un refuerzo adecuado a las capas asfálticas, dada su estabilidad en términos de resistencia a la tensión y módulo de deformación. En este sentido, las geomallas fabricadas con materias primas diferentes a la de FORTGRID ASPHALT, no podrán suplir espesores de concreto asfáltico, evitando contemplar un ahorro en los costos de éste mismo.



3 DISEÑO DE PAVIMENTOS

De la revisión de los estudios existentes sobre la condición de la estructura de pavimento rígido existente y en las recomendaciones originales para las obras de rehabilitación, se observó la consideración de una geomalla para desempeñar la única función de retardar el reflejo de las fisuras existentes en las losas de concreto hidráulico. Con base en lo anterior, nos permitimos presentar una recomendación técnica en la que adicional al efecto de retardo de fisuras, se toma en consideración el aporte estructural de la geomalla FORTGRID ASPHALT, la cual ofrece un refuerzo a la capa asfáltica, permitiendo determinar una reducción en el espesor requerido para la sobrecarpeta. En este sentido, considerando que la alternativa de construcción definida en los diseños originales comprende un espesor de 18 cm e involucra una geomalla para la función de retardo de reflejo de fisuras, se realizó un primer análisis para esta condición, definida como una condición “no reforzada”, debido a que no se considera el aporte estructural de la geomalla. Adicionalmente, se realizó un segundo análisis para la condición reforzada con FORTGRID ASPHALT 100, en la que se involucra el aporte estructural del producto. Como se menciona en la sección anterior, el aporte estructural de la geomalla FORTGRID ASPHALT está representado en el parámetro FEG (Factor de Eficiencia de la Geomalla). En este caso, para la geomalla FORTGRID ASPHALT 100 que se deberá instalar en la capa de rodadura, se consideró un factor FEG = 3.0. Con base en lo establecido en el capítulo 2 del presente documento, es importante tener en cuenta que el diseño presentado a continuación, es válido únicamente para la alternativa de refuerzo con geomallas de poliéster. En caso que la rehabilitación no se realice involucrando una geomalla como FORTGRID ASPHALT, la reducción en el espesor de concreto asfáltico con respecto al diseño inicial NO podrá ser considerada válida y la sobrecarpeta deberá contemplarse tal y como se tiene prevista en los estudios originales para la rehabilitación del aeropuerto. Esto debido a que, aunque otras geomallas ofrezcan una resistencia a la tensión equivalente a la de FORTGRID ASPHALT 100, la estabilidad en términos de resistencia última y módulo de deformación no estarán garantizadas con productos cuya materia prima no sea poliéster de alta tenacidad (PET). Como observación adicional, cabe aclarar que todas las consideraciones de diseño contempladas en la presente recomendación, requieren de la correcta reparación de todos los tipos de daños presentes en las losas existentes, así como el adecuado sellado de fisuras y juntas de dilatación de las mismas, y de cualquier otro tipo de daño que pueda poner en riesgo la estabilidad de la rehabilitación de la carpeta de rodadura con FORTGRID ASPHALT. Teniendo en cuenta el beneficio que genera la colocación de la geomalla FORTGRID ASPHALT 100, a continuación se presentan los análisis que conducen a la determinación del espesor de la capa asfáltica requerida para esta condición.



Metodología de diseño Se emplea la metodología contemplada en el manual AASHTO GUIDE FOR DESIGN OF PAVEMENTS STRUCTURES, donde los parámetros de entrada han sido definidos según las características del proyecto. En la Tabla 1 se presentan los valores considerados para cada una de las variables de la metodología de diseño.

Tabla 1. Parámetros de entrada de diseño de la estructura de pavimento

PARÁMETRO VALOR NOMENCLATURA

R 99% Nivel de confiabilidad.

Zr -1.282 Desviación normal estándar.

So 0.49 Error estándar combinado de las predicciones de tránsito.

CBR 10.0 CBR de la subrasante.

Mr 1000 Módulo de resiliencia de la subrasante (kg/cm2).

Pi 4.5 Nivel de serviciabilidad inicial.

Pf 2.5 Nivel de serviciabilidad final.

ΔPSI 2.0 Pérdida de serviciabilidad.

Resultados La Tabla 2 y la Figura 5 presentan el dimensionamiento definitivo de la alternativa de refuerzo para la estructura sugerida de pavimento, considerando el aporte de las geoceldas CONFICELL LS. El espesor total de la estructura reforzada es de 50 cm. Tabla 2. Estructura de pavimento sugerida, reforzada con geomalla FORTGRID ASPHALT 100.

Capa Espesor (cm)

Capa de rodadura en concreto asfáltico 5

Capa asfáltica estructural semi densa 8

Geomalla FORTGRID ASPHALT 100 Sí

Capa de nivelación: material arena asfalto 3

ESPESOR TOTAL SOBRECARPETA 16



Figura 5. Esquema de sección transversal reforzada sugerida.



4 ESPECIFICACIÓN DE MATERIALES

Se deberá utilizer una geomalla biaxial de ploiéster de alta tenacidad, altamente resistente a la temperatura, a la tension y a la carga cíclica, impregnada con un copolímero bituminoso, del tipo FORTGRID ASPHALT 100. La Tabla 3 presenta las propiedades mínimas de la geomalla, requeridas para la función de refuerzo de capas asfálticas en valores VMPR1.

Tabla 3. Propiedades de la geomalla FORTGRID ASPHALT 100 (Valores VMPR)

Propiedad Norma Unidad Valor

Resistencia última mínima ASTM D 6637 kN/m 107.0

Elongación última máximo ASTM D 6637 % 12

Resistencia mínima a las altas temperaturas (punto de ablandamiento) mínima

ASTM D 276 °C 240

Resistencia mínima a UV (% de retención a 500 horas) mínimo

ASTM D 4355 % 98

Resistencia a carga dinámica en 1000 ciclos de 0,1 % de elongación @ 1,0 % (% de pérdida máximo)

ASTM D 7556 % 20

Tamaño de abertura mínimo Medido mm 24.4 x 20.4

1 El valor mínimo promedio por rollo VMPR corresponde al valor promedio de los registros estadísticos del fabricante menos dos

veces la desviación estándar.



Documentos anexos Adjuntos a la presente propuesta, se entregan los siguientes documentos:

Memoria de cálculo de la estructura de pavimento.

Especificación técnica de construcción de la geomalla FORTGRID ASPHALT

Guía de instalación de la geomalla FORTGRID ASPHALT.

Esquema de la sección transversal reforzada sugerida.

Evaluación de resistencia a la carga cíclica en geomallas para capas asfálticas.

Limitación de la propuesta

La presente solución sugerida se ha planteado con base en la información de referencia. Al momento de la construcción, estas soluciones, así como las características de los materiales considerados y entorno geotécnico deben ser verificadas y avaladas por un ingeniero especialista para su correcta implementación.

La asesoría técnica de Geomatrix y las recomendaciones para la instalación, son sugerencias que pueden ser aplicadas ó no por decisión del cliente, y en caso de serlo sus buenos resultados son de su exclusiva responsabilidad. Quedamos a su disposición para atender cualquier inquietud al respecto. Cordialmente, Dirección Técnica Geomatrix S.A.

PROYECTO:

SECTOR: FECHA:

SUBRASANTE

CBR (%) 10,00 CBR del suelo de Subrasante

TRÁNSITO

W18 1,50E+07 Número de ejes equivalentes acumulados de 18 kips (8.2 ton) en el período de diseño

METODOLOGÍA DE DISEÑO DE PAVIMENTOS AASHTO (1993)

R (%) 99 Confiabilidad

So 0,49 Error estándar combinado de las predicciones de tránsito

pi 4,5 Índice de servicio inicial

pt 2,5 Índice de servicio final

OBSERVACIONES

_-_Por favor modifique únicamente las celdas resaltadas en color azul celeste

Barranquilla (Atlántico)

REHABILITACIÓN DE CARPETA DE RODADURA

REFUERZO CON GEOMALLA FORTGRID ASPHALT

Rehabilitación Pista Principal Aeropuerto Internacional Ernesto Cortissoz

08/09/2014

PARÁMETROS DE DISEÑO

La información utilizada en esta aproximación de diseño es la más completa a la fecha de su realización y está sujeta a cambios en virtud de nuevas características, tanto para los materiales térreos como para los geosintéticos utilizados, por lo tanto se considera sugerida y deberá ser revisada por un ingeniero especialista en el tema para su aprobación, antes de su ejecución.

PROYECTO:

SECTOR: FECHA:

PARÁMETRO VALOR




ZR -2,327 Desviación estándar normal

SN 4,991 Número estructural requerido SNi = (ai*mi*hi)



ΔPSI 2,0 Pérdida de serviciabilidad final

CBR 10,0 CBR de la Subrasante

MR (psi) 15.000 Módulo Resiliente de la Subrasante

Log (W18) 7,30 Ecuación AASHTO 1993

ai Coeficiente de aporte estructural de la capa "i"

mi Coeficiente de drenaje de la capa "i"

Nota: Por favor modifique únicamente las celdas resaltadas en azul

cm pulg (Kg/cm2) (PSI) (-) (-) SNi SNacum

0,00 4,99

0,00 4,99

18 7,09 Rodadura asfáltica 25.000 357.143 0,406 1,00 2,88 4,99

29 11,42 Losas fracturadas 5.000 71.429 0,232 0,80 2,12 2,12

Subrasante 1.000 15.000

47

ANÁLISIS

N 1,50E+07 NÚMERO DE APLICACIONES DE EJES EQUIVALENTES PREVISTOS QUE ACTUARÁN EN EL PERÍODO DE DISEÑO

Nf 1,97E+07 NÚMERO DE APLICACIONES DE EJES EQUIVALENTES QUE SOPORTARÁ LA ESTRUCTURA

PASO 1: DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO EN CONDICIÓN NO REFORZADA




Barranquilla (Atlántico) 08/09/2014

E S T R U C T U R A D E P A V I M E N T O

Espesor Material Módulo Dinámico a m SN

DISEÑO OK

La información utilizada en esta aproximación de diseño es la más completa a la fecha de su realización y está sujeta a cambios en virtud de nuevas características, tanto para los materiales térreos como para los geosintéticos utilizados, por lo tanto se considera sugerida y deberá ser revisada por un ingeniero especialista en el tema para su aprobación, antes de su ejecución.

PROYECTO:

SECTOR: FECHA:

PARÁMETRO VALOR


FEG 3,0 Factor de Eficiencia de la Geomalla



ZR -2,327 Desviación estándar normal

SN 4,671 Número estructural requerido SNi = (ai*mi*hi)



ΔPSI 2,0 Pérdida de serviciabilidad final

CBR 10,0 CBR de la Subrasante

MR (psi) 15.000 Módulo Resiliente de la Subrasante

Log (W18) 7,09 Ecuación AASHTO 1993

ai Coeficiente de aporte estructural de la capa "i"

mi Coeficiente de drenaje de la capa "i"

cm pulg (Kg/cm2) (PSI) (-) (-) SNi SNacum

0,00 4,67

0,00 4,67

16 6,30 Rodadura asfáltica 25.000 357.143 0,406 1,00 2,56 4,67

29 11,42 Losas fracturadas 5.000 71.429 0,232 0,80 2,12 2,12

Subrasante 1.000 15.000

45

Geomalla Fortgrid Asphalt 100

ANÁLISIS

N 1,50E+07 NÚMERO DE APLICACIONES DE EJES EQUIVALENTES PREVISTOS QUE ACTUARÁN EN EL PERÍODO DE DISEÑO

Nf 3,68E+07 NÚMERO DE APLICACIONES DE EJES EQUIVALENTES QUE SOPORTARÁ LA ESTRUCTURA

PASO 2: DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO EN CONDICIÓN REFORZADA




Barranquilla (Atlántico) 08/09/2014

DISEÑO OK

E S T R U C T U R A D E P A V I M E N T O

Espesor Material Módulo Dinámico a m SN

La información utilizada en esta aproximación de diseño es la más completa a la fecha de su realización y está sujeta a cambi os en virtud de nuevas características, tanto para los materiales térreos como para los geosintéticos utilizados, por lo tanto se considera sugerida y deberá ser revisada por un ingeniero especialista en el te ma para su aprobación, antes de su ejecución.

ESPECIFICACIÓN DE CONSTRUCCIÓN

REFUERZO DE CAPAS ASFÁLTICAS CON GEOMALLAS

1. DESCRIPCIÓN Esta especificación consiste en la utilización de geomallas impregnadas con cemento o emulsión asfáltica entre la sobre capa de rehabilitación y la capa asfáltica existente, o entre la capa de concreto asfáltico nueva y la base granular preparada. La utilización de la geomalla está determinada en los planos de construcción del proyecto o por las indicaciones del ingeniero interventor. Esta especificación considera la supervivencia del geomalla frente a los esfuerzos mecánicos y de temperatura producidos durante la instalación. 2. MATERIALES 2.1. Geomalla Se emplearán geomallas biaxiales de ploiéster de alta tenacidad resistentes a la temperatura, a la carga cíclica y a la tensión, impregnadas de un copolímero bituminoso Tipo FORTGRID ASPHALT 100 o similar, cuyas propiedades mínimas en valores mínimo promedio por rollo VMPR1 serán:

Tabla 1. Propiedades de la geomalla (Valores VMPR).

Propiedad Norma Unidad Valor

Resistencia última mínima ASTM D 6637 kN/m 107.0

Elongación última máximo ASTM D 6637 % 12

Resistencia mínima a las altas temperaturas (punto de ablandamiento) mínima

ASTM D 276 °C 240

Resistencia mínima a UV (% de retención a 500 horas) mínimo

ASTM D 4355 % 98

Resistencia a carga dinámica en 1000 ciclos de 0,1 % de elongación @ 1,0 % (% de pérdida máximo)

ASTM D 7556 % 20

Tamaño de abertura mínimo Medido mm 24.4 x 20.4

2.2. Ligante asfáltico El material que se utilizará para impregnar la geomalla, además de garantizar una adecuada adhesión de esta a la capa inferior y a la nueva capa de pavimentación o repavimentación, podrá ser un cemento asfáltico de penetración 60-70 ó una emulsión asfáltica con suficiente residuo asfáltico, de tal forma que satisfaga la cuantía establecida por el diseñador. Cuando se utilicen emulsiones catiónicas o aniónicas la geomalla se podrá colocar solo después del correspondiente rompimiento de la emulsión. Emulsiones o diluciones las cuales contienen solventes no deberán ser usadas. El tipo del cemento asfáltico especificado para el diseño de la mezcla caliente en cada localización geográfica es generalmente el material más aceptable.

1 El valor mínimo promedio por rollo VMPR corresponde al valor promedio de los registros estadísticos del fabricante menos

dos veces la desviación estándar.

3. EQUIPO Se deberá disponer de los equipos necesarios para la colocación del riego de liga en forma continua y homogénea, la instalación de la geomalla y la colocación y compactación del concreto asfáltico de la capa superior. El irrigador de asfalto debe ser capaz de rociar el asfalto a la tasa de aplicación especificada en forma uniforme. No se permiten salpicaduras, saltos ni veteados. El irrigador también debe estar equipado con un aspersor manual de boquilla sencilla y válvula de interrupción positiva. El equipo mecánico o manual de instalación de la geomalla debe ser capaz de instalarla uniformemente. Se deben suministrar los siguientes equipos misceláneos: Escobas de cerda rígida o rodillos para uniformizar la superficie de la geomalla; tijeras o cuchillas para cortar la geomalla; cepillos para aplicar el sellador asfáltico a los traslapos de la geomalla y grapas o puntillas aceradas para adosar la geomalla a la superficie inferior Puede requerirse, para ciertos trabajos, de equipos de compactación neumática para uniformizar la adherencia de la geomalla con el riego de liga, operación que debe hacerse con las llantas humedecidas. El emparejar con compactadores neumáticos es requerido especialmente en trabajos donde se coloquen capas delgadas o sobre superficies irregulares. El emparejamiento con compactación ayuda a la adhesión de la geomalla a las capas de pavimento adyacentes en la ausencia de peso y calor asociados con capas más gruesas de pavimento asfáltico. 4. EJECUCIÓN DE LOS TRABAJOS 4.1. Generalidades El Interventor exigirá al Constructor que los trabajos se efectúen con una adecuada coordinación entre las actividades de limpieza de la superficie de la capa asfáltica antigua o base granular preparada, la reparación de grietas, la colocación del riego de liga, la instalación de la geomalla y la colocación de la capa de repavimentación o pavimentación, de manera que se minimice el tiempo de duración de la obra. En caso de que la geomalla se deba instalar sobre una superficie imprimada, se deberá evaluar la necesidad de colocar un mínimo riego de liga para su instalación, el cual deberá incrementarse en caso de que la superficie haya sido expuesta al tránsito. Será responsabilidad del Constructor la colocación de elementos de señalización preventiva en la zona de los trabajos, la cual deberá ser visible durante las veinticuatro (24) horas del día. 4.2. Limpieza de la superficie y reparación de grietas La colocación del riego de liga e instalación de la geomalla sólo serán autorizadas por el Interventor cuando la limpieza de la superficie y la reparación de las grietas se hayan realizado, de acuerdo a los trabajos indicados en el proyecto y a lo ordenado por el Interventor. Para garantizar que la adhesión de la geomalla a la capa inferior y a la de pavimentación o repavimentación sea la adecuada, deberá preverse que la superficie sobre la cual se

colocarán los rollos de geomalla esté libre de elementos tales como mugre, agua, vegetación y escombros que pudiesen entorpecer el contacto entre el ligante asfáltico y la capa vieja. Los equipos utilizados en este tipo de operaciones son compresores neumáticos con boquillas adecuadas para limpieza o incluso, se permite la utilización de escobas; también se usan equipos de barrido mecánico. Después de terminar el proceso de limpieza, las grietas que excedan los tres milímetros (3 mm) de ancho deberán ser rellenadas con morteros asfálticos. 4.3. Tasa y forma de aplicación del ligante asfáltico La cantidad de ligante asfáltico a utilizar depende de la porosidad relativa del pavimento antiguo y de la geomalla a utilizar en el proceso de repavimentación, para garantizar el desempeño del conjunto. La cantidad de ligante asfáltico deberá ser la suficiente para satisfacer los requerimientos de adherencia de la geomalla a la capa inferior. Adicionalmente, se debe incluir la cantidad necesaria para adherir la cara superior de la geomalla a la nueva capa asfáltica. Para esto se recurrirá a los modelos matemáticos existentes que son parte de la práctica de mantenimiento vial. En ningún caso se podrá utilizar una cantidad inferior a 0,5 litros/m2 de emulsión asfáltica. Sobre la superficie tratada, se deberá extender el ligante asfáltico seleccionado, de tal forma que se obtenga una distribución uniforme de la tasa calculada. Las técnicas de imprimación requieren que los equipos coloquen el ligante a una tasa uniforme, siendo conveniente el uso de equipos mecánicos, tales como los tanques o camiones irrigadores. Cuando se utilicen equipos manuales se puede lograr una aplicación adecuada del ligante, teniendo en cuenta que ésta deberá ser homogénea y uniforme, sin permitir chorreaduras, gotas o cualquier otra forma diferente a una uniforme capa distribuida de ligante. 4.4. Temperaturas de trabajo Para los cementos asfálticos la temperatura mínima debe ser de 145°C. Los patrones de riego con emulsiones asfálticas son mejorados con calentamiento. Es deseable un rango de temperaturas entre 55°C y 70°C. No debe excederse una temperatura de 70°C puesto que a partir de ésta puede romperse la emulsión.

Ni el sellador asfáltico ni la geomalla deben colocarse cuando las condiciones del tiempo a juicio del interventor no sean las adecuadas. Las temperaturas del aire y del pavimento deben ser las suficientes para permitir que el sellante asfáltico haga que la geomalla permanezca adherida en su sitio. Para los cementos asfálticos la temperatura ambiente debe ser de 10°C o mayor. Para las emulsiones asfálticas la temperatura debe ser de 15°C o mayor. 4.5. Colocación de la geomalla La geomalla deberá ser colocada directamente sobre el ligante asfáltico, corrigiendo las posibles arrugas antes que el ligante o cemento asfáltico se enfríe y pierda adhesividad. La colocación de la geomalla podrá realizarse manual o mecánicamente, mediante equipos especiales para la colocación de los rollos y así de esta manera se podrá eliminar al máximo la formación de arrugas. Los cuidados principales para el tratamiento de las arrugas incluyen los siguientes:

Las arrugas y dobleces de más de 25 mm deberán rasgarse y aplanarse siempre en el sentido del avance de los equipos utilizados en la repavimentación, para evitar levantamientos.

En el caso de que la arruga o doblez sobrepase los 50 mm, este exceso deberá ser eliminado.

El traslapo de la geomalla en reparación de arrugas deberá contemplar el uso de ligante adicional para lograr la adhesión mencionada anteriormente.

Para evitar problemas de riegos inadecuados e insuficientes para lograr satisfacer los requerimientos de adhesión al concreto asfáltico, deberá contemplarse la menor dimensión posible para la conformación de los traslapos entre rollos adyacentes. Los traslapos, tanto en el sentido longitudinal como transversal deben ser de 10 cm. En las zonas de traslapos se deberá hacer una impregnación adicional con ligante asfáltico para garantizar la adherencia en todas las caras de las geomallas que convergen a la junta. Para facilitar un mayor contacto de la geomalla y el ligante, eliminando las arrugas de la geomalla, se podrán utilizar equipos mecánicos como los compactadores neumáticos en condición húmeda. Esto es de especial interés cuando se usarán capas delgadas de repavimentación o en el caso de tratamientos superficiales. Luego del paso repetidas veces del compactador de llantas, se coloca el concreto asfáltico y se procede a compactar, al igual que en cualquier proceso de pavimentación. 4.6. Colocación de la nueva capa asfáltica La capa nueva de pavimentación o repavimentación de concreto asfáltico podrá ser colocada inmediatamente después de haber sido instalada la geomalla. La única precaución que se debe tener en cuenta es que los equipos de construcción no deberán realizar movimientos bruscos sobre la geomalla y la levante o le genere arrugas. Para facilitar el tránsito de vehículos de la obra puede esparcirse mortero asfáltico sobre la superficie aunque no es de práctica constante, y evitar así la adherencia entre las llantas de los equipos y la geomalla recién saturada. El espesor de la capa de concreto asfáltico que cubre la geomalla, debe satisfacer el requerimientos de espesor para lograr una adecuada compacidad del material, el cual debe ser por lo menos tres veces el tamaño máximo del agregado. Se deben tener cuidados especiales con las condiciones climatológicas, no se podrá instalar la geomalla cuando la capa de pavimento existente esté en condiciones húmedas. En el caso de querer hacer grandes avances en la instalación de geomalla es necesario prever que no lloverá en la zona. Esta es la única condición que puede llegar a afectar el avance de obra. 5. CONDICIONES PARA EL RECIBO DE LOS TRABAJOS 5.1. Controles Durante la ejecución de los trabajos, el Interventor adelantará los siguientes controles:

- Verificar el estado y funcionamiento de todo el equipo empleado por el Constructor. - Verificar la limpieza de la superficie de la base granular preparada o la capa asfáltica

antigua y la correcta reparación de las grietas existentes, de acuerdo a lo definido en la ejecución de los trabajos de esta especificación.

- Vigilar la correcta dosificación de la cantidad de ligante asfáltico según las

especificaciones particulares del proyecto y las previsiones consideradas en esta especificación.

- Verificar la correcta colocación de la geomalla, los tratamientos de las arrugas y los

traslapos entre los rollos de geomalla, de acuerdo a lo descrito en la ejecución de los trabajos de esta especificación.

- Verificar la colocación y la compactación de la capa de pavimentación o

repavimentación y sus dimensiones según lo especificado en el diseño. - Supervisar la correcta aplicación del método aceptado. - Comprobar que los materiales a utilizar cumplan con los requisitos de calidad exigidos

por la presente especificación. - Vigilar las condiciones climáticas durante los procesos de imprimación e instalación de

la geomalla y la colocación de la capa de repavimentación. - Efectuar ensayos de control sobre la geomalla, el ligante asfáltico, los agregados

pétreos y el material de la capa de pavimentación o repavimentación. Los ensayos de control relacionados con la geomalla, deberán hacerse de conformidad con lo establecido en las normas INV E-909 e INV E-908.

- Verificar mediante la toma de núcleos que las capas asfálticas queden ligadas. - Verificar que cada rollo de geomalla tenga en forma clara la información del fabricante,

el número del lote, la referencia del producto así como la composición química de la geomalla.

- Comprobar que durante el transporte y el almacenamiento, la geomalla tenga los

empaques que lo proteja de la acción de la intemperie, agua, lodo, polvo y otros materiales que puedan afectar sus propiedades.

- Medir, para efectos de pago, las cantidades de obra ejecutadas a su satisfacción. 5.2. Condiciones específicas para el recibo y tolerancias 5.2.1. Calidad del ligante asfáltico En el caso de utilizar cemento asfáltico como ligante, éste deberá cumplir los requisitos de calidad especificados en el diseño (penetración, viscosidad, temperatura, ductilidad y adherencia) y controlar estrictamente la temperatura de colocación que no sobrepase los valores admisibles. Para las emulsiones asfálticas se deberá controlar el cumplimiento de las especificaciones de diseño y el porcentaje residual de asfalto según lo indicado en el diseño.

5.2.2. Calidad de la geomalla Cada despacho de geomalla deberá estar acompañado de una certificación o declaración del laboratorio del fabricante que garantiza que el producto satisface las exigencias indicadas en los documentos del proyecto. Por ningún motivo se aceptarán geomallas rasgadas, agujereadas o usadas. Las especificaciones de las geomallas deben presentarse en valores mínimos promedio por rollo (VMPR). 5.2.3. Declaración del fabricante de la geomalla con respecto a su producto El Constructor suministrará al Interventor una declaración donde se establezca el nombre del fabricante, el nombre del producto, composición química relevante de los filamentos o cintas y otra información pertinente que describa totalmente a la geomalla. El fabricante es responsable de establecer y mantener un programa de control de calidad. Este deberá estar disponible cuando se requiera, mediante un documento que describa el programa de control de calidad de la producción. La declaración del fabricante hace constar que la geomalla suministrada ofrece valores mínimos promedio por rollo “VMPR”, de acuerdo a lo establecido en su hoja de especificaciones de producto, obtenidos bajo el programa de control de calidad del fabricante. La declaración deberá ser extendida por una persona que tenga el reconocimiento legal, de tal forma que comprometa al fabricante. Un error en el etiquetado o de presentación de los materiales, será razón suficiente para rechazar estas geomallas. 5.2.4. Calidad del producto terminado El Interventor aceptará todos los trabajos de pavimentación o repavimentación donde las dimensiones y los lineamientos se ajusten a los requerimientos del proyecto y cuyos materiales y procedimientos de ejecución se ajusten a lo establecido en esta especificación. 6. ÍTEM Y UNIDAD DE MEDIDA La unidad de medida de la geomalla será el metro cuadrado (m2), aproximado al décimo del metro cuadrado de geomalla medida en obra, colocado de acuerdo con los planos y esta especificación, sin incluir traslapos, debidamente aceptado por el Interventor. La unidad de medida del ligante asfáltico será el kilogramo (kg). El precio unitario deberá incluir todos los costos por concepto de suministro, transporte, almacenamiento, colocación y desperdicios de geomalla correctamente instalado en sitios aprobados; limpieza de la zona de los trabajos y disposición de los materiales sobrantes; señalización preventiva del sitio de trabajo durante la ejecución de los trabajos y, en general, todo costo adicional relacionado con la correcta ejecución del trabajo especificado.

Tabla 2. Ítem de pago.

Ítem Unidad de Medida

Asfalto para riego de liga Kg

Geomalla para capas asfálticas resistente a carga cíclica y temperatura m2

Calle 15 No. 72 - 72 PBX: (571) 4249999 Bogotá-Colombia www.geomatrix.com.co

Guía de Uso e Instalación de Geomallas en Pavimentación y Rehabilitación de Capas Asfálticas V2013

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GEOMALLAS FORTGRID® ASPHALT GUÍA DE INSTALACIÓN Este documento se refiere a los aspectos de

instalación de las geomallas FORTGRID® ASPHALT,

como refuerzo de capas de concreto asfáltico o como

atenuador del reflejo de las discontinuidades

existentes, en trabajos de rehabilitación de

pavimentos.

Fotografía 1. Refuerzo de capa asfáltica con geomalla

FORTGRID® ASPHALT.

1. Descripción

FORTGRID® ASPHALT son geomallas conformadas

por fibras del exclusivo Multifilamento G5 de poliéster

de alta tenacidad PET desarrollado por GEOMATRIX

S.A., las cuales son entrelazadas mediante tejido

para formar mallas con aberturas uniformes y de gran

resistencia biaxial. Las fibras de la geomalla son

recubiertas con un material bituminoso que las hace

compatibles con el asfalto y les otorga estabilidad

dimensional.

Las geomallas FORTGRID® ASPHALT se

caracterizan por:

Resisten las altas temperaturas (punto de

ablandamiento superior a 240°C).

Presentan alta resistencia a la carga cíclica tanto

en tensión como en corte.

Tienen afinidad con el asfalto.

Presentan baja susceptibilidad al daño por

instalación.

Presentar una alta relación resistencia a la

tensión – deformación.

Sus fibras e intersecciones admiten la presión del

agregado sin deteriorarse y son suficientemente

fuertes y estables para permitir la penetración de

las partículas a través de sus aberturas.

No alteran la reciclabilidad del concreto asfáltico.

Pueden utilizarse con mezclas asfálticas en

caliente o en frío.



Pág. 2

2. Control de Calidad y Manejo del

Material

2.1. Control de Calidad

Las geomallas FORTGRID® ASPHALT son sometidas

a un estricto control de calidad en todas las etapas del

proceso de fabricación. GEOMATRIX S.A. desarrolla

su producción a través de un sistema verticalmente

integrado que inicia con el proceso de hilatura y

termina con el proceso de impregnación. Todas las

etapas de proceso de producción son monitoreadas

permanentemente a través de pruebas de laboratorio,

cubriendo desde la tenacidad del hilo hasta las

propiedades mecánicas del producto terminado.

Cada uno de los rollos de geomalla FORTGRID®

ASPHALT está identificado con un número y código

de barras y los registros de calidad correspondientes

son presentados en un certificado de conformidad

que se envía al cliente junto con el material.

2.2. Manejo, Transporte y Almacenamiento

Los rollos de geomalla son livianos y de fácil manejo.

Se presentan dentro de un empaque plástico que los

protege durante el transporte y almacenamiento. Una

vez en el sitio de la obra se recomienda:

Colocarlos sobre una superficie plana, lisa y seca.

No colocar rollos en forma transversal a otros.

Cuando se requiera almacenarlos en exteriores

deben cubrirse para evitar la acción de la

intemperie.

El traslado de los rollos dentro de la obra debe

hacerse sin dañar el empaque que los protege

Cada uno de los rollos cuenta con una etiqueta en

donde aparece el número y un código de barras que

los identifica y los relaciona con los registros de

producción y control de calidad. Para efectos de

trazabilidad se recomienda conservar estas

etiquetas.

3. Instalación

3.1. Equipo

Para la instalación de la geomalla se debe tener

como mínimo el siguiente equipo:

Compresor o equipo de barrido mecánico.

Irrigador de asfalto.

Elementos de corte como cuchillas, navajas o

tijeras.

Martillo y grapas o puntillas aceradas con

arandela metálica.

3.2. Preparación de la Superficie

La geomalla se debe colocar completamente

tensionada y adherida a una superficie uniforme,

tersa y seca. Por esta razón las irregularidades

existentes, en especial en superficies resultantes

del fresado, deben corregirse cubriéndolas con

una capa de nivelación de mezcla asfáltica.

Cuando se requiera de una capa de nivelación,

se recomienda se tenga un espesor de 19 mm

(¾” ) como mínimo.

En ningún caso pueden quedar vacíos o zonas

huecas bajo la geomalla que impidan su

completa adherencia con la superficie inferior.

Las grietas y fisuras mayores a 3.0 mm de

abertura deben tratarse y sellarse.



Pág. 3

Las partículas de polvo de fresado y otros deben

ser retiradas completamente aplicando chorros de

aire comprimido.

La superficie debe estar limpia y seca antes de

extender la geomalla.

Fotografía 2. Limpieza de la superficie con chorros de aire

comprimido.

Una vez la superficie tersa esté limpia y seca se

hará la aplicación de un riego asfáltico de liga,

cubriendo la totalidad de la superficie en forma

homogénea, para lo cual se recomienda utilizar

equipo irrigador de asfalto dotado de elementos

de medición y control de la cantidad de asfalto que

se aplique. En caso de no contarse con equipo

irrigador, se podrá utilizar equipo de aplicación

manual por aspersor, siempre y cuando se

garantice una cobertura homogénea del área y un

procedimiento efectivo para la verificación de la

cantidad de asfalto aplicado.

Fotografía 3. Aplicación de riego de liga con equipo irrigador.

La verificación de la cantidad de riego de liga

deberá ser verificada por la Interventoría o

Fiscalización del proyecto.

Generalmente se recomienda utilizar emulsión

asfáltica catiónica de rompimiento rápido. La

cantidad a colocar deberá determinarse mediante

pruebas de adherencia in situ.

La prueba de adherencia se hará de la siguiente

manera: se cortarán tres piezas de 1.0 m2 de

geomalla y se instalarán sobre la superficie del

pavimento a intervenir, previa colocación de tres

cuantías diferentes de riego de liga. Las piezas

de geomalla se deberán someterse al paso de un

equipo compactador para asegurar su

adherencia. A continuación, se deberá medir la

resistencia al arrancamiento de la geomalla con

un dinamómetro de bolsillo. La cantidad

adecuada será aquella para la cual la resistencia

al arrancamiento sea mayor o igual a 5.0 kg.

Para superficies asfálticas existentes no se

deberán colocar menos de 0.6 kg/m2 de asfalto.

En caso de superficies rugosas, es necesario

aumentar esta proporción. Por ejemplo para



Pág. 4

superficies resultantes de fresado se debe aplicar

de 0.8 a 1.0 kg/m2 de asfalto.

Las cantidades mencionadas corresponden al

contenido de betún (asfalto residual) del producto

asfáltico utilizado.

Cuando se utilicen emulsiones asfálticas, el

ensayo de adherencia deberá determinar

adicionalmente el tiempo requerido para la rotura

de la emulsión, el cual se reconoce cuando ésta

cambia de color marrón a negro. Se recomienda

mantener y aplicar la emulsión con el balance

original de sus proporciones, tal como se obtiene

en la planta del proveedor.

Las proporciones antes mencionadas

corresponden a asfaltos normales de refinería. En

caso de utilizarse asfaltos modificados o

emulsiones asfálticas adicionadas con

modificadores de asfaltos, las proporciones

podrán variar y deberán ser ajustadas de acuerdo

con los ensayos de adherencia que se realicen

específicamente con los materiales a utilizar y en

sitio y condiciones de construcción.

Fotografía 4. Prueba de adherencia.

3.3. Extendido de la Geomalla

Los rollos de geomalla se deben desempacar y

desenrollar directamente en el sitio en que se vayan

a instalar. Para la colocación se deben seguir los

siguientes pasos:

La geomalla se deberá extender tan pronto

rompa la emulsión asfáltica del riego de liga para

evitar que el ligante pierda su potencial de

adherencia.

El extendido se podrá hacer a mano o con la

ayuda de un aditamento mecánico que permita el

movimiento del rollo a medida que se desplaza y

facilite su tensionamiento, manteniendo en lo

posible el rollo sobre el piso.

El borde transversal de la geomalla se debe

alinear y fijar a la superficie de la vía, utilizando

fijaciones mecánicas, tales como grapas

metálicas o clavos acerados con arandela

metálica en la cabeza, con una longitud de

penetración del orden de 40 mm cada 0.20m.

Fotografía 5. Extendido y alineamiento de la geomalla.

El rollo de geomalla se debe ir desenrollando

gradualmente, aplicando tensión uniforme en los



Pág. 5

extremos del rollo para mantener su alineamiento

y evitar la formación de arrugas.

Cerca a los bordes de la vía, sardineles, pozos,

cámaras y estructuras y en el inicio de las franjas

de colocación de mezcla asfáltica, se debe dejar

un margen de mínimo 10 cm. En caso de preverse

la ocurrencia de lluvias, es recomendable, al final

de cada jornada de trabajo, cubrir el extremo de la

geomalla con un sobreancho de mezcla asfáltica,

el cual se debe demoler al comienzo de la

siguiente jornada para traslapar la geomalla y

continuar con el proceso de construcción.

Las juntas longitudinales se deben dejar con un

traslapo de 10 cm. Las juntas transversales deben

guardar un traslapo 25 cm como mínimo.

Figura 1. Margen en el perímetro de estructuras.

En las juntas transversales el rollo que termina

debe quedar por encima del que inicia para evitar

que la geomalla se levante al paso de la

extendedora

Todos los traslapos deben ser cuidadosamente

impregnados con asfalto y asegurados a la

superficie mediante anclajes mecánicos para

evitar su desplazamiento.

Una vez se tenga la geomalla debidamente

alineada y sin arrugas, ésta se debe someter a la

acción de un compactador de llantas, adicionando

agua para evitar el desprendimiento del riego de

liga y su adherencia a las llantas del equipo. La

operación debe hacerse en forma homogénea

cubriendo toda la superficie de la geomalla. Para

esta operación es fundamental que las llantas del

compactador permanezcan limpias.

Fotografía 6. Paso del compactador neumático sobre la

geomalla.

En caso de requerirse, la operación anterior

puede complementarse con la colocación de

fijaciones mecánicas adicionales para garantizar

el tensionamiento, evitar la aparición de arrugas y

evitar que se levante al paso del equipo de

colocación de mezcla asfáltica.

Fotografía 7. Colocación de anclajes mecánicos.



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Cuando se presenten arrugas, éstas se deben

eliminar mediante tensionamiento y corrección de

la posición y, de ser necesario, se debe cortar,

traslapar y asegurar los bordes con anclajes

mecánicos a la superficie.

En curvas cerradas, la geomalla debe cortarse en

tramos cortos para ajustarse al radio de curvatura

y al ancho del traslapo. Las secciones traslapadas

deben anclarse a la superficie.

Los sobreanchos de geomalla deben cortarse para

que los traslapos sean como máximo los

indicados.

Una vez instalada la geomalla, ésta no se debe

exponer al tráfico

Fotografía 8. Corrección de arrugas.

Durante la instalación, los equipos de construcción

deben transitar lentamente y evitar frenadas y

arranques bruscos y maniobras de giro.

La geomalla deberá quedar completamente

adherida y libre de arrugas, garantizando que su

resistencia al arrancamiento es superior a 5

kg/m2, lo cual deberá ser verificado cada 5.0 m a

lo largo de cada franja o rollo.

3.4. Instalación del Concreto Asfáltico

La instalación de las geomallas FORTGRID®

ASPHALT no afecta el procedimiento de colocación

de la capa de concreto asfáltico; se deben

considerar todos los aspectos usualmente

contemplados para la instalación de mezcla

asfáltica.

Cuando la geomalla haya estado expuesta al

tráfico o, cuando el riego de liga inicial no ofrezca

una cobertura adecuada de las áreas expuestas

en las aberturas de la geomalla, tal que se

garantice la liga entre las dos superficies

asfálticas, se deberá aplicar un riego de liga

adicional en una proporción aproximada de 0.4

kg/m2 de asfalto, cubriendo toda la superficie en

forma homogénea. En este caso, previo a la

entrada de los equipos, se deberá extender sobre

las huellas o zonas de tránsito una delgada capa

de mezcla asfáltica para evitar el contacto directo

de ésta con las llantas de los equipos.

Fotografía 9. Instalación de la capa de concreto asfáltico.

A continuación se extenderá la capa de concreto

asfáltico en un espesor compacto mínimo de 7.0

cm. El espesor de la capa deber ser de por lo



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menos 3 veces el tamaño máximo del agregado

de la mezcla asfáltica. En todo caso, la

sobrecarga mínima sobre la geomalla debe

exceder los 12.5 gr/cm2.

Se recomienda que las volquetas o camiones que

proveen la mezcla asfáltica avancen por si mismos

sobre la geomalla y no empujados por la máquina

extendedora.

Se debe evitar que las juntas de colocación de la

carpeta asfáltica coincidan con las juntas de la

geomalla, tanto en sentido longitudinal como

transversal.

Igualmente se debe evitar que las llantas de los

equipos de extendido de la mezcla avancen

alineados sobre la zona de traslapo longitudinal

entre rollos de geomalla.

Fotografía 10. Compactación de la capa de concreto asfáltico.

La compactación inicial deberá hacerse con

equipo liviano. Los rodillos pesados deben

utilizarse posteriormente. Los rodillos con vibración

pueden resultar negativos en capas de menos de

8 cm de espesor. El compactador neumático es

fundamental para lograr el grado de compactación

óptimo de la capa. El acabado final se hará con

cilindro liso.

3.5. Recomendaciones Especiales

Si bien es cierto que la operación del

compactador y la instalación de fijaciones

mecánicas favorece la instalación de la geomalla,

esto no suple las insuficiencias en la calidad o

proporciones del asfalto del riego de liga.

En superficies inclinadas, los espesores de

concreto asfáltico deben considerar los efectos

del mayor esfuerzo cortante que se da por efecto

de frenado o tracción, lo cual resulta

generalmente en un mayor espesor de capa.

Las recomendaciones aquí presentadas

corresponden a condiciones normales de

aplicación para concretos asfálticos y emulsiones

asfálticas preparadas con asfaltos

convencionales y deben tomarse como una guía

general de ejecución. Para cada proyecto u obra

las cantidades de riego de liga a colocar deberán

ser determinadas de manera específica con base

en el ensayo de adherencia mencionado y

aquellos que se consideren adecuados para el

proyecto, tales como la toma de núcleos y

muestras en bloque. La utilización de aditivos

mejoradores de asfaltos supone un cambio en las

condiciones de construcción, las cuales deben

ser igualmente evaluadas para las condiciones y

materiales del proyecto. En la siguiente figura se

muestra la vista general del proceso constructivo

Este documento es a nuestro mejor saber y

entender una representación verdadera y exacta

de la información disponible. No obstante, no es

garantía expresa o implícita de funcionamiento,

ya que las condiciones en las que puede utilizarse



Pág. 8

el producto y otros aspectos están fuera de

nuestro control. GEOMATRIX S.A., no asume

responsabilidad por el uso que se dé a la

información presentada en este documento y

descarta cualquier vínculo que de ello pueda

surgir. La idoneidad de la información que se

utilice en cada caso y las recomendaciones de uso

que resulten son responsabilidad exclusiva del

usuario. Se excluye expresamente cualquier

garantía implícita de aptitud para un proyecto en

particular

4. Soporte Técnico

El equipo técnico de Geosintéticos GEOMATRIX S.A.

está en capacidad de asesorar y trabajar en conjunto

con ingenieros consultores, constructores, y

promotores de proyectos para lograr soluciones

óptimas desde el punto de vista de confiabilidad,

durabilidad, desempeño y estricto criterio de costo-

beneficio.

Para mayor información sobre nuestros materiales

geosintéticos, y esta u otras soluciones de ingeniería,

por favor visite el sitio web www.geomatrix.com.co ;

comuníquese a través de correo electrónico a

[email protected] o al PBX (+57-1)

4249999 en Bogotá.


Guía de Uso e Instalación de Geomallas en Pavimentación y Rehabilitación de Capas Asfálticas V 2013

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Limpieza superficie

Riego de liga

Extensión geomalla

Compactación geomalla

Colocación capa asfáltica Compactación

capa asfáltica

VISTA GENERAL DEL PROCESO CONSTRUCTIVO

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EVALUACIÓN DE RESISTENCIA A LA CARGA CÍCLICA EN GEOMALLAS PARA CAPAS ASFÁLTICAS

A continuación se presentan los resultados de evaluación en carga cíclica de geomallas para capas asfálticas de acuerdo con las indicaciones del comité D35 de la ASTM, implementado el ensayo ASTM D 7556-10 Método de Prueba Standar para Determinar las propiedades en Tensión a Pequeña Deformación de Geomallas y Getotextiles al Aire Mediante Ensayos de en Carga Cíclica en Tensión (Standar Test Methods for Determinig the Small Strain Tensile Properties of Geogrids and Getotextiles by In-Air Ciclic Tension Tests).

1 ENFOQUE

El ensayo busca determinar el comportamiento comparativo de las geomallas de fibra de vidrio y de poliéster (Fortgrid Asphalt) durante la instalación y el período de servicio, con el propósito de lograr una mejor aproximación al diseño mecanicista – empírico de pavimentos

2 METODOLOGÍA

ASTM D 7556-10 Método de Prueba Standar para Determinar las propiedades en Tensión a Pequeña Deformación de Geomallas y Getotextiles al Aire Mediante Ensayos de en Carga Cíclica en Tensión

Fotografía 1. Máquina de Ensayo Swick Roell Los ensayos se realizaron siguiendo la metodología indicada utilizando un cabo de cada una de las geomallas Fortgrid Asphalt 75 y FV 100 de fibra de vidrio, de acuerdo con los rangos indicados en la siguiente tabla:

Tabla 1- Rangos de deformación aplicados

Rango No Rangos de deformación (%)

1 0.1 a 0.5 2 0.1 a 1.0 3 0.1 a 1.5


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3 RESULTADOS

En las figuras 1, 2 y 3 se presentan los resultados de los ensayos realizados en los que se presenta la resistencia a la tensión en N en cada ciclo de carga

Figura 1. Ensayos de carga cíclica en tensión 0.1 a 0.5 % de elongación



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4 CONCLUSIONES

En los ensayos se documentó el comportamiento a la carga cíclica en tensión que ofrece cada una de las geomallas. En particular se aprecia el comportamiento en términos de su resistencia a la tensión a medida que sucede cada uno de los ciclos de carga, observándose lo siguiente:

La geomalla de fibra de vidrio con cada exigencia de carga presenta un deterioro significativo en su capacidad mecánica, medida en términos del módulo mecánico y resistencia a la tensión, perdiendo después de cierto número de repeticiones el beneficio mecánico que ésta ofrece. Lo anterior es función del nivel de deformación apreciándose en el ensayo que para el rango 1 la geomalla alcanzó a tolerar 1000 ciclos de carga antes de la rotura, en el rango 3 llegó a 300 y en el rango 3 llegó a 29 ciclos en tanto que la geomalla FORTGRID ASPHALT superó los 1000 ciclos sin pérdida de resistencia ni módulo en todos los casos

El alto módulo mecánico que ofrece la geomalla de fibra de vidrio es una identidad para una condición de carga estática o sostenida que al ser sometida a una condición de carga cíclica se va perdiendo hasta romperse, en tanto las geomallas FORTGRID ASPHALT mantienen su competencia mecánica bajo condiciones de carga cíclica, ofreciendo un comportamiento armónico con el desempeño de las capas asfálticas de pavimentos; en otras palabras, presentan un mínimo envejecimiento mecánico por carga dinámica, lo que garantiza la permanencia del efecto de reforzamiento del concreto asfáltico a largo plazo y, por tanto, un aumento en la vida útil del mismo.

El comportamiento observado pone en evidencia el alto nivel de deterioro que sufren las geomallas de fibra de vidrio durante la etapa de instalación, en tanto que para el caso de las geomallas de poliéster es prácticamente imperceptible


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Mediante estos ensayos resulta evidente que el comportamiento inherentemente frágil de la fibra de vidrio es una identidad de las geomallas hechas con este material, aspecto que debe tenerse en cuenta en el diseño de las capas asfálticas y en la selección de los materiales a utilizar durante la ejecución de los proyectos

DIRECCIÓN TÉCNICA GEOMATRIX S.A.

Informe Diseño Geomatrix Aerop BAQ

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