Control de Calidad

Se ha mencionado largamente en las secciones anteriores acerca del control del proceso de reciclado. Claramente, la calidad del producto final depende de la correcta operación de la recicladora, de la aplicación de los aditivos en sus dosis correctas y finalmente, la adecuada colocación, compactación y terminación del material tratado.

Mientras se trabaja, una serie de pruebas y chequeos de “control de procesos” son requeridos para monitorear la operación. Estos chequeos y pruebas tienen el mismo objetivo: asegurar que las máquinas funcionen apropiadamente, para que se mantengan todas las configuraciones y calibraciones y para poder hacer los ajustes necesarios si es que llega a ocurrir un problema. El reciclado es una operación con una alta tasa de producción, típicamente de 20 m2/min. Si un problema no es detectado y corregido tempranamente éste se agrava rápidamente y hace que sea difícil de rectificar, obligando a rehacer parte del trabajo. Esto tiene un impacto negativo en la productividad y genera pérdidas tanto de tiempo como de dinero.

Una vez completado el trabajo, es imperativo que una serie de ensayos de aceptación sean realizados. El propósito de hacer estos ensayos es asegurar que la capa reciclada cumpla con las expectativas de desempeño anticipadas, asegurando que la capacidad estructural (o vida de diseño) del pavimento rehabilitado sea alcanzada. Los requerimientos de calidad están normalmente enmarcados en un conjunto conciso de Especificaciones de Proyecto que detallan los criterios relevantes de aceptación. Los resultados

de los ensayos van a probar si el producto se ajusta a los criterios de aceptación, permitiendo al contratista proceder con confianza, o si se van a identificar áreas con problemas, permitiendo que se efectúen los esfuerzos necesarios para su rectificación inmediata.

6.7.1

Chequeos y ensayos de control de procesos

Estos son los chequeos que realiza un supervisor para tener la certeza de que el proyecto se desarrolla en forma adecuada y que todos los sistemas internos de la recicladora están funcionando apropiadamente. Estos incluyen:

– Chequeos visuales. Son requeridas verificaciones continuas para asegurar que la recicladora esté siguiendo la línea de corte adecuada y, cuando se aplique, mantenga el ancho requerido de traslapo. – Profundidad de reciclado. El espesor final de la capa reciclada es dependiente principalmente de la profundidad de reciclado. Si la profundidad es muy baja, el nivel o cota de la base de la capa recicla- da va a ser relativamente alto comparado con los niveles de diseño superficiales; luego el espesor resultante de la capa va a ser menor al requerido. Debe recordarse que el espesor de capa es uno de los parámetros más críticos en el desempeño global del pavimento, por lo que estos chequeos deben ser llevados a cabo adecuadamente y constantemente.

Debido a que normalmente es utilizada una motoniveladora para cortar los niveles finales, el despla- zamiento de material es inevitable. Es por ello que el espesor de la capa reciclada terminada no es necesariamente el mismo que la profundidad de reciclado, haciendo que el uso del mismo sistema de control sea primordial para chequear el nivel de cotas tanto en la base del corte como para el corte de nivel final superficial (ver también la Sección 6.4.3).

– Aplicación de agua y agentes estabilizadores. Los procedimientos operacionales para la recicladora deben ser cuidadosamente seguidos para asegurar que el material reciclado sea tratado con las ta- sas de aplicación requeridas de todos los aditivos. La información que se ingresa al microprocesador debe ser cuidadosamente verificada, los procedimientos previos al inicio de los trabajos seguidos y, mientras se recicla, las tasas de flujo deben ser monitoreadas en la consola del computador y en las pantallas de los medidores de flujo de la máquina.

Cuando se aplica asfalto espumado, las características espumantes del asfalto deben ser chequea- das en terreno (usando la boquilla de prueba al costado de la recicladora), al menos una vez por cada carga del estanque de asfalto. Antes de acoplar un camión cisterna a la recicladora se debe cheque- ar la temperatura del asfalto usando un termómetro distinto al que está incorporado al camión (los termómetros digitales manuales son los ideales). Para todas las estabilizaciones asfálticas, la longi- tud de corte anticipada a partir de cada carga debe ser calculada y verificada físicamente; se deben encontrar las razones de cualquier discrepancia y registrarlas.

– Calidad de mezclado. La velocidad de avance de la recicladora debe ser chequeada regularmente para asegurar que la velocidad óptima de reciclado (entre 6 m/min y 12 m/min) no sea excedida. Además, el material detrás de la recicladora debe ser monitoreado continuamente para asegurar que el contenido de humedad sea el adecuado y que la mezcla “se vea bien”. Idealmente, el supervisor del tren debe estar en contacto por radio con el operador para poder comunicarse y hacer cambios apenas éstos sean requeridos, particularmente si se quiere alterar la adición de agua.

Cuando se aplica asfalto espumado, la calidad de la mezcla debe ser periódicamente evaluada tanto visualmente como por la compactación con ambas manos de una bola de material. También es útil chequear las variaciones de temperatura en el ancho de corte usando un termómetro digital.

– Juntas Laterales. Se requiere de especial atención en los detalles para asegurar la continuidad de la aplicación de agentes estabilizadores y humedad a lo largo de todas las juntas que se forman cuando el tren se detiene (ver Sección 6.4.4).

6.7.2

Chequeos y ensayos de aceptación

La calidad del trabajo completado está determinada por los resultados de los ensayos que muestran parámetros clave que son discutidos a continuación.

6.2.7.1 La resistencia relevante del material en la capa reciclada

La resistencia puede ser determinada indirectamente, a través de la ejecución de varios ensayos de laboratorio en una muestra del material mezclado obtenido de la parte posterior de la recicladora, o directamente, determinando la resistencia verdadera de testigos extraídos del camino. Debido al inevita- ble lapso de tiempo entre la terminación de la capa y la extracción de testigos, se prefiere el primer método. Los testigos sólo pueden extraerse una vez que el material ha alcanzado la resistencia suficien- te, lo que resulta es excesivamente lento, mientras que los resultados de ensayos realizados en muestras obtenidas detrás de la recicladora pueden obtenerse relativamente rápido.

Las muestras de material estabilizado que se llevan al laboratorio son utilizadas generalmente para manufacturar probetas de las cuales se determinan la UCS (Resistencia de compresión no confinada) y/o la ITS (Resistencia a la Tracción Indirecta). Es de vital importancia que las probetas sean manufacturadas de manera de representar fielmente las condiciones de terreno. Esto implica que:

– El lapso de tiempo entre la mezcla inicial y la compactación sea el mismo para el terreno y el labora- torio. Este tiempo es en muchas ocasiones insuficiente para transportar las muestras al laboratorio, necesitando que las probetas sean compactadas en terreno. Esta situación usualmente se da cuando se trabaja con agentes estabilizadores asfálticos.

– El contenido de humedad de una muestra debe ser ajustada al OMC antes de aplicar un esfuerzo de compactación principal. Como se explicó en la Sección 6.5, el material reciclado en terreno siempre se compacta por el lado seco del OMC. Si las probetas son fabricadas a niveles muy bajos de conte- nido de humedad usando un esfuerzo estándar de compactación, no va a ser posible alcanzar una densidad suficiente (relativa a terreno) y las resistencias van a disminuir considerablemente. Un “test rápido” se debe realizar para estimar el contenido de humedad de terreno y así determinar cuánta agua se debe añadir para alcanzar el OMC antes de que las probetas sean confeccionadas.

– Una vez fabricadas, las probetas deben ser curadas bajo condiciones representativas de terreno (como se requiera para el agente estabilizador en particular).

6.7.2.2 La densidad seca del material compactado

Este tema ya ha sido abordado en detalle en la Sección 6.5. Sin embargo, la medición de la densidad en terreno sigue siendo el ensayo realizado en las obras de construcción, por lo que los siguientes comen- tarios obtenidos del TG2 (ver Bibliografía) son relevantes:

Dada la variabilidad que muchas veces existe tanto en la composición como en el tamaño de partícula (graduación) del material reciclado, las mediciones comunes de la densidad de terreno como un porcen- taje de la máxima densidad seca (MDD) pueden ser difíciles de hacer debido a las variaciones de la misma. Cambios de hasta un 5 % en la MDD en secciones cortas no son poco frecuentes y requieren que ésta sea determinada para cada una de las zonas en que realiza un chequeo de densidad. Esto genera un enorme trabajo adicional en el laboratorio de terreno.

La causa de estas variaciones relativamente grandes en la MDD deben ser reconocidas y los resultados de terreno analizados en forma acorde. Un método que puede ser usado para reducir el efecto de estas variaciones es la “MDD Media Móvil” que promedia los valores de la MDD reduciendo la influencia de los valores individuales. Además, cuando el material reciclado tenga un valor de CBR que supere el 80% a un 98 % de la densidad AASHTO modificada, la densidad relativa (Bula Relative Density, BRD) del mate- rial puede ser usada como referencia en lugar de la densidad AASHTO modificada. La determinación de la BRD en el laboratorio es relativamente rápida comparada con la MDD. Sin embargo, este método no es ideal para materiales con un CBR menor a 45%.

Adicionalmente, es importante destacar que los densímetros nucleares no pueden proveer densidades de terreno instantáneas debido a que la medición de la humedad va a ser sobreestimada por la presencia del asfalto. Las variaciones en el material reciclado y la naturaleza imperfecta de la dispersión del asfalto es- pumado juegan en contra al momento de definir un valor constante para la lectura de la humedad, con el objetivo de determinar el contenido de humedad in-situ. Esto se agrava cuando el pavimento reciclado incluye distintos contenidos de RAP, sellos de agregados y materiales de parches, todos ellos aportando con cantidades variables de asfalto. Debido a esto, el contenido de humedad real de terreno debe ser siempre determinado en laboratorio mediante una muestra secada en horno obtenida de cada zona de ensayo. Estos problemas no se encuentran cuando se usa el ensayo de cono de arena que tiene la desventaja de ser muy demandante tanto en trabajo como en tiempo.

Para poder soportar estos problemas, muchos contratistas están incorporando compactómetros en su compactador primario (el que va inmediatamente después de la recicladora). La experiencia ha demos- trado que estos simples aparatos son confiables al indicar cuando se ha alcanzado la densidad máxima (normalmente excediendo la densidad especificada requerida) de manera de prevenir la sobre-compac- tación con la consecuente pérdida de densidad.

Cuando se toma la decisión de usar el compactómetro como un indicador de que la densidad ha sido alcanzada, siempre se deben realizar chequeos preliminares para determinar la densidad real relativa a la lectura mostrada por la aguja del compactómetro.

6.7.2.3 El espesor de la capa terminada

Esto se chequea simplemente al cortar pequeños agujeros de inspección en la capa mientras el material aún esté fresco, inmediatamente después de la terminación. Alternativamente, testigos de 150 mm de diámetro pueden ser extraídos de las capas estabilizadas después de que el material ha adquirido resistencia, en general posteriormente a un lapso de unos 28 días.