Los objetivos del control de ejecución son los siguientes: Determinar si el apoyo de la capa es adecuado.
Determinar si la resistencia del material se encuentra entre los límites, mínimo y máximo, especificados.
Comprobar que la puesta en obra de los materiales es correcta. Determinar si la compactación del material ha sido adecuada.
Comprobar que las juntas (de trabajo y en su caso las de prefisuración) se ejecutan correctamente.
Comprobar que la geometría de la capa (espesor, anchura y cota) se ajusta a la de los planos.
Evaluar si la regularidad superficial, longitudinal y transversal, cumple las prescripciones.
Comprobar que el riego de curado, y el de protección en su caso, se ha ejecutado correctamente.
Dentro del control de ejecución se pueden distinguir las siguientes actividades:
7.6.1 Control de la superficie de asiento
En esta fase se determina la conformidad de la superficie de asiento con las prescripciones, especialmente en lo que se refiere a regularidad superficial, homogeneidad, integridad, ausencia de segregaciones, cota, densidad, y en su caso, capacidad de soporte. Antes de la extensión se debe comprobar también que la zona a pavimentar está limpia y despejada de obstáculos, que el tajo está debidamente acotado y señalizado para facilitar el acceso y la maniobra de los camiones, y que se han colocado y comprobado en su caso los elementos de guía de las extendedoras, tanto en perfil longitudinal como en cota.
El control de la superficie de asiento se debe hacer con la antelación suficiente para permitir una puesta en obra sin interrupciones de la capa superior.
En función de los resultados obtenidos se puede decidir la recompactación o reperfilado del apoyo, o la mejora puntual o general de la capacidad de soporte. Es muy importante conseguir una buena terminación en la capa de asiento, ya que sus irregularidades pueden reflejarse en la capa superior tratada con cemento en forma de variaciones de espesor, que en estos materiales tienen una gran importancia en el comportamiento del firme. Las irregularidades del apoyo influyen también en la regularidad superficial de la capa tratada con cemento. Si antes de la extensión de la capa superior, se riega con agua la superficie de apoyo, se debe comprobar que no quedan zonas secas o encharcadas.
7.6.2 Inspección de equipos de puesta en obra
Antes del comienzo de la obra se debe comprobar que los equipos de puesta en obra son los requeridos y que se encuentran en buenas condiciones. Se debe verificar el estado y funcionamiento de todos los equipos que intervienen en el proceso, y especialmente:
Elementos de transporte: limpieza antes de entrar a cargar, disponibilidad de elementos de cobertura, etc.
Extensión: estado general del equipo y disponibilidad de los elementos necesarios, limpieza, buen funcionamiento de los controles, comportamiento en el tramo de prueba, especialmente de los sistemas de nivelación, y ausencia de segregaciones.
Compactación: peso de compactadores, limpieza, colocación del lastre, funcionamiento de los elementos de vibración y de los manómetros que indican la presión de inflado.
Ejecución de juntas en fresco: véase el Apartado 8.5.
Curado: funcionamiento y posición de difusores, uniformidad y cobertura del riego.
A lo largo de la obra se deben repetir periódicamente las inspecciones de los equipos (semanal o quincenalmente), y de forma especial si se detectan defectos en el material ejecutado, tales como falta de densidad, irregularidades
superficiales, segregaciones, etc. Cada día se debe comprobar que el estado de limpieza de los equipos es adecuado.
7.6.3 Control de la puesta en obra
Durante el proceso de ejecución hay que observar si las operaciones de transporte, extensión y compactación se realizan adecuadamente. Para ello se llevan a cabo las siguientes tareas:
Inspección visual de la mezcla. Control de tiempo de ejecución. Control de la temperatura ambiente. Control de la temperatura de la mezcla. Control de la humedad del material. Control de la segregación del material. Control de la velocidad de extensión. Control de la prefisuración.
Control de la compactación de la capa tratada. Control de las juntas de trabajo.
Control del curado.
La inspección visual de la mezcla a su llegada a obra tiene por objeto determinar, por el aspecto (color, homogeneidad y brillo), si se han producido segregaciones o pérdidas importantes de humedad. En caso de que se sospechen anomalías, se debe analizar la composición de los materiales mediante ensayos de laboratorio. Si se confirman las desviaciones, se debe entonces localizar el origen de las mismas para corregirlas.
El control del tiempo que transcurre entre la fabricación y el final de la compactación, sirve para determinar si se está dentro del plazo de trabajabilidad definido para la temperatura de puesta en obra. El tiempo transcurrido se obtiene por diferencia entre la descarga del mezclador y la finalización de la compactación y debe llevarse a cabo para todo el material puesto en obra. Se suele realizar mediante los partes de salida de planta o mediante comunicación entre los equipos de inspección. En aquellos casos en que se haya sobrepasado el plazo de trabajabilidad para la temperatura de obra se debe retirar el material y modificar el proceso para evitar que se repita esta situación. Para los maquinistas puede ser útil que se les indique que se está alcanzando el final del plazo de trabajabilidad, empleando para ello por ejemplo pequeñas pizarras de distintos colores (roja la de la hora límite, verde hasta media hora antes y amarilla en la última media hora).
Se debe medir la temperatura ambiente a lo largo del día para comprobar que no se superan los límites que fijan las prescripciones para la extensión del material, y que se corresponde con la adoptada para la determinación del plazo de trabajabilidad y para, en su caso, ajustar la dotación de retardador.
El control de la humedad del material durante la compactación es una de las determinaciones más importantes, ya que influye decisivamente en el comportamiento de la mezcla. Se realiza para comprobar si la humedad se encuentra dentro del rango fijado (humedad definida más una tolerancia que generalmente debe estar comprendida entre –1 y +0,5%). Desde un punto de vista práctico es preferible llevar a cabo la medida al terminar la compactación, ya
que en una única medida se pueden controlar la humedad y la densidad. No obstante, siempre que se sospechen anomalías por el aspecto del material o bien por su comportamiento durante la extensión se debe pasar a controlar antes de la compactación, y preferiblemente antes de la extensión, para poder tomar las decisiones oportunas. Una manera de estimar rápidamente si la mezcla tiene exceso de humedad es tomar una muestra con la mano para ver su consistencia. Es conveniente realizar como mínimo dos determinaciones diarias de la humedad, y siempre que las condiciones meteorológicas (lluvia o subidas repentinas de la temperatura) o de extensión, puedan modificar el contenido de agua.
Si el contenido de agua es más bajo que el admisible, se puede humedecer el material o aumentar la energía de compactación. Si por el contrario es más elevado, se debe rechazar el material antes de la puesta en obra, si se ha detectado a tiempo, o después de la compactación, si se comprueba que no se han podido conseguir las densidades mínimas fijadas.
En los materiales tratados con cemento, la influencia del contenido de agua en las características del material, tanto en fresco como ya endurecido, es de gran importancia y del mismo orden que la del contenido de cemento.
Si se sospecha que se producen segregaciones en la extensión, se debe proceder al control de la segregación mediante la comparación de la densidad o de la granulometría en distintas muestras extraídas a la salida de la extendedora o del material extendido con la motoniveladora. Se pueden comparar muestras tomadas del borde y del centro de la banda extendida, o de las zonas superior e inferior de un mismo punto. Si se controla mediante la granulometría se debe comprobar que las diferencias en el contenido de arenas (cernido por el tamiz 4 mm UNE) no superen el 10% en ningún caso, o bien el 5% en obras que exijan una gran calidad de los materiales. Si se detectan anomalías, se deben verificar los procesos de vertido al camión desde el mezclador, de transporte y de extensión.
Si se está colocando el material con extendedora, se debe comprobar que la velocidad de extensión no supera la definida en el tramo de prueba, la cual es generalmente del orden de 1-2 m/min.
Si se ha definido una determinada precompactación, se debe vigilar que se mantiene la frecuencia de vibración y se debe controlar la densidad a la salida de la extendedora.
Si se realiza una prefisuración de la capa, se debe controlar, antes de iniciar la compactación, que se han creado todas las juntas y que éstas se han dispuesto con la separación especificada
El control de la compactación de la capa tratada se puede llevar a cabo mediante dos sistemas diferentes:
Control de procedimiento: se controla el procedimiento de compactación previamente definido en el tramo de prueba (o por el Director de las Obras): número de pasadas, plan de pasadas y
Control del producto terminado: se comprueba que la densidad supera la exigida en las prescripciones, la cual es generalmente un porcentaje de la densidad de referencia.
Lo más recomendable es combinar ambos métodos, ya que con el segundo únicamente es factible llevar a cabo un limitado número de medidas. En cualquier caso, se deben llevar a cabo determinaciones previas de la humedad del material y terminar el proceso dentro de plazo de trabajabilidad de la mezcla. La medida de densidades con equipos nucleares es relativamente rápida y económica. Son preferibles los equipos de transmisión directa frente a los de retrodispersión que presentan mayores dispersiones en los resultados. El vástago del densímetro se debe introducir hasta el fondo de la capa (Fig. 7.1) ya que el valor medido por el equipo es el promedio de la densidad del material entre el punto de emisión (situado en la punta del vástago) y el de recepción (situado en la base del equipo). Dicho valor corresponde a la densidad media de todo el espesor. Es conveniente realizar un número elevado de medidas en puntos aleatoriamente distribuidos.
Se recomienda considerar al menos el nivel medio de frecuencia de control indicado en la Tabla 7.4.
Foto 7.5 Equipo nuclear para la medida de densidad y humedad de la capa.
Dentro de los parámetros que afectan al comportamiento de una capa del firme, la densidad es el que tiene mayor importancia. Por otro lado es uno de los que se pueden optimizar de una manera más económica. Por ello es muy importante controlar exhaustivamente la densidad en cualquier tipo de obra y circunstancia.
Tabla 7.4 Frecuencias de muestreo recomendadas para medida de densidades.
FRECUENCIA MEDIDA DE DENSIDADES
Y (Media) Z (Alta)
Número de ensayos por lote Cada 50 m de extensión Cada 20 m de extensión
La densidad de referencia y sus tolerancias se deben definir en el proyecto y confirmar en el tramo de prueba. Normalmente se exige que la densidad de la capa supere el 98% de la densidad máxima Proctor Modificado definida en la
fórmula de trabajo. No obstante se deben comprobar diariamente las densidades obtenidas sobre probetas de material fabricado por si se observan variaciones importantes que hagan necesario modificar el valor de referencia. Generalmente, se suele fijar que la densidad media en cada lote supere el valor de la densidad de referencia y que no haya desviaciones superiores a 2 puntos porcentuales. En caso de duda, se deben realizar ensayos mecánicos sobre testigos.
Con respecto a las juntas de trabajo, se debe comprobar cada día, antes de comenzar la puesta en obra del material, que el borde de la junta transversal del material realizado anteriormente es vertical y homogéneo en todo el espesor. Cuando la ejecución de la obra se realice por bandas paralelas, se debe controlar que el desfase entre ambas permite compactar el material dentro del plazo de trabajabilidad de la extendida en primer lugar. También es importante localizar la posición de las juntas, de manera que no se superpongan verticalmente las de distintas capas.
El curado tiene un papel decisivo en el comportamiento de la capa tratada con cemento. Un curado defectuoso perjudicará el endurecimiento del material, especialmente de su superficie, lo que puede llevar a su disgregación impidiendo la adherencia con la capa superior.
Se debe comprobar visualmente el estado de humedad superficial hasta el momento en que se aplica la emulsión de curado, verificar que el riego se efectúa correctamente y con la dotación especificada, y vigilar que no se levanta durante la ejecución de la obra. Las dotaciones de emulsión se comprueban por la diferencia de peso de planchas de superficie conocida colocadas sobre la capa, antes y después del paso del equipo de extensión del riego de curado.