martes, 16 de octubre de 2018

Algunas interpretaciones en la aplicación práctica de la norma 6.3 IC de “Rehabilitación de firmes”


Texto de la comunicación que hemos presentado Ricardo Bardasano y yo al Simposio Nacional de Firmes celebrado en Madrid entre el 16 y el 18 de octubre de 2018

 

1.        INTRODUCCIÓN


La norma 6.3 IC de “Rehabilitación de firmes” [1] entró en vigor el 12 de diciembre de 2003, tras la publicación en el Boletín Oficial del Estado de la Orden FOM/3459/2003. Unos meses más tarde, en el marco del VI Congreso Nacional de Firmes, dedicado en esa ocasión a la “Normalización e Innovación”, que se celebró en León en mayo de 2004, uno de los autores de esta comunicación presentó una ponencia [2] en la que avanzaba algunos de los problemas que se planteaban entonces y señalaba que se podían deber “a una redacción no suficientemente clara y precisa del texto de la norma, pero en ciertos casos se deberían más bien a que los usuarios de la norma no han entendido correctamente el sentido de algunas de las novedades introducidas”.

Tras los más de catorce años transcurridos, existe actualmente una amplia experiencia acumulada en su aplicación en los proyectos de rehabilitación de firmes, no solo en las carreteras de la red del Estado, sino también en otras cuya titularidad corresponde a administraciones que no disponen de normativa específica en la materia. Sin embargo, los autores han constatado que algunos problemas que ya se planteaban en 2004 se siguen presentando en la actualidad, junto a otros derivados de la evolución dispar de las distintas disposiciones relacionadas con la norma o del desarrollo de ciertas técnicas y materiales cuyo uso no está recogido con suficiente detalle en ella; incluso, hay algunos derivados de la propia redacción del texto de la norma o del contenido sus tablas y figuras, pero que en aquel momento no se habían puesto de manifiesto aún.

Esta comunicación pretende llamar la atención sobre algunos de esos problemas, además de proponer cómo abordarlos con base en la propia experiencia de los autores.

2.        PERIODO DE PROYECTO


Aunque en ningún momento se indique explícitamente en el texto de la norma, su objetivo es que un firme rehabilitado quede en situación similar a la de uno de nueva construcción, tanto estructural como funcionalmente. Esto implica (aunque ni en la norma 6.1 IC de “Secciones de firme” [3] ni en la 6.3 IC se dice explícitamente) que el periodo de proyecto considerado para las actuaciones es de 20 años. Por tanto, los espesores totales de mezcla bituminosa que se pueda considerar nueva tras la rehabilitación (tabla 4 de la norma 6.3 IC) han de ser equivalentes a los indicados en la norma 6.1 IC, es decir, relativamente elevados, ya sea como recrecimiento o como eliminación parcial y reposición seguidas o no de recrecimiento. En épocas de restricciones presupuestarias esto se traduce en la práctica en que las rehabilitaciones propuestas por la norma 6.3 IC pueden resultar económicamente inasumibles. Aunque es cierto que la norma no especifica espesores mínimos para las categorías de tráfico pesado más bajas (T3 y T4), el problema resulta aún más grave en estos casos debido a que normalmente las restricciones presupuestarias suelen ser aún más severas.

Los autores de esta comunicación consideran que una futura revisión de la norma debería contemplar un periodo de proyecto de 10 años para las rehabilitaciones de firme, de acuerdo con la práctica internacional más extendida. De esta manera se podría abordar la gestión de los firmes con menos incertidumbres, tanto desde el punto de vista técnico como desde el económico.

Por otro lado, la Orden FOM/3317/2010 [4] indica en el punto 5 de su Anexo II que el crecimiento del tráfico a utilizar en los estudios de tráfico, a efectos de definir la categoría del tráfico pesado, ha de ser del 1,44 % anual a partir del año 2017. Esta tasa es muy baja en comparación con la considerada en su día para el desarrollo y comprobación de las actuaciones incluidas en la norma 6.3 IC, que era del 4 %. En todo caso, lo más adecuado sería asumir como imprescindible la elaboración de un estudio de evolución del tráfico pesado en cada proyecto concreto, a fin de evitar tanto fallos prematuros como actuaciones sobredimensionadas.

Finalmente, la “Nota sobre las actuaciones programadas de rehabilitación de firmes” [5a], complementaria de la Nota de servicio 3/2011 [5b], también incluye precisiones sobre las soluciones tipo a considerar en los proyectos de rehabilitación de firmes y algunas recomendaciones sobre cómo abordar dichos proyectos. Estas directrices obedecen a criterios económicos, por lo que su aplicación no exime de la obligación de llevar a cabo todos los análisis técnicos sobre el estado del firme indicados en la norma 6.3 IC.

3.        NATURALEZA Y COMPOSICIÓN DEL FIRME


La norma 6.3 IC es clara en cuanto a los análisis previos que son necesarios para la determinación de la solución más adecuada, indicando que el primer paso debe ser la recopilación y análisis de datos sobre la sección estructural del firme existente y sobre las características de los materiales constituyentes. No basta con la información del proyecto de construcción original ni tampoco con la proporcionada por un eventual sistema de gestión, puesto que podría estar produciéndose un comportamiento muy distinto del previsto.

En particular, no es raro que los firmes que inicialmente eran tipo semirrígido hayan pasado a comportarse en buena medida como firmes flexibles, al perder las capas tratadas con cemento su integridad y cohesión. Diseñar una actuación sobre un firme con una capa tratada con cemento cuyo estado estructural se supone aceptable será el origen de fallos prematuros si el comportamiento efectivo de esa capa se asemeja al de una capa granular.

En cualquier caso el tipo de firme existente debe establecerse de acuerdo con su comportamiento real. Es imprescindible que se lleven a cabo las correspondientes calicatas para la identificación y caracterización de los materiales de las capas inferiores. Del mismo modo, es recomendable que la medición de deflexiones se realice mediante deflectómetro de impacto, puesto que así será posible obtener, mediante las apropiadas técnicas de análisis, información acerca del estado de las distintas capas del firme como de la propia explanada.

Por otro lado, en el caso de los firmes semirrígidos la información que proporcionan las medidas de la deflexión es siempre insuficiente. Resultan aún más importantes que en otros casos, si cabe, tanto la valoración detallada de los deterioros observados como la medida de la deflexión a determinadas distancias del punto de aplicación de la carga (como se hace con el deflectómetro de impacto). Así mismo, resulta muy conveniente recurrir también a otras auscultaciones (como pueden ser las basadas en el empleo del georradar, a pesar de que la interpretación de sus resultados nunca es sencilla).

4.        DESFASE TEMPORAL ENTRE AUSCULTACIÓN, PROYECTO Y EJECUCIÓN


Aunque la norma indica claramente que las medidas de las deflexiones “deberán haber sido tomadas en un periodo reciente y, en ningún caso, más de un año antes”, lo cierto es que a menudo este periodo es superior, debido entre otras cosas a que se quieren utilizar los datos de campañas de auscultación pasadas por considerar que volver a medir específicamente para el proyecto sería una pérdida de tiempo y de dinero. Por otra parte, ya se indicaba en la aludida ponencia del año 2004 que “uno de los grandes problemas que tenemos en España es el largo tiempo, a veces incluso cuatro o cinco años, que transcurre entre la redacción del proyecto de rehabilitación y la ejecución de las actuaciones proyectadas”. Parece que este problema aún no se ha superado. Puede ocurrir así que en el momento de ejecutar las actuaciones hayan transcurrido fácilmente cinco o seis años desde la medición con base a la cual se diseñó la solución, tiempo durante el cual el firme ha seguido obviamente con su proceso de deterioro, por lo que la actuación ejecutada finalmente resultará insuficiente.

Es por tanto muy conveniente incluir en el proyecto un análisis lo más detallado posible sobre la evolución prevista del firme en el caso de que no se actuase sobre él inmediatamente. Por un lado, este análisis valdría para elegir la solución más adecuada y, por otro, resultaría de gran utilidad para el gestor de la carretera.

5.        EQUIPOS PARA MEDIR DE LA DEFLEXIÓN


La norma 6.3 IC indica que a los efectos de definir la necesidad de rehabilitación estructural de un firme con pavimento bituminoso y sus características, así como para calcular los espesores de reposición y de recrecimiento, se considerará como deflexión patrón normalizada la que se obtenga con la viga Benkelman, utilizando un eje de 128 kN y en unas determinadas condiciones de temperatura del pavimento y de humedad de la explanada. Parece evidente que la viga Benkelman no es hoy día el equipo más adecuado, principalmente por su bajo rendimiento y por la consiguiente afección a la circulación, pero también porque no es representativa del tráfico pesado real en una red de carreteras moderna. Sin duda son más adecuados otros equipos.

La norma señala que: “para equipos de medida diferentes a la viga Benkelman, las deflexiones se corregirán con el fin de que sean equivalentes a la deflexión patrón. Los factores de corrección se determinarán a partir de estudios comparativos debidamente justificados. Para los equipos de auscultación más habituales en España las correlaciones se podrán simplificar teniendo en cuenta los factores de corrección que en cada momento haya establecido la Dirección General de Carreteras”.

La referencia que se utiliza en estos momentos en los proyectos de la Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento es la Nota Técnica refundida de 20 de abril de 2009 sobre los factores de corrección de los equipos de auscultación de la deflexión en explanadas, firmes y pavimentos en la red de carreteras del Estado [6]. Considera que el curviámetro y el deflectómetro de impacto de tipo pesado son los referentes en la medición de la deflexión para los estudios e informes que se desarrollen para su aplicación en la red de carreteras del Estado. Esta nota señala, además, que "la deflexión obtenida tanto con equipos del tipo curviámetro (...) como con equipos del tipo deflectómetro de impacto (...) no requerirá ningún factor de corrección para ser equivalente, a efectos prácticos, a las que se refieren como deflexión patrón las normas 6.1 IC y 6.3 IC". Dicho de otra forma, como también se indica en la propia nota, los factores de corrección y/o correlación entre los distintos tipos de equipo son, en todos los casos, iguales a 1,00. No solo eso, sino que en dicha nota puede leerse también que los factores de corrección entre los distintos equipos de cada tipo son, en todos los casos, iguales a la unidad.

Resulta evidente que lo que propone la citada Nota Técnica carece del mínimo rigor exigible y no se sustenta desde ningún punto de vista, tanto por la diferente forma de medir que tienen los distintos tipos de equipos, lo que inexorablemente conduce a medias distintas, como por las diferencias que inevitablemente existirán entre los diferentes equipos de un mismo tipo. Como se hacía en el pasado, hay que volver a llevar a cabo campañas periódicas de calibración que permitan establecer unos coeficientes realistas. Estas campañas se deberían llevar a cabo anualmente o, en el peor de los casos, bienalmente. Si no estuviesen organizadas por la administración, lo que lógicamente sería lo deseable, deberían ser organizadas por la asociación que agrupa a las empresas auscultadoras, a fin de que estas, tanto en conjunto como individualmente, pudieran dar esta imprescindible información a sus clientes (aunque hasta el momento no parece que hayan estado especialmente interesadas en abordar la cuestión).

6.        CRITERIOS PARA ESTABLECER LA HOMOGENEIDAD DE UN TRAMO


En lo que respecta a los criterios para definir los tramos homogéneos a los que luego se aplicará una única solución de rehabilitación estructural, la norma exige, entre otros criterios, que el coeficiente de variación (cociente entre la desviación típica y la media aritmética) de las deflexiones en cada tramo que se considere homogéneo no sobrepase el valor de 0,40. Desde un punto de vista estadístico los valores por encima de 0,30 ya suponen una variabilidad importante, que en muchos casos debe llevar a dudar de la uniformidad del tramo.

En algunas ocasiones, especialmente en tramos cortos, se pueden obtener coeficientes de variación elevados en tramos aparentemente uniformes debidos a la existencia de valores individuales de la deflexión anormalmente altos o bajos en relación con los del resto del tramo (puntos singulares). Estos valores singulares, debidamente identificados mediante las pertinentes pruebas estadísticas, deben ser excluidos del análisis de deflexión característica, teniendo en cuenta que de esta forma no sólo se reducirá el coeficiente de variación del tramo, sino que su valor medio de la deflexión también se verá afectado.

Cabe señalar que un punto singular puede serlo por presentar una deflexión relativamente elevada, pero sin alcanzar los valores indicados en la tabla 2 de la norma, la cual marca los umbrales del valor puntual de la deflexión patrón para los que se considera que el agotamiento estructural afecta a la explanada y que define la existencia de lo que la norma llama una zona singular (que requiere un tratamiento diferenciado). Por tanto, hay que distinguir el concepto de zona singular, tal como se define en la norma, del concepto de punto singular de la deflexión, que tiene que ver con su valor relativo respecto al resto de puntos de su entorno (puede ser significativamente más alto, pero también más bajo). En cualquier caso, en los puntos singulares establecidos como tal por un valor excesivo de su deflexión debería ser investigada la causa por la que se ha obtenido tal resultado, requiriéndose un tratamiento específico localizado previo a la realización de cualquier actuación general sobre el firme.

La norma 6.3 IC especifica inequívocamente la frecuencia espacial con la que deben realizarse las mediciones, indicando que la distancia máxima entre dos medidas consecutivas de la deflexión no podrá ser superior a 20 m. Esta frecuencia debe entenderse referida a la misma rodada del mismo carril, aunque esto pueda parecer obvio: no se puede considerar aceptable el procedimiento de medir “al tresbolillo”, obteniendo deflexiones en cada carril cada 40 m o más, pues lo que se hace es alternar carriles con el objetivo de obtener datos en varios de ellos sin contradecir aparentemente lo que indica la norma. Más criticable aún que el empleo de este procedimiento de medida es que, cuando se lleva a cabo, las deflexiones de ambos carriles se estudien de modo conjunto, ya que lo habitual es que, por diversas razones, los resultados de uno y otro carril no puedan considerarse como pertenecientes a una misma población estadística.

Sin embargo, puede ocurrir que, aun habiendo medido correctamente, con la frecuencia espacial adecuada, y llevando a cabo la tramificación según los criterios estadísticos de la norma, existan tramos cuyo coeficiente de variación sea elevado, de modo que no se pueda considerar que toda su longitud presente un comportamiento uniforme. En esos casos, la norma indica que dichos tramos “se considerarán como singulares y, por tanto, en ellos será preceptivo disponer de información complementaria”. No queda claro que este concepto de “zona singular” se corresponda con el que previamente indica la norma, puesto que la define, como se ha dicho más arriba, como la que presenta una falta de capacidad estructural que afecta a la explanada o tiene su origen en ella; por tanto, sería más lógico calificarla de zona de estudio especial, que requiere un análisis detallado de la anomalía.

7.        CORRECCIÓN DE LA DEFLEXIÓN POR HUMEDAD DE LA EXPLANADA


La deflexión patrón debe medirse en condiciones del valor mínimo del módulo de deformación de la explanada (dentro del campo de variación debida a los cambios de humedad en ella), es decir, en la época de máxima humedad de la explanada, que, como señala la norma, se produce aproximadamente dos semanas después de la época de lluvias. En caso contrario, la norma señala que, para categorías de tráfico pesado T00 a T1 o de superficie de actuación superior a 70.000 m2, se deberá elaborar un estudio específico y detallado de la variación de las deflexiones con la humedad de la explanada; para el resto de casos (o cuando no sea posible disponer de dicho estudio) permite el empleo de unos coeficientes correctores obtenidos de acuerdo con un método simplificado que es descrito a tal efecto.

Los coeficientes correctores propuestos por la norma, que mayoran las deflexiones obtenidas, dependen del periodo en que se haya realizado la auscultación, del tipo de explanada y del estado del sistema de drenaje, pudiendo alcanzar valores de hasta 1,60 en el caso más desfavorable.

El problema estriba en que esos estudios específicos sobre la influencia de la humedad de la explanada en la variación de la deflexión no se llevan a cabo prácticamente nunca. En particular, los autores de la presente comunicación no los han visto en ningún proyecto. Por tanto, esa prescripción de la norma parece ser papel mojado y, en consecuencia, sería muy aconsejable abordar de una manera distinta el problema en una futura revisión de la norma.

8.        CORRECCIÓN DE LA DEFLEXIÓN POR TEMPERATURA DEL PAVIMENTO


No debería ser necesario incidir a estas alturas en la cuestión de que las eventuales correcciones por temperatura del pavimento deben aplicarse a cada una de las medidas individuales, no al valor característico del tramo homogéneo, si bien no es esto lo que se deduce de la lectura literal de la norma. Tampoco indica la norma en qué lugar del pavimento debe realizarse la medición de la temperatura; habitualmente se emplea la de la superficie del pavimento, medida mediante un termómetro de infrarrojos, comprobando cada cierta distancia su correspondencia con la temperatura del aire. Sin embargo, la medida sobre la superficie puede sufrir alteraciones y arrojar determinaciones erróneas, tanto por el propio procedimiento como por circunstancias locales (por ejemplo las zonas de sombra), por lo que lo conveniente, y más representativo, sería tomar la temperatura a una cierta profundidad.

En este sentido, las normas de la serie UNE 41250 sobre métodos de ensayo para la medida de las deflexiones en firmes establecen como temperatura representativa la correspondiente a 50 mm de profundidad [7]. Esta temperatura puede obtenerse por medición directa, mediante una perforación en la que se introduce el termómetro, o bien puede estimarse mediante parámetros climáticos a partir de la temperatura media del aire registrada el día anterior al de medición, la temperatura de la superficie del firme medida con infrarrojos y la hora en la que se obtiene la medida.

Es importante señalar también que, cuando las medidas de la deflexión se realicen mediante un equipo tipo deflectómetro de impacto, el coeficiente de corrección por temperatura, tal y como se describe en la norma, únicamente puede aplicarse al valor de la deflexión bajo el punto de aplicación de la carga, pero no a la totalidad del cuenco de deflexión. En el caso en que vaya a utilizarse la información que proporciona todo el cuenco de deflexión, como es siempre lo deseable, la corrección debería realizarse mediante algún procedimiento específico.

9.        ZONAS DE ACTUACIÓN PREVENTIVA EN TRÁFICOS T00 Y T0


La norma 6.3 IC establece el espesor de recrecimiento con mezcla asfáltica requerido en función de la deflexión de cálculo (dc) y de la categoría de tráfico pesado, según se indica en sus tablas 5A y 5B, válidas para firmes semiflexibles y semirrígidos, respectivamente. Sin embargo, en dichas tablas, para la categoría de tráfico T00 en firmes semiflexibles y para las T00 y T0 en firmes semirrígidos, no queda claro cómo interpretar los espesores mínimos correspondientes a lo que se denomina “Zona de actuación preventiva” (ZAP). Según la norma, son zonas en las que el valor de la deflexión de cálculo es menor del que se requiere para una actuación de rehabilitación estructural en sentido estricto, al no alcanzarse los umbrales definidos, pero en las que suele ser aconsejable una actuación que prolongue la vida útil del firme antes de que la aceleración de las degradaciones haga imprescindible la rehabilitación estructural.

Las actuaciones preventivas han de consistir, en general, en recrecimientos de pequeño espesor. Para carreteras con categorías de tráfico pesado T00 y T0 la norma admite únicamente el empleo de mezclas drenantes y mezclas bituminosas discontinuas en caliente, pero los espesores sugeridos en las citadas tablas (10 cm para firmes flexibles y categoría de tráfico pesado T00, 8 cm para firmes semirrígidos y categoría T00 y 6 cm para firmes semirrígidos y categoría T0) no son, evidentemente, los que corresponden a esos tipos de mezcla.

Una interpretación razonable, a juicio de los autores de la presente comunicación, sería considerar que bastaría con la extensión de una nueva capa de rodadura en los tramos en que su deflexión de cálculo se encontrase claramente por debajo del umbral máximo de deflexión  definido en las tablas 5A y 5B (40·10-2 mm), de forma que estas serían las ZAP en sentido estricto. Por el contrario, sería necesario el recrecimiento con el espesor mínimo indicado en las tablas cuando la deflexión de cálculo estuviese más próxima al umbral. En definitiva, el criterio que proponen los autores de esta comunicación es el siguiente:

­        Si dc ≥ 20·10-2 mm → Recrecimiento estructural.

­        Si dc < 20·10-2 mm → ZAP en sentido estricto → Nueva capa de rodadura.

Por ejemplo, un tramo de firme semirrígido y categoría de tráfico pesado T00 cuya dc tuviese un valor de 18·10-2 mm requeriría únicamente una actuación preventiva en sentido estricto (extensión solo de una nueva capa de rodadura), mientras que uno con dc de 36·10-2 mm requeriría (según la tabla 5B) un espesor de recrecimiento de 8 cm y uno con una dc de 45·10-2 mm un recrecimiento de 15 cm.

10.     LA SOLUCIÓN TIPO DE REHABILITACIÓN


La norma 6.3 IC propone tres opciones para la rehabilitación estructural: 
  • el recrecimiento del firme,
  • la eliminación parcial y reposición del firme existente, incluyendo el reciclado de los materiales,
  • la combinación de los dos tipos anteriores.

En las carreteras con calzada única y dos sentidos de circulación, así como en las carreteras de doble calzada, no es raro que uno de los carriles presente una necesidad de rehabilitación más importante que los otros. En esos casos, así como en los que es necesario mantener la rasante por limitaciones de gálibo (paso bajo estructuras, túneles, etc.) o por otros motivos (travesías, intersecciones, barreras, etc.), la solución más habitual es la de eliminación parcial y reposición, dejando la actuación con solo recrecimiento únicamente para los casos en que no existan limitaciones (y generalmente para firmes flexibles, con pequeños espesores de mezcla asfáltica existente y con tráficos pesados no muy intensos).

La norma señala que las distintas actuaciones que recoge se deben considerar de modo conjunto y no independiente. Es decir, el análisis de las deflexiones de cálculo debe realizarse siempre, no siendo admisible, por tanto, considerar únicamente el estudio de las medidas de deflexión patrón para determinar si un tramo requiere rehabilitación estructural o no. Así, además de realizar el estudio de las medidas de deflexión patrón en los distintos puntos para localizar las zonas singulares donde el agotamiento afecte a la explanada y para determinar si un punto o tramo está agotado estructuralmente, se debe efectuar el análisis de las deflexiones de cálculo de cada tramo homogéneo. Aunque el estudio de cada tipo de deflexión corresponde a un tipo de actuación (la deflexión patrón para la eliminación parcial y reposición, mientras que la deflexión de cálculo para el recrecimiento), los resultados de ambos se deben analizar simultáneamente para determinar el espesor requerido de eliminación parcial.

Sin embargo, la Norma no precisa cómo debe realizarse ese análisis conjunto ni cómo deben relacionarse los espesores totales de mezcla bituminosa que se pueda considerar nueva (tablas 4A y 4B del apartado 4.3) con los espesores de recrecimiento necesarios (tablas 5A y 5B del apartado 4.4). Únicamente incluye indicaciones respecto a los coeficientes de equivalencia para los espesores a considerar para las mezclas no afectadas por fisuración; estas indicaciones, por otro lado, presentan dificultades de aplicación en la práctica, por cuanto existe la incertidumbre de qué espesor de mezcla asfáltica existente se encuentra afectado por fisuración y qué grado de integridad presentan las mezclas no fisuradas. Incluso, aunque se realice una campaña de extracción de testigos, esta dará solo información sobre los puntos de extracción, siendo incierta la representatividad de los resultados en el conjunto del tramo.

Los autores proponen que se adopte con generalidad la interpretación propugnada por Alberto Bardesi [8], partiendo de las siguientes variables:

  • ­ Espesor de mezcla existente.
  • ­ Vida residual insuficiente o agotamiento estructural (en su caso).
  • ­ Espesor total de mezcla considerada nueva que se requiere según las tablas 4A y 4B del apartado 4.3 de la norma.
  • ­ Espesor de recrecimiento necesario según las tablas 5A y 5B del apartado 4.4 de la norma (sirve como indicador del deterioro de las mezclas existentes, pues lógicamente cuanto peor sea el estado de las mezclas asfálticas mayor será el espesor necesario de recrecimiento).

El procedimiento permite eliminar la incógnita de qué espesores de mezcla son efectivos o no en cuanto a su aportación al espesor total de mezcla nueva (la Norma 6.3 IC considera, de manera demasiado simplista, un coeficiente de equivalencia de 0,75 para mezclas existentes sin fisurar y de 0,00 si están fisuradas). A continuación se expone un ejemplo extraído de un proyecto real en el que participaron los autores de la presente comunicación.

Se trata de un tramo con firme semirrígido y categoría de tráfico pesado T00, en el que el espesor actual de mezclas asfálticas (HEXISTENTE) es de 30,5 cm, con una deflexión patrón media en el tramo de 30 [10-2 mm] y una deflexión de cálculo de 46 [10-2 mm]. En este caso, según la tabla 3B no existiría agotamiento estructural, por lo que en principio cabría interpretar que no sería necesaria una actuación de rehabilitación. Por otro lado, por el nivel de la deflexión de cálculo, la tabla 5B prescribe que, en el caso de solución basada exclusivamente en recrecimiento, sería necesario un espesor (HTABLA5) de 15 cm. Finalmente, según la tabla 4B, tras la rehabilitación debe quedar un espesor equivalente de mezclas consideradas nuevas (HTABLA 4) de 27 cm.

El espesor HEXISTENTE debería equivaler en términos estructurales a la diferencia entre HTABLA 4 y HTABLA 5. De esta forma se pueden relacionar las prescripciones de las tablas 4B y las de la 5B, siendo el coeficiente de equivalencia de las mezclas existentes:



Por tanto, si en este ejemplo se fijase como espesor de recrecimiento únicamente el correspondiente a la nueva capa de rodadura (HRODADURA) y el resto de la rehabilitación se llevase a cabo mediante fresado y reposición, el espesor necesario HFRESADO vendría dado por la siguiente expresión:

 

En el caso analizado:

­  HEXISTENTE = 30,5 cm 
 HTABLA 4 = 27 cm 
 HTABLA 5 = 15 cm 
 HRODADURA = 3 cm 
De donde se obtiene que:

El resultado supone que en este ejemplo los 3 cm de recrecimiento más los 20 cm de fresado y reposición serían equivalentes a los 15 cm de recrecimiento.

11.     SOLUCIONES BASADAS EN EL RECICLADO EN PLANTA


La norma 6.3 IC recoge en su apartado 7.4 los criterios de aplicación de las técnicas de reciclado de firmes; estos criterios, que matizan bajo qué circunstancias pueden emplearse dichas técnicas y establecen limitaciones en su uso, son los que se propugnaban en la Orden Circular 8/2001 sobre reciclado de firme [10].

Más adelante, la norma 6.3 IC expresa, en su apartado 8.4, que en el caso de considerar el reciclado del firme u otros materiales diferentes de las unidades de obra más usuales, “se realizará un estudio especial para dimensionar correctamente la solución de rehabilitación”, de acuerdo con lo indicado en los diferentes apartados de la norma y adoptando los criterios recogidos en la tabla 11 de su anejo 2. Esta tabla establece, también en línea con lo recogido en la Orden Circular 8/2001, un coeficiente de equivalencia, respecto a los materiales convencionales considerados en la Norma, entre 0,8 y 1,0 en función de la proporción de material reciclado utilizado para el reciclado en central en caliente y de 0,75 para el reciclado in situ con emulsión.

La reciente Orden Circular 40/2017 sobre reciclado de firmes y pavimentos bituminosos [11] ha dejado sin efecto la Orden Circular 8/2001 en todos sus extremos. Se actualizan en aquella los criterios de aplicación  del reciclado de firmes, posibilitando el empleo de las tres técnicas de reciclado contempladas para categorías de tráfico pesado más altas; además, se incentiva un mayor aprovechamiento de los materiales reciclados de capas bituminosas al permitir el empleo de mayores proporciones de materiales reciclados, mejorando y concretando significativamente los coeficientes de equivalencia entre los materiales realizados con mezclas recicladas y las mezclas convencionales. Hay que recordar también a este respecto que, de acuerdo con lo establecido en el artículo 542 del PG-3 (redacción correspondiente a la Orden FOM/2523/2014 [9]), en la fabricación de mezclas bituminosas para capas de base e intermedias podrá emplearse el material procedente del fresado de mezclas bituminosas en caliente en proporción inferior o igual al 15% de la masa total de la mezcla, teniendo a todos los efectos en este caso consideración de mezclas nuevas (no se trataría en este caso, por tanto, de mezclas recicladas en sentido estricto).

En cuanto al dimensionamiento, los coeficientes de equivalencia propuestos en la citada Orden Circular 40/2017 son idénticos a los reflejados en la tabla 11 del anejo 2 de la norma 6.3 IC, es decir, van de 0,8 a 1,0 para el reciclado en caliente y semicaliente de capas bituminosas en central y es igual a 0,75 para el reciclado in situ con emulsión (o de 0,80 si la mezcla se lleva a cabo en central). No obstante, conforme a la experiencia y conocimientos adquiridos en estos años, así como al estado actual de la técnica, se ha añadido la siguiente concreción: el coeficiente de equivalencia dependerá de la proporción r de material bituminoso reciclado (tasa de RAP), con el siguiente criterio: 1,0 si 15 % < r ≤ 30 %, 0,9 si 30 % < r ≤ 60 % y 0,8 si r > 60 %.

12.     CONCLUSIONES


-        A pesar del tiempo transcurrido desde la entrada en vigor de la actual norma 6.3 IC todavía se siguen planteando problemas en la interpretación de algunos de los puntos contemplados en ella en relación con el diseño de las soluciones de rehabilitación.

-        La opinión de los autores de la presente comunicación es que una futura revisión de la norma debería contemplar un periodo de proyecto de 10 años para las rehabilitaciones de firme, de acuerdo con la práctica internacional más extendida y así poder abordar la gestión de los firmes con menos incertidumbres, tanto desde el punto de vista técnico como desde el económico.

-        La consideración del tipo de firme existente como factor de diseño de su rehabilitación debe hacerse con base en su comportamiento real, para lo cual es imprescindible tanto hacer calicatas como medir las deflexiones mediante deflectómetro de impacto.

-        En los proyectos de rehabilitación debe incluirse un análisis lo más detallado posible sobre la evolución prevista del firme en el caso de que no se actuase sobre él inmediatamente.

-        Se deben organizar con carácter anual campañas de calibración de los equipos empleados para medir deflexiones a fin de establecer de manera realista las correspondientes correlaciones entre los resultados obtenidos con ellos.

-        En los tramos supuestamente homogéneos el límite máximo del coeficiente de variación de las deflexiones debería establecerse en 0,30.

-        Hay que distinguir “puntos singulares” (en los que la deflexión patrón es anormalmente baja o alta con respecto a las restantes determinaciones en un tramo supuestamente homogéneo), “zonas singulares” (las que presentan una falta de capacidad estructural que afecta a la explanada o tiene su origen en ella) y “zonas de estudio especial” (tramo en el que el coeficiente de variación supera el límite establecido, requiriendo en consecuencia un análisis detallado de la anomalía).

-        Debe asumirse que no se llevan a cabo prácticamente nunca los estudios específicos sobre la influencia de la humedad de la explanada en la variación de la deflexión que establece la norma 6.3 IC, por lo que en una futura revisión sería muy aconsejable abordar de una manera distinta el problema.

-        La medida de la temperatura del pavimento debe llevarse a cabo de acuerdo con lo establecido en las normas de la serie UNE 41250.

-        En los tramos con categorías de tráfico pesado T00 y T00 en los que la norma prescribe una actuación preventiva hay que distinguir, en función de la deflexión de cálculo, entre que dicha actuación deba consistir simplemente en la extensión de un nueva capa de rodadura (3-4 cm) y que haya de consistir en una rehabilitación estructural de espesor limitado (de 6 a 10 cm, según el tipo de firme y la categoría concreta de tráfico pesado).

-        El coeficiente de equivalencia para, a partir del espesor de mezclas bituminosas existentes, estimar el espeso de mezclas bituminosas que se puedan considerar nuevas se debe establecer mediante el cociente entre la diferencia de espesores dados por las tablas 4 y 5 de la norma y dicho espesor de mezclas bituminosas existentes. De esta manera, fijado el espesor de recrecimiento admisible o deseable en cada caso, se puede obtener de manera unívoca el de fresado y reposición.

-        Al diseñar soluciones de rehabilitación basadas en el empleo de mezclas recicladas en planta debe primar lo dispuesto en la Orden Circular 40/2017 sobre lo dispuesto en la norma 6.3 IC.

Referencias


[1] Ministerio de Fomento (2003). Norma 6.3 IC: Rehabilitación de firmes, 74 pág., Centro de Publicaciones del Ministerio de Fomento, Madrid, España.

[2] Del Val, M.A. (2004). Aspectos prácticos en la aplicación de la norma 6.3 IC de rehabilitación de firmes, VI Congreso Nacional de Firmes, León, España.

[3] Ministerio de Fomento (2003). Norma 6.1 IC: Secciones de firme, 41 pág., Centro de Publicaciones del Ministerio de Fomento, Madrid, España.

[4] Ministerio de Fomento (2010). Orden FOM/3317/2010: Instrucción sobre las medidas específicas para la mejora de la eficiencia en la ejecución de las obras públicas de infraestructuras ferroviarias, carreteras y aeropuertos del Ministerio de Fomento, Boletín Oficial del Estado, nº 311, pp. 106244-106256, Madrid, España

[5a] Dirección General de Carreteras (2012). Nota sobre las actuaciones programadas de rehabilitación de firmes, complementaria de la Nota de servicio 3/2011, 2 pág., Madrid, España.

[5b] Dirección General de Carreteras (2011). Nota de servicio 3/2011: Criterios a tener en cuenta en la redacción de los proyectos de rehabilitación estructural y/o superficial de firmes, Madrid, España.

[6] Dirección General de Carreteras (2009). Nota Técnica refundida de 20 de abril de 2009 sobre los factores de corrección de los equipos de auscultación de la deflexión en explanadas, firmes y pavimentos en la red de carreteras del Estado, 6 pág., Madrid, España.

[7] AENOR (2016). Normas UNE 41250: Métodos de ensayo para la medida de las deflexiones en firmes de carretera, Madrid, España

[8] Bardesi, A., Del Val, M.A. (2014). Consideraciones sobre el diseño de rehabilitaciones estructurales de firmes mediante técnicas de reciclado en el contexto de la norma 6.3 IC, Asfalto y Pavimentación, nº 14, volumen IV, 3er trimestre, pp. 19-27, Madrid, España

[9] Ministerio de Fomento (2015). Orden FOM/2523/2014, de 12 de diciembre, por la que se actualizan determinados artículos del Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para obras de carreteras y puentes, relativos a materiales básicos, a firmes y pavimentos, y a señalización, balizamiento y sistemas de contención de vehículos, 375 pág, Centro de Publicaciones del Ministerio de Fomento, Madrid, España.

[10] Ministerio de Fomento (2003). Orden Circular 8/2001: Reciclado de firmes, 36 pág., Centro de Publicaciones del Ministerio de Fomento, Madrid, España.

[11] Ministerio de Fomento (2017). Orden Circular 40/2017: Reciclado de firmes y pavimentos bituminosos, 57 pág., Centro de Publicaciones del Ministerio de Fomento, Madrid, España.

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