Para agrietamiento del hormigón, consulte Agrietamiento
El agrietamiento de cocodrilo , también llamado agrietamiento de cocodrilo y quizás de manera engañosa agrietamiento por fatiga , es un tipo común de daño en el pavimento de asfalto . Lo siguiente está más estrechamente relacionado con el agrietamiento por fatiga, que se caracteriza por un agrietamiento interconectado o entrelazado en la capa de asfalto que se asemeja a la piel de un cocodrilo . [1] Los tamaños de las celdas pueden variar en tamaño hasta 11,80 pulgadas (300 mm) de ancho, pero normalmente tienen menos de 5,90 pulgadas (150 mm) de ancho. El agrietamiento por fatiga es generalmente un fallo de carga, [1] pero numerosos factores pueden contribuir a ello. A menudo es un signo de falla de la subbase, drenaje deficiente., o sobrecargas repetidas. Es importante prevenir el agrietamiento por fatiga y reparar lo antes posible, ya que los casos avanzados pueden ser muy costosos de reparar y pueden provocar la formación de baches o fallas prematuras del pavimento.
Por lo general, se estudia en la sección de transporte de ingeniería civil .
Causas
El agrietamiento por fatiga es un deterioro del pavimento de asfalto provocado con mayor frecuencia por fallas de la superficie debido a la carga del tráfico. Sin embargo, el agrietamiento por fatiga puede verse muy influenciado por efectos ambientales y de otro tipo, mientras que la carga del tráfico sigue siendo la causa directa. Con frecuencia, la sobrecarga ocurre porque la base o subbase soporta inadecuadamente la capa de la superficie y, por lo tanto, no puede manejar cargas que normalmente soportaría. [2] Hay muchas formas de debilitar la subbase o la base.
El mal drenaje en el lecho de la carretera es una causa frecuente de esta degradación de la base o subrasante. [1] Un fuerte deshielo primaveral, al igual que un drenaje deficiente, puede debilitar la capa base y provocar grietas por fatiga. [1]
El pelado o deshilachado es otra posible causa de agrietamiento por fatiga. El decapado ocurre cuando la mala adherencia entre el asfalto y el agregado permite que el agregado en la superficie se desprenda. Si no se corrige, esto reduce el espesor del pavimento, reduciendo la capacidad de la parte afectada para soportar la carga diseñada. [1] Esto puede hacer que el agrietamiento por fatiga se desarrolle rápidamente, ya que la sobrecarga se producirá con cargas de menor magnitud o frecuencia.
El agrietamiento de los bordes es la formación de grietas en forma de media luna cerca del borde de una carretera. [3] Es causado por la falta de apoyo del borde de la carretera, a veces debido a arcenes débiles o mal drenados. Si no se trata, se formarán grietas adicionales hasta que se asemejen a las grietas por fatiga. [3] Al igual que el agrietamiento por fatiga en la trayectoria de las ruedas, el drenaje deficiente es una de las principales causas del agrietamiento de los bordes, ya que debilita la base, lo que acelera el deterioro del pavimento. [4] El encharcamiento de agua (una acumulación de agua que también se puede llamar encharcamiento) ocurre con más frecuencia cerca del borde que en el centro del camino de la carretera, ya que las carreteras suelen estar inclinadas para evitar el encharcamiento en los carriles. Esto conduce a un exceso de humedad en los hombros y la subbase al borde de la carretera. El agrietamiento de los bordes se diferencia del agrietamiento por fatiga en que las grietas se forman de arriba hacia abajo, donde las grietas por fatiga generalmente comienzan en la parte inferior y se propagan a la superficie.
Desarrollo
El agrietamiento por fatiga se manifiesta inicialmente como un agrietamiento longitudinal (grietas en la dirección del flujo del tráfico) en la capa superior del asfalto. [5] Estas grietas son inicialmente delgadas y escasamente distribuidas. Si se permite un mayor deterioro, estas grietas longitudinales están conectadas por grietas transversales para formar piezas prismáticas de lados afilados. Este patrón de agrietamiento entrelazado se asemeja a las escamas en la parte posterior de un cocodrilo o caimán, de ahí el apodo de agrietamiento de cocodrilo.
Los casos más graves involucran el bombeo de finos, desconchado y pedazos de pavimento sueltos. Los casos más severos de agrietamiento por fatiga a menudo ocurren con otras fallas del pavimento, pero se ejemplifican por: baches, [1] grietas grandes (3/8 "o más grandes) y bordes severamente astillados. [4]
Medida y cuantificación
Hay muchas formas diferentes de medir el agrietamiento por fatiga, pero en general se utilizará un índice o manual de avería del pavimento. Por ejemplo, el índice de condición del pavimento se usa ampliamente para cuantificar el nivel general de daño y condición de una sección de la carretera. Es necesario medir específicamente el agrietamiento por fatiga (y el deterioro del pavimento en general) para determinar el estado general de una carretera y para determinar un plazo para la rehabilitación y / o reparación. Hay muchos otros sistemas de clasificación, y muchos sistemas de clasificación actualmente en uso se basan en la prueba de carretera de AASHO .
Hay dos criterios importantes a tener en cuenta al medir el agrietamiento por fatiga. El primero es el alcance del agrietamiento. Esta es la cantidad de superficie de la carretera que se ve afectada por este deterioro del pavimento. El segundo criterio es la gravedad del agrietamiento. [6] La severidad, que se ha discutido anteriormente, se refiere a cuánto ha progresado el agrietamiento, ya menudo es directamente una función del ancho de la grieta. [6] La severidad se puede calificar numéricamente, o se le puede dar una calificación de "baja" a "severa". La calificación puede ingresarse en un sistema de administración de pavimento , que sugerirá una prioridad y un método para la reparación.
Se han desarrollado sistemas que detectan automáticamente el agrietamiento por fatiga y otros tipos de deterioro del pavimento. [7] Miden la severidad y frecuencia de las grietas del cocodrilo en la ruta. Una de estas máquinas es el perfilómetro de la superficie de la carretera , que está montado en un vehículo y mide el perfil de la superficie de la carretera mientras se mueve por la misma.
Prevención y reparación
Prevenir el agrietamiento por fatiga puede ser tan simple como prevenir las causas comunes. Por ejemplo, reducir la sobrecarga en un pavimento de asfalto o mejorar el drenaje [2] puede prevenir el agrietamiento por fatiga en muchos casos. La prevención depende principalmente del diseño y la construcción del pavimento y la subbase para soportar las cargas de tráfico esperadas y proporcionar un buen drenaje para mantener el agua fuera de la subbase.
Una buena estrategia para evitar la sobrecarga, que es la principal causa de agrietamiento por fatiga, es aumentar la profundidad de la capa de asfalto. Según ciertos investigadores, los pavimentos que exceden una cierta resistencia o espesor mínimo pueden, hipotéticamente, manejar una cantidad infinita de cargas sin mostrar defectos estructurales, incluido el agrietamiento por fatiga. [1] Estos pavimentos se denominan pavimentos perpetuos o pavimentos de rendimiento a largo plazo (LTPP).
Al reparar un pavimento afectado por grietas por fatiga, se debe determinar la causa principal de la avería. Sin embargo, a menudo la causa específica es bastante difícil de determinar y, por lo tanto, la prevención es correspondientemente difícil. Cualquier investigación debe involucrar la excavación de un pozo o la perforación del pavimento y la subbase para determinar la composición estructural del pavimento, así como para determinar si la humedad del subsuelo es un factor contribuyente. [1] La reparación necesaria también difiere según la gravedad y el alcance de la fisuración.
Para las grietas menores, el relleno preventivo de grietas es un buen procedimiento que puede ayudar a prevenir la formación de baches en el futuro.
En las primeras etapas, sellar las grietas con sellador de grietas limita el deterioro adicional de la subrasante debido a la penetración de la humedad. Las áreas pequeñas se pueden reparar quitando el área afectada y reemplazándola con una base nueva y una superficie de asfalto. [2] Una vez que el daño ha progresado o el área afectada es grande y extensa, se necesita una capa de asfalto estructural o una reconstrucción completa para asegurar la integridad estructural. La reparación adecuada puede incluir primero sellar las grietas con sellador de grietas, instalar tela para pavimentar sobre una capa adhesiva o fresar el asfalto dañado. Luego se coloca una capa de mezcla de asfalto caliente sobre la reparación completa. [2]
Ver también
- Reacción álcali-sílice : desgaste en el hormigón con un patrón de agrietamiento similar al agrietamiento de cocodrilo
- Sangrado (carreteras)
- Patrón de agrietamiento
- Textura de la carretera
- Rut (carreteras)
Notas
- ^ a b c d e f g h Problemas de pavimento flexible [ enlace muerto permanente ] , Pavement Interactive, fecha de acceso: 6 de junio de 2017
- ^ a b c d PASER Asphalt Pavement Manual , Asphalt Pavement Alliance of Michigan, fecha de acceso: 6 de junio de 2017
- ^ a b Manual de identificación de problemas para el programa de rendimiento de pavimento a largo plazo (LTPP), FHWA, junio de 2003, http://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/pavements/ltpp/reports/03031/03031 .pdf
- ^ a b Alligator Cracking Archivado 2010-10-31 en Wayback Machine , Unidad de Gestión de Pavimento del Departamento de Transporte de Carolina del Norte, fecha de acceso: 21 de noviembre de 2010
- ^ Alligator Cracking Archivado 2012-05-01 en Wayback Machine , Advanced Transportation Technology West Valley College, fecha de acceso: 9 de noviembre de 2010
- ^ a b Crocodile Cracking , Local Government & Municipal Knowledge Base, consultado el 2 de diciembre de 2010
- ^ Detección automatizada y clasificación de grietas en pavimentos de carreteras , Australian Road Research Board LLT, fecha de acceso: 4 de diciembre de 2010