descargar - Ministerio de Transportes y Comunicaciones

REPÚBLICA DEL PERÚ
MTC – MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES
Soluciones Básicas
sin Capa de Protección
ING.CIV. OSVALDO AGUAYO
SEMINARIO SOLUCIONES BASICAS PARA CAMINOS DE BAJO TRANSITO
LIMA, PERÚ, 16 – 17 DE ABRIL, 2007

TEMARIO
Soluciones Básicas
con Capa de Protección
Introducción
Gama de Soluciones
Construcción
Conservación

TEMARIO
Soluciones Básicas
con Capa de Protección
Introducción
Gama de Soluciones
Construcción
Conservación

Calidad de Vida Rural
Seguridad Vial
Confortabilidad Cultivos

150 m antes 10 m antes
durante
200 m después
Fotografías : DRV III Región

Conservación Tradicional
Recién Terminado Dos meses de uso

Todo esto.....
...... a pesar de los frecuentes
reperfilados con motoniveladora
( a veces cada 2 o 4 semanas)
Bajo grado de satisfacción por las
acciones del Estado

Otros Países
INTRODUCTION
Background and Statement of Problem
Out of the 3.8 million miles of road in the continental US, it is
estimated that over 47 percent are aggregate and earth surfaced
roads (Colorado Transportation Information Center. #5, 1989).
Depending on which part of the country one is located the
percentage of the road networks that is unpaved could vary between
30 and 70 percent. For example, here in Colorado approximately 65
percent of public roads are unpaved. Most of the unpaved roads are
classified as low-volume roads and are located in the rural and
forest areas of the country. While unpaved roads carry a small
portion of the country's traffic, they provide a vital first link in the
county's economy.

• EEUU:
Caso Norteamérica
– 6.6 millones de Km
– 47 % Ripio y Tierra (en Estados:entre 30 y 70%)
– Problemas Polvo (seguridad vial) y mayores costos de
mantenimiento)
– Tránsitos bajos pero impacto en economías local
(condados)
– Diferentes soluciones (asfaltos, cloruros, polímeros,
arcillas (bentonita,....)

Technology Exchange Newsletter
A Newsletter of the
Minnesota Technology Transfer (T 2 ) Program, Local Technical Assistance Program (LTAP)
July–September 2001
Controlling dust and environmental impacts
With 69,000 miles of aggregate road in Minnesota, controlling dust produced by traffic is a major concern. Besides increased
expense for road maintenance and decreased visibility for drivers, one of the potential effects of dust, or particulate matter, is air
pollution.
Dust is one of the six primary pollutants monitored by the U.S. Environmental Protection Agency (EPA). It is harmful to human
respiratory health and coats crops and homes. But are the negative environmental impacts of dust greater than the effects of pouring
dust control chemicals onto aggregate roads?
Cloruros de Sodio,
Calcio y Magnesio
Many dust control products are currently available: chlorides (calcium, sodium, and magnesium), soybean soapstock, and bentonite
are some of the options. Most research focuses on these products'; performance issues, but minimal research exists about
environmental issues. Internet research, however, provided some further information about the latest products in the industry. (Ed.
note: Minnesota T2 does not endorse particular products.)

Dust Control and Stabilization
This document is disseminated under the sponsorship of the Department of Transportation in the interest of information exchange. The United
States government assumes no liability for its contents or use thereof.
Contents
Éstos son los productos posibles más comúnmente usados
•Resins a través del país. Tres categorías: Cloruro del calcio en
•Natural Clays .
•Asphalts
•Soybean forma Oil de la escama o líquido, cloruro del magnesio
•Reduced generalmente Dusting en forma líquida, y el cloruro de sodio
•Reduced "Whip Off" of Aggregate
•Reduced Blade Maintenance .
(roadsalt). El cloruro de sodio raramente se utiliza y es el
•Need for Good Surface Gravel .
•Road Preparation
•Applying menos the Product. eficaz. El cloruro de calcio y de magnesio pueden
•Optimum Moisture
•Test Sections
ser muy eficaces si se utilizan correctamente. Son
productos higroscópicos que, en términos simples,
significa que captan la humedad del aire y la mantienen en
la superficie del camino. Son razonablemente simples de
utilizar.
•Types of Stabilizers
•Chlorides .
•Other Commercial Binders
•Benefits of Stabilization
•Application Tips
All gravel roads will give off dust under traffic. After all, they are unpaved roads that typically serve a low volume of traffic, and dust is usually an inherent
problem. The amount of dust that a gravel road produces varies greatly. In areas of the country that receive a high amount of moisture, the problem is greatly
reduced. Arid or semi-arid regions such as the desert southwest and much of the great plains region in the USA are prone to long periods of dry weather. Similar
regions around the globe can have similar weather patterns. Dust can really bring complaints in these areas if there are residences located near the road and
traffic is high.
The quality and type of gravel also has some effect on the amount of dust. Some limestone gravels can dust severely while some glacial deposits of gravel with a
portion of highly plastic clay can take on a strong binding characteristic that will resist dusting remarkably well. Still, in prolonged dry weather, there will be dust!
Whether to provide some type of dust control or not can be a hard decision to make. Virtually all methods of dust control require annual treatment. The cost can
be prohibitive if traffic volume is low. On the other hand, if traffic is high, the cost of dust control can more than pay for itself with the benefits of reduced
material loss and reduced need for blade maintenance. (28) At this point, many agencies will face pressure to pave the road. It may actually be a good economic
decision in the long run, especially if there is good indication that traffic will continue to increase in the future. However, never pave a road before it is ready!
There is good information on making this decision in Appendix D.
Types of Stabilizers
Chlorides
These are the most commonly used products across the country. They fall into three categories: Calcium Chloride in flake or liquid form, Magnesium Chloride
generally in liquid form, and Sodium Chloride (road salt). Sodium is seldom used and is the least effective. Calcium and Magnesium Chloride can be very effective
if used properly. They are hygroscopic products which, in simplest terms, means they draw moisture from the air and keep the road surface constantly damp.
They are reasonably simple to use.

Reduced "Whip Off" of
Aggregate
This is another economic bonus to dust control when it is working well.
As mentioned earlier, when dust control products are working well, the
fine material in the gravel cannot loosen and dust away. This also means
that the stone portion of the gravel will tend to remain embedded in the
surface and will not be lost to the edge of the road or even whipped off
onto the inslope from heavy traffic. Studies have shown that as much as
one ton of aggregate per mile is lost each year for each vehicle that
passes over a road daily. This means that a road carrying 200 vehicles
per day will experience the loss of 200 tons of aggregate per mile each
year. (7) Obviously this will vary with the amount of rainfall received, the
quality of the gravel and other factors. Retaining aggregate is a good
added benefit to dust control.
PÉRDIDA DE AGREGADOS
Por cada vehículo que pasa, se pierde 0.6 tonelada de
agregado cada año por Km. TMDA 200 118
tons./año/Km

Reduced Blade Maintenance
A road surface that remains tightly bound and stable will require much
less blade maintenance. The manufacturers of some dust control
products highly recommend that the surface should not be bladed at all
after their products are applied. While extra blading, shaping and mixing
is needed to prepare a road for dust control, the overall need for blade
maintenance should be greatly reduced. This can be a great savings in
equipment expense and labor. A county highway official once
commented: "I don’t react to dust complaints. All gravel roads have
dust. But I do react to high maintenance costs. When we have to
regravel a road frequently and do blade maintenance frequently, then
it’s time to look at stabilizing the surface with Magnesium Chloride.
Reduced maintenance is what we’re after. Dust control is just a bonus!"

Application Tips
The carbide-tipped bits on a cutting edge can be a valuable tool in preparing a road for Chloride
treatment. They penetrate the road and give a shallow scarifying effect to loosen and mix the existing
gravel. This leaves a nice uniform loose layer of material on the surface.
Soltar la superficie de la
carpeta en unos 5 cm.
This road has been prepared well for a liquid Magnesium Chloride treatment. Notice the uniform, loose
and nicely crowned surface looking over the hilltop. There is also good shoulder drainage as well. This
is an excellent example of road preparation.

Camión con barra regadora presurizada con sistema de aplicación
computarizado que mide el cloruro líquido con extrema precisión
Antiguo esparcidor de fertilizantes. Calibrado
con precisión. Corrosión: una vez ligado y
compactado con la grava el efecto es muy bajo
Grava muy seca
prehumedecer antes de
aplicar cloruro. Gran mejoría

Canadá

1.3 Usage of Chloride-Based Dust Suppressants in
Canada
Total consumption of chloride-based dust suppressants in Canada is
estimated at approximately 103 kt in 2000 (on a 100% basis). The majority
of this consumption is calcium chloride, which is used across Canada.
Smaller amounts of magnesium chloride are used as a dust
suppressant, primarily in western Canada (i.e. 3 U.S. manufacturers of
magnesium chloride are located in the western U.S.). Historically, liquid
solutions of calcium chloride have generally been used as a dust
suppressant. These liquid solutions typically contain 38% calcium chloride.
Recently, the flaked form of calcium chloride has seen increased usage for
dust control. The flaked form generally contains 78% calcium chloride (the
rest moisture). Magnesium chloride is applied as a liquid, which contains
approximately 28% magnesium chloride (the rest mostly water). Research
conducted for this study did not identify the use of potassium chloride or
sodium chloride as dust suppressants in Canada

Table 1 Overview of Chloride-based
Dust Suppressant Consumption in
Canada, Year 2000
(kilotonnes - 100% basis)
Dust Suppressant Annual
Consumption
Calcium Chloride 98
Magnesium Chloride 5
Potassium Chloride 0
Sodium Chloride 0
Total 103

SUIZA
Chlorure de magnésium
contre la poussière
Le Chlorure de magnésium est un produit de
première qualité pour lutter contre la poussière.
Notre très longue expérience de son utilisation sur
des terrains non-asphaltés (chemins, places de
sports, places de parc et manèges) vous garantit un
résultat impeccable pour lutter contre la poussière.
En période très sèches, il est possible d‘améliorer
l‘effet antipoussière du Chlorure de magnésium en
arrosant la surface avec de l‘

MEXICO
• Empleo de Cloruro de Calcio
• En estado de Coahuila se ha comprobado
su buen funcionamiento
• Existe un Manual de Estabilización de
Caminos Revestidos con Cloruro de Calcio
(Secretaría de Comunicaciones y Transporte)

Objetivo Técnico
• Conservar los caminos mediante la adición
de algún componente que le brinde
características de durabilidad y estabilidad
a la carpeta de rodadura
• Esto se puede medir en términos de:
– Polvo liberado al paso de vehículos
– Regularidad superficial

Serviciabilidad
Evolución Soluciones Básica vs Tradicional
Solución
Básica
Reperfilados
Tiempo

TEMARIO
Soluciones Básicas
sin Capa de Protección
Introduccion
Gama de Soluciones
Construcción
Conservación

Gama de Soluciones
• Supresores de polvo
– Cloruros
– Aditivos comerciales
• Estabilizadores
– Mejoran las características estructurales del
suelo

......gráficamente....
Carpeta Granular + Cloruro
Expuesta al tránsito
Base o Subbase mejorada con
estabilizador químico mas
protección asfáltica superficial

Cloruros
• Son higroscópicos: afines con el agua
• Captan agua del medio ambiente y
mantienen la carpeta húmeda
• Cloruros:
– de Sodio (NaCl) Sal común
– de Magnesio hexahidratado (MgCl2.6H2O)
Bischofita
– de Calcio (CaCl2)

Sin Sal

Aditivos comerciales
• Son aditivos fabricados especialmente para
caminos
•Se clasifican en:
– Químicos
– Poliméricos
–Enzimáticos
• Se los ha aplicado en sectores de prueba
• Su comportamiento ha sido errático, sin mostrar
aún evidencia de buenos resultados

Producto Recién Aplicado
3 y 4 meses
Las fotos corresponden a distintos productos y no a mismos sectores de fotos superiores

IRI (m/km)
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
IRI INICIAL E IRI A LOS 6 MESES
IRI v/s Producto
Distintos productos probados
MEDICIÓN DEL
IRI
inicial
a los 6
meses

IRI(K/KM)
OTRA PRUEBA: IRI INICIAL E IRI A LOS 5 MESES
14
12
10
8
6
4
2
0
IRI v/s Producto
Distintos productos probados
transcurrido
1 mes
transcurridos
5 meses

Conclusión
• El tema de ADITIVOS se continúa estudiando
• Algunos productos funcionan bien con
algunos tipos de suelos
• Se debe hacer investigación de Química del
suelo
• Lo más conveniente sería contratar por nivel
de servicio por ej., controlar polvo y
regularidad superficial

Estabilizadores
• Aditivos Químicos que mejoran las características
estructurales del suelo
• Su mayor beneficio: cuando no se cuenta con
materiales de buena calidad en una distancia
razonable (económica)
• Se recomienda hacer balance: Costo de
estabilización química versus transporte de
material granular al camino
• Muy recomendable terminar con una capa de
protección

TEMARIO
Soluciones Básicas
sin Capa de Protección
Aspectos especiales
Gama de Soluciones
Construcción
Conservación

Cloruro de Sodio

Cloruro de Sodio
• Es higroscópico absorbe agua desde el
aire y la mantiene en la carpeta
• Lo hace desde una H.R. de 79 % y reduce la
evaporación del agua en 1,3 veces
• Moderadamente corrosiva al acero en
solución diluida

Aplicación
• La sal se puede aplicar a granel o disuelta
•Ideal DISUELTA (se podría emplear ¼ de la
cantidad a colocar a granel)
•Problemas:
– Solubilidad en laboratorio: 320 g/l
– Solubilidad en terreno: + - 200 g/l (agitación + tiempo)
– Cantidad a agregar a veces es > agua para
Humedad óptima
• Se ha optado por ponerla a granel

Bischofita
(Cloruro de Magnesio Hexahidratado)

Cloruro de Magnesio
• Es higroscópica absorbe agua desde el
aire y la mantiene en la carpeta
• Lo hace desde una H.R. de 32 %
• Es posible disolver 150 Kg de bischofita
(cloruro de magnesio hexahidratado) en
100 Kg de agua

Aplicación
• La Bischofita se aplica como salmuera
• Se disuelve muy fácil en agua
• Se aplica en el agua de amasado (Hóptima)
•Se carga (con cargador) en estanque con agua
• Se carga salmuera en camión regador
• Resto de operaciones igual que una base

También se puede aplicar empleando una recuperadora de caminos
(recicladora) que va incorporando inmediatamente la salmuera
Salmuera (MgCl2)
Salmuera
(MgCl2)

Punto de carguío
camión regador
Bischofita a
estanque
Estanque recibe
agua y
bischofita
Punto de carguío
camión regador
Disolución
Agua
Estanque hechizo
entre las rocas
Control de la
concentración
de MgCl2

Vehículos a unos 90 Km / hr

Controles
• Además de los convencionales para la
carpeta:
– Medición de los Cloruros
•Conductividad
•Titulación Química
– Medición de Polvo
– Regularidad Superficial (IRI)

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
Escuela de Ingeniería
Departamento de Ingeniería y Gestión de la Construcción
Cuantificación del Polvo Generado por los Vehículos en
Caminos No Pavimentados,
Desarrollo Equipo MPC-1
Componentes
con Supresores de Polvo y Estabilizados
Toma de Aire
h/2
Distancia
Mínima
h/2
Felipe Halles A.
27 Septiembre de 2004

Medición de conductividad cuantificación de cloruros
(desarrollado en Laboratorio Nacional de Vialidad, Chile)

Dósis de Bischofita [Kg/m 3 ]
Dósis de Bischofita v/s Resistividad
120
100
80
60
40
20
0
100 1,000 10,000
Resistividad [ohm*cm]
Kilómetro r D
[ohm*cm] Kg/m3
70.06 563 40
70.5 275 110
70.72 395 80
70.9 365 80
70.1 398 80

Camino Forestal - Cloruro de Calcio

Se emplea en período estival
En la región se produce CaCl2
Riego Superficial

ESTABILIZACION
PROES®
TECNOLOGÍA DE ESTABILIZACIÓN QUÍMICA DE SUELOS

TEMARIO
Soluciones Básicas
con Capa de Protección
Introducción
Gama de Soluciones
Construcción
Conservación

Conservación
• Si bien es cierto se debe hacer con menor
frecuencia, NO DEJAR DE HACERLA!
• En algunos casos los baches se hacen más duros
que cuando no se aplica aditivos
• Umbral de intervención: según Polvo y/o
rugosidad
• Consiste en Reperfilados, Reperfilados con
adición del compuesto original en menor
cantidad, ya sea en riego de salmueras o a granel
• Usualmente después de últimas lluvias (carpeta
húmeda)

Para evitar acumulación de
agua se debe tener cuidado
en la construcción de dejar un
buen Bombeo (pendiente
transversal) y ojala
compactación con rodillo
neumático

CONSERVACION PERIÓDICA

REPARACION DE BACHES CON BISCHOFITA
Bacheo Granular
con Bischofita

Osvaldo Aguayo
Ingeniero Civil
Santiago, Chile
tel: (56-2) 449 -5646
osvaldo.aguayo@gmail.com