Tela geotextil no tejida como capa de separación para UBCOC

En Minnesota, Shafer Contracting ha estado instalandocapa de hormigónsobre proyectos de hormigón en la Interestatal 35, usando tela geotextil no tejida como capa de separación.

Los equipos de Shafer se encuentran entre una ola creciente de contratistas y DOT estatales que recurren a telas geotextiles no tejidas como una alternativa a las capas de separación de mezcla asfáltica en caliente para capas de concreto no adheridas sobre aplicaciones de concreto (llamadas UBCOC).

Durante los últimos 11 años, estas capas intermedias de geotextil han funcionado bien para evitar que las capas de concreto nuevo y viejo se unan, lo que podría permitir que el agrietamiento por reflexión del concreto viejo dañe el concreto nuevo, dice el experto de la industria Dale Harrington.

Durante muchos años, los contratistas utilizaron asfalto como capa intermedia para separar, drenar y proporcionar una capa amortiguadora para la nueva capa de hormigón, dice.

Ahora, muchos estados usan capas de separación de geotextil de manera rutinaria, mientras que otros están considerando la práctica, según el Centro Nacional de Tecnología de Pavimentos de Concreto (CP Tech Center) en la Universidad Estatal de Iowa, con el que Harrington ha estado afiliado durante mucho tiempo.

Hasta ahora, las separaciones de geotextil se han utilizado en más de 10 millones de yardas cuadradas de capas de hormigón en los Estados Unidos.

De hecho, la mayoría de los proyectos de superposición de hormigón no adherido ahora están incorporando o considerando las telas geotextiles como una capa separadora para evitar el agrietamiento reflectante, mejorar el drenaje y proporcionar amortiguación, dice Harrington.

El uso de la tela permeable en superposiciones en lugar de una capa de asfalto de una pulgada ahorra tiempo y dinero a los contratistas y agencias estatales, dicen él y otros expertos. Es una aplicación que es fácil de aprender, y los departamentos estatales de carreteras, como el Departamento de Transporte de Minnesota, están investigando cómo optimizar el uso de estas telas.

"Por lo general, es aproximadamente la mitad del costo, o menos, que una capa intermedia de asfalto. Es relativamente rápido de colocar y no es necesario contratar a un contratista de asfalto para un proyecto de concreto", dice Harrington.

"Una tela drena mejor que el asfalto", agrega Harrington, coautor del manual Guide to Concrete Overlays. “Es un material que absorbe el agua”.

Minnesota ha adoptado geotextiles para un uso generalizado. Más de 3 millones de yardas cuadradas de geotextiles no tejidos se han utilizado en revestimientos de hormigón no adheridos en el estado desde 2010, según Matt Zeller, director ejecutivo de Concrete Paving Association of Minnesota.

MnDOT requiere que aproximadamente del 50 al 75 por ciento de los proyectos de superposición de concreto no adherido (concreto sobre concreto) usen geotextiles, dice Zeller, un ex ingeniero de MnDOT. Instruye a los contratistas y ha brindado información a Harrington y otros coautores para una nueva guía* publicada por el CP Tech Center sobre el uso de geotextiles como capa de separación.

"Ahorra tiempo y, por lo tanto, ahorra dinero", coincide Blake Nelson, ingeniero de tecnologías del MnDOT. "Simplemente cae mucho más rápido que cualquier otro medio o método. Puede cubrir una gran área con estas telas rápidamente".

El costo de la tela es nominal, y el MnDOT ve ofertas de "un par de dólares a unos pocos dólares por yarda cuadrada", dice.

Si bien las telas geotextiles generalmente se desenrollan en un carril completo, el MnDOT ha adoptado un enfoque diferente en algunos proyectos de superposición de concreto no adherido sobre asfalto, especificando que las cuadrillas colocan tiras de solo 15 a 18 pulgadas de ancho debajo de las juntas transversales.

Esa ha sido la solicitud de Shafer, un contratista principal en dos importantes proyectos de superposición de puentes y concreto en la I-35 al norte de las Ciudades Gemelas. Estos son el proyecto en curso del área de Forest Lake de $60 millones y otro al norte, el proyecto "Snake River" de $24 millones en el área de Pine City-Hinckley, dice Greg Pelkey, vicepresidente de Shafer.

Las cuadrillas colocaron el material debajo de las juntas transversales, "de modo que cuando el agua fluya a través de las grietas o las juntas hasta la base, la tela geotextil actúa como una mecha y la expulsa hacia los bordes exteriores de la carretera", dice Pelkey.

La tela se extiende más allá del borde del pavimento de hormigón, explica.

El otro gran beneficio, la prevención de grietas reflectantes, condujo a una aplicación diferente para las cuadrillas de Shafer que trabajan en el proyecto de seis millas de la I-35 en las ciudades de Lino Lakes, Columbus y Forest Lake.

Ese proyecto de $60 millones, que se completará en 2019, incluye la instalación de una capa de concreto sobre el asfalto existente que estaba sobre el viejo pavimento de concreto, junto con tres nuevos puentes.

"Cuando fresamos el asfalto para corregir la pendiente transversal antes de pavimentar", dice Pelkey, "terminamos chocando con el pavimento de hormigón subyacente".

Los ingenieros de MnDOT se dieron cuenta de que con el asfalto existente funcionando como una capa de alivio de tensión en gran parte de la calzada, podían colocar menos tela como capa intermedia, y solo donde era necesario, para su recubrimiento de concreto, dice Pelkey.

Esas áreas no eran grandes, por lo que los trabajadores de la carretera colocaron tela geotextil no tejida en todo el largo y ancho de donde habían expuesto el concreto viejo. Eso constituyó un doble propósito para los geotextiles, señala Pelkey.

"Funcionaría como una capa de alivio de tensión, por lo que las grietas subyacentes en el pavimento de abajo no se reflejan", dice. "Y también drena el agua de los pavimentos subyacentes".

A lo largo del resto de los proyectos, en lugar de gastar el dinero para colocar la tela geotextil debajo de toda la calzada, dice Pelkey, los equipos instalaron las bandas de geotextil que tienen entre 15 y 18 pulgadas de ancho. También participó el contratista PCi Roads de St. Michael, Minnesota.

Entre las juntas de contracción transversales, cada panel en la calzada mide 15 pies longitudinalmente y 12 a 14 pies a lo largo de la carretera, y actúan como paneles separados.

Las cuadrillas instalaron las telas geotextiles en los puntos de contracción transversales debajo de los conjuntos de barras de pasador.

Los pasadores llevan la carga en la calzada de un panel al siguiente. Los conjuntos de barras de pasador, o cestas, se colocaron en las juntas de contracción transversales en la parte superior del textil. "La canasta ancla el geotextil al pavimento y la superficie subyacentes para que no se mueva", explica Pelkey.

Las canastas aseguran los pasadores, las barras cortas de acero que conectan las losas sin restringir el movimiento horizontal de las juntas. Esto puede ayudar a prevenir las fallas o "escalones" que pueden ocurrir durante la vida útil de un pavimento, según la Administración Federal de Carreteras, que trabaja en estrecha colaboración con el Centro Tecnológico de CP.

Para los lugares de trabajo, la tela generalmente viene en rollos blancos o negros, a menudo de 12 o 13 pies de ancho, el ancho de la mayoría de los carriles.

Si está mirando una interestatal de dos carriles con dos carriles a cada lado de la mediana, su ancho total podría estar entre 24 y 27 pies, dice Zeller.

"En algunos trabajos, puede terminar con rollos de 8 pies de ancho para hacer un hombro y rollos de 12 o 13 pies de ancho para hacer la línea principal", explica.

Los equipos de Shafer han estado usando un pegamento industrial y también han usado un sellador de vertido en caliente en láminas grandes en otro trabajo, que funciona bien, dice Pelkey. "Podríamos conducir camiones a través de la tela geotextil y tener movimientos de giro, pero no movería la tela en absoluto".

Los camiones por lotes, por ejemplo, lo atravesaron, al igual que el tráfico relacionado, pero el pegamento se adhirió bien, dice Pelkey. También puedes fijar la tela al suelo con clavos y arandelas, agrega.

A veces, los trabajadores despliegan manualmente los rollos y algunas empresas desarrollan sistemas caseros para la aplicación.

"Usan diferentes máquinas pavimentadoras o máquinas compactadoras, o en el caso de un molino y una superposición, las máquinas fresadoras detrás de ellas", dice Nelson. "Podría ser cualquier tipo de máquina. Algunas pueden simplemente usar un cargador frontal y montarlo allí y poder conducirlo y desenrollarlo de esa manera".

Ha visto a contratistas sacar baldes de sus cargadores y colocarles un soporte de montaje para levantar y desplegar rollos.

"Se adaptan a cualquier equipo que tengan disponible, por lo que realmente varía de un contratista a otro", dice Nelson. "Encontrarán una manera, la montarán en sus máquinas y se irán".

¿Cuáles son los otros beneficios en el lugar de trabajo del uso de geotextiles como alternativa a una capa de asfalto?

"Lo bueno de esto", dice Zeller, "es que para muchos de los contratistas de pavimentación de concreto, es una operación que hacen internamente. Si iban a usar una capa de separación de asfalto, tendrían que contratar a otro contratista". para hacer ese trabajo".

Conseguir que otro contratista haga parte del trabajo aumenta la complejidad, dice. "Puedes terminar teniendo conflictos de equipos, operadores y camiones; mientras que, cuando es interno, es una operación que realizan con sus cuadrillas".

Además, usar tela en lugar de asfalto como capa separadora puede minimizar la altura que necesita agregar para una superposición, lo que puede aumentar los costos en más de un sentido, señala Zeller.

Mientras que el asfalto puede elevar la superficie de 1 a 2 pulgadas, la tela la elevará alrededor de un cuarto de pulgada. Por cada centímetro que se levanta el pavimento, también hay que ajustar los arcenes. Los caminos colindantes deben coincidir, además de asegurarse de que haya suficiente espacio libre vertical para los puentes, todo lo cual puede aumentar el tiempo y los costos de la aplicación, dicen Harrington y Zeller.

Zeller explica cómo la aplicación de una capa intermedia de tela puede mejorar el drenaje:

"En muchos de nuestros diseños, el diseñador colocará un drenaje de borde, un drenaje de zanja, justo a lo largo del borde viejo del concreto, debajo del concreto nuevo, y colocará esa tela en el drenaje de la zanja. Si hay agua se mete entre las dos capas de concreto, va a drenar directamente al drenaje de la zanja y luego a las zanjas".

El agua en el concreto o el asfalto se expande cuando se congela, y la mayoría de las instalaciones de telas se están llevando a cabo en el Medio Oeste para ayudar a solucionar ese problema, dice Zeller. Cuando un camino se enfría, se encoge y las juntas o grietas se ensanchan a medida que los paneles de asfalto o concreto se acortan. Eso puede hacer que el pavimento se agriete y se rompa.

Los estados del sur pueden experimentar problemas de pavimento relacionados con el calor que las telas pueden ayudar, dice Zeller.

"El concreto se moverá en relación con una temperatura alta, por lo que se expandirá un poco y aún así proporcionará características de drenaje", dice. "Es posible que no tengan problemas de congelamiento, pero el concreto saturado y el asfalto saturado pueden ser un problema porque absorben el agua y pueden convertirse en un problema".

Entonces, ¿cómo comenzar a usar geotextiles en su negocio de pavimentación?

"Diría que, como cualquier cosa nueva, comience poco a poco", aconseja Zeller. "Empiece, aprenda y pida ayuda. Los fabricantes de la tela son realmente buenos recursos".

Asiste a conferencias, sugiere, como la Asociación Estadounidense de Pavimentación de Concreto, así como a nivel estatal, como en Minnesota.

Y para aquellos trabajos que usan concreto reforzado continuamente con acero, Zeller recomienda que los propietarios de carreteras hagan que los contratistas "pongan tela allí como una especie de cinturón y tirantes para asegurarnos de que separamos las dos capas, y el concreto funciona como una capa independiente". ."