¿Qué es el agrietamiento longitudinal en un pavimento?

Agrietamiento longitudinal

Definición

Una grieta longitudinal es una grieta que corre paralela a la línea central del pavimento o a la dirección de extendido. Una grieta transversal se extiende por el pavimento en un ángulo cercano a recto con la línea central.

El manual del Programa de Desempeño de Pavimentos a Largo Plazo (LTPP) de la FHWA añade que la posición de la grieta en el carril es significativa. Separa las grietas en la huella de rodadura de las que están fuera de ella. TxDOT dice que, según su posición en el carril, una grieta longitudinal está asociada a la carga o asociada al medio ambiente.

Cómo distinguirla de otras grietas

• Grietas transversales. La dirección es la única diferencia. El manual PAVER incluye ambas en un solo deterioro, el 48, y les asigna los mismos niveles de severidad.
• Agrietamiento en bloques. El agrietamiento en bloques divide el pavimento en piezas rectangulares. En pavimentos asfálticos, salvo el asfalto sobre PCC, si el inspector registra agrietamiento en bloques, no registra agrietamiento longitudinal en la misma área. El manual LTPP no califica por separado las grietas longitudinales de frontera en un área de agrietamiento en bloques.
• Agrietamiento por fatiga (piel de cocodrilo). Una grieta longitudinal en la huella puede ser la primera etapa. La AC 150/5380-6C dice que el agrietamiento por fatiga llega primero a la superficie como una serie de grietas paralelas. El manual LTPP califica una grieta longitudinal en la huella como agrietamiento por fatiga si tiene agrietamiento aleatorio asociado o si serpentea y tiene un área cuantificable.
• Fisuración por reflexión de juntas. En PAVER, una grieta sobre una junta de una losa de PCC bajo una superficie asfáltica es un deterioro aparte, el 47. La reflexión desde otras bases se incluye como grieta longitudinal o transversal. El manual LTPP registra una grieta de reflexión en una junta como grieta longitudinal o transversal. Necesita las dimensiones de la losa para identificarla.
• Fisuras de borde. El manual LTPP aplica las fisuras de borde solo a pavimentos con bermas sin pavimentar. Incluye las grietas longitudinales fuera de la huella y a menos de 0,6 m del borde del pavimento.
• Grietas por contracción en hormigón. El manual PAVER para hormigón califica una grieta capilar como grieta por contracción. Solo tiene unos pocos pies de largo y no se extiende por toda la losa.
• Desconchado junto a una junta en hormigón. El manual LTPP registra la parte de una grieta a menos de 0,3 m de una junta como desconchado. Registra el resto de la grieta como grieta longitudinal.

Causas en asfalto

El manual PAVER para aeródromos de asfalto indica tres causas:

• Una junta longitudinal de extendido mal construida.
• La contracción de la superficie de asfalto por bajas temperaturas o por endurecimiento del asfalto.
• Una grieta reflejada de las grietas bajo la capa superficial, incluidas las grietas de las losas de hormigón de cemento Portland (PCC), pero no las de sus juntas.

La AC 150/5380-6C indica que la oxidación y el endurecimiento por envejecimiento contraen la superficie, y que las fluctuaciones térmicas la hacen contraerse. Añade que las juntas longitudinales mal construidas aceleran el agrietamiento de las juntas. Estas grietas no están asociadas a la carga.

TxDOT añade más causas. El movimiento diferencial bajo la superficie es la causa principal del agrietamiento longitudinal fuera de la huella de rodadura. Los orígenes incluyen:

• Suelos de subrasante desecados (secado de borde).
• Consolidación del terraplén o fallos de talud.
• Interfaces de ensanche.
• Juntas activas del pavimento de PCC que se reflejan en la superficie.

La carga también puede causar grietas paralelas en la huella de rodadura. Pavement Interactive dice que los primeros signos del agrietamiento por fatiga suelen ser longitudinales, en la huella o cerca de ella. También dice que las grietas pueden empezar en la superficie en un pavimento grueso para su carga. La tensión de las cargas de las ruedas y una capa superficial envejecida y frágil causan estas grietas de arriba hacia abajo.

La junta longitudinal

Pavement Interactive llama a la junta la parte más difícil de compactar de un pavimento. El rodillo se apoya en parte sobre el pavimento junto a la junta, o no llega al borde de la junta nueva. Recomienda que las juntas longitudinales queden fuera de la huella de rodadura, para que el tránsito las cargue pocas veces.

El ítem P-401 de la FAA fija estas reglas para el asfalto de aeródromos:

• Una junta longitudinal desplaza la junta de la capa inferior al menos 1 pie (30 cm). La junta de la capa de rodadura está en la línea central de un pavimento con bombeo (crowned).

• Recorte una junta longitudinal hasta 3 pulgadas (75 mm) en cualquiera de estos casos:

  • Estuvo expuesta más de 4 horas.
  • Se ha enfriado por debajo de 175 °F (80 °C).
  • Es irregular, está dañada o no está compactada.

  El corte deja una cara limpia y vertical en todo el espesor de la capa. Se aplica un riego de adherencia en la junta antes de extender el siguiente carril.

• Los ensayos de aceptación toman un testigo centrado sobre la junta longitudinal en cada sublote que la tenga. El límite inferior de especificación para la densidad de la junta es del 90,5 %. Es del 92,8 % para la densidad de la capa de rodadura.

Causas en hormigón

Una grieta longitudinal en una losa de hormigón divide la losa en dos o tres piezas. El manual PAVER para hormigón dice que suelen causarla la combinación de la repetición de cargas, las tensiones de alabeo y las tensiones de retracción. La AC 150/5380-6C indica que puede señalar una construcción deficiente, capas inferiores que no pueden soportar la carga, o una sobrecarga.

En el manual PAVER para hormigón, una grieta de severidad baja suele estar relacionada con el alabeo o con la fricción. No es un deterioro estructural mayor. Las grietas de severidad media y alta suelen ser grietas activas y son deterioros estructurales importantes. Una losa dividida en cuatro o más piezas corresponde a otro deterioro, la losa fragmentada.

Severidad

PAVER (aeródromos), asfalto

El manual PAVER para aeródromos de asfalto califica una grieta longitudinal así:

• Baja: sin desconchado, o con desconchado leve y poco o ningún potencial de FOD (objetos extraños). Una grieta sin relleno tiene un ancho medio de 6 mm (1/4 in) o menos. Una grieta con relleno puede tener cualquier ancho si el relleno está en buen estado.
• Media: una de estas cuatro condiciones.
  • Desconchado moderado con algún potencial de FOD.
  • Relleno en mal estado.
  • Una grieta sin relleno de más de 6 mm, con desconchado leve como máximo.
  • Agrietamiento aleatorio leve cerca de la grieta.
• Alta: desconchado severo con potencial de FOD definido, con o sin relleno, de cualquier ancho.

PAVER (aeródromos), hormigón

Para una losa de hormigón sin armar, PAVER clasifica una grieta sin relleno como de severidad baja si tiene menos de 3 mm (1/8 in) de ancho y como máximo un desconchado leve. Es de severidad media de 3 mm a 25 mm (1 in), o si tiene un desconchado moderado. Es de severidad alta si está severamente desconchada o si tiene más de unos 25 mm de ancho, lo que puede dañar los neumáticos. El inspector cuenta la losa una sola vez.

Manuales de carreteras

Los manuales de carreteras usan otras bandas. Indique qué escala utiliza cada informe.

• LTPP, asfalto. La severidad baja es un ancho medio de 6 mm o menos. La moderada va de más de 6 mm hasta 19 mm. La alta es de más de 19 mm. Una grieta de 19 mm o menos es moderada si hay agrietamiento aleatorio de severidad baja a menos de 0,3 m. Es alta si hay agrietamiento aleatorio de severidad moderada o alta a menos de 0,3 m.
• LTPP, hormigón con juntas. La severidad baja es un ancho inferior a 3 mm, sin desconchado y sin escalonamiento medible. La moderada es de 3 mm a 13 mm, o un desconchado de menos de 75 mm, o un escalonamiento de hasta 13 mm. La alta es de 13 mm o más, o un desconchado de 75 mm o más, o un escalonamiento de 13 mm o más.
• TxDOT, pavimento flexible. TxDOT califica una grieta solo si tiene al menos 1/8 in de ancho, muestra desconchado o bombeo, o ha sido sellada. Califica como falla una grieta de más de 2,0 in de ancho, o con escalonamiento de más de 2,0 in.

Medición

El manual PAVER mide las grietas longitudinales y transversales en pies lineales (metros lineales). El inspector registra la longitud y la severidad de cada grieta. Si la severidad cambia a lo largo de la grieta, el inspector registra cada parte por separado.

El manual LTPP registra la longitud en metros en cada nivel de severidad, dentro y fuera de la huella. También registra la longitud de grieta con sellador en buen estado. No cuenta el sellador como bueno a menos que haya al menos 1 m de sellador continuo en buen estado. Una grieta de menos de 1 m necesita un sellador en buen estado en toda su longitud.

TxDOT mide en pies lineales por cada estación de 100 pies. TxDOT también dice que la actividad de una grieta, y su origen, deben formar parte de cualquier plan de rehabilitación. Para ver la actividad, mida el ancho de la grieta en unas pocas grietas en distintas épocas del año.

Qué implica en un aeródromo

Pavement Interactive enumera tres problemas de una grieta longitudinal. Deja entrar la humedad. Añade rugosidad. Puede ser la primera señal del agrietamiento por fatiga y de una falla estructural.

Una grieta desconchada importa en un aeródromo porque puede soltar escombros. La AC 150/5380-6C dice que el deterioro que genera material suelto puede golpear las hélices o entrar en los motores a reacción. PAVER usa el potencial de FOD del desconchado para fijar la severidad.

La AC 150/5380-6C enumera el relleno y el sellado de grietas como mantenimiento rutinario. Dice que el mantenimiento oportuno conserva la capacidad portante del pavimento y reduce el potencial de FOD.

Un estudio de PCI según la norma ASTM D5340 registra la grieta como parte del Índice de condición del pavimento. TarmacView captura hoy las fotos del estudio del pavimento. La detección de grietas y la calificación están en desarrollo.

Reparación

Asfalto

La AC 150/5380-6C indica que el simple relleno de la grieta puede ser la reparación adecuada para una grieta longitudinal o transversal en un pavimento flexible. Los pasos son retirar el sellador antiguo, limpiar y preparar la grieta, y sellarla o volver a sellarla. El calentamiento de la junta es una opción para las grietas longitudinales solo bajo la dirección de un ingeniero.

Para una grieta de menos de 1 in (2,5 cm) de ancho, el apéndice A1 da este procedimiento:

1. No repare con mal tiempo. La temperatura del pavimento debe ser de 50 °F (10 °C) y estar subiendo, o cumplir el límite del fabricante del sellador.
2. No aplique sellador si la grieta tiene humedad.
3. Limpie la grieta con aire caliente comprimido. Si hace falta, corte con sierra o ranure hasta el ancho y la profundidad que indica el fabricante del sellador.
4. Coloque un cordón de respaldo si la relación entre ancho y profundidad lo necesita.
5. Aplique el sellador de abajo hacia arriba, sin huecos. El sellador aplicado en caliente cumple la norma ASTM D6690. El aplicado en frío cumple la norma ASTM D977.
6. Deje la superficie del sellador entre 1/4 in y 3/8 in (6 mm a 9 mm) por debajo de la superficie del pavimento.
7. No permita el tránsito hasta que el sellador cure.

Algunas grietas necesitan una reparación de profundidad parcial o de espesor completo. La reparación de profundidad parcial puede convenir a un pavimento de más de 5 in (13 cm) de espesor. La reparación de espesor completo es típica en un pavimento más delgado. Los dos procedimientos del apéndice A se aplican a grietas de más de 1 in.

Pavement Interactive divide la reparación por severidad. Para una grieta de severidad baja (de menos de 1/2 in de ancho y poco frecuente), séllela. El sellado mantiene la humedad fuera de la subrasante y evita que los bordes se desgranen. Para una grieta de severidad alta (de más de 1/2 in de ancho y numerosa), retire y reemplace la capa agrietada, o coloque una sobrecapa.

Hormigón

En un pavimento de hormigón, sellar una grieta impide que la humedad superficial entre en la estructura. La AC 150/5380-6C prefiere una sierra de hormigón a una ranuradora, porque la ranuradora puede causar microfisuras en el hormigón contiguo.