ES2221959T3 - Metodo para compactar asfalto y maquina compactadora. - Google Patents

Abstract

PROCEDIMIENTO PARA COMPACTAR UNA CAPA DE ASFALTO MEZCLADO EN CALIENTE QUE COMPRENDE HACER AVANZAR UN COMPACTADOR DE ASFALTO SOBRE EL ASFALTO COLOCADO SUSTANCIALMENTE AL RITMO DE AVANCE DE UNA APISONADORA DE ASFALTO Y DENTRO DE UNA DISTANCIA DE UNOS 50 METROS POR DETRAS DE LA APISONADORA DE ASFALTO, O A UN REGIMEN DE AVANCE NO SUPERIOR A UNOS 0,7 M/S; EL COMPACTADOR DE ASFALTO TIENE UNA SUPERFICIE COMPACTADORA QUE ESTA EN CONTACTO CON LA CAPA DE ASFALTO EN UNA LONGITUD DE AL MENOS 1 M APROXIMADAMENTE, EN DONDE LA SUPERFICIE DE COMPACTACION ES FORMADA POR UN TRAMO INFERIOR DE AL MENOS UNA CORREA Y EN DONDE LA SUPERFICIE DE COMPACTACION APLICA UNA TENSION MEDIA MAXIMA DE CARGA A LA CAPA INFERIOR A UNOS 50KPA. LA COMPACTACION PUEDE LOGRARSE UTILIZANDO UN COMPACTADOR (60) QUE COMPRENDE DOS CONJUNTOS DE SOPORTE GIRATORIOS SEPARADOS LONGITUDINALMENTE (62) EN DONDE AL MENOS UNO DE LOS CONJUNTOS DE SOPORTE (62) ES AJUSTABLE PARA PERMITIR GUIAR LA COMPACTADORA Y EN DONDE AL MENOS UNO DE LOS CONJUNTOSDE SOPORTE (62) COMPRENDE UNA UNIDAD COMPACTADORA MODULAR QUE COMPRENDE UNA CINTA O CORREA COMPACTADORA (74).

Description

Método para compactar asfalto y máquina compactadora.

La presente invención se refiere a un método para compactar asfalto y una máquina compactadora. Más especialmente, esta invención se refiere a un método y una máquina para compactar una mezcla de asfalto en caliente en condiciones que mejoran ventajosamente el vertido del asfalto durante la operación.

Por el término "aglomerante" se entiende en toda esta especificación cualquier material visco-elástico termoplástico que puede utilizarse en la mezcla de asfaltos en caliente. Generalmente, el aglomerante es bitumen o bituminoso, es decir, un bitumen que incorpora, por ejemplo, modificantes poliméricos. También se conocen la mezcla de asfalto en caliente que incorpora aglomerantes poliméricos sin presencia de aglomerantes con base de bitumen, y la presente invención abarca la compactación de todas esas mezclas de asfalto en caliente.

En la formulación de mezclas de asfalto modernas para aplicaciones de gran fortaleza, es inherente la inclusión de componentes (áridos y aglomerantes) elegidos especialmente para resistir la compactación y la deformación bajo circulación intensa. Estas propiedades generalmente obstaculizan la obtención del grado deseable de compactación al tender el asfalto.

El principal elemento en la formulación del asfalto que resista la compactación causada por la circulación intensa es el árido de textura sumamente rugosa y forma cuboide, destinado a producir gran resistencia al cizallamiento dentro de la armadura de árido. En términos fáciles, el objetivo es inhibir el movimiento de las partículas y promover la "sujeción" de la estructura bajo el esfuerzo de las cargas aplicadas en servicio. Cada vez se acude más a los aglomerantes más rígidos, como los modificados con polímero para aumentar la resistencia al cizallamiento de la mezcla y mejorar las propiedades de flexión o fatiga de la misma.

La consecución de la sujeción del árido y la distribución de oquedades en la mezcla al ser compactada y durante el tendido, determina la duración del asfalto y su rendimiento general en toda la gama de cargas del pavimento. La sujeción del árido se consigue ventajosamente desplazando el árido dentro del aglomerante durante la compactación del manto asfáltico.

También se determinan las propiedades del asfalto por las propiedades visco-elásticas del aglomerante. A temperaturas ambientales de servicio, es deseable que el aglomerante actúe como un sólido rígido elástico; la respuesta a la carga de la mezcla asfáltica es casi totalmente elástica y una subida rápida de la carga ocasiona una deformación elástica prácticamente instantánea que desaparece casi en el instante en que se quita la carga. Así, casi no existe fluencia viscosa ni se produce una deformación plástica permanente. A temperaturas más altas a las que se tiende y compacta el asfalto, el árido de la mezcla es un fluido visco-elástico. Cuanto más alta sea la temperatura, menor es la viscosidad del aglomerante y más fácilmente se deforma bajo las cargas aplicadas.

El proceso de compactación empieza con el tendido de asfalto en caliente por una pavimentadora sobre una pase preparada, seguida generalmente por la aplicación de presión sobre el manto de asfalto caliente aplicada por una niveladora (con o sin vibración). La niveladora es una placa o maestra arrastrada por una pavimentadora que se desliza sobre la superficie del manto asfáltico, deseablemente a la misma temperatura, o cercana, a la que se ha tendido el manto. La niveladora aplica cierta compactación inicial, pero por su deslizamiento, puede causar un efecto de cizalla indeseable en el manto que puede llegar a rasgarlo. Normalmente, la presión estática que aplica la niveladora es del orden de 10 a 20 kPa y la duración de la carga suele durar de 10 a 15 segundos.

El asfalto se compacta convencionalmente con equipos inicialmente destinados a compactar materiales granulares no cohesivos, calculados para elevar la energía de compactación aplicada al material, generalmente mediante pesadas apisonadoras de rodillo de acero, a menudo combinados con fuerte oscilación o vibración. A menudo se realiza la compactación con apisonadoras de ruedas de goma combinadas con apisonadoras de rodillo de acero, como se describe más adelante.

El esfuerzo del contacto entre la apisonadora y el manto asfáltico depende en general de la rigidez de la mezcla asfáltica, que a su vez es influida fuertemente por la rigidez del aglomerante. La zona de contacto entre el rodillo de acero y el asfalto, que es la longitud del contacto de la anchura del rodillo de la apisonadora, disminuye a consecuencia de la compactación conseguida y el aumento de la rigidez de la mezcla al enfriarse el manto. Normalmente la mezcla se tiende a una temperatura de 150ºC. En un ambiente de baja temperatura en condiciones adversas, como cuando sopla un viento fuerte, es muy probable que la mezcla se enfríe a digamos 140ºC en el fondo de la capa y a 120ºC en la superficie antes de que pase la primera apisonadora.

La mayor apisonadora de doble rodillo de acero con vibración que se utiliza actualmente tiene una masa estática de unas 16 toneladas con una longitud axial de alrededor de 2 m. Suponiendo un contacto nominal de 100 mm en la dirección de la apisonadora (más en la primera pasada, menos en la última), cada rodillo aplica un esfuerzo estático de alrededor de 400 kPa en la primera pasada de rotura, hasta mucho más de 1.000 kPa al hacerse más rígida la mezcla asfáltica y reducirse la zona de contacto. La compactación con apisonadora de rodillo, suele hacerse a distancias variables de hasta varios cientos de metros, detrás de la pavimentadora y a una velocidad de alrededor de 1,1 m/s (4 km/h) o más). Como los dos rodillos de la apisonadora tienen una longitud de contacto mayor que la nominal de 100 mm, el rodillo está en contacto con cualquier parte del asfalto alrededor de 0,2 segundos en cada pasada. Normalmente, se hacen unas cuatro pasadas con el rodillo de acero, lo que da un tiempo total de aplicación de carga de alrededor de 0,8 segundos.

La apisonadora de rodillos suele vibrar a alrededor de 20 Hz, que a temperaturas de 140ºC y 120ºC corresponde a una rigidez del aglomerante relativamente alta (tomada con el nomógrafo de Van del Poel) de alrededor de 0,2 kPa y 1 kPa respectivamente (cada reducción de 20ºC de la temperatura multiplica la rigidez del bitumen aproximadamente por 5).

Como se ha dicho antes, la temperatura superficial del manto puede descender a unos 120ºC antes de que la apisonadora empiece el proceso de compactación. El proceso de compactación suele constar normalmente de hasta 4 pasadas de la apisonadora de rodillo al cabo de las cuales la temperatura puede estar entre 80 y 90ºC. A temperaturas del manto inferiores a 120ºC, el lecho puede empezar a agrietarse por el mayor esfuerzo del contacto, en especial por el esfuerzo causado por la vibración. El agrietamiento del manto ocurre normalmente cuando el esfuerzo aplicado induce una deformación del aglomerante que excede el límite elástico del mismo. La compactación con una apisonadora convencional a temperaturas considerablemente superiores a 120ºC puede causar la fractura por cizallamiento del manto, dependiendo del tipo de mezcla asfáltica. Este efecto puede causar el desplazamiento lateral del manto, con pérdida de su nivel y forma, y a la larga, la descompactación del manto.

El agrietamiento causado por el rodillo, estando el lecho a baja temperatura, se suele manifestar con fisuras finas paralelas, perpendiculares a la dirección del apisonado. Comúnmente, tras la apisonadora de rodillo sigue una apisonadora de varias ruedas de goma, para aplicar una acción de amasado/ cizalla al menos a la superficie del manto asfáltico compactado, y completar así la compactación del lecho. Se piensa que la pasada de la apisonadora cierra las grietas causadas por la apisonadora de rodillo de acero, al menos en la superficie del lecho, y aumenta la textura superficial al comprimir el mortero asfáltico entre las partículas de árido más gruesas. Se aplica agua a las ruedas de goma de la apisonadora para reducir la adhesión de material a las mismas. Sin embargo, aunque las grietas se cierren en la superficie, el agua se puede infiltrar accidentalmente en las grietas antes de que se cierren, formando bolsas de agua encerradas en el interior del lecho asfáltico. Las bolsas de agua pueden inhibir la unión de las grietas superficiales o promover el desconchado del manto asfáltico.

Las patentes nº U.S 4.681.011 y 4.737.050 reivindican la reducción del agrietamiento causado por la apisonadora de rodillo en el manto de asfalto mediante una máquina compactadora de asfalto que aplica presión al manto asfáltico mediante una banda sinfín de elastómero que corre entre dos rodillos. La máquina está configurada para aplicar una presión más uniforme con la parte de la banda en contacto con el manto asfáltico.

Ahora se reconoce, con arreglo a la invención presente que, en un fluido visco-elástico, como el aglomerante de una mezcla de asfalto en caliente, la respuesta a la carga no depende sólo de la temperatura, sino también del tiempo. Así, la aplicación de una carga de duración breve produce una reacción del asfalto que es más elástica que viscosa, pues el aglomerante simplemente no tiene tiempo de fluir. Por lo tanto, con una apisonadora de rodillo vibrante a una tasa de carga aceptada del orden de 20 Hz, el aglomerante de la mezcla asfáltica reacciona durante la compactación más como un sólido elástico que como un fluido viscoso, y la compactación fuerza al árido a penetrar en el aglomerante, formándose una composición más compacta, en vez de que el aglomerante fluya alrededor del árido con el consiguiente desplazamiento del árido.

El nomógrafo de Van der Poel antes citado proporciona una estimación de la rigidez de las calidades normalizadas de bitumen a valores elegidos de cargas aplicadas y temperatura. Aunque los entendidos en el arte de la compactación conocen bien el nomógrafo, no se conocían antes plenamente las desventajas de aplicar cargas de compactación de corta duración con apisonadoras de rodillo de acero o de ruedas de goma, con o sin vibración, pero han seguido siendo la práctica aceptada.

Ahora ya se admite que con la compactadora de banda de las patentes U.S. antes mencionadas, se consigue una mejoría de la compactación induciendo la fluencia viscosa del aglomerante. Los ensayos en servicio de la compactadora de banda lo describen, por ejemplo, en Halim OAE et en "Improving the Properties of Asphalt Pavement Through the Use of AMIR Cmpactor: Laboratory and Field Verification" (Mejora de las propiedades del pavimento asfáltico mediante la compactadora AMIR: Verificación en laboratorio y en el terreno). Sin embargo, en la 7ª Conferencia de Pavimentos Asfálticos de Nottingham de 1992 no se reconocieron las ventajas de la aplicación de la carga durante más tiempo.

La compactadora de banda descrita puede aplicar esfuerzos de carga de sólo alrededor del 5% de las 16 toneladas de la apisonadora de rodillo antes mencionada con carga estática, pero suponiendo que se realice el avance a valores convencionales, la carga se puede aplicar durante más tiempo debido a la mayor longitud del contacto de la banda. A una longitud de contacto de 1,25 m como se describe en el documento antes citado, y a una velocidad normal de más o menos 1,1 m/s, la permanencia de la carga será de alrededor de 1,1 segundos. El nomógrafo de Van der Poel muestra que este aumento de la permanencia de la carga reduce la rigidez del aglomerante a 120ºC desde alrededor de 1.000 kPa causada por la apisonadora vibradora de rodillo a alrededor de 5 pKa con la banda compresora.

Con arreglo a un aspecto de la invención presente que se define en la reivindicación 1, se ofrece un método para compactar el manto de mezcla de asfalto en caliente tendido por una pavimentadora de asfalto, que consiste en el avance de la compactadora de asfalto sobre la capa asfáltica tendida de tal modo que la superficie compactadora, formada por un tramo inferior de por lo menos una de las bandas, está en contacto con cualquier parte del manto durante al menos 1,5 segundos, aplicando la superficie compactadora una carga media máxima sobre el manto inferior de aproximadamente 50 kPa.

Sin querer sujetarnos a la teoría, se cree que la presente invención aumenta la resistencia del asfalto después de ser compactado, aprovechando el comportamiento visco-elástico del aglomerante durante la compactación, es decir, reduciendo la rigidez del aglomerante, dando tiempo al aglomerante para fluir alejándose del contacto con las partículas de árido, mientras se aplica el esfuerzo a reorientar las partículas de árido que están dentro del aglomerante visco elástico a fin de aumentar el contacto íntimo de las partículas de árido sin aplicar un esfuerzo muy grande. Por otra parte, el proceso de compactación con la apisonadora convencional de rodillo antes descrito, se centra en los componentes del árido, aplicando una fuerza poderosa para vencer la resistencia del aglomerante a fluir y pasar el esfuerzo de una partícula a otra para aumentar el contacto íntimo entre las partículas.

Las variables principales que sirven para reducir la rigidez del aglomerante del asfalto formulado son:

1. Temperatura del asfalto

Está claro que, medido con el nomógrafo de Van der Poel, el aumento de la temperatura del asfalto por alrededor del 20% o más en el momento de la compactación, reduce en más de la mitad la rigidez del aglomerante; y

2. Permanencia de la carga

Puede verse, de nuevo con el nomógrafo de Van der Poel que, por ejemplo, un aumento del 10% de la permanencia de la carga que aplica la apisonadora reduce alrededor del 10% la rigidez del aglomerante. La permanencia de la carga se puede variar cambiando la longitud de la superficie compactadora, o bien la velocidad a que se desplaza la apisonadora sobre el manto.

La primera configuración del método comprende el paso de la compactadora de asfalto sobre el asfalto tendido fundamentalmente a la velocidad de avance de la pavimentadora de asfalto, unos 50 m detrás de la pavimentadora de asfalto.

Como se ve claramente en lo antedicho, la temperatura de compactación es el primer elemento clave para reducir la rigidez del aglomerante elegido. El asfalto se fabrica en general a unos 160ºC de temperatura y se tiende a alrededor de 150ºC. Haciendo avanzar a la apisonadora inmediatamente detrás de la pavimentadora, es decir, habiéndose iniciado el tendido a unos 50 m de la pavimentadora, el método de compactación propuesto por la configuración antes descrita de la invención, se puede ejecutar ventajosamente a temperaturas del manto más altas que las convencionales, por ejemplo, hasta de 160ºC. Igualmente, el método de la invención permite compactar el asfalto a temperaturas inferiores a la normal. Lo que tiene la ventaja de que el asfalto se puede producir a una temperatura inferior a la habitual, con el consiguiente ahorro de energía.

Explotando la baja media de las máximas de esfuerzo de carga aplicada esencialmente sin ningún esfuerzo de cizalla, el método se puede realizar ventajosamente a temperaturas más altas que las convencionales, por ejemplo, hasta 160ºC. Igualmente, el método de la invención puede permitir compactar el asfalto a temperatura inferior de la temperatura normal de compactación. Esto es ventajoso pues puede permitir que el asfalto sea producido a menor temperatura que la convencional, con el consiguiente ahorro de energía.

Es conveniente que la apisonadora avance esencialmente al mismo paso que la pavimentadora a unos 30 m, preferiblemente a unos 10 m detrás de la pavimentadora. En una configuración preferida de la invención, la apisonadora pasa sobre el manto asfáltico unos 5 m detrás de la pavimentadora de asfalto y más preferiblemente a unos 2 m detrás de la pavimentadora de asfalto.

En la configuración preferida, la pavimentadora mueve a la apisonadora, es decir, la pavimentadora está unida a la apisonadora. Sin embargo, es ventajoso que la banda de la apisonadora tenga propulsión propia para reducir el "apaleamiento" del asfalto que se está compactando. Es ventajoso que esta propulsión sea un elemento hidráulico auxiliar. Si la apisonadora no va unida a la pavimentadora, es conveniente que la distancia entre ellas, y por lo tanto, la velocidad y la dirección de la apisonadora, sea dirigida automáticamente por medio de un sensor de posición.

Como se ha comentado antes, el segundo elemento clave del proceso de compactación es la permanencia de la carga. Suponiendo un ritmo normal de tendido del asfalto de 1.000 toneladas por día de 6 horas por pavimentadora, para tender una capa de asfalto de 50 mm de espesor la apisonadora ha de avanzar a razón de unos 15 m/s. Se conocen ritmos más rápidos, hasta de 0,15 m/s. pero no es común adoptarlos, y también se puede realizar a ritmos más lentos de 0,05 m/s o menos, en especial para tender capas de asfalto de más espesor.

Aunque se avance a la anterior velocidad máxima de pavimentación de unos 0,15 m/s, en el método de la configuración anterior de la invención, es preferible que la superficie compactadora haga contacto con cualquier parte de la superficie que se está compactando durante un tiempo de aproximadamente 7 segundos, asegurando así la reducción de la rigidez del aglomerado durante la compactación.

Aunque se avance a la velocidad máxima de pavimentación antes citada de unos 0,15 m/s in el método de la configuración anterior de la invención, es preferible que la superficie compactante de la banda compactadora haga contacto con una parte del manto asfáltico durante por lo menos unos 7 segundos, asegurando la reducción de la rigidez del aglomerante durante la compactación.

Si bien se aprovechan mejor las ventajas de la temperatura elevada del manto de asfalto si la apisonadora va inmediatamente detrás de la pavimentadora, se logran aún más ventajas aumentando la distancia entre la pavimentadora y la apisonadora. En obras pequeñas, en particular, la velocidad de avance de la apisonadora, y por lo tanto la distancia entre la apisonadora y la pavimentadora, puede ser independiente de la pavimentadora y aun se alcanza el objetivo de la invención de reducir la rigidez del aglomerado durante la compactación en virtud de que la carga incide más tiempo del que se adopta convencionalmente.

Así, con arreglo a una segunda configuración de la invención, el método comprende la compactación del asfalto con la apisonadora avanzándola sobre el manto a una velocidad no mayor de 0,7 m/s.

Con esta configuración de la invención presente, tomando un valor de desplazamiento de unos 0,7 m/s, se entiende que la longitud mínima de la superficie compactadora es de alrededor de 1 m. De ello resulta que la superficie compactadora está en contacto con cualquier parte del manto asfáltico durante un tiempo mínimo de por lo menos 1,5 segundos en cualquier pasada. Esto representa un aumento de siete veces sobre la compactación tradicional con apisonadora antes descrita, dando una reducción mayor de la rigidez del aglomerante a igual temperatura de compactación.

Preferiblemente, la duración total de la compactación del método, con cualquiera de las configuraciones antes descritas, va de unos 7 segundos a unos 60 segundos, más preferiblemente de por lo menos 10 segundos, y aún más preferiblemente de por lo menos 15 segundos. Esta duración de la compactación puede conseguirse con una sola pasada, aunque el esfuerzo de carga puede aplicarse en dos o más pasadas, por ejemplo, dos o más pasadas sucesivas de la apisonadora muy seguidas una tras otra. Preferiblemente la carga se aplica en dos o más pasadas, estando cualquier parte del manto la superficie compactadora el manto bajo carga por lo menos 1,5 segundos en cada pasada.

Como se ha indicado antes, se puede variar el tiempo de compactación cambiando la velocidad de la apisonadora y/o la longitud de la superficie compactadora. También, particularmente en el método de la segunda configuración de la invención descrito antes, se puede variar el número de veces que la apisonadora se desplaza sobre el manto asfáltico. El ritmo de compactación del método de la segunda configuración de la invención, es preferiblemente del orden de unos 0,6 m/s o alrededor de 0,05 m/s o menos, que es la velocidad de pavimentación convencional, y más preferiblemente desde unos de 0,5 m/s a alrededor de 1,0 m/s.

La longitud de la superficie compactadora en cualquier aspecto de la invención es preferiblemente de 1 m más o menos, y es más preferible que sea al menos de 1,5 m, aunque opcionalmente puede llegar a 2 ó 3 m o más.

La media del esfuerzo de carga máximo que aplica la superficie compactadora es preferiblemente inferior a 40 kPa, y más preferible menor de unos 25 kPa. No obstante, el esfuerzo de la carga aplicada puede aumentarse gradualmente desde el borde de ataque de la superficie compactadora al borde de salida de la misma, en cuyo caso, el máximo esfuerzo lineal de la superficie compactadora es de unos 25 kPa. Es improbable que la máxima carga media aplicada sea inferior a unos 10 kPa. Una carga tan baja sólo es apropiada para, por ejemplo, una mezcla asfáltica para vías residenciales, en la que puede ponerse una proporción mayor de aglomerante visco-elástico y no se requiere el grado alto de sujeción del árido necesario en zonas de fuerte circulación.

Es ventajoso, como se indica antes, que los métodos de la invención presente permitan compactar el manto asfáltico al grado deseable con una sola pasada, aunque para conseguirlo, las variaciones de compactibilidad de los componentes del asfalto, el espesor del manto asfáltico y la temperatura del substrato, pueden exigir ajustar los factores de la temperatura de la mezcla de asfalto y de la permanencia de la carga. Por consiguiente, la presente invención puede permitir tender y compactar mantos de asfalto de más espesor.

La banda de la apisonadora que propone este aspecto de la invención, puede estar dividida longitudinalmente formando dos cintas paralelas a las que se les pueden aplicar dos velocidades distintas para facilitar el giro de la apisonadora. O también, la banda sin dividir puede dirigirse, mediante la conexión antes mencionada con la apisonadora, o por un tractor dotado de dirección detrás de la apisonadora. Dicho tractor sería del tipo bien conocido que se acopla a las apisonadoras actuales, que puede estar provisto de cadenas, ruedas o rodillos dirigibles, y adaptado para realizar una compactación adicional y/o una textura superficial al asfalto. Otra alternativa es que la apisonadora disponga convenientemente de dos bandas separadas a lo largo de la apisonadora y unidas con bisagras entre sí y a la apisonadora para facilitar el giro. Con el método de la invención presente, la superficie compactadora de la banda puede hacer contacto con la superficie del manto sin que esencialmente se deslice en la dirección del desplazamiento entre ambas debido a que ambas bandas giran a la velocidad de desplazamiento de la apisonadora sobre el manto de asfalto. Se observará que existe un pequeño grado de movimiento deslizante relativo, al menos parcial, en sentido lateral cuando gira la apisonadora, pero este grado de deslizamiento relativo es generalmente tan pequeño en la labor de la apisonadora que no esencialmente no perjudica a la compactación del asfalto. En el procedimiento de compactación preferido del método con arreglo a la segunda configuración de la invención, todos los giros de la apisonadora para invertir el sentido de la compactación se hacen sobre el manto ya compactado.

Con arreglo a otro aspecto de la invención, definido en la reivindicación 19, se propone una apisonadora dotada de dos conjuntos de apoyo separados longitudinalmente y conectados entre sí; al menos uno de los conjuntos de apoyo es dirigible para permitir el giro de la apisonadora, al menos uno de esos conjuntos dispone de una fuente motriz, y al menos uno de dichos conjuntos de apoyo posee una unidad modular compactadora que comprende una banda de compactación y medios de apoyo de la banda para definir un tramo plano inferior de la banda que forma una superficie compactadora.

Con arreglo a otro aspecto de la invención, se ofrece una apisonadora dotada de al menos dos unidades compactadoras modulares separadas conectadas entre sí y una fuente motriz para mover por lo menos una unidad modular de compactación, en el que al menos una de las unidades modulares de compactación es dirigible para permitir el giro de la apisonadora y comprendiendo cada unidad modular compactadora una banda compactadora y medios de apoyo de la banda para definir un tramo plano inferior de la banda que forma la superficie compactadora.

La apisonadora con arreglo a estos aspectos de la invención es especialmente apta para compactar un manto de mezcla de asfalto en caliente, pero también es útil para compactar otros materiales de pavimentación.

Cuando sólo una de los conjuntos de apoyo posee una unidad modular de compactación, el otro conjunto de apoyo conectado al primero puede ser, por ejemplo, un esparcidor de asfalto, en cuyo caso, la apisonadora puede trabajar con el método del primer aspecto de la invención, o un tractor dirigible, en cuyo caso la apisonadora puede trabajar de acuerdo con el método del primero o del segundo aspecto de la invención. En estas configuraciones, es preferible, pero no necesario, que la unidad modular compactadora esté conectada articuladamente al otro conjunto de apoyo.

O también, con arreglo al aspecto antes mencionado, ambos conjuntos de apoyo disponen de unidades modulares de compactación, dotados cada una de una banda compactadora y medios de apoyo de la banda para definir un tramo plano inferior de la banda que forma la superficie compactadora. Las unidades pueden ir unidas, por ejemplo, por un enganche en un extremo de la que está conectada a la otra de manera articulada, por ejemplo por medios hidráulicos. En esta configuración, es preferible que las dos unidades modulares de compactación es estén articuladas entre sí, por ejemplo, con un medio hidráulico para el giro de la apisonadora. En esta disposición, las dos unidades modulares compactadoras sustituyen ventajosamente a dos módulos de rodillo de acero en cualquiera apisonadora conocida de dos rodillos articulados.

O de nuevo alternativamente, el otro conjunto de apoyo puede comprender, por ejemplo, dos compactadoras de banda dispuestas lado a lado, opcionalmente con un espacio entre ambas, estando adaptada una de las unidades modulares compactadoras para compactar la parte del manto que queda entre ambas unidades modulares compactadoras. La unidad modular compactadora y las dos bandas compactadoras separadas pueden estar articuladas entre sí, por ejemplo, por un medio hidráulicos, para girar la apisonadora. Esta disposición puede aumentar ventajosamente la anchura de la compactación en una sola pasada.

Se observará que, cuando la apisonadora prevista en este aspecto de la invención comprende una sola unidad modular compactadora y el tractor dirigible antes mencionado, o dos bandas compactadoras lado a lado, o dos unidades modulares compactadoras articuladas entre sí, es preferible, pero no necesario, que la apisonadora opere con arreglo al método del primer o el segundo aspecto de la invención.

Preferiblemente, la unidad modular compactadora, o al menos una de las unidades modulares compactadoras tenga fuerza motriz, es decir, que la rotación de la banda sea motorizada.

Lo más ventajoso es que una de las dos unidades modulares compactadoras unidas a la apisonadora con arreglo a estos aspectos de la invención, esté construida para sustituir cada conjunto de rodillo de la apisonadora de rodillo convencional.

Ventajosamente, el tramo bajo de la banda de cada unidad modular compactadora medirá 1 m de longitud, pero puede ser de 2 ó 3 m o más. La rotación de la banda en cualquier aspecto de la invención puede estar apoyada en la apisonadora por medios adecuados. Por ejemplo, en una configuración, la banda corre sobre dos o más ruedas o tambores, de modo que las ruedas de más diámetro o un solo tambor de mayor diámetro en el borde de ataque de la apisonadora, sean preferiblemente motrices para aliviar el efecto de "apaleamiento" antes referido, y dos tambores o ruedas menores en el tramo alto y bajo de la banda respectivamente, definan el borde de salida de la banda compactadora. En otra configuración, el tramo bajo de la banda pasa entre dos tambores o ruedas relativamente pequeños y por lo menos un tambor superior, que puede ser mayor, sostiene el tramo superior de la banda. La banda también puede estar sostenida o engranada, entre los bordes de ataque y de salida, por medios adecuados para proporcionar la carga deseable, constante o incrementada gradualmente, sobre la superficie. Por ejemplo, la banda de segmentos de acero antes mencionada (N. del T.: se menciona después) puede ser sostenida por rodillos espaciados u otros medio de guía, en tanto que la banda elastomérica antes citada, se puede sostener en una serie de ruedas o tambores intermedio o una superficie de deslizamiento.

La anchura de la banda compactadora prevista en el primer aspecto de la invención, es ventajosamente igual en esencia a la esparcidora de la pavimentadora, por ejemplo, 4 m, pero puede ser menos ancha. Por ejemplo, en obras menores que requieren maniobrabilidad de la apisonadora, es conveniente tener una banda de menos anchura, de aproximadamente la mitad de ancho que la esparcidora o menos. Por consiguiente, en ciertas circunstancia es ventajoso que la anchura de la banda sea menor que la de la esparcidora, por ejemplo, de 2 m o menos.

La banda, en cualquier aspecto de la invención, puede ser de algún material apropiado, teniendo en cuenta las exigencias concretas de cada aplicación de la apisonadora. Así, la banda puede ser de material elastomérico, como la goma multifoliar especificada en las patentes U.S. antes citadas. O bien, la banda puede consistir de una serie de segmentos rígidos articulados, o por ejemplo estar formada por una malla de alambre entretejido. Dichos segmentos o alambres de la malla pueden ser de acero u otro material adecuado. Cualquier de las bandas no elastoméricas puede tener almohadillas de elastómero montadas en la superficie exterior de la banda y por tanto en contacto con el material de la superficie.

La banda elastomérica o con almohadillas elastoméricas montadas en la misma generalmente produce sobre una mezcla asfáltica caliente mejor textura de la superficie del asfalto compactado, que si se hace sólo con una banda no elastomérica, debido a la compresión del material elastomérico del bitumen sobre las fracciones de árido más gruesas en la superficie de asfalto. Sin embargo, cuando se trabaja sólo con una banda no elastomérica, se consigue un efecto similar pasando posteriormente una apisonadora de ruedas de goma.

A fin de reducir la pérdida de calor durante la compactación de, por ejemplo, una mezcla asfáltica caliente, excepto en el tramo inferior, es ventajoso en cualquier aspecto que la banda compactadora esté envuelta dentro de la apisonadora. La envoltura puede estar formada en todo o en parte por un faldón aislante que ventajosamente cubra la banda al menos hasta el nivel de la superficie compactadora. Dicho faldón puede estar formado de una o más de sus partes por plásticos reforzados con fibra de vidrio o metal, como aluminio o acero, con o sin una capa aislante. La banda puede estar parcialmente encerrada por el sistema de soporte de la misma.

En ciertas circunstancias, en particular, pero no únicamente, en los métodos en que la apisonadora no se aplica sobre un manto de asfalto en caliente, puede ser ventajoso calentar la banda compactadora. Es preferible calentar la banda compactadora al menos a la temperatura deseable del manto asfáltico al momento de compactarlo, por ejemplo, entre unos 120ºC y 140ºC o más, y puede calentar el manto asfáltico durante la compactación. El calentamiento de la banda compactadora también evita que el bitumen de la superficie asfáltica se adhiera a la banda compactadora.

La banda compactadora se puede calentar por cualquier medio adecuado, por ejemplo, un generador de aire sobrecaliente o mediante llama directa, como un calentador de propano. Dichos medios de calentamiento bien ser mandados a distancia, por ejemplo, con un sensor de infrarrojos apuntado a la apisonadora.

Alternativa, o adicionalmente, la apisonadora contiene uno o más depósitos de líquido caliente cerca de la banda compactadora. El líquido caliente puede ser, por ejemplo, aceite o bitumen. El o los depósitos disponen de medios calefactores para calentar el líquido que contienen, así como medios para cargar el líquido en el depósito y vaciarlo.

El depósito de líquido caliente puede ser un tambor o rodillo unido a la banda compactadora. Alternativa o adicionalmente, puede disponerse un depósito para el líquido caliente entre dos de dichos tambores o rodillos o junto a uno solo de ellos.

Ahora se describirán varias configuraciones, métodos y aparatos con arreglo a uno o varios aspectos de la invención, sólo a título de ejemplo, con referencia a los croquis adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista lateral de una pavimentadora y una máquina acompañante trabajando en tándem con arreglo al método de la invención, manteniendo una distancia constante por medio de sus respectivos sensores de situación.

La figura 2 es una vista en planta de la pavimentadora y la máquina compactadora que ilustra la figura 1, mostrando con claridad la posición de los sensores respectivos.

Las figuras 3 y 4 corresponden con las figuras 1 y 2, pero con una modificación: la pavimentadora y la máquina compactadora están conectadas físicamente.

La figura 5 es una vista lateral de la máquina compactadora unida a un tractor convencional de una apisonadora de rodillo articulado.

La figura 6 es una vista en planta de la máquina compactadora y el tractor que ilustra la figura 3; y

Las figuras 7 y 8 presentan, respectivamente, un alzado lateral y una vista en planta de una máquina compactadora autopropulsada con arreglo a la invención, con dos unidades modulares compactadoras articuladas.

Con referencia a las figuras 1 y 2, una apisonadora 10 compacta un manto de asfalto 20 que ha sido tendido por una esparcidora (24) o una pavimentadora (22) sobre una base previamente preparada 15. La compactadora 10 es de tipo banda y sigue inmediatamente detrás a la pavimentadora 22.

La apisonadora 10 tienen un tambor rotatorio de gran diámetro 12 en el borde de ataque cercano a la pavimentadora, un rodillo travesero superior 14a y un rodillo travesero inferior 14b en el borde de salida, un depósito de líquido caliente 13 dispuesto entre el tambor rotatorio 12 y los rodillos 14a y 14b. El depósito de líquido caliente 13 y el tambor rotatorio 12 contienen aceite o bitumen caliente a una temperatura de alrededor 150ºC. El tambor 12, los rodillos 14a y 14b y el depósito 13 están sujetos por un bastidor 17 representado esquemáticamente por un solo larguero.

Una banda de elastómero multifoliar 11 pasa alrededor del tambor rotatorio 12 y los rodillos 14a y 14b. Un mecanismo hidráulico auxiliar 19 mueve el tambor rotatorio 12 y por lo tanto hace girar a la banda 11 y propulsa a la apisonadora. La banda 11, el tambor 12 y los rodillos 14a y 14b están divididos longitudinalmente con propulsión separada en cada mitad del tambor 12 para permitir el giro de la apisonadora. La banda de elastómero puede ser sustituida ventajosamente por una banda de acero con almohadillas elastoméricas fijadas a la misma.

El tramo inferior de la banda dividida 11 entre el tambor 12 y los rodillos 14a y 14b va sostenida contra la deflexión hacia arriba, al nivel de la tangente común del tambor 12 y el rodillo 14b, por una superficie de deslizamiento definida por la pared inferior del depósito 13. Preferiblemente, una serie de tambores pequeños (que se ha omitido) está dispuesta debajo del depósito 13 para sostener el tramo inferior plano de la banda.

La apisonadora 10 también dispone de un faldón termoaislante 16 que cubre estrechamente la parte delantera, superior y trasera de la apisonadora y por lo tanto reduce la pérdida de calor de las partes de la banda que no están en contacto con la superficie del manto asfáltico 20. El faldón también puede cubrir los costados de la apisonadora, lo que también dificulta la pérdida de calor del tambor 12 y el depósito 13, y por lo tanto también del asfalto.

La apisonadora 10 avanza a una distancia de entre aproximadamente 1 ó 2 m detrás de la pavimentadora 22 y a la misma velocidad. Más particularmente, la distancia entre el borde exterior 23 de la esparcidora 24 de asfalto y el borde de ataque 11a del tramo inferior de la banda dividida 11 es de entre aproximadamente 1 ó 2 m. La distancia se mantiene constante gracias a sensores de posición 18 situados a cada lado de la apisonadora 10 y la pavimentadora 12. Los respectivos sensores de situación 18 de cada lado pueden consistir, por ejemplo, en un emisor de infrarrojos o láser, apoyado en la esparcidora 24 a modo de emitir el rayo transversalmente a la dirección de avance, hacia un receptor montado en una proyección saliente 19 de la apisonadora 10. El receptor tiene una posición cero y una o más posiciones de más o de menos a los lados de la posición cero del receptor, pero la velocidad aumenta o decrece temporalmente si el rayo toca una posición de menos o de más, respectivamente. Dichos sensores son conocidos, pero se indican con simple intención ilustrativa.

Cuando la pavimentadora tiende el manto de asfalto avanza normalmente a una velocidad de alrededor 0,1 m/s. Se observará que la velocidad de la apisonadora 10 es por lo tanto sustancialmente menor que la del proceso de compactación de asfalto convencional. Además, como la apisonadora 10 sigue inmediatamente detrás de la apisonadora 22, la temperatura del manto asfáltico 20, cuando se empieza a compactar, está esencialmente a la temperatura en que se ha esparcido. El calentamiento de la banda 11 por el líquido caliente del tambor 12 y el depósito 13, más el faldón 16, reduce la pérdida de calor durante la compactación, de modo que la temperatura del asfalto al ser compactado será de 150ºC o más.

Como se muestra en las figuras 1 y 2, la anchura Y de la apisonadora 10 y de la banda 11 es de 4 m, y por lo tanto, la anchura total del manto asfáltico 20 que tiende la esparcidora 24 está cubierta por la banda 11 en una sola pasada de la apisonadora 10. La longitud del contacto X definida por el tramo inferior de la banda 11 es de 3 m. Una apisonadora cuya masa total es de 24 toneladas (240 kN), incluyendo el líquido caliente dentro del tambor 12 y el depósito 13, ejerce un esfuerzo de contacto uniforme de 20 kPa con el tramo inferior de la banda. Suponiendo una velocidad de 0,1 m/s (normal para un ritmo de esparcido de 1.000 toneladas por día de 6 horas por pavimentadora que tienda una capa de asfalto de 50 mm de espesor), la permanencia de la carga en cualquier punto del manto asfáltico debajo de la banda compactadora es de unos 30 segundos. Con esta permanencia de la carga y a 150ºC, la rigidez del aglomerante es de alrededor de 0,5 Pa.

Una apisonadora de la dimensión antes citada se destina a obras de gran escala. En la obras de menor escala, la apisonadora 10 hará una "huella" mucho menor, por ejemplo, una longitud de contacto X de 2 m y una anchura de 2 ó 4 m. Una huella menor corresponde generalmente a una masa reducida del conjunto de la apisonadora 10. De ser así, se compensa aumentando la temperatura del proceso, y en tal caso, se puede trabajar con una banda de segmentos de acero 11 calentada por llama directa.

Refiriéndonos ahora a las figuras 3 y 4, vemos una modificación de la apisonadora 10 de las figuras 1 y 2, donde la apisonadora 10 está interconectada físicamente con la pavimentadora 22. La apisonadora 10 conserva el medio de propulsión auxiliar del tambor 12, de modo que la velocidad de avance de la apisonadora se pueda fijar a la de la pavimentadora. Así se pretende que la interconexión mecánica entre la pavimentadora y la apisonadora sólo permita dirigir a la apisonadora.

La interconexión mecánica se presenta esquemáticamente en el bastidor 17 de la apisonadora, que se proyecta hacia el frente del bastidor 17 de la apisonadora hacia los costados de la esparcidora 24 y hacia dentro hacia un enganche 28 debajo de la pavimentadora. El enganche 28 puede ofrecer una interconexión rígida o articulada entre la pavimentadora y la apisonadora con los grandes radios de curva que exige el aparato. En funcionamiento, el bastidor 26 siente cuando la pavimentadora da la vuelta, que imparte mecánicamente el mismo movimiento de giro a la apisonadora. Se puede realizar la misma función sustituyendo el bastidor 26, por ejemplo, por un simple dispositivo de cable.

La figura 4 ilustra la división longitudinal de la apisonadora, incluso del tambor, los rodillos y la banda, y se observará que la apisonadora puede estar compuesta de módulos esencialmente idénticos, por ejemplo, de 1 m de ancho, que se sujetan lado a lado para conseguir la anchura deseada de la apisonadora. Si cada una de las dos bandas de la apisonadora, o cada banda exterior, tiene propulsión propia, la velocidad de rotación de estas bandas se puede graduar individualmente para facilitar el giro de la apisonadora. Las bandas interiores no tienen que estar propulsadas.

Las figuras 5 y 6 ilustran mejor una disposición alternativa de la apisonadora para operar generalmente en obras de menor escala. La apisonadora 30 de las figuras 3 y 4 tiene esencialmente la misma composición que la apisonadora de las figuras 1 y 2, así que no se describirá en detalle. La apisonadora 30 comprende el tambor rotatorio de gran diámetro 32 con propulsión hidráulica auxiliar, un depósito de líquido caliente 34, los rodillos transversales superior e inferior 36 y 38 respectivamente, un bastidor 40 que sostiene el tambor y los rodillos, y un faldón termoaislante 44. En esta configuración, sin embargo, en vez de ir la apisonadora 30 inmediatamente detrás de la pavimentadora, como en las figuras 1 a 4, es dirigida desde atrás por un tractor convencional 46 de una apisonadora articulada de rodillo convencional, estando la apisonadora unida al tractor por medio una conexión articulada 48 en un extremo del bastidor 40. Como antes, la banda 42 tiene un tramo plano inferior esencialmente rígido, pero para aumentar la maniobrabilidad, el tramo bajo puede ser de longitud reducida, por ejemplo, de 2 m o menos.

Esta configuración puede tener una sola banda 42, elastomérica o no, pues lo que aporta la dirección es el tractor 46, que tiene neumáticos lisos de gran diámetro 50 llenos de líquido.

Igual que la apisonadora 10 de las figuras 1 a 4, se pueden mejorar los depósitos de líquido caliente 32 y 34, o sustituirlos por un soplador de aire sobrecalentado o un calentador de llama directa para la banda. Dicho calentamiento se puede realizar en el interior o el exterior de la banda, por ejemplo, entre el faldón 44 y el tambor 32 contiguo al tramo inferior. Dicho calentamiento de la banda también puede servir para caldear el asfalto mientras es compactado, en cuyo caso se puede efectuar una compactación satisfactoria con fluencia viscosa del aglomerante, aunque se haya dejado enfriarse el asfalto en mayor medida antes de la compactación.

La apisonadora 30 dispone de un sistema de gato hidráulico 52, adaptado para elevar la banda 42 sobre el suelo de modo que pueda girar cuando la apisonadora esté quieta. Así se facilita incluso el calentamiento de la banda antes de empezar la pasada de compactación. El sistema de gato va montado en el bastidor 40 en el extremo opuesto de la apisonadora de la articulación 48, e incorpora un conjunto de ruedas 54 para que sirva también para facilitar el transporte y la maniobra fuera de servicio.

La apisonadora 30 puede operar a velocidades de aproximadamente 0,7 m/s, lo que incluso con un tramo inferior más corto de la banda de, por ejemplo, 2 m, produce compactación durante unos 3 segundos en una sola pasada, considerablemente más que lo expuesto anteriormente. Sin embargo, es preferible que la apisonadora 30 opere a una velocidad menor de 0,7 m/s, por ejemplo a 0,6 m/s o menos, aumentando así la permanencia de la carga en una sola pasada. La apisonadora 30 puede operar del modo descrito respecto a la apisonadora 10, es decir, inmediatamente detrás de la pavimentadora, pero la apisonadora 30 trabajará más comúnmente con independencia de la pavimentadora y a mayor velocidad. En estas circunstancias, la apisonadora 30 podrá efectuar fácilmente varias pasadas sobre el manto asfáltico para obtener el grado de compactación deseado. Cada pasada puede ser entre la pavimentadora y hasta, por ejemplo, 400 m acercándose y alejándose de la pavimentadora, y la velocidad de la apisonadora puede graduarse para que siga el ritmo de la pavimentadora tras el número necesario de pasadas. La apisonadora debe aplicar un esfuerzo de carga uniforme de 20 kPa.

Refiriéndonos ahora a las figuras 7 y 8, vemos una apisonadora 60 con arreglo a la invención, destinada a trabajar exactamente del mismo modo que la apisonadora 30 de las figuras 5 y 6. Sin embargo, la apisonadora 60 muestra una forma modular del grupo de bandas compactadoras, dos de las cuales sustituyen al rodillo doble de acero de la ya conocida apisonadora articulada de dos rodillos. La apisonadora conocida posee un módulo de energía y mando 64 y dos módulos de rodillo ilustradas parcialmente con líneas de puntos 66 que representan los rodillos.

Cada módulo 62 de la apisonadora comprende un bastidor normal 68 que tiene un enganche 70 en un extremo para unirse articuladamente al módulo de energía y mando 62, que se asienta entre y por encima de los módulos 62 de la apisonadora. El bastidor 68 de la apisonadora de rodillos conocida, tiene el rodillo 66 articulado dentro del bastidor. En vez de eso, el tambor superior menor 72 de una banda, elastomérica o no, está articulado dentro del bastidor del mismo modo. Debajo del tambor 72, el bastidor sostiene un conjunto inferior de rodillos 76 de la banda. El conjunto de rodillos 76 consiste en un rodillo de ataque y otro de salida 76 y 80 respectivamente, de menor diámetro que el tambor 72 y una serie similar de rodillos intermedios menores 82. Los rodillos 78, 80 y 82 definen un tramo plano inferior de la banda que define la superficie compactadora del módulo 62 de la apisonadora. El tramo bajo de la cinta 74 de cada módulo de compactación tiene preferiblemente una longitud de 1,5 a 2 m, pero puede ser más largo o más corto. Como se ve en la figura 8, la anchura de la banda es de 2 m que coincide con la medida normalizada de los módulos de los tambores, pero puede ser mayor o menor.

El tambor 72 de cada módulo de compactación 62 se propulsa del mismo modo que el tambor 66 conocido, por el módulo de energía y mando 64, mediante el medio hidráulico auxiliar (que se omite). Además de la conexión del módulo de compactación 62 mediante el módulo de energía y mando 64, los módulos de compactación van conectados a un émbolo hidráulico de dirección 84, o preferiblemente dos émbolos hidráulicos de dirección, uno a cada lado de los enganches 70. El émbolo o émbolos hidráulicos se mandan mediante un conjunto de válvula hidráulica (que se omite) que recibe órdenes de dirección del conductor de la apisonadora.

Cada módulo de compactación 62 lleva la banda 74 completamente encerrada, excepto el tramo inferior, debajo del faldón 86. La falda ayuda a reducir la pérdida de calor del manto 88 durante la compactación, pero también contiene un ambiente cálido ventajoso para la banda. Dicho ambiente cálido se consigue, por ejemplo, mediante el líquido caliente del tambor 72, pero preferiblemente con aire sobrecalentado enviado al espacio que encierra el faldón por un calefactor situado en el módulo de compactación, o más preferiblemente, en el módulo de energía y mando 64. El calentamiento de la banda ayuda a mantener la temperatura de compactación deseable, aunque una parte particular del manto 88 se haya enfriado por debajo de esa temperatura cuando la apisonadora pase sobre ella.

Se notará en la figura 7 que cada módulo de compactación 62 tiene un eje de giro esencialmente más bajo que el tambor 72, que en el caso del tambor 66 de los módulos de tambor existentes, lo que origina mayor seguridad, particularmente en los declives

También se notará que el módulo de compactación 62 sustituye fácilmente a la apisonadora 30 de las figuras 5 y 6, y también, con alguna modificación, a la apisonadora de las figuras 1 a 4.

En cada una de las configuraciones descritas, la compactadora de banda consta ventajosamente de un medio para tensar la banda (se omiten). Dichos medios puede ser un rodillo o tambor desplazable hidráulicamente.

Se ha comprobado que los métodos y compactadoras para compactar el asfalto, con arreglo a los diversos aspectos de la invención, tiene la ventaja de producir un asfalto con una permeabilidad significantemente inferior al asfalto compactado con equipos y técnicas convencionales. A este respecto, se realizaron ensayos siguiendo el New South Wales Road and Traffic Authoriry (RTA) Standard Test Method T168 (1990) (Método tipo de ensayo T168 de la Autoridad de Carreteras y Circulación de Nueva Gales del Sur) titulado "Determination of in situ infiltration of water into Road Pavement" (Determinación in situ de la infiltración de agua en firmes de carretera). En suma, con arreglo a este método de ensayo, se coloca un tubo de observación dotado de marcas de altura, de modo que se extienda verticalmente desde la parte ensayada. La base del tubo se apoya en una placa. Se introduce agua en el tubo de observación y rápidamente se lleva a la marca de altura del tubo que se desea. Entonces el agua corre por la placa base y hace contacto con el bitumen que se está ensayando. Se registra el descenso del nivel del agua entre la marca superior y la inferior del tubo de observación y se calcula la porosidad de la superficie ensayada.

Aplicando este método se ha visto que ensayando el asfalto preparado con arreglo a los aspectos de la invención, el tiempo que tarda la columna de agua en descender de 1 m a 900 mm es del orden de 10 a 20 segundos. Cuando se ensayó un asfalto compactado del modo convencional en el mismo sitio, la salida de agua era tal que sólo se pudo mantener una columna de agua de 200 a 300 mm. Se cree que la mayor permeabilidad del asfalto preparado convencionalmente puede deberse al agrietamiento causado por el rodillo o a que no se cierren las oquedades y capilaridades resultantes de las técnicas convencionales.

Claims (33)

1. Un método para compactar un manto (20, 88) de mezcla de asfalto en caliente que se ha tendido por una pavimentadora de asfalto (22), consistiendo el método en el avance de la apisonadora de asfalto (10, 30, 60) sobre el asfalto tendido, caracterizado porque la superficie compactadora de la apisonadora, formada por un tramo bajo de por lo menos una banda (11) hace contacto con cualquier parte del manto durante por lo menos 1,5 segundos, aplicando la superficie compactante una media máxima de esfuerzo de carga al manto de menos de alrededor 50 kPa.

2. Un método con arreglo a la reivindicación 1, en el que la apisonadora de asfalto (20) avanza sobre el asfalto tendido esencialmente al paso de avance de la pavimentadora de asfalto (22) y unos 50 m detrás de la pavimentadora de asfalto.

3. Un método con arreglo a la reivindicación 2, en el que la apisonadora de asfalto (20) avanza sobre el asfalto tendido esencialmente al paso de avance de la pavimentadora de asfalto y unos 2 m detrás de la pavimentadora de asfalto.

4. Un método con arreglo a la reivindicación 1, en el que la apisonadora de asfalto (20) está conectada a la pavimentadora de asfalto (22) y avanza con ella.

5. Un método con arreglo a la reivindicación 2, en el que la distancia entre la pavimentadora de asfalto y la apisonadora de asfalto se fija mediante un medio sensor de situación relativa.

6. Un método con arreglo a la reivindicación 2, en el que la pavimentadora de asfalto (22) avanza a una velocidad de entre aproximadamente 0,05 m/s. y aproximadamente 0,15 m/s.

7. Un método con arreglo a la reivindicación 6, en el que la pavimentadora de asfalto avanza a una velocidad de aproximadamente 0,1 m/s.

8. Un método con arreglo a la reivindicación 1, en el que la apisonadora (10, 30, 60) se desplaza sobre el manto a una velocidad no mayor de alrededor de 0,7 m/s.

9. Un método con arreglo a la reivindicación 1, en el que la permanencia total de la compactación va desde alrededor de 0,6 m/s a alrededor de 0,05 m/s.

10. Un método con arreglo a la reivindicación 1, en el que la permanencia total de la compactación ve desde alrededor de 7 segundos a alrededor de 60 segundos.

11. Un método con arreglo a la reivindicación 1, en el que la compactación se realiza en una sola pasada de la apisonadora (10, 30, 60) sobre el manto.

12. Un método con arreglo a la reivindicación 1, que comprende dos o más pasadas sucesivas de la superficie compactadora, o por dos o más superficies compactadoras, muy seguidas una de la otra, comprendiendo cada una de dichas pasadas de compactación el contacto de dicha superficie compactadora o una de dichas dos o más superficies compactadoras sobre cualquier parte del manto durante por lo menos 1,5 segundos.

13. Un método con arreglo a la reivindicación 1, en el que el esfuerzo medio aplicado por la superficie compactadora es desde alrededor de 10 kPa alrededor de 40 kPa.

14. Un método con arreglo a la reivindicación 1, en el que el esfuerzo de carga aplicado aumenta gradualmente desde el borde de ataque de la superficie compactadora hacia el borde de salida de la superficie compactadora.

15. Un método con arreglo a la reivindicación 14, en el que el esfuerzo lineal máximo en el borde de salida de la superficie compactadora es alrededor de 40 kPa y la media del máximo esfuerzo de carga aplicado es de alrededor de 25 kPa.

16. Un método con arreglo a la reivindicación 1, en el que se calienta la banda compactadora (11, 42, 74) al lo menos a la temperatura del manto asfáltico.

17. Un método con arreglo a la reivindicación 16, en el que se calienta la banda compactadora (11, 42, 74) a una temperatura del orden de entre unos 120ºC a unos 150ºC.

18. Un método con arreglo a la reivindicación 16, en el que se calienta la banda compactadora (11, 42, 74) de modo que esencialmente el bitumen de la superficie de asfalto no se adhiera a la banda compactadora durante la compactación.

19. Una apisonadora (60) que consta de por lo menos dos unidades compactadoras modulares separadas longitudinalmente (62), conectadas entre sí y una fuente de energía para propulsar por lo menos una de las unidades modulares compactadoras, siendo graduable al menos una de las unidades modulares compactadoras para permitir la dirección de la apisonadora, caracterizado porque cada una de dichas unidades modulares compactadoras comprende una banda compactadora (74) y un medio de apoyo de la banda para definir un tramo inferior plano que forma una superficie de compactación.

20. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 19, en la que las dos unidades modulares compactadoras (62) están conectadas articuladamente una con la otra.

21. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 19, en la que el tramo bajo de la banda de cada unidad modular compactadora mide por lo menos 1 m de largo.

22. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 22, en la que la banda (74) de cada unidad modular compactadora (62) está sostenida para su rotación por uno o más tambores o rodillos (78, 80, 82) entre los que se extiende la banda.

23. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 22, en la que cada unidad modular compactadora (62), la banda (74) se extiende entre dos tambores de gran diámetro o un sólo tambor de mayor diámetro en el borde de ataque de la unidad compactadora respectiva, que optativamente dispone de propulsión, y dos tambores o rodillos menores, que definen respectivamente los tramos superior e inferior del borde de salida de la banda en las unidades compactadoras respectivas

24. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 22, en la que el tramo bajo (74) de cada unidad modular compactadora (62) se extiende entre dos tambores o rodillos relativamente pequeños, y en el que al menos un rodillo superior, que puede ser opcionalmente mayor que los dos tambores o rodillos relativamente pequeños, sostiene el tramo superior de la banda compactadora.

25. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 19, en la que la banda (74) de cada unidad modular compactadora, entre el borde de ataque y el borde de salida de cada unidad modular de compactación (62), está sostenido o engranado para proporcionar el esfuerzo de carga deseado, bien constante o en aumento gradual, a la superficie del material a compactar.

26. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 19, en la que cada una de las bandas (74) está formada con material elastomérico, o segmentos rígidos interconectados, o una malla de alambre entretejido.

27. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 19, en la que cada unidad modular compactadora (62) va envuelta dentro de su respectiva unidad compactadora, excepto el tramo bajo de la banda.

28. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 27, en la que cada banda va cerrada en todo o en parte por un faldón termoaislante respectivo (86) que opcionalmente se extiende sobre la cinta (74) esencialmente hasta el nivel de la superficie compactadora.

29. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 27, en la que cada banda (74) está parcialmente encerrada por el respectivo sistema de apoyo de la banda.

30. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 19, que dispone de medios de calentamiento para calentar cada una de las bandas compactadoras (74).

31. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 19, en la que un tambor o rodillo respectivamente asociado a cada banda compactadora, actúa como depósito de líquido caliente.

32. Una apisonadora con arreglo a la reivindicación 19, dotada de un depósito de líquido caliente entre dos tambores o rodillos asociado con cada banda compactadora, o contiguo a uno solo de dichos tambores o rodillos.

33. Un método para compactar un manto (20, 88) de mezcla de asfalto en caliente, que consiste en compactar el manto con una apisonadora (60) como la de la reivindicación 19.