ES2261335T3 - Construccion de carretera y metodo de realizacion de dicha construccion de carretera. - Google Patents
Construccion de carretera y metodo de realizacion de dicha construccion de carretera.Info
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Abstract
Método para la realización de una construcción de carretera, en el que sobre una capa de fundamento se aplica una capa de unión, en la que se incorporan partículas sensibles a la excitación por ondas electromagnéticas y en la que sobre la capa de unión se aplica una superficie de carretera, y de manera que la unión de la superficie de carretera sobre la capa de fundamento se realiza por calentamiento electromagnético de la capa se unión, caracterizándose porque la capa de unión con las partículas incorporadas es aplicada sobre la capa de fundamento por desarrollado de la misma de un rollo de una tela bituminosa prefabricada.
Description
Construcción de carretera y método de
realización de dicha construcción de carretera.
La presente invención se refiere a una
construcción de carretera y a un método para la realización de dicha
construcción de carretera comprendiendo una capa de fundamento, una
superficie de la carretera dispuesta sobre la capa de fundamento y
un aglomerante dispuesto entre el fundamento y la superficie de la
carretera para unir la superficie de la carretera a la capa de
fundamento. Se observará que, además de la capa de unión que se ha
mencionado, se pueden encontrar otras capas presentes sobre la capa
de fundamento y por debajo de la superficie de la carretera. En
general, la capa de unión comprende un material bituminoso, pero
también se pueden utilizar otros materiales en la capa de unión. A
efectos de claridad se hará siempre referencia a material
bituminoso como capa de unión aplicable, si bien la invención no se
debe considerar limitada a dicha ejecución.
La construcción de una carretera según la
técnica anterior, realizada desde hace muchos años, tiene una capa
de fundamento de la que la capa superior de asfalto es un
componente. Sobre esta capa superior se tiene que aplicar una capa
de terminación de asfalto que servirá como superficie de la
carretera. En las técnicas anteriormente conocidas, la unión entre
la superficie de la carretera y la capa de fundamento es realizada
con una emulsión bituminosa que es aplicada como capa delgada a la
superficie de la capa de fundamento a asfaltar. El agua de la
emulsión se evaporará bajo la influencia del calor del asfalto
aplicado como superficie de la carretera. Esto reblandece la capa
bituminosa creando una unión física entre las capas de asfalto de la
capa de fundamento y la superficie de la carretera.
La construcción de carretera de tipo conocido es
realizada en el propio lugar de aplicación. No obstante, la
invención está destinada a hacer posible una construcción de una
carretera del tipo llamado modular, que consiste en elementos
prefabricados. Un problema que debe ser solucionado es que la capa
de unión bituminosa no puede ser realizada de manera habitual
porque el asfalto a aplicar sobre la capa bituminosa no retiene el
calor necesario para permitir que el material bituminoso efectúe la
unión. El objetivo de la presente invención consiste, por lo tanto,
en dar a conocer una construcción de una carretera que permite que
ésta sea terminada con elementos prefabricados, permitiendo, no
obstante, la unión de la superficie de la carretera sobre la capa
de fundamento a realizar.
El documento
USA-A-4.849.020 muestra un método
para la realización de una construcción de una carretera, de
acuerdo con el cual sobre una capa de fundamento se aplica una capa
de unión, en la que se incorporan partículas que son sensibles a la
excitación mediante ondas electromagnéticas, y en el que sobre la
capa de unión se aplica una superficie de carretera y en el que la
unión de la superficie de carretera sobre la capa de fundamento se
realiza por calentamiento electromagnético de la capa de unión. El
calentamiento electromagnético puede ser efectuado por microondas o
por inducción, sin que ello sirva de limita-
ción.
ción.
De manera específica, cuando se utiliza energía
de microondas se incorporan compuestos en la capa de unión que se
basan en uno de los siguientes tipos de aditivos o combinaciones de
los mismos.
- -
- sales metálicas, tales como, por ejemplo, NaCl o KBr;
- -
- sales orgánicas de metosulfato de trimetil amonio;
- -
- compuestos de aceite o grasas minerales o sintéticos (por ejemplo, en forma de emulsiones o encapsulado);
- -
- componentes de carbono (C) (en forma de filamentos, partículas y telas);
- -
- componentes metálicos, tales como Fe, Al (en forma de filamentos, partículas y telas).
La adición de dichas sustancias a la capa de
unión cambia algunas de las características específicas de los
materiales de esta capa, tales como punto de fusión y de ebullición,
capacidad térmica y constante dieléctrica. De esta manera, dichas
sustancias aseguran que el material de la capa de unión es útil como
agente de unión, mientras que al mismo tiempo son factores más
sensibles a la energía de microondas que el material circundante.
Esto hace posible que la energía de microondas atraviese por
completo la capa de asfalto induciendo calor solamente en la capa
de unión. Por lo tanto, las pérdidas de energía de la capa inferior
quedan limitadas al mínimo. En el fondo de la capa de unión se
puede incorporar una capa opcional que impide pérdidas al suelo.
Cuando se utiliza calentamiento por inducción
mediante bobinas de inducción es posible inducir calor en la capa
de unión, si dicha capa de unión está dotada de una estructura
conductora eléctricamente. Una estructura conductora eléctricamente
puede ser, por ejemplo, una red de alambre metálico o de fibra de
carbono.
El principio de calentamiento por medio de
bobinas de inducción se basa en el calentamiento indirecto y sin
contactos de la capa de unión por medio de corrientes parásitas de
inducción en la estructura conductora eléctricamente. Las
corrientes parásitas inducen calor que, a continuación, es
suministrado a la capa de unión que como resultado se reblandece y,
por lo tanto, efectúa la unión o desacoplamiento (ver más adelante,
en relación con la eliminación de la superficie de la
carretera.
Una importante ventaja de estas formas de
calentamiento es que son sin contacto. Esto es especialmente
ventajoso en caso de carreteras ya existentes que no están
completamente niveladas.
La invención propone un método para la
realización de una construcción de una carretera, según la
reivindicación 1, y una construcción de carretera, según la
reivindicación 4.
La construcción de carretera según la invención
se puede conseguir de manera rápida y eficaz, porque la capa de
unión con las partículas incorporadas es aplicada sobre la capa de
fundamento al desenrollarla de un rollo de una tela bituminosa
prefabricada. De manera correspondiente la invención propone también
una tela bituminosa separada, tal como se conoce por el documento
FR-A-2693490. La tela de la
invención según la reivindicación 2 se caracteriza por incorporar
partículas que son sensibles a la excitación por ondas
electromagnéticas. Dicha tela es arrollada preferentemente sobre un
rodillo y puede ser desenrollada.
Para terminar la construcción de una carretera,
la misma se caracteriza preferentemente por el hecho de que la
superficie de la carretera comprende una capa de asfalto absorbente
del sonido o capa laminar de goma.
Para mejorar las características de la carretera
y reducir la resistencia a la rodadura, puede ser preferible que la
capa de asfalto o la capa de goma queden cubiertas por una capa
superior perforada. De manera conveniente y para hacerla resistente
al desgaste, la carretera se puede realizar de manera tal que la
capa superior es seleccionada a partir de una capa de biorresina
que comprende carborundum y una tela bituminosa enriquecida con
virutas.
La presente invención se explicará
adicionalmente con referencia al ejemplo de realización no
limitativo de la construcción de carretera que se explica a
continuación, según la invención, y el método de realización de la
misma.
Los componentes de la superficie de la carretera
son fabricados en condiciones controladas, se arrollan y, a
continuación, transportan al lugar requerido y se desenrollan. La
superficie de la carretera está construida por capas y consiste en
dos o tres capas colocadas sobre la capa de fundamento, a saber:
- 1)
- una capa de unión que comprende material bituminoso incorporado en una tela con partículas que son sensibles a excitación por ondas electromagnéticas;
- 2)
- una capa absorbente del sonido;
- 3)
- opcionalmente una capa superior.
Las partículas comprendidas en la capa de unión
se pueden seleccionar del grupo siguiente:
- -
- sales metálicas, tales como, por ejemplo, NaCl o KBr;
- -
- sales orgánicas de metosulfato de trimetil amónico;
- -
- compuestos minerales y sintéticos de aceites o grasas (por ejemplo, en forma de emulsiones o encapsulados);
- -
- componentes de carbono (C) (en forma de filamentos, partículas y telas);
- -
- componentes metálicos, tales como Fe, Al (en forma de filamentos, partículas y telas).
Desde luego, son también posibles combinaciones
de este grupo.
Después de que las capas han sido fabricadas en
fábrica, la superficie de la carretera en disposición arrollada es
transportada al lugar deseado. El transporte puede ser realizado por
medio de camiones. Las dimensiones de los rollos tendrán que ser
adaptadas, entre otras cosas, a las dimensiones reglamentarias del
camión y a la curvatura permisible del material respectivo. Como
indicación se puede considerar rollos que tienen una anchura de unos
4 m y una la longitud de unos 20 m, pero de manera preferible unos
50 m.
La capa de unión es desenrollada en primer lugar
sobre el pavimento existente. A continuación, la capa absorbente de
sonido es desenrollada sobre la capa de unión. La unión es realizada
por calentamiento de la capa de unión por medio de ondas
electromagnéticas de baja frecuencia o de alta frecuencia, teniendo
como resultado la adherencia. A efectos de mejorar la cohesión y
planicidad de la capa absorbente del sonido, la superficie de la
carretera puede ser calentada opcionalmente por medio de
precalentadores y, a continuación, puede ser presionada por medio
de un rodillo para carreteras o apisonadora. Si existe la
probabilidad de que la capa absorbente del sonido sea incapaz de
conseguir la resistencia deseable contra el deslizamiento, se puede
aplicar una capa superior adicional.
Después de una hora aproximadamente, cuando se
ha terminado la unión, la superficie de la carretera se encuentra
lista para su utilización. Si la superficie de la carretera está
averiada, ésta puede ser retirada de manera rápida y eficaz. Esto
se puede realizar, por ejemplo, por vibración de la capa de unión
por medio de ondas electromagnéticas de alta frecuencia. Esto
provoca que la capa de unión se vuelva rígida, de manera que la
unión entre la capa de fundamento y la superficie de la carretera
pueda quedar suprimida simplemente por cizalladura. La superficie
de la carretera puede ser entonces retirada sin "fuerza bruta"
por un camión dotado de pinzas especiales. Si bien la capa de unión
es sometida a vibración, la coherencia de las capas restantes
permanece intacta. Este aspecto se consigue debido al hecho de que
solamente las partículas de la capa de unión son sensibles a las
ondas electromagnéticas. También es posible utilizar ondas
electromagnéticas de baja frecuencia; el calor inducido de esta
manera provoca que la capa de unión se reblandezca, después de la
cual la superficie de la carretera a sustituir puede ser simplemente
arrollada.
Tal como ya se ha mencionado, la superficie de
la carretera está formada por dos capas u opcionalmente tres capas,
a saber una capa de unión, una capa absorbente del sonido y
opcionalmente una capa superficial. La capa de unión ha sido
descrita en lo anterior.
Para la capa absorbente del sonido se tienen
entre otras las dos posibilidades siguientes.
1) capa de asfalto;
2) capa de goma.
La capa de asfalto es un producto en el que el
asfalto se aplica sobre un portador. El portador está formado, por
ejemplo, por fibras de poliamida estructuradas tridimensionalmente,
que están fusionadas entre sí donde se cruzan una con la otra. El
grosor de dicha capa es aproximadamente de 30 mm. Se pueden utilizar
también en el asfalto, por ejemplo, minerales que tienen una
granulometría de 4-6 mm, por ejemplo, una fractura
pétrea de 75-90% y cavidades de
15-30%.
La capa de goma está realizada preferentemente a
partir de neumáticos de automóvil usados que han sido molidos a una
granulometría de 0-6 mm. Dicho granulado es mezclado
con un aglomerante, por ejemplo, poliuretano y, a continuación, es
colocado en un molde y calentado. Dependiendo de la aplicación, el
grosor de la capa puede variar entre 20-100 mm,
pudiendo ser preferentemente de 30 mm. El porcentaje de la cavidad
es aproximadamente 25%. Debido a las características de la goma y a
la magnitud de la cavidad, el producto tiene buenas características
de absorción del sonido. El coeficiente de absorción puede variar
entre 0,11 a una frecuencia de 110 Hz y 0,85 en una frecuencia de
1600 Hz.
Si la capa de absorción del sonido no se adapta
a las exigencias de la ingeniería civil para su utilización como
superficie de una carretera, es posible aplicar una capa superficial
a la capa de absorción del sonido. Por medio de esta capa se pueden
conseguir las características deseadas, por ejemplo, resistencia
contra el deslizamiento.
Para la capa superior autoadhesiva existen, como
mínimo, dos posibilidades:
1) una capa perforada de biorresina;
2) una capa perforada de una tela
bituminosa.
La capa superior está formada por una capa
perforada de biorresina, en la que la superficie está dotada de una
capa de virutas de carborundum con dimensiones de
0-2 mm. La biorresina es una resina epoxi que es
aplicada de manera aceptable para el medioambiente. El carborundum
es un mineral de dureza considerable. El mineral es además
resistente al agua. El carborundum proporciona la resistencia al
deslizamiento deseada en la superficie de la carretera. La
biorresina quedará dotada de perforaciones de un diámetro
aproximadamente de 4 mm. El porcentaje de superficie abierta puede
ser aproximadamente de 25%, haciendo la capa superior permeable al
agua. Esto mejora la seguridad en condiciones de humedad. Por medio
de las perforaciones se reduce el sonido llamado de bombeo de aire,
debido al hecho de que el aire que se expansiona en la superficie de
acoplamiento entre el neumático y la carretera es expulsado hacia
la capa de asfalto absorbente de sonido.
También es posible utilizar una tela bituminosa
perforada con un grosor de 2 a 3 mm. Igual que en la capa superior
de biorresina, la superficie está dotada de virutas de carborundum o
un producto equivalente y se pueden disponer perforaciones.
A continuación, finalmente se explicará el
aparato que se propone para su utilización en un método para la
realización de una construcción de carretera, tal como se explicará
a continuación.
El aparato se explicará a continuación con
referencia al dibujo, en el que:
- la figura 1 muestra una vista lateral del
aparato; y
- la figura 2 muestra una vista posterior del
aparato.
Iguales números de referencia en las figuras
hacen referencia a elementos similares.
De modo general, el aparato queda indicado en
las figuras por el numeral de referencia (1). Dicho aparato (1)
comprende un armazón (2) y ruedas (3) que están acopladas con el
armazón, haciendo móvil el aparato (1). Entre las ruedas (3) y
suspendidos del armazón (2) se han dispuesto medios de calentamiento
en cuerpos envolventes (4), por ejemplo, en forma de un generador
de microondas con una unidad de alto voltaje adjunta. En lo que
respecta el calentamiento electromagnético por medio de microondas
es útil un llamado proyector de microondas (5), tal como se muestra
en la figura 2. La figura muestra claramente que de esta manera las
microondas son emitidas de manera muy próxima a la superficie de la
carretera.
Para los técnicos de la materia será muy
evidente la forma en que este aparato tiene que ser adicionalmente
realizado para ser útil para el objetivo antes definido de realizar
y opcionalmente desmontar de forma parcial una construcción de
carretera.
Claims (7)
1. Método para la realización de una
construcción de carretera, en el que sobre una capa de fundamento se
aplica una capa de unión, en la que se incorporan partículas
sensibles a la excitación por ondas electromagnéticas y en la que
sobre la capa de unión se aplica una superficie de carretera, y de
manera que la unión de la superficie de carretera sobre la capa de
fundamento se realiza por calentamiento electromagnético de la capa
se unión, caracterizándose porque la capa de unión con las
partículas incorporadas es aplicada sobre la capa de fundamento por
desarrollado de la misma de un rollo de una tela bituminosa
prefabricada.
2. Tela bituminosa, caracterizada porque
incorpora partículas que son sensibles a la excitación por ondas
electromagnéticas.
3. Tela bituminosa, según la reivindicación 2,
caracterizada porque la misma es arrollada formando un rollo
y puede ser desenrollada.
4. Construcción de carretera, que comprende una
capa de fundamento, una superficie de carretera dispuesta en la
parte superior de la capa de fundamento y una capa de unión
dispuesta entre la capa de fundamento y la superficie de carretera
para unir la superficie de la carretera a la capa de fundamento,
cuya capa de unión incorpora partículas que son sensibles a la
excitación por las ondas electromagnéticas, caracterizada
porque la capa de unión comprende material bituminoso que es
incorporado en una tela y porque dicha tela incorpora las
mencionadas partículas que son sensibles a excitación por ondas
electromagnéticas.
5. Construcción de carretera, según la
reivindicación 4, caracterizada porque la superficie de la
carretera comprende una capa de asfalto absorbente del sonido o una
capa de goma.
6. Construcción de carretera, según la
reivindicación 5, caracterizada porque la capa de asfalto o
la capa de goma están cubiertas con una capa superior perforada.
7. Construcción de carretera, según la
reivindicación 5, caracterizada porque la capa superior es
seleccionada entre una capa de biorresina que comprende carborundum
y una tela bituminosa enriquecida con virutas.
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