Nota Técnica Asfaltotecnica

Las Mezclas Asfálticas Tibias, conocidas internacionalmente como WMA por su sigla en inglés Warm Mix Asphalt, representan una de las tecnologías más interesantes para modernizar la pavimentación asfáltica en Chile.

Su valor no está solamente en reducir temperaturas. Su verdadero aporte está en permitir construir mejor en condiciones difíciles: climas fríos, zonas de montaña, faenas nocturnas, obras urbanas pequeñas, estacionamientos, ciclovías, patios industriales, zonas confinadas y proyectos donde la mezcla asfáltica convencional pierde trabajabilidad demasiado rápido.

En términos simples, una mezcla tibia permite producir, transportar, extender y compactar una mezcla asfáltica a menor temperatura que una mezcla tradicional en caliente, manteniendo un desempeño equivalente o superior cuando el diseño y el control de calidad son adecuados.

1. ¿Qué es una Mezcla Asfáltica Tibia?

Una Mezcla Asfáltica Tibia es una mezcla asfáltica diseñada para trabajar a temperaturas menores que una mezcla convencional en caliente.

Mientras una mezcla asfáltica tradicional requiere temperaturas altas para mantener el ligante suficientemente fluido, las mezclas tibias utilizan tecnologías especiales que permiten mejorar la trabajabilidad y compactación a temperaturas más bajas.

En Chile, el Manual de Carreteras reconoce las Mezclas Asfálticas Tibias como mezclas que pueden producirse y compactarse con temperaturas entre 15 °C y 30 °C menores que una mezcla convencional equivalente.

Esto significa menos consumo de energía, menos emisiones, menor envejecimiento del asfalto y una ventana de trabajo más amplia.

Figura 1. Comparación conceptual entre mezcla asfáltica convencional en caliente (HMA) y mezcla asfáltica tibia (WMA).

2. ¿Cómo funciona una mezcla tibia con zeolita?

Una de las tecnologías más conocidas para producir mezclas tibias es el uso de zeolita natural o sintética.

La zeolita es un material mineral con agua incorporada en su estructura interna. Cuando se agrega durante la fabricación de la mezcla asfáltica, esa agua se libera gradualmente como vapor al entrar en contacto con el ligante caliente.

Este vapor produce una microespumación controlada del asfalto. En términos prácticos, el ligante aumenta temporalmente su volumen y mejora su capacidad para envolver los áridos, permitiendo una mezcla más trabajable a menor temperatura.

Lo importante es entender que el efecto es físico y temporal. Una vez que la mezcla se enfría, el asfalto recupera su comportamiento normal.

Figura 2. Mecanismo simplificado de microespumación inducida por zeolita sintética.

El efecto de microespumación es temporal y ocurre durante la fabricación y compactación de la mezcla. Una vez enfriado, el ligante recupera su comportamiento habitual.

3. ¿Por qué esta tecnología es importante para Chile?

Chile tiene una geografía especialmente difícil para la pavimentación asfáltica.

No todos los proyectos se ejecutan en condiciones ideales. Muchas obras deben construirse con frío, viento, distancias largas de transporte, ventanas horarias cortas, trabajo nocturno o superficies pequeñas donde el uso de equipos grandes no siempre es posible.

En esas condiciones, una mezcla convencional puede enfriarse demasiado rápido. Cuando eso ocurre, la compactación se vuelve difícil y aumenta el riesgo de obtener un pavimento con menor densidad, mayor permeabilidad y menor vida útil.

Las mezclas tibias ayudan a enfrentar ese problema porque mantienen mejor trabajabilidad durante más tiempo.

3.1 ¿Qué problema resuelven realmente las Mezclas Asfálticas Tibias?

Las Mezclas Asfálticas Tibias no fueron desarrolladas para reemplazar a las mezclas convencionales en todos los casos. Su principal objetivo es resolver situaciones donde la temperatura se transforma en un factor crítico para la construcción.

En muchos proyectos, especialmente en países con geografías complejas como Chile, la mezcla asfáltica puede perder temperatura demasiado rápido durante el transporte, la extensión o la compactación. Cuando esto ocurre, disminuye la trabajabilidad y aumenta el riesgo de no alcanzar la densidad especificada.

Las consecuencias pueden incluir:

• Compactación insuficiente.
• Mayor permeabilidad del pavimento.
• Menor durabilidad.
• Mayor susceptibilidad al daño por agua.
• Incremento de costos asociados a correcciones y mantenimiento.

Las Mezclas Asfálticas Tibias ayudan a reducir estos riesgos porque amplían la ventana útil de compactación y mantienen la trabajabilidad durante más tiempo.

Esto resulta especialmente valioso en situaciones como:

• Caminos cordilleranos y de montaña.
• Faenas mineras alejadas de planta.
• Regiones frías o australes.
• Trabajos nocturnos.
• Estacionamientos, ciclovías y áreas pequeñas.
• Obras con tiempos de intervención limitados.

La tecnología no elimina las restricciones constructivas establecidas por el Manual de Carreteras ni reemplaza el control de calidad. Su principal aporte es entregar mayor flexibilidad operacional para construir pavimentos de mejor calidad cuando las condiciones de terreno son exigentes.

Aplicaciones donde las WMA pueden cambiar las reglas

4.1 Cordillera y caminos de montaña

En zonas de montaña, la pavimentación asfáltica enfrenta bajas temperaturas, viento, cambios térmicos bruscos y, muchas veces, largas distancias entre la planta y el frente de obra.

Las mezclas tibias permiten ampliar la ventana de compactación y reducir el riesgo de que la mezcla llegue demasiado fría al momento de ser extendida.

Aplicaciones posibles:

Conservación vial en temporadas cortas. de medición, control comparativo y evaluación de sectores representativos.

1 Caminos cordilleranos.

2 Accesos mineros en altura.

3 Pasos fronterizos.

4 Caminos industriales expuestos a viento y frío.

Figura 3. Mezclas asfálticas tibias en caminos de montaña: mayor ventana de compactación en clima frío.

4.2 Sur de Chile y Patagonia

En el sur de Chile, la pavimentación se ve limitada por lluvia, humedad, bajas temperaturas y ventanas climáticas breves.

En Magallanes y zonas australes, el viento puede acelerar de forma crítica el enfriamiento de la mezcla.

En estos casos, las mezclas tibias pueden actuar como un “seguro de compactación”: no eliminan la necesidad de controlar clima y calidad, pero entregan más margen para lograr densidades adecuadas.

Aplicaciones posibles:

1. Caminos regionales en el sur.
2. Conservación de rutas en clima frío.
3. Pavimentos urbanos en ciudades australes.
4. Obras en Punta Arenas, Puerto Natales, Coyhaique y zonas similares.

Figura 4. Ventana de compactación ampliada en condiciones climáticas frías

Las mezclas tibias no eliminan las restricciones climáticas establecidas por el Manual de Carreteras. Su principal ventaja es ampliar la ventana de trabajabilidad y compactación cuando las condiciones ambientales son exigentes.

4.3 Estacionamientos, malls y áreas pequeñas

Las mezclas tibias son especialmente interesantes para pavimentaciones pequeñas o confinadas, donde la mezcla convencional puede perder temperatura rápidamente y donde parte del trabajo debe realizarse manualmente.

Esto puede ocurrir en:

1. Estacionamientos pequeños.
2. Segundos pisos de malls.
3. Rampas de acceso.
4. Patios interiores.
5. Zonas de carga y descarga.
6. Áreas con geometría difícil.

En estos casos, la mayor trabajabilidad facilita la extensión, el rastrillado, la terminación manual y la compactación.

Además, al trabajar a menor temperatura, se reducen los humos y se mejora el ambiente de trabajo para los operarios.

Figura 5. Aplicación de Mezclas Asfálticas Tibias (WMA) en espacios reducidos, con control de temperatura y densidad durante la construcción.

Las WMA pueden entregar ventajas significativas en espacios reducidos, donde la pérdida de temperatura, la ejecución manual y las restricciones operacionales suelen dificultar la compactación y terminación de una mezcla convencional.

4.4 Ciclovías y obras urbanas

Las ciclovías, veredas asfálticas, accesos urbanos y pequeñas superficies requieren terminaciones cuidadosas y muchas veces no permiten el uso cómodo de maquinaria pesada.

La WMA puede facilitar la ejecución de estas obras por su mejor trabajabilidad a menor temperatura.

Aplicaciones posibles:

1. Ciclovías urbanas.
2. Pequeños recapados.
3. Accesos a condominios.
4. Zonas peatonales asfaltadas.
5. Reparaciones localizadas.
6. Cruces y empalmes urbanos.

Figura 6. Ciclovías y obras urbanas limpias mediante tecnología WMA.

Las mezclas asfálticas tibias (WMA) permiten mejorar la trabajabilidad, facilitar la compactación y reducir las emisiones durante la construcción de ciclovías, accesos urbanos y áreas confinadas. Estas ventajas son especialmente relevantes en proyectos donde la calidad de terminación, la seguridad de los trabajadores y la rápida habilitación al tránsito son factores críticos.

4.5 Trabajos nocturnos y rápida apertura al tránsito

En muchas obras urbanas, aeroportuarias o industriales, el tiempo disponible para intervenir es limitado. La pavimentación debe ejecutarse de noche y abrirse rápidamente al tránsito.

Las mezclas tibias ayudan porque:

• Se colocan a menor temperatura.
• Pueden alcanzar antes una temperatura segura para apertura.
• Reducen molestias por humo y olores.
• Facilitan la compactación en horarios fríos.

Aplicaciones posibles:

• Reparaciones nocturnas urbanas.
• Cruces de alto tránsito.
• Accesos industriales.
• Estacionamientos comerciales.
• Aeropuertos y zonas de alta disponibilidad.

Reparaciones nocturnas con rápida apertura

Referencias Técnicas

1. Manual de Carreteras de Chile, Volumen 5, especificaciones técnicas para mezclas asfálticas tibias (WMA).
2. European Asphalt Pavement Association (EAPA). Warm Mix Asphalt Technologies and Applications.
3. National Asphalt Pavement Association (NAPA). Warm Mix Asphalt Best Practices.
4. Aspha-Min GmbH. Antecedentes técnicos sobre zeolitas sintéticas para producción de mezclas asfálticas tibias.
5. Literatura técnica internacional sobre reducción de temperatura, compactación y desempeño de mezclas WMA.
6. Antecedentes técnicos recopilados por Asfaltotecnica para evaluación de tecnologías WMA aplicables a Chile y Sudamérica.

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Contacto Técnico

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• Evaluación de factibilidad técnica.
• Revisión de plantas asfálticas.
• Diseño de mezclas.
• Elaboración de especificaciones técnicas.
• Control de calidad.
• Pruebas piloto y validación en terreno.

Sitio web: www.asfaltotecnica.cl

Correo: hriojav@asfaltotecnica.cl

Equipo ChW en campaña de evaluación de suelos en terreno.

En obras viales, caminos mineros, plataformas industriales y proyectos de infraestructura, el control de compactación y la evaluación de capas granulares son actividades esenciales para asegurar el buen comportamiento de una estructura vial.

Tradicionalmente, una parte importante de estos controles se ha realizado mediante equipos nucleares de medición de densidad. Si bien estos equipos han sido ampliamente utilizados por la industria, su operación exige procedimientos especiales, permisos, transporte controlado, almacenamiento seguro, operadores autorizados y medidas de protección radiológica.

Frente a esta realidad, Asfaltotécnica ha desarrollado en Chile el Densímetro para Suelos No Nuclear ChW, una solución tecnológica orientada a la evaluación rápida en terreno de suelos, subrasantes y materiales granulares, sin utilización de fuentes radiactivas.

El ChW nace como una alternativa técnica para apoyar campañas de control, diagnóstico y seguimiento de compactación en terreno, especialmente en obras donde se requiere una medición práctica, rápida y segura.

¿Qué es el Densímetro para Suelos No Nuclear ChW?

El ChW es un equipo de evaluación mecánica no nuclear desarrollado para medir la respuesta dinámica de suelos y capas granulares en terreno.

A diferencia de un densímetro nuclear convencional, el equipo no utiliza material radiactivo. Su principio de trabajo se basa en aplicar una solicitación mecánica controlada sobre el terreno y registrar la respuesta del material evaluado.

Esta respuesta permite obtener un indicador asociado a la condición mecánica del suelo o capa granular, el cual puede ser utilizado en campañas de control comparativo, evaluación de compactación, diagnóstico de uniformidad y seguimiento de sectores críticos.

Desde el punto de vista práctico, el ChW puede entenderse como un densímetro para suelos no nuclear, orientado a apoyar el control técnico de materiales granulares y subrasantes en terreno.

Desarrollo chileno con apoyo de Corfo

El equipo fue desarrollado en Chile en el marco del proyecto Corfo Súmate a Innovar 20SN-129591, como parte de una línea de innovación aplicada a la ingeniería vial y al control de calidad de suelos.

El desarrollo permitió construir y evaluar un prototipo funcional, con validación inicial en laboratorio y pruebas de terreno. El objetivo fue avanzar hacia una tecnología no nuclear capaz de entregar información útil sobre el comportamiento de suelos y materiales granulares en condiciones reales de aplicación.

Este desarrollo forma parte de la línea de trabajo de Asfaltotécnica orientada a crear soluciones simples, aplicables y técnicamente defendibles para problemas reales de terreno.

Aplicaciones principales

El Densímetro para Suelos No Nuclear ChW puede utilizarse en campañas de evaluación y control en:

• subrasantes viales;
• bases y subbases granulares;
• caminos mineros;
• caminos no pavimentados;
• plataformas industriales;
• sectores de relleno compactado;
• obras de urbanización;
• caminos interiores de faenas;
• estudios comparativos de compactación;
• investigación aplicada en suelos y materiales granulares.

Su uso resulta especialmente interesante en proyectos donde se busca reducir la dependencia de equipos nucleares, simplificar la logística de control y disponer de una herramienta rápida para evaluación mecánica en terreno.

Ventajas de una tecnología no nuclear

El uso de una tecnología no nuclear para evaluación de suelos presenta ventajas operacionales relevantes:

• no utiliza fuentes radiactivas;
• no requiere manejo radiológico del equipo;
• reduce riesgos asociados al transporte y almacenamiento de fuentes nucleares;
• facilita campañas rápidas de medición en terreno;
• permite levantar información comparativa en distintos puntos de una obra;
• puede apoyar decisiones de control de calidad y diagnóstico;
• es aplicable a obras viales, mineras e industriales.

El ChW no se presenta como un reemplazo universal de todos los métodos tradicionales, sino como una herramienta técnica complementaria, especialmente útil para campañas de medición, control comparativo y evaluación de sectores representativos.

Evaluación inicial y correlación con densímetro nuclear

Como parte de su validación inicial, el equipo ChW fue comparado con mediciones realizadas mediante densímetro nuclear en distintos tipos de suelo, incluyendo una subrasante fina de baja capacidad de soporte, una grava de mediana compacidad y un material granular de alta densidad.

Los resultados obtenidos mostraron una alta correlación entre el indicador ChW y las mediciones de densidad seca obtenidas con densímetro nuclear, alcanzando un coeficiente de correlación R² = 0,98 y un error promedio estimado de ±83 kg/m³ en los rangos evaluados.

Estos resultados iniciales muestran el potencial del equipo para apoyar la evaluación de suelos y capas granulares en terreno, especialmente cuando se trabaja con materiales previamente caracterizados y dentro de campañas técnicamente controladas.     

Campaña de validación en terreno del equipo ChW sobre suelo granular.

Profundidad efectiva de evaluación

Para efectos prácticos, la profundidad efectiva de evaluación del ChW se considera aproximadamente dentro de la capa superior de 0 a 20 cm, dependiendo del tipo de suelo, condición de humedad, rigidez, grado de compactación y calidad del apoyo del equipo.

Esta profundidad debe entenderse como una respuesta integrada del sistema suelo-equipo y no como una medición puntual a una profundidad fija.

En su validación inicial, las mediciones fueron comparadas con densímetro nuclear en modo de transmisión directa a 20 cm de profundidad, por lo que dicho valor se adopta como referencia práctica inicial para aplicaciones comparativas.

Modalidad de servicio y arriendo operativo controlado

Actualmente, el Densímetro para Suelos No Nuclear ChW se encuentra disponible bajo modalidad de:

• servicio técnico especializado;
• campañas de medición en terreno;
• evaluación comparativa de suelos y capas granulares;
• arriendo operativo controlado;
• apoyo a proyectos de innovación vial, minera o geotécnica.

Por tratarse de una tecnología desarrollada por Asfaltotécnica, su disponibilidad se realiza bajo condiciones controladas, con resguardo técnico del equipo, trazabilidad de uso y acompañamiento profesional.

Una alternativa chilena para el control de suelos

El Densímetro para Suelos No Nuclear ChW representa una línea de innovación desarrollada en Chile para responder a una necesidad concreta de la ingeniería vial: contar con herramientas de terreno más simples, rápidas y seguras para evaluar suelos y capas granulares.

Su aplicación puede ser especialmente valiosa en caminos mineros, obras viales, caminos no pavimentados, plataformas industriales y proyectos donde el control de compactación y la condición mecánica de los materiales resultan críticos para el desempeño de la infraestructura.

Asfaltotécnica pone esta tecnología a disposición de empresas, constructoras, laboratorios, instituciones y mandantes que requieran evaluar suelos y capas granulares mediante una alternativa no nuclear, práctica y desarrollada localmente.

Referencias técnicas

1. Proyecto Corfo Súmate a Innovar 20SN-129591, desarrollo de tecnología no nuclear para evaluación de suelos y capas granulares.
2. Informe de evaluación comparativa del equipo ChW frente a densímetro nuclear, Universidad Autónoma de Chile.
3. Manual de Carreteras de Chile, especificaciones y criterios aplicables a suelos, subrasantes y capas granulares.
4. Antecedentes técnicos internos de Asfaltotécnica sobre desarrollo, validación inicial y aplicación controlada del equipo ChW.

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