Tipos y materiales de firmes para pavimentos: características, ventajas y dimensionamiento

Tipos de firmes y sus características

Firme flexible (capa de base granular + capa de rodadura)

Capa de rodadura: espesor menor de 6 cm; esta capa no tiene función resistente. Las tensiones recibidas que sean relativamente elevadas pueden provocar deformaciones importantes en la superficie, que se agravan aún más con la entrada de agua.

Ventajas:

• Economía
• Fácil construcción
• Fácil reparación

Inconvenientes:

• Muy deformables
• Frecuentes reparaciones
• Problemas con mezclas bituminosas en caliente

Firme semiflexible (capa de base granular + MB)

MB: mezcla bituminosa

Formado por MB apoyadas sobre capas granulares. Las MB trabajan a flexión y absorben gran parte de las tensiones. Espesor de MB superior a 15 cm; la función principal de las capas granulares es formar un apoyo homogéneo. El comportamiento intermedio da lugar a abundantes fallos en las mezclas, y se reblandece por la entrada de agua.

Ventajas:

• Se adapta a deformaciones del soporte
• Impermeabilizan el cimiento
• Fácil construcción y conservación
• Pocas limitaciones a la hora de ponerlo en obra

Inconvenientes:

• Coste superior y menor capacidad de soporte que las semirrígidas
• Espesores de 8-10 cm prohibidos

Firme semirrígido (MB + una o varias capas con conglomerantes)

La capa de conglomerante tiene un papel estructural; las cargas transmitidas al cimiento son muy pequeñas. Aguantan bien los tráficos pesados. Tienen buen comportamiento debido a una dosificación ajustada y a una cuidadosa fabricación y puesta en obra. Si están bien diseñados, construidos y conservados, tienen una vida de servicio superior a los firmes semiflexibles.

Ventajas:

• Gran capacidad de soporte
• Se pueden emplear materiales de menor calidad

Inconvenientes:

• Conservación frecuente
• No garantizan impermeabilidad
• No se pueden emplear en capas de espesor menor de 15 cm
• Sensibles a errores de dosificación o puesta en obra

Firme rígido

Firme rígido.

Materiales de los firmes

MB sobre capa granular, MB sobre suelo-cemento, MB sobre grava-cemento construida sobre suelo-cemento, pavimento de hormigón.

Designación de los firmes

La designación: la primera cifra (si son 3 cifras) o las dos primeras (si son 4 cifras) indican la categoría del tráfico desde T00 a T42; la penúltima es la categoría de explanada, desde E1 a E3; la última se refiere al tipo de firme:

• 1. MB sobre capa granular
• 2. MB sobre suelo-cemento
• 3. MB sobre grava-cemento construida sobre suelo-cemento
• 4. Pavimento de hormigón

Zahorra y macadam

Zahorra natural: material granular de granulometría continua, compuesto por áridos no triturados, suelos granulares o mezcla de ambos.

Zahorra artificial: material granular de granulometría continua, formado por áridos machacados completa o parcialmente.

Macadam: material granular de granulometría discontinua, formado por árido grueso de machaqueo que tiene una granulometría muy uniforme y de alta calidad con recebo de arena.

Mezclas cementadas

Suelo-cemento: 4-6 % de cemento, resistencias de 2-4 MPa.

Grava-cemento: 3-6 % de cemento, resistencias de 4,5-8 MPa.

Ensayos

Ensayo de densidad in situ, permeabilidad, carga con placa.

Dimensionamiento de firmes

El dimensionamiento de firmes es la determinación de los espesores de las distintas capas una vez definidas las características de los materiales que las componen.