PAVIMENTOS

CONCEPTO BASICO DE DISENO DE PAVIMENTO

PAVIMENTOS Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del trnsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente.

CLASIFICACION

Los pavimentos se han clasificado en:

FLEXIBLES

RIGIDOS

Esta distincin obedece al tipo de superficie de rodamiento.

Aunque la principal diferencia se refiere a la forma cmo cada uno trabaja, cmo soporta y distribuye los esfuerzos producidos por las cargas, adems de los materiales que lo conforman.

PAVIMENTO FLEXIBLE O ASFALTICO

Un pavimento flexible clsico esta conformado por una delgada capa de

rodamiento asfltica, la cual se apoya en una base y subbase granulares, las que a su vez descansan sobre la subrasante.

CLASIFICACION

Los pavimentos se han clasificado en:

FLEXIBLES

RIGIDOS

Esta distincin obedece al tipo de superficie de rodamiento.

CLASIFICACION

AUNQUE LA PRINCIPAL DIFERENCIA SE REFIERE A LA FORMA CMO CADA UNO TRABAJA, CMO SOPORTA Y DISTRIBUYE LOS ESFUERZOS PRODUCIDOS POR LAS CARGAS, ADEMS DE LOS MATERIALES QUE LO CONFORMAN.

UN PAVIMENTO FLEXIBLE CLSICO esta conformado

por una delgada capa de rodamiento asfltica, la

cual se apoya en una base y subbase granulares, las

que a su vez descansan sobre la subrasante.

Son conformados por capas cuya calidad es mayor de arriba haca abajo, de esta forma las capas superiores mas resistentes distribuyen las cargas de tal forma que no se exceda la resistencia de ninguna de las capas inferiores ni de la subrasante.

La distribucin de las cargas se logra en funcin del espesor de las capas, en este sentido debe tenerse en cuenta que los materiales granulares tienen baja resistencia y poder de distribucin, si se comparan con materiales cementados.

Existen otros tipos de pavimentos asflticos con base asfltica, los denominados de profundidad plena (full-depth), en los que todas las capas son asflticas y los semi-rgidos, con bases estabilizadas con cal o cemento.

MEZCLAS ASFALTICAS

Una mezcla asfltica esta compuesta de agregados y un ligante asfltico.

La caracterizacin de los materiales se hace de acuerdo a los siguientes parmetros

Mezclas asflticas: Estabilidad y propiedades Marshall

Base y SB granular: Ensayo CBR

Bases cementadas: Compresin a 7 das

Subrasante: Ensayo CBR o Mdulo Resilente (Mr)

PAVIMENTO RIGIDO

Pavimento rgido se compone de losas de concreto hidrulico que en algunas ocasiones presenta un armado de acero.

Apoyado sobre una base o directamente sobre la subrasante.

LOS PAVIMENTOS RGIDOS TRABAJAN EN FORMA DIFERENTE QUE LOS ASFLTICOS

La alta rigidez del concreto de cemento Prtland, hace que sea la losa la que prcticamente absorba los esfuerzos de las cargas y muy poco se trasmite a la subrasante.

Por esta razn, adems de aspectos constructivos y de costos, estos pueden o no tener una base, bien granular o estabilizada.

LOS MATERIALES SE CARACTERIZAN DE ACUERDO A LOS SIGUIENTES ENSAYOS:

o Concreto: Resistencia a flexin (Mdulo de Ruptura, MR)

o Base granular: Ensayo CBR

o Bases cementadas: Compresin a 7 das

o Subrasante: Mdulo de reaccin (k)

DEFINICION Y DESCRIPCION DE

LAS CAPAS DEL PAVIMENTO

SUBRASANTE

SUBBASE GRANULAR

BASE GRANULAR

CAPA DE RODAMIENTO

SE DENOMINA SUBRASANTE AL ESPESOR SUPERFICIAL DE SUELO QUE SIRVE DE FUNDACIN O SOPORTE AL PAVIMENTO.

En todo pavimento, es la subrasante la que finalmente soporta tanto la estructura, como las cargas impuestas.

Alguna definicin de pavimento dice, que el pavimento tiene como funcin principal proteger la subrasante, que es el punto ms dbil del sistema.

SUBBASE GRANULAR Se define como subbase

granular la capa de material granular situada entre la base del firme o base y la explanada.

BASE GRANULAR Esta constituida por

ridos minerales, tiene por finalidad, la de absorber los esfuerzos trasmitidos por las cargas de los vehculos y, adems, repartir uniformemente Estos esfuerzos a la sub - base y por medio de esta al terreno de fundacin.

CAPA DE RODAMIENTO

SU FUNCIN PRIMORDIAL SER PROTEGER LA BASE IMPERMEABILIZANDO LA SUPERFICIE, EVITA QUE SE DESGASTE O SE DESINTEGRE LA BASE A CAUSA DEL TRANSITO DE LOS VEHCULOS.

CONCEPTOS

SUELOS

MATERIALES NO TRATADOS QUE SE ENCUENTRAN EN A SUPERFICIE DE LA VA, BIEN SEA EN EL CORTE O EN LA CAPA SUPERIOR DEL TERRAPLN.

PRESTAMOS

CANTERAS O RIOS

AGREGADOS: Tambin son denominados ridos o inertes.

Pueden ser naturales o artificiales

Es cualquier material inerte y duro, con

partculas o fragmentos gradados, como rocas, material granular o agregado mineral.

Los agregados tpicos incluyen arena, grava, piedra picada, escoria y polvo de roca.

FUENTES DE

AGREGADOS

AGREGADOS NATURALES

AGREGADOS PROCESADOS

AGREGADOS SINTTICOS O

ARTIFICIALES

AGREGADOS NATURALES SON AQUELLOS

QUE SON USADOS EN SU FORMA NATURAL,

CON MUY POCO O NINGN

PROCESAMIENTO.

Agregados procesados son aquellos que han sido

triturados y tamizados antes de ser usados.

AGREGADO GRUESO

SE DEFINE, USUALMENTE,

COMO PARTCULAS DE UN

TAMAO IGUAL O MAYOR QUE

4,76 MM.

MATERIAL QUE PASA POR EL

TAMIZ DE ABERTURA 76,1 MM

(3") Y ES RETENIDO SOBRE EL

TAMIZ # 4

AGREGADO FINO

SE DEFINE COMO

PARTCULAS DE UN TAMAO

MENOR QUE 4,76 MM (N 4)

PERO MAYOR QUE 0.075 MM

(N. 200).

La roca es triturada por tres razones:

Para cambiar la textura

superficial de las

partculas de lisa a

rugosa.

Para cambiar la forma

de la partcula de

redonda a angular.

Para reducir y mejorar la distribucin y el rango (graduacin) de los tamaos de las partculas.

escoria de alto horno

Es una sustancia no

metlica que brota a la

superficie del hierro

fundido durante el

proceso de reduccin.

AGREGADOS SINTTICOS O ARTIFICIALES

No existen en la naturaleza. Ellos son el producto del procesamiento fsico o qumico de materiales.

ENSAYOS DE LABORATORIO

ENSAYOS DE LABORATORIO

SON PRUEBAS REALIZADAS PARA LA DETERMINACIN DE LAS CARACTERSTICAS DE UN SUELO.

ESTOS ENSAYOS SE EJECUTAN SOBRE LAS MUESTRAS PREVIAMENTE OBTENIDAS Y, DEPENDIENDO DEL TIPO DE ENSAYO, SE EXIGEN DISTINTAS CALIDADES DE MUESTRA

INVESTIGAR:

1.-EXPLORACIONES

2.-ENSAYOS DE LABORATORIO:

GRANULOMETRICO LIMITES DE CONSISTENCIA

ENSAYO DE COMPACTACION PROCTOR CONO Y ARENA

DENSIMETRO NUCLEAR CBR

DESGASTE DE LOSD ANGELES

NORMAS COVENIN CARRETERAS

EN LAS NORMAS COVENIN CARRETERAS PREVIAMENTE ENVIADAS, INVESTIGAR: NORMA 11-50 EN GENERAL ESTOS TRABAJOS CONSISTEN EN:

- ESCARIFICACIN

- CONFORMACIN

- COMPACTACIN

TERRAPLEN

ES FUNDAMENTAL QUE EL ESPESOR O PROFUNDIDAD DE LA SUBRASANTE QUE SOPORTAR LOS ESFUERZOS -PRODUCIDOS POR CARGAS- SEA ADECUADAMENTE COMPACTADO COMO MNIMO AL 95 % DE LA DENSIDAD MXIMA SECA (DMS) DETERMINADA MEDIANTE EL ENSAYO PROCTOR.

EN RESUMEN LA ESTRUCTURA DE UN PAVIMENTO ES CONSTITUIDA POR UNA O MAS CAPAS DE DIVERSOS MATERIALES QUE SE APOYAN SOBRE UNA SUBRASANTE DEBIDAMENTE PREPARADA, EN TRMINOS DE CONFORMACIN Y COMPACTACIN.

PRINCIPALES ASPECTOS

Empleo de materiales adecuados y de la mejor calidad existente en el mbito de la obra.

Eliminacin de materia orgnica y otros materiales indeseables.

Compactacin de acuerdo con los requerimientos de proyecto y especificaciones aplicables.

Nivelacin y conformacin de la superficie.

Proveerla de un adecuado y eficiente sistema de drenaje.

EN LAS NORMAS COVENIN CARRETERAS INVESTIGAR LAS NORMA

11.2

LA NORMA CONSIDERA LOS SIGUIENTES TIPOS DE BASES Y

SUBBASES PARA PAVIMENTOS:

BASES Y SUBBASES

11.1 MEZCLAS DE SUELO Y AGREGADO 11.2 GRANZN NATURAL 11.3 GRANZN MEZCLADO 11.4 GRAVA ESTABILIZADA 11.5 PIEDRA PICADA 11.7 SUELO ASFALTO 11.8 SUELO CEMENTO

11.1 MEZCLAS DE SUELO Y AGREGADO Se define Suelos: materiales no tratados

que se encuentran en a superficie de la va, bien sea en el corte o en la capa superior del terrapln.

Agregados: material de

prstamo seleccionado que combinado con el suelo, en proporcion determinada produce una mezcla que satisface los requisitos establecidos.

Se consideran tres tipos:

Tipo 1, cuando el agregado es piedra picada.

Tipo 2, cuando el agregado es grava picada.

Tipo 3, cuando se emplea cualquier otro agregado.

11.2 GRANZN NATURAL

En este caso Granzn Natural se define como: Material natural obtenido de la explotacin de prstamos de ros y/o de prstamos de minas.

En este caso se indican las dos

tipos de Granulometras, Tipo

1 y Tipo 2, con tamao

mximo de 1 y 2

Se indica que el valor CBR

para un material de base

debe ser superior a 80 % para

trfico pesado y 60 % para

trfico liviano.

11.3 GRANZN MEZCLADO

Se define como Granzn Mezclado: Mezcla de Granzn Natural (11.2) y agregado.

Se establecen dos tipos de Granulometras, Tipo 1 y Tipo 2, con tamao mximo de 1 y 2.

Se consideran dos formas de preparacin: Mezcla sobre la va y Mezcla en patios de mezclado.

Se define como Grava Estabilizada: Grava picada y/o piedra picada mezclada con uno o varios de los materiales siguientes: grava sin picar, granzn natural, arena o material llenante, cuya mezcla satisface los requisitos de esta especificacin

11.4 GRAVA ESTABILIZADA

En este caso se consideran Bases constituidas por: Material Integral y Mezcla de Materiales.

Los que se definen como:

MATERIAL INTEGRAL:

MATERIAL QUE SOMETIDO A

PROCESOS DE TRITURACIN Y DE

CERNIDO SATISFACE LOS REQUISITOS

DE ESTA ESPECIFICACIN SIN

REQUERIR MEZCLADO ADICIONAL.

MEZCLA DE MATERIALES:

MATERIAL RESULTANTE DE LA

TRITURACIN, EL CERNIDO Y EL

MEZCLADO EN PROPORCIONES

DETERMINADAS QUE SATISFACE LOS

REQUISITOS DE ESTA

ESPECIFICACIN

En este caso se define como Piedra Picada: Material proveniente de la trituracin de rocas, cantos rodados o piedras.

Tiene diversos tamaos (entre y 3 ).

11.5 PIEDRA PICADA

11.7 SUELO ASFALTO

Consiste en una base o subbase compuesta de suelo(s) mezclado (estabilizado) con material asfltico.

11.8 SUELO CEMENTO

Esta especificacin se refiere a suelos tratados o estabilizados con cemento Prtland.

Se establecen valores de 15 a 28 kg/cm2 de resistencia a compresin a los 7 das.

Combinacin de distintos tamaos de piedra, intermedio y fino, los cuales varan localmente y son obtenidos de canteras, ros o minas.

CAP. 12 PAVIMENTOS ASFALTICOS

EL LIGANTE ASFLTICO

puede ser: cemento asfltico, o asfaltos lquidos, bien emulsiones o diluidos (RC-250).

El asfalto es el resultado del proceso de destilacion del petroleo,que al refinar la mayor parte de la fraccion se obtiene el cemento asfaltico.

Existen diferentes tipos de mezclas asflticas, TANTO EN CALIENTE COMO EN FRO.

Las mezclas en caliente son producidas generalmente en planta.

Mezclas En Caliente

Existen diferentes tipos de mezclas asflticas, tanto en caliente como en fro.

Las mezclas en fro pueden lograrse en patios de mezclado, sobre la propia va en planta.

Mezclas En Frio

CAP 13. PAVIMENTOS DE CONCRETO DE CEMENTO

ES LA MEZCLA CONSTITUDA POR CEMENTO, AGREGADOS INERTES (FINOS

Y GRUESOS) Y AGUA EN PROPORCIONES ADECUADAS PARA QUE SE

OBTENGAN LAS RESISTENCIAS ADECUADAS (NVC 337)