INTRODUCCION A LOS PAVIMENTOSINTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS

Capítulo Primero

EXPOSITOR: ING. NÉSTOR HUAMÁN GUERRERO

IMPORTANCIA CONCEPTUAL

ENTIDAD…….?CONTRATISTA…..?NINGUNO………..?

RESPONSABLES ………… ?

CONFERENCIA ESPECIAL

EXPOSITOR : ING. NÉSTOR HUAMÁN GUERRERO

Lima, Marzo del 2007

“ “ RETOS DEL RETOS DEL INGENIERO CIVIL”INGENIERO CIVIL”

EL INGENIERO CIVILEL INGENIERO CIVIL ¿Quiénes somos?¿Quiénes somos?

¿Dónde Estamos?¿Dónde Estamos?

¿Qué Hacemos?¿Qué Hacemos?

¿Qué podemos Hacer?¿Qué podemos Hacer?

¿Cómo mejorar...?¿Cómo mejorar...?

¿QUE ES? Proceso Histórico

”Guerra Fría” entre Potencias Posicionamiento de Mercados.

*2da Guerra Mundial*El comunismo

TIPOS PAISES (2)

Capitalistas Tercermundistas

IMPACTO Apertura del Mercado (Competencia) Innovación Tecnológica Preocupación por acumular mayor riqueza Baja remunerativa del sector obrero Eficiencia.

Actualización de Conocimientos Especialización (Cod. Etica) Integración (Fortalecer) Ser Competitivos

CAMBIO DE ACTITUD!

CALIDADTOTAL

ROMPER PARADIGMAS

(ESQUEMAS)

ANTIDOTORECETAOBJETIVO/

SOLUCION

CERT

IFICAC

ION

¿Que..........Hacer?

VALORES MORALES(ETICA)

OBRASPRIVADAS

ProyectosObrasSupervisión

DocenteConsultor ExternoRevisor MunicipalPerito JudicialValuacionesConciliadorArbitroRepresentaciones Importantes

OTRASACTIVIDADES

GerenteEmbajadorMinistroPresidente Estar al servicio de la Sociedad

Autorizar solo documentos idóneosDefender Integridad, Honor y Dignidad ProfesionalVelar por la seguridad de la vida, salud, propiedad.Propiciar desempeño de Ingenieros Peruanos Relaciones Humanas (solidaridad)Evitar se cometan injusticias contra otros ingenierosSer InstitucionalistaActualizar Conocimientos

INGENIERO CIVIL

OBRASESTATALES

DESEMPEÑO (MISTICA, ORGULLO)

HIMNO DE LA UNIVERSIDAD

INTRODUCCION A LOS PAVIMENTOSINTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS

DEFINICION: DEFINICION: ESTRUCTURAESTRUCTURA

Descansa sobre el Terreno de Fundación (subrasante para algunos autores).Descansa sobre el Terreno de Fundación (subrasante para algunos autores).

Conformado por Capas de materiales de diferentes calidades y espesores Conformado por Capas de materiales de diferentes calidades y espesores están dados de acuerdo a su Diseñoestán dados de acuerdo a su Diseño

Construido para soportar Cargas Estáticas y Móviles por un Tiempo Construido para soportar Cargas Estáticas y Móviles por un Tiempo Determinado. Pueden serDeterminado. Pueden ser::

- - Por la Calidad de Materiales EmpleadosPor la Calidad de Materiales Empleados

•. Afirmados

*. Cemento Pórtland * Cementos Asfálticos.

(Losas) (Carpetas)

•Empedrados •Estabilizados

Por su Vida Útil:Por su Vida Útil: Por la distribución de cargas al terrenoPor la distribución de cargas al terrenoTemporales Temporales RígidosRígidosDefinitivosDefinitivos FlexiblesFlexibles

Por su Estructura:Por su Estructura: Por el Tránsito a Soportar o Uso:Por el Tránsito a Soportar o Uso:SimplesSimples UrbanosUrbanos PuertosPuertosReforzadosReforzados CarreterasCarreteras DeportivosDeportivosPrereforzadosPrereforzados AeropuertosAeropuertos IndustrialesIndustriales

TrochasTrochas

Deportivos

De Aeropuertos

De carreteras

Caminos Rurales

CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

PAVIMENTOS ASFALTICOSPAVIMENTOS ASFALTICOS.-.- Tienen una base flexible o semirígida sobre Tienen una base flexible o semirígida sobre la cual se ha construido una capa de rodamiento formada por una mezcla la cual se ha construido una capa de rodamiento formada por una mezcla bituminosa de material granular y algún ligante asfáltico.bituminosa de material granular y algún ligante asfáltico.

PAVIMENTOS HIDRAULICOS . PAVIMENTOS HIDRAULICOS . -- Aquellos en los cuales la capa de Aquellos en los cuales la capa de rodamiento esta formada por una losa de Concreto de Cemento Pórtland rodamiento esta formada por una losa de Concreto de Cemento Pórtland con o sin armadura de fierro. En caso necesario pueden llevar una carpeta con o sin armadura de fierro. En caso necesario pueden llevar una carpeta de desgaste formada por una mezcla bituminosa (mixto).de desgaste formada por una mezcla bituminosa (mixto).

PAVIMENTOS ESPECIALESPAVIMENTOS ESPECIALES.-.- Cualquier otro tipo de pavimento diferente a Cualquier otro tipo de pavimento diferente a los 2 anteriores; pueden ser de :los 2 anteriores; pueden ser de :

*TERRACERIA*TERRACERIA * REVESTIDOS* REVESTIDOS * EMPEDRADOS * EMPEDRADOS * ARTICULADOS * ARTICULADOS * RIGIDOS REFORZADOS* RIGIDOS REFORZADOS * RIGIDOS PREESFORZADOS* RIGIDOS PREESFORZADOS

               ECONÓMICASECONÓMICAS

                  SOCIALESSOCIALES

                  POLÍTICASPOLÍTICAS

• MOTIVACIONES

CONFORMACION DE UN PAVIMENTO ASFALTICOCONFORMACION DE UN PAVIMENTO ASFALTICO    TERRENO DE FUNDACIÓN.-TERRENO DE FUNDACIÓN.- Sirve de fundación al pavimento después de Sirve de fundación al pavimento después de

terminado el movimiento de tierras y una vez compactado tiene las terminado el movimiento de tierras y una vez compactado tiene las secciones transversales y pendientes especificadas en el proyecto secciones transversales y pendientes especificadas en el proyecto (algunos autores le llaman subrasante).(algunos autores le llaman subrasante).

   SUPERFICIE SUBRASANTE.-SUPERFICIE SUBRASANTE.- Corresponde a la parte superior del terreno Corresponde a la parte superior del terreno

de fundación de fundación    SUB-BASE.-SUB-BASE.- Capa de material pétreo, mezcla de suelo, cemento, mezcla Capa de material pétreo, mezcla de suelo, cemento, mezcla

bituminosa o piedra tratada que se coloca sobre el terreno de fundación.bituminosa o piedra tratada que se coloca sobre el terreno de fundación.    BASE.-BASE.- Capa de material pétreo, mezcla de suelo, cemento, mezcla Capa de material pétreo, mezcla de suelo, cemento, mezcla

bituminosa o piedra tratada que se coloca sobre la sub-base.bituminosa o piedra tratada que se coloca sobre la sub-base.    CAPA DE RODAMIENTO.-CAPA DE RODAMIENTO.- Capa que se coloca sobre la base y esta Capa que se coloca sobre la base y esta

formada por una mezcla bituminosa.formada por una mezcla bituminosa.   

SECCIONES DE PAVIMENTOS ASFALTICOS:SECCIONES DE PAVIMENTOS ASFALTICOS:

PAVIMENTO ASFALTICO EN TODO SU ESPESOR

PAVIMENTO ASFALTICO CON BASE GRANULAR

CONCRETO ASFALTICO SUPERFICIAL

CONCRETO ASFALTICO O BASE CON ASFALTO EMULSIONADO

EcEt

SUBRASANTE

CONCRETO ASFALTICO SUPERFICIAL

CONCRETO ASFALTICO O BASE CON ASFALTO EMULSIONADO

BASE GRANULAR

SUBRASANTEPavimentos de Concreto Asfáltico en Todo su Espesor y Base con AsfaltoEmulsificado Pavimentos con Base Granular

Ubicación de las deformaciones consideradas en el procedimiento de diseño

Fig.3

CARPETA DE DESGASTE O SELLOCARPETA DE DESGASTE O SELLO

Se coloca sobre la capa de rodamiento para impermeabilizarla del Se coloca sobre la capa de rodamiento para impermeabilizarla del agua y protegerla de la acción abrasiva de las ruedas de los agua y protegerla de la acción abrasiva de las ruedas de los vehículos normalmente se prepara con un mortero bituminoso vehículos normalmente se prepara con un mortero bituminoso (arena y ligante). (arena y ligante).

Algunas veces sobre esta carpeta se coloca una película de Algunas veces sobre esta carpeta se coloca una película de

arena o piedra picada menuda.arena o piedra picada menuda.

   SUPERFICIE RASANTESUPERFICIE RASANTE.-.- Superficie sobre la cual discurre el Superficie sobre la cual discurre el

tránsito de los vehículos motorizados.tránsito de los vehículos motorizados.

Las diferentes capas de un pavimento, así como sus Las diferentes capas de un pavimento, así como sus espesores se diseñan de acuerdo a las capacidad soporte del espesores se diseñan de acuerdo a las capacidad soporte del terreno de fundación, de la calidad del material a usarse, del terreno de fundación, de la calidad del material a usarse, del tipo de pavimento, intensidad de transito, carga de diseño, etc.tipo de pavimento, intensidad de transito, carga de diseño, etc.

CARACTERÍSTICAS DE UN BUEN PAVIMENTOCARACTERÍSTICAS DE UN BUEN PAVIMENTO.-.-a)a) Debe ser resistente a las cargas, ya que de lo contrario losDebe ser resistente a las cargas, ya que de lo contrario los esfuerzosesfuerzos

verticales y horizontalesverticales y horizontales producen fallas de hundimiento y deterioros producen fallas de hundimiento y deterioros superficiales.superficiales.

b)b) Debe proporcionarnos una circulaciónDebe proporcionarnos una circulación cómoda, eficiente y económicacómoda, eficiente y económica..

c)c) En zonas lluviosas debe tener un drenaje adecuado de tal forma que En zonas lluviosas debe tener un drenaje adecuado de tal forma que la transitabilidad seala transitabilidad sea permanente y segura.permanente y segura.

d)d) Debe ser impermeableDebe ser impermeable y evitar la acción del agua sobre el terreno de y evitar la acción del agua sobre el terreno de fundación.fundación.

e)e) En lo posible debeEn lo posible debe ser indeformableser indeformable, , aceptándose solo en pequeña aceptándose solo en pequeña magnitud de tal manera que no corra riesgo de deterioro.magnitud de tal manera que no corra riesgo de deterioro.

f)f) Debe serDebe ser liso y duroliso y duro a fin que no obstaculice el avance de la rueda, a fin que no obstaculice el avance de la rueda, evitando así al motor del vehículo mayores esfuerzos (potencia).evitando así al motor del vehículo mayores esfuerzos (potencia).

ESFUERZOS QUE SE PRODUCEN EN EL ESFUERZOS QUE SE PRODUCEN EN EL PAVIMENTO PAVIMENTO

VERTICALES Ó COMPRESIONALESVERTICALES Ó COMPRESIONALES HORIZONTALES O TENSIONALES HORIZONTALES O TENSIONALES

La estructura del pavimento esta conformada por capas, que son La estructura del pavimento esta conformada por capas, que son de material escogido y que tienen por finalidad proporcionar al de material escogido y que tienen por finalidad proporcionar al camino un adecuado elemento de soporte a la acción de las cargas camino un adecuado elemento de soporte a la acción de las cargas provenientes de la circulación de vehículos de tal manera que al provenientes de la circulación de vehículos de tal manera que al terreno de fundación seterreno de fundación se transmita una presión vertical y un esfuerzo transmita una presión vertical y un esfuerzo de corte aceptables.de corte aceptables.

   Como es sabido cuando se diseña un pavimento asfáltico sus Como es sabido cuando se diseña un pavimento asfáltico sus

espesores deben satisfacer la exigencia delespesores deben satisfacer la exigencia del esfuerzo vertical de esfuerzo vertical de compresión en la superficie de las subrasante y el esfuerzo de compresión en la superficie de las subrasante y el esfuerzo de tensión horizontal sobre el lado de la capa inferior del asfalto.tensión horizontal sobre el lado de la capa inferior del asfalto.

CARGA, W

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

SUBRASANTE

COMPRESION TENSION

EL PAVIMENTO COM O ESTRUCTURALA DEFLEXION DEL PAVIMENTO TRAE CONSIGO ESFUERZOS DE COMPRESION Y TENSION.

Fig.2

CARGA, W

SIN ESCALA

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

SUBRASANTE

P1

DISTRIBUCION DE LA PRESION DEL NEUMATICO A TRAVES DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

Po

P1

Fig.1

(a) (b)

TECNOLOGÍA DE PUNTA

REOLOGÍA DEL ASFALTO

ASFALTOS MO0DIFICADOS CON POLÍMEROS

ASFALTOS MODIFICADOS CON CAUCHO

EL PROGRAMA SHRT Y EL SISTEMA SUPERPAVE

DISEÑO EMPÍRICO MECANÍSTICO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

MEZCLAS DRENANTES

MEZCLAS SMA

MICROPAVIMENTOS

LIGANTES ASFÁLTICOSLIGANTES ASFÁLTICOS CEMENTOS ASFÁLTICOS DE PETRÓLEO - CEMENTOS ASFÁLTICOS DE PETRÓLEO -

CAP - PEN ( PAPÁ ) CAP - PEN ( PAPÁ )

ASFALTOS DILUIDOS, RECORTADOS O CUT ASFALTOS DILUIDOS, RECORTADOS O CUT BACKSBACKS

EMULSIONES ASFÁLTICASEMULSIONES ASFÁLTICAS

ASFALTOS MODIFICADOSASFALTOS MODIFICADOS

REOLÓGÍA DEL ASFALTOREOLÓGÍA DEL ASFALTO

REOLOGÍA: REOLOGÍA: CIENCIA DE LA DEFORMACIÓN Y EL FLUJO DE MATERIALES CIENCIA DE LA DEFORMACIÓN Y EL FLUJO DE MATERIALES BAJO UNA FUERZA EXTERNA BAJO UNA FUERZA EXTERNA

DESCRIBE Y CARACTERIZA COMPLETAMENTE LAS PROPIEDADES DESCRIBE Y CARACTERIZA COMPLETAMENTE LAS PROPIEDADES VISCOELÁSTICAS DEL ASFALTO EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA VISCOELÁSTICAS DEL ASFALTO EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA Y EL TIEMPO DE CARGA.Y EL TIEMPO DE CARGA.

VISCOSIDAD Y PENETRACIÓN NO SON SUFICIENTES. VISCOSIDAD Y PENETRACIÓN NO SON SUFICIENTES.

¡ CUANDO Y HASTA DONDE SE DEFORMA !¡ CUANDO Y HASTA DONDE SE DEFORMA ! ¡ CUANDO Y EN QUE MOMENTO FLUYE !¡ CUANDO Y EN QUE MOMENTO FLUYE !

INFORMACIÓN OBTENIDA A TRAVÉS DEL REÓMETRO DE CORTE INFORMACIÓN OBTENIDA A TRAVÉS DEL REÓMETRO DE CORTE DINÁMICO. ABARCA LAS PROPIEDADES VISCOELÁSTICAS DEL DINÁMICO. ABARCA LAS PROPIEDADES VISCOELÁSTICAS DEL ASFALTO. PARÁMETROS REOLÓGICOS: ASFALTO. PARÁMETROS REOLÓGICOS: MÓDULO COMPLEJO (G*) Y EL MÓDULO COMPLEJO (G*) Y EL ANGULO DE FASE (ANGULO DE FASE (δδ ). ).

Imprimación Asfáltica: Emulsión Asfáltica.Imprimación Asfáltica: Emulsión Asfáltica.

Planta Asfáltica Caliente (Vista Lateral).Planta Asfáltica Caliente (Vista Lateral).

Instalación de Sensores Eléctronicos para Nivel de Carpeta.Instalación de Sensores Eléctronicos para Nivel de Carpeta.

Compactación de la Carpeta Asfáltica.Compactación de la Carpeta Asfáltica.

CEMENTOS CEMENTOS ASFALTICOS ASFALTICOS MODIFICADOS MODIFICADOS

:EXPOSITOR: ING. NESTOR HUAMAN GUERRERO

P E R Ú

MODULO IV

PREOCUPACION MUNDIAL POR DISEÑAR PREOCUPACION MUNDIAL POR DISEÑAR MEZCLAS ASFALTICAS MODIFICADAS CON MEZCLAS ASFALTICAS MODIFICADAS CON POLIMEROSPOLIMEROS

HACE 50 AÑOSHACE 50 AÑOS

EXPERIENCIAS EN EL MUNDO

COMPORTAMIENTO DEL ASFALTO DE ACUERDO AL CLIMA

DIFERENTES TIPOS DE CLIMAS EN EL MUNDO

PROBLEMA: SUCEPTIBILIDAD TERMICA DE LOS ASFALTOS

PROGRAMA ESTRATEGICO DE PROGRAMA ESTRATEGICO DE INVESTIGACIÓN DE CARRETERAS – EEUUINVESTIGACIÓN DE CARRETERAS – EEUU SHRPSHRP SSTRATEGIC TRATEGIC HHIGHWAYS IGHWAYS R RESEARCH PROGRAMESEARCH PROGRAM..

SISTEMA SUPERPAVESISTEMA SUPERPAVESUSUPERIOR PERIOR PERPERFORMING ASPHALT FORMING ASPHALT PAVE PAVEMENTSMENTSDESEMPEÑO SUPERIOR DE LOS PAVIMENTOS DESEMPEÑO SUPERIOR DE LOS PAVIMENTOS ASFALTICOS ASFALTICOS

Equipos para Diseño “SUPERPAVE”Equipos para Diseño “SUPERPAVE”

II SIMPOSIO IBEROAMERICANOII SIMPOSIO ECUATORIANO DE INGENIERÍA

DE PAVIMENTOS - QUITO - ECUADOR

ING. NÉSTOR HUAMÁN GUERRERO LIMA – PERÚ UNIVERSIDAD RICARDO PALMA

DISEÑO DE

ENSAYO PERUANO

QUITO, 27 DE JULIO DEL 2006

EL GRAN PROBLEMA

PAVIMENTO CON MEZCLA ASFÁLTICA CONVENCIONAL

¿ CÓMO SOLUCIONAR ?

LLUVIAS TORRENCIALES

CARPETAS CON Y SIN MEZCLAS DRENANTES

TRAMO EXPERIMENTAL TEMUCO – CHOL CHOL ( CHILE)TRAMO EXPERIMENTAL TEMUCO – CHOL CHOL ( CHILE)

RECOMENDACIÓN DEL MÓDULO

PRESERVACION EFICIENTE

NO ESPEREMOS QUE SEA DEMASIADO TARDE,

IMPLEMENTEMOS MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS DE

INMEDIATO

FOVIAL EL SALVADOR

ADEMÁS…….. OTROS FACTORES INTERVIENEN EN ADEMÁS…….. OTROS FACTORES INTERVIENEN EN LA PERFORMANCE DE LOS PAVIMENTOS LA PERFORMANCE DE LOS PAVIMENTOS ASFALTICOS ASFALTICOS

ClimateClimate TrafficTrafficTIEMPO DE CARGATIEMPO DE CARGA

MaterialMaterialPropertiesProperties

Pavement Pavement StructureStructure

Pavement Pavement conditioncondition

EL PROYECTO ES INTEGRAL

• 1) “CARRETERAS, CALLES Y AEROPISTAS”• RAUL VALLE RODAS - MÉJICO

• 2) “PAVIMENTOS ASFALTICOS” – Manual Básico• ING. NESTOR HUAMAN GUERRERO - PERÚ.

• 3) “MANUAL BÁSICO DE EMULSIONES ASFÁLTICAS”• INSTITUTO DEL ASFALTO – MANUAL SERIES # 19 (MS - 19) - EEUU

• 4) “DISEÑO DE MEZCLAS ASFALTICAS EN CALIENTE” INSTITUTO DEL ASFALTO –MANUAL SERIES # 22 (MS - 22) - EEUU

• 5) DISEÑO DE ESPESORES : “PAVIMENTOS ASFALTICOS PARA• CALLES Y CARRETERAS” • INSTITUTO DEL ASFALTO - MANUAL SERIES # 1 (MS - 1) - EEUU

• 6) “DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE PAVIMENTOS” • GUIA AASHTO 1993 - EEUU

• 7) “ DISEÑO RACIONAL DE PAVIMENTOS”• FREDY ALBERTO REYES LIZCANO - COLOMBIA

• 8) ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES PARA CONSTRUCCION DE CARRETERAS EG-2000/MTC – PERÚ

• 10) MANUAL DE ENSAYOS DE MATERIALES PARA CARRETERAS EM-2000/MTC

• 9) CONGRESOS GEOTECNIA, CARRETERAS Y PAVIMENTOS, REVISTAS ESPECIALIZADAS, • TESIS DE GRADO, PAGINAS WEBB INTERNET, ETC.

BIBLIOGRAFIA