Embed Size (px)
DESCRIPTION
Curso básico de Diseño de Pavimentos elaborado por Fernando Sanchez Sabogal, Ingeniero Civil. Éste curso es un paso a paso del diseño de pavimentos siguiendo los métodos más utilizados en éste campo.
Citation preview
CONSTRUCCIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONTENIDO
Explanación
Procesamiento de agregados pétreos
Construcción de capas granulares
Tratamiento de suelos con cal
Construcción de bases estabilizadas con cemento
Construcción de bases estabilizadas con emulsión
Construcción de bases estabilizadas con asfalto
espumado
CONTENIDO
(continuación)
Construcción de capas de rodadura
Construcción de tratamiento superficial
Construcción de lechadas asfálticas y de
microaglomerados en frío
Construcción de capas de mezcla densa en frío
Construcción de capas de mezcla abierta en frío
Construcción de capas de mezcla en caliente
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EXPLANACIÓN
EXPLANACIÓN
DEFINICIÓN
Movimiento de tierras necesario para obtener una
plataforma uniforme sobre la cual se construye el
pavimento
EXPLANACIÓN
DESMONTE Y LIMPIEZA
Retiro de rastrojo, maleza, bosque, pastos, escombros, etc,
en las áreas que van a ser ocupadas por el proyecto vial, de
manera que el terreno quede limpio y libre de vegetación y
su superficie resulte apta para el inicio de los trabajos
subsiguientes
EXPLANACIÓN
DESCAPOTE
Excavación y remoción de la capa vegetal en el área
donde se deban realizar las excavaciones de la
explanación y los rellenos
EXPLANACIÓN
EXCAVACIONES
Remoción mecánica de los materiales que requieran
este tratamiento para conformar la sección vial, según lo
indican los planos del proyecto
Terreno natural
Proyecto
EXPLANACIÓN
EXCAVACIÓN EN ROCA
Perforación de barrenosIntroducción de la carga
EXPLANACIÓN
Voladura
EXCAVACIÓN EN ROCA
Talud precortado
EXPLANACIÓN
EXCAVACIÓN EN MATERIAL COMÚN
CONSTRUCCIÓN DE TERRAPLENES
EXPLANACIÓN
Colocación y compactación en capas, de suelos
apropiados para conformar la sección vial, según lo
indican los planos del proyecto
Terreno natural
Proyecto
EXPLANACIÓN
CONSTRUCCIÓN DE TERRAPLENES
EXPLANACIÓN
CONSTRUCCIÓN DE PEDRAPLENES
Colocación, extensión y compactación de capas
constituidas por fragmentos de roca, para conformar la
sección vial, según lo indican los planos del proyecto
PREPARACIÓN DE LA SUBRASANTE
EXPLANACIÓN
La subrasante es la capa superior de la explanación
(generalmente en espesor de 300 mm) sobre la cual se
construye el pavimento
COMPACTACIÓN DE LA SUBRASANTE
EXPLANACIÓN
EQUIPOS DE COMPACTACIÓN RECOMENDADOS
(ARRB TRANSPORT RESEARCH)
EXPLANACIÓN
SUBRASANTE COMPACTADA Y CONFORMADA
EXPLANACIÓN
Aspecto general Verificación de la densidad
EMPLEO DE GEOTEXTILES PARA SEPARACIÓN
EXPLANACIÓN
Sobre subrasantes blandas y finas se suelen colocar
geotextiles para impedir que el suelo contamine las
capas granulares del pavimento
EMPLEO DE GEOMALLAS PARA REFUERZO
EXPLANACIÓN
Cuando se desea reducir la magnitud de los esfuerzos
verticales sobre la subrasante, una opción consiste en la
colocación de geomallas
EFECTO DE LA GEOMALLA SOBRE EL SUELO DE
SUBRASANTE
EXPLANACIÓN
COLOCACIÓN DE EMPALIZADAS SOBRE
SUBRASANTES BLANDAS
EXPLANACIÓN
Técnica constructiva antigua, que se aplica cuando no se
dispone de geosintéticos
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
PROCESAMIENTO
DE AGREGADOS
PÉTREOS
FUENTES DE MATERIALES
Los materiales pétreos para la construcción de pavimentos
provienen de dos fuentes típicas de aprovisionamiento:
—Formaciones masivas de roca, llamadas canteras
—Depósitos aluviales, constituidos por sedimentos que han
sido arrastrados por el agua a lo largo del curso de los ríos
Cantera Depósito aluvial
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
VOLADURA DEL MATERIAL DE CANTERA
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
CARGUE Y TRANSPORTE DEL MATERIAL DE LA
CANTERA A LA PLANTA DE PROCESAMIENTO
ESQUEMA DEL SISTEMA DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
PLANTA DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
PLANTA DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
EQUIPOS DE TRITURACIÓN
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
MANDÍBULAS
Consisten en una cámara dentro de la cual se introduce las
piedras a triturar, las cuales son obligadas a pasar entre 2
mandíbulas que las reducen al tamaño deseado. Normalmente
un mandíbula es fija y la otra es movida oscilatoriamente por
una excéntrica
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
EQUIPOS DE TRITURACIÓN
CONO
Constan de un cono con un movimiento excéntrico dentro
de una cámara. La graduación del tamaño de salida se logra
separando más o menos el cono de la cámara
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
EQUIPOS DE TRITURACIÓN
IMPACTO
Eje verticalEje horizontal
Constan de una cámara metálica en cuyo interior giran unos
martillos. La piedra, que entra por gravedad, es golpeada por
los martillos y lanzada contra la cámara que tiene placas o
barras rompedoras
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
EQUIPOS DE TRITURACIÓN
RODILLOS
Consisten en dos cilindros colocados a corta distancia que
giran en sentido contrario, triturando las partículas al pasar
entre ellos
UNIDAD DE CLASIFICACIÓN
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
Tiene por finalidad separar el material en diferentes tamaños
y está constituida por cribas planas (tamices) horizontales o
con una leve inclinación, colocadas dentro de un bastidor y a
las cuales se imprime un movimiento vibratorio
UNIDADES DE TRITURACIÓN Y CLASIFICACIÓN
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
TRITURADORA
PRIMARIA
TRITURADORA
SECUNDARIA Y
UNIDAD DE
CLASIFICACIÓN
Mandíbulas
Rodillos Unidad de clasificación
EQUIPO DE LAVADO
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
Tiene por finalidad eliminar material fino (tierra o arcilla)
que afecta de manera inconveniente la adherencia del ligante
en las mezclas asfálticas y la resistencia en las hidráulicas
Suele ir instalado dentro de la clasificadora, aunque también
puede ser una unidad independiente donde el material es
dirigido en dirección opuesta a la corriente de agua
BANDAS TRANSPORTADORAS
PROCESAMIENTO DE AGREGADOS PÉTREOS
Efectúan el movimiento de los materiales triturados y
tamizados dentro de la planta
Están conformadas por una correa sin fin que se mueve
apoyada en dos tambores extremos (rotor y tensor) y en una
serie de rodillos intermedios
Bandas transportadoras
Acopios
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN
DE CAPAS
GRANULARES
CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Cargue y transporte de los agregados a la vía
Colocación de los materiales en la vía
Extensión del material, eventual humedecimiento y
mezclado homogéneo
Extensión del material mezclado en ancho y espesor
apropiados
Compactación y perfilado de la capa
CARGUE Y PESAJE DE LOS AGREGADOS EN LA PLANTA
CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
TRANSPORTE DEL AGREGADO PROCESADO AL SITIO
DE LAS OBRAS
CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
COLOCACIÓN DE LOS AGREGADOS
SOBRE LA SUPERFICIE DE LA VÍA
CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
Las volquetas vierten los agregados sobre la vía a
separaciones adecuadas según el ancho de banca y el
espesor compacto por construir, de manera de optimizar el
rendimiento de los equipos de extensión
EXTENSIÓN Y HOMOGENIZACIÓN DE LOS
AGREGADOS
CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
La motoniveladora distribuye los agregados sobre la
superficie y los mezcla de manera que el material resulte
homogéneo y con la granulometría exigida
HUMEDECIMIENTO
CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
Se aplican los riegos de agua necesarios para suministrar
a los agregados la humedad óptima para su compactación
MEZCLADO HOMOGÉNEO Y EXTENSIÓN DEL MATERIAL
CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
La motoniveladora realiza un mezclado homogéneo de los
agregados con el agua y los extiende en el ancho y el espesor
previstos en el diseño
CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
COMPACTACIÓN Y PERFILADO
Una vez homogeneizado y humedecido el material, se
compacta hasta alcanzar los umbrales de densidad exigidos por
las especificaciones de construcción
Finalmente, la capa se conforma con la sección transversal
del proyecto y se realiza una compactación final
CONSTRUCCIÓN DE CAPAS GRANULARES
REFUERZO DE LA BASE GRANULAR
En algunos proyectos se emplean geomallas y geotextiles
de alto módulo para incrementar la capacidad estructural de
los pavimentos flexibles
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTO DE
SUELOS CON CAL
PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO
Escarificado del suelo a tratar
Distribución de la cal (bolsas, granel, lechada)
Mezcla preliminar del suelo con la cal
Adición de agua
Período de maduración
Pulverización y mezclado final
Perfilado y compactación
Curado
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
ESCARIFICADO DEL SUELO
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
El escarificado, en el ancho y el espesor previstos, ofrece una
mayor área superficial de contacto para la cal en el instante de
su aplicación, lo que favorece el proceso de estabilización
Este proceso es particularmente importante en el tratamiento
de arcillas pesadas
COLOCACIÓN DE LA CAL EN BOLSAS
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
Si la cal se va a colocar en bolsas sobre el suelo por
estabilizar, ellas se deberán distribuir en filas y a
separaciones que garanticen la incorporación
homogénea de la cal al suelo y en la cantidad prevista
en el diseño de la mezcla
La separación entre bolsas depende del contenido de
las bolsas, del espesor y ancho por tratar y de la
densidad de la capa estabilizada compactada
DETERMINACIÓN DEL ESPACIAMIENTO ENTRE BOLSAS
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
COLOCACIÓN DE LA CAL EN BOLSAS Y DISTRIBUCIÓN
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
APLICACIÓN DE CAL A GRANEL
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
La aplicación a granel la realizan camiones, preferiblemente
con dispositivos de auto descarga, que permiten la distribución
en un ancho igual al del camión
No se debe aplicar cal a granel en momentos de viento, por
cuanto se genera una gran cantidad de polvo
APLICACIÓN DE CAL EN FORMA DE LECHADA
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
La aplicación en forma de lechada la realizan a presión
camiones distribuidores que poseen elementos de recirculación
para mantener la lechada en suspensión
Como la cal en lechada es menos concentrada que seca
(30%-35%), suelen ser necesarias dos o más pasadas del
camión para aplicar la cantidad de cal determinada en el diseño
Para prevenir escurrimientos que den lugar a una distribución
no uniforme de la cal, la lechada debe ser mezclada con el
suelo inmediatamente después de cada pasada del camión
APLICACIÓN DE CAL EN FORMA DE LECHADA
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
Carga de la lechada en el camión Aplicación de la lechada
MEZCLA PRELIMINAR DEL SUELO CON LA CAL
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
El mezclado preliminar busca pulverizar el suelo y distribuir
íntimamente la cal dentro de él, preparándolo para la adición
de agua que inicie la reacción química de estabilización
Este mezclado preliminar se puede obviar si la mezcla se va
a realizar con un equipo moderno de mezcla
ADICIÓN DE AGUA
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
Se debe agregar la cantidad necesaria de agua para
asegurar la hidratación de la cal y se continúa el mezclado
La adición de agua no resulta necesaria cuando la cal se
aplica en forma de lechada
PERÍODO DE MADURACIÓN
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
La mezcla de suelo y cal debe madurar suficientemente
para permitir la reacción química que modifica el material
Durante este período, que depende del tipo de suelo y
puede variar entre 1 y 7 días, se mantiene la humedad cerca
de la óptima de compactación
Luego del período de maduración, el suelo es remezclado
antes de su compactación
Cuando lo que se busca con la estabilización es
simplemente secar suelo o disminuir su plasticidad, este
período de maduración se puede evitar
PULVERIZACIÓN Y MEZCLADO FINAL
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
La pulverización de la fracción arcillosa y la mezcla íntima
de la cal con el suelo son esenciales para una buena
estabilización
Se exige que el 100% del material pulverizable pase el
tamiz de 1” y el 60%, cuando menos, pase el tamiz # 4
Durante este proceso se requiere rehumedecer el material
para obtener un contenido de agua 3% por encima del
óptimo de compactación
Si en el proceso de mezcla preliminar se logró el grado
pulverización exigido, las etapas de maduración y de
mezclado final pueden ser eliminadas
PULVERIZACIÓN Y MEZCLADO FINAL
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
Con rastra de discos
Con mezcladora rotativa
PERFILADO Y COMPACTACIÓN
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
La mezcla se perfila y compacta inmediatamente después
del mezclado final, hasta lograr la densidad exigida por la
especificación
El mejor efecto se suele lograr combinando rodillos pata de
cabra con neumáticos
CURADO
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
Se debe permitir que la capa endurezca hasta que los
camiones de construcción puedan circular sobre ella sin
ahuellarla. Durante este tiempo, la capa se debe mantener
húmeda para favorecer el incremento de su resistencia, lo
que se logra con aplicaciones permanentes de agua o
mediante un riego bituminoso de curado
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN DE
BASES
ESTABILIZADAS
CON CEMENTO
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
PROCEDIMIENTO PARA MEZCLA EN EL LUGAR
Preparación inicial:
Si el suelo es del lugar, escarificar, pulverizar y prehumedecer
Si el suelo es importado, acopiar, extender y prehumedecer
Elaboración
Distribución del cemento
Mezcla del suelo con el cemento
Adición de la humedad faltante y continuación del mezclado
Compactación inicial
Perfilado y compactación final
Curado
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
ESCARIFICADO Y PULVERIZACIÓN DEL
SUELO POR ESTABILIZAR
El escarificado y pulverización del suelo, en el ancho y el
espesor previstos, ofrece una mayor área superficial de
contacto para el cemento en el instante de su aplicación, lo
que favorece el proceso de estabilización
COLOCACIÓN DEL CEMENTO EN BOLSAS
Si el cemento se va a colocar en bolsas sobre el suelo por
estabilizar, ellas se deberán distribuir en filas y a
separaciones que garanticen la incorporación homogénea
del cemento al suelo y en la cantidad prevista en el diseño
de la mezcla
La separación entre bolsas depende del contenido de las
mismas, del espesor y ancho por tratar y de la densidad de
la capa estabilizada compactada
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
COLOCACIÓN DEL CEMENTO EN BOLSAS
Y DISTRIBUCIÓN MANUAL
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
APLICACIÓN DE CEMENTO A GRANEL
La aplicación a granel la realizan camiones, preferiblemente
con dispositivos de auto descarga, que permiten la distribución
en un ancho igual al del camión
No se debe aplicar cemento a granel en momentos de viento,
por cuanto se genera una gran cantidad de polvo
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
CONTROL DE LA DISTRIBUCIÓN DE CEMENTO A GRANEL
Colocando lonas de área conocida se recoge el cemento
aplicado sobre ellas y se pesa para verificar la dosificación
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
MEZCLA DEL SUELO CON EL CEMENTO CON
MÁQUINA RECICLADORA
Con esta máquina, el mezclado en seco, la adición de agua
y el mezclado húmedo se hacen en una sola operación
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
MEZCLA DEL SUELO CON EL CEMENTO CON
MEZCLADORA DE PASO SENCILLO
Con esta máquina, el mezclado en seco, la adición de agua y el
mezclado húmedo se hacen en una sola operación
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
MEZCLA DEL SUELO CON EL CEMENTO CON MEZCLADORA
DE PASO MÚLTIPLE O CON MOTONIVELADORA
Este procedimiento no es el más recomendable, por cuanto se
requieren varias pasadas y la mezcla elaborada es menos
homogénea que al emplear las otras máquinas
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
HUMEDECIMIENTO DEL MATERIAL
Cuando la mezcla se hace con motoniveladora es necesaria la
aplicación del agua con carrotanque durante el proceso, para
incorporar la humedad óptima de compactación
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
COMPACTACIÓN INICIAL Y CONTROL DE HUMEDAD
Los mejores resultados se obtienen cuando la compactación
se realiza apenas se completa el mezclado y reponiendo el agua
que se pierde por evaporación durante el proceso
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
CONFORMACIÓN DE LA SUPERFICIE
Terminada la compactación inicial, la superficie de la capa
compactada se conforma para adaptarla a la sección
transversal del proyecto
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
COMPACTACIÓN FINAL
La compactación final produce una capa lisa, rígida y libre
de costras y de fisuras
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
CURADO
Se debe mantener la humedad de la capa compactada para
permitir la adecuada hidratación del cemento
Ello se logra aplicando riegos continuos de agua o aplicando
un riego de protección con una emulsión de rotura rápida
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
PROCEDIMIENTO PARA MEZCLA EN PLANTA
Elaboración de la mezcla en la planta
Transporte a la vía
Extensión de la mezcla
Adición de la humedad faltante y mezcla
Compactación inicial
Perfilado y compactación final
Curado
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
PROCESO DE MEZCLA EN PLANTA
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
PROCESO DE MEZCLA EN PLANTA
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
HUMEDECIMIENTO Y EXTENSIÓN DE LA MEZCLA
TRANSPORTADA DESDE LA PLANTA
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
EXTENSIÓN DE LA MEZCLA CON TERMINADORA
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
COMPACTACIÓN, TERMINADO Y CURADO
Los procesos de compactación inicial, control de
humedad, perfilado de la superficie, compactación
final y curado de la superficie compactada son
idénticos a los descritos para el caso de la mezcla en
el lugar
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN
DE BASES
ESTABILIZADAS
CON EMULSIÓN
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en vía
— En varias pasadas
— En una sola pasada
Mezcla en planta fija o portátil
Mezcla en planta caminera
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en vía en varias pasadas
Si se emplea material de aporte, transporte a la vía,
colocación y extensión
Si la estabilización incluye el suelo existente, disgregación
del mismo
Adición de la humedad faltante y mezcla
Adición de la emulsión y mezcla
Extensión en el espesor y ancho apropiados
Compactación
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en vía en varias pasadas
Disgregación Adición de agua
Adición de emulsión Mezcla y extensión Compactación
Mezcla
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
ESCARIFICADO Y DISGREGACIÓN DEL
SUELO DEL LUGAR
El suelo por tratar es escarificado hasta la profundidad
prevista en el diseño y, en caso necesario, se adiciona material
nuevo y se disgrega y mezcla el conjunto
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
APLICACIÓN DE AGUA Y EMULSIÓN Y
MEZCLA EN VÍA EN VARIAS PASADAS
Se conforma un cordón con la motoniveladora, se añaden las
cantidades previstas de agua y emulsión, se mezcla con las
pasadas necesarias de la motoniveladora hasta obtener una
mezcla uniforme que se extiende a lo ancho de la vía
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en vía en una sola pasada
Si se emplea material de aporte, transporte de éste a la
vía, colocación y extensión
Disgregación del material aportado o del existente,
según el caso
Adición del agua y la emulsión
Mezcla con una máquina mezcladora de paso sencillo
Extensión la mezcla en el espesor y ancho apropiados
Compactación
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
APLICACIÓN DE AGUA Y EMULSIÓN Y
MEZCLA CON EL AGREGADO
El material de los cordones o extendido a lo ancho de la vía
puede ser mezclado con el agua y la emulsión por medio de
una mezcladora de paletas de paso sencillo que tiene
incorporadas flautas para la distribución de los fluidos
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en planta fija o portátil
La planta puede ser continua o discontinua y debe
disponer de los dispositivos adecuados para dosificar
los agregados, el agua y la emulsión
Si la planta es continua, se introducen los agregados
en el mezclador y, en forma sucesiva y continua, se
agregan las cantidades requeridas de agua y emulsión,
según lo establezca la fórmula de trabajo
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en planta fija o portátil (cont.)
Si la planta es discontinua, se introduce una
determinada cantidad de material por estabilizar en el
mezclador y luego las cantidades precisas de agua y
emulsión para cada bachada y se realiza la mezcla
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
PLANTA CONTINUA DE MEZCLA EN FRÍO
(esquema)
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
PLANTA DE MEZCLA EN FRÍO
(fotografía)
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Operaciones adicionales cuando se mezcla en planta
fija o portátil
Transporte de la mezcla a la obra
Vertido de la mezcla en la máquina terminadora
Extensión de la mezcla en ancho y espesor apropiados
Compactación
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
TRANSPORTE Y ENTREGA DE LA
MEZCLA EN LA TERMINADORA
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en planta caminera
El agregado por estabilizar se dosifica en una central y se
transporta a la vía con la gradación apropiada
Se vierte el agregado en la tolva de la planta caminera
La planta tiene dispositivos de dosificación que permiten la
elaboración de una mezcla ajustada a la fórmula de trabajo
La planta extiende la mezcla en el espesor y ancho
adecuados, mientras se desplaza sobre la carretera
Se compacta la capa
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
ELABORACIÓN Y EXTENSIÓN DE LA MEZCLA CON
PLANTA CAMINERA
(esquema)
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
ELABORACIÓN Y EXTENSIÓN DE LA MEZCLA CON
PLANTA CAMINERA
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA CON EMULSIÓN
COMPACTACIÓN DE LA BASE ESTABILIZADA
Con la compactación se debe eliminar la mayor cantidad
posible de agua, con el fin de lograr con mayor rapidez la
resistencia final de la capa
Se pueden emplear diferentes equipos, pero conviene que la
compactación final se realice con un rodillo neumático pesado
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN DE
BASES
ESTABILIZADAS CON
ASFALTO ESPUMADO
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA
CON ASFALTO ESPUMADO
El asfalto espumado es elaborado en una máquina
recicladora especial en la cual se añade una pequeña
cantidad de agua a un cemento asfáltico caliente a la
entrada de la cámara de mezclado
La misma máquina pulveriza el suelo por
estabilizar y lo mezcla homogéneamente con la
espuma de asfalto y con el agua adicional requerida
La máquina requiere un suministro continuo de
cemento asfáltico y de agua para realizar el proceso
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA
CON ASFALTO ESPUMADO
ESQUEMA DE LA CÁMARA DE MEZCLA
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA
CON ASFALTO ESPUMADO
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Si se emplea material de aporte, transporte de éste a la vía,
colocación y extensión
El rotor de la máquina recicladora disgrega el material
aportado o del existente, según el caso
Elaboración de la espuma de asfalto e incorporación de ella
y del agua adicional requerida dentro de la cámara de mezcla
Mezcla de todos los ingredientes
Conformación de la mezcla
Compactación
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA
CON ASFALTO ESPUMADO
Recicladora Tanque de asfaltoTanque de aguaCompactador Motoniveladora
TREN DE TRABAJO
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA
CON ASFALTO ESPUMADO
Recicladora
Tanque de
asfalto
Tanque
de agua
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Disgregación del material y elaboración de la mezcla en la cámara
de la recicladora
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA
CON ASFALTO ESPUMADO
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Compactación inicial Nivelación y compactación principal
CONSTRUCCIÓN BASE ESTABILIZADA
CON ASFALTO ESPUMADO
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Humedecimiento ligero de
la capa compactada
Compactación de cierre
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN
DE CAPAS DE
RODADURA
TRATAMIENTO PREVIO
IMPRIMACIÓN
Aplicación de un ligante bituminoso sobre una capagranular, previa a la construcción de un revestimientobituminoso
El ligante debe ser de curado medio (asfalto líquido MC 30o MC 70) o de rotura lenta (emulsión asfáltica CRL 0) parafavorecer el proceso de penetración dentro de la base
Imprimación
adecuada
Ligante
muy viscoso
Gran velocidad
de rotura
TRATAMIENTO PREVIO
IMPRIMACIÓN
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN
DE TRATAMIENTO
SUPERFICIAL
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
Tratamiento superficial
simple
Es la aplicación de un
ligante bituminoso sobre
una superficie, seguida
inmediatamente por la
extensión y compactación
de una capa de agregado
pétreo de tamaño tan
uniforme como sea
posible
Tratamiento superficial
doble
Consiste en dos
aplicaciones alternativas
y consecutivas de un
ligante bituminoso y
agregados pétreos,
seguidas de un proceso
de compactación
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
BARRIDO PREVIO
Es indispensable para evitar que una película de polvo
se interponga entre la superficie de la calzada y el
tratamiento, impidiendo la adhesión de éste
Barrido manual Barrido mecánico
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
PROTECCIÓN AL INICIO DEL TRATAMIENTO
Con el fin de evitar un exceso de ligante en el sitio de inicio
de su aplicación, se coloca un papel resistente sobre la
superficie en el lugar en el cual comienza el riego
Antes de iniciar el riego Después de iniciar el riego
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
APLICACIÓN DEL LIGANTE ASFÁLTICO
Se realiza mediante un carrotanque provisto de una barra de
aplicación alimentada por una bomba
El operador deberá ajustar la altura de la barra y la
velocidad del vehículo, para obtener la dosificación prevista
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
EXTENSIÓN DE LA GRAVILLA
El agregado se aplica inmediatamente después de la
emulsión, con uniformidad y con la dosificación prevista
En todo caso, la gravilla se deberá aplicar antes de que se
produzca la rotura de la emulsión
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
COMPACTACIÓN
Se recomienda realizarla con un rodillo neumático, el
cual permite fijar el agregado sin fracturarlo
La compactación se debe efectuar lo más rápidamente
posible después de aplicar la gravilla, resultando
generalmente suficientes 3 o 4 pasadas del compactador
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
BARRIDO FINAL
Como alguna cantidad de gravilla queda suelta, se debe
barrer la superficie para evitar la rotura de parabrisas
Se realiza un barrido ligero a las 24 horas de ejecutado
el tratamiento y uno más enérgico al cabo de 2 o 3 días
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
APLICACIÓN LIGANTE ASFÁLTICO Y GRAVILLA DE LA
SEGUNDA CAPA
TRATAMIENTO SUPERFICIAL DOBLE
Primer
tratamiento
Aplicación ligante segunda capa Ligante segunda capa
Gravilla segunda capa
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
ASPECTO DEL TRATAMIENTO SUPERFICIAL TERMINADO
CONSTRUCCIÓN DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN DE
LECHADAS
ASFÁLTICAS Y DE
MICROAGLOMERADOS
EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN DE LECHADA ASFÁLTICA
Definición de lechada asfáltica
Mezcla de consistencia fluida, compuesta por emulsión
asfáltica de rotura lenta, agregado fino bien gradado
(normalmente de tamaño máximo 10 mm), llenante
mineral, agua y, eventualmente, aditivos, elaborada en una
máquina especial que también se encarga de su extensión
ESQUEMA DEL MEZCLADOR Y LA CAJA DE EXTENSIÓN
CONSTRUCCIÓN DE LECHADA ASFÁLTICA
ELABORACIÓN Y APLICACIÓN
La fabricación de una lechada asfáltica comprende las
siguientes etapas:
—Entrada al mezclador, en las proporciones definidas
en el diseño, de los agregados, llenante, agua y aditivo,
si éste fuera necesario
—Homogeneización de esta mezcla sin ligante
—Entrada de la emulsión
—Mezcla y homogeneización del agregado húmedo con
la emulsión, para constituir la lechada
—Vertido de la lechada desde el cajón mezclador a la
caja distribuidora
CONSTRUCCIÓN DE LECHADA ASFÁLTICA
VISTA GENERAL DEL PROCESO DE ELABORACIÓN Y APLICACIÓN
CONSTRUCCIÓN DE LECHADA ASFÁLTICA
EXTENSIÓN DE LA LECHADA
La caja distribuidora se acopla a la superficie mediante
unas bandas flexibles y dispone de tornillos sinfín accionados
hidráulicamente para distribuir la lechada adecuadamente,
previniendo la segregación
Lechada
sin romperLechada
rota
CONSTRUCCIÓN DE LECHADA ASFÁLTICA
DETALLE DE LA LECHADA
Antes de la rotura de la emulsión Después de la rotura de la emulsión
CONSTRUCCIÓN DE LECHADA ASFÁLTICA
ASPECTO DE LA SUPERFICIE ANTES Y
DESPUÉS DE COLOCAR LA LECHADA
CONSTRUCCIÓN DE LECHADA ASFÁLTICA
CONSTRUCCIÓN DE MICROAGLOMERADO EN FRÍO
Equipo para elaboración Colocación
El microaglomerado en frío es una aplicación similar a la
lechada asfáltica que combina las características de ésta
con la bondades del asfalto modificado con polímeros, lo
que da lugar a un producto con mayor durabilidad y
resistencia ante las cargas del tránsito y los agentes
ambientales
Vista general
Detalle
CONSTRUCCIÓN DE MICROAGLOMERADO EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN DE UN “CAPE SEAL”
Consiste en la colocación de una lechada asfáltica sobre
un tratamiento superficial
Deriva su nombre de Cape Town (Ciudad del Cabo)
COLOCACIÓN DE UNA LECHADA ASFÁLTICA
SOBRE UN TRATAMIENTO SUPERFICIAL
TRATAMIENTO
SUPERFICIAL
(Etapa 1)
LECHADA
ASFÁLTICA
(Etapa 2)
CONSTRUCCIÓN DE UN “CAPE SEAL”
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN DE
CAPAS DE MEZCLA
DENSA EN FRÍO
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
El procedimiento de elaboración de las mezclas y su
colocación y compactación en obra son prácticamente
idénticos al de la estabilización con emulsión asfálticas
La diferencia se encuentra en la superior calidad
requerida de los agregados, debido a la función que
cumple la mezcla densa en el pavimento
Los procedimientos usuales para la elaboración de
estas mezclas son:
—Mezcla en planta fija o portátil
—Mezcla en planta caminera
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en planta fija o portátil
La planta puede ser continua o discontinua y debe
disponer de los dispositivos adecuados para dosificar
los agregados, el agua y la emulsión
Si la planta es continua, se introducen los agregados
en el mezclador y, en forma sucesiva y continua, se
agregan las cantidades requeridas de agua y de
emulsión según lo establezca la fórmula de trabajo
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en planta fija o portátil (cont.)
Si la planta es discontinua, se introduce una
determinada cantidad de material por estabilizar en el
mezclador y luego las cantidades precisas de agua y de
emulsión para cada bachada y se realiza la mezcla
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
PLANTA CONTINUA DE MEZCLA EN FRÍO
(esquema)
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
PLANTA PORTÁTIL DE MEZCLA EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Operaciones adicionales cuando la mezcla se elabora en
planta fija o portátil
Son las mismas que en el caso de la ejecución de bases
estabilizadas en planta e incluyen:
—Transporte de la mezcla a la obra
—Vertido de la mezcla en la máquina terminadora
—Extensión de la mezcla en ancho y espesor
apropiados
—Compactación
TRANSPORTE, ENTREGA, EXTENSIÓN Y
COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en planta caminera
El agregado se dosifica en una central y se transporta a la
vía con la gradación apropiada
Se vierte el agregado en la tolva de la planta caminera
La planta tiene dispositivos de dosificación que permiten la
elaboración de una mezcla ajustada a la fórmula de trabajo
La planta extiende la mezcla en el espesor y el ancho
adecuados, mientras se desplaza sobre la carretera
Se compacta la capa
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
ELABORACIÓN Y EXTENSIÓN DE LA MEZCLA CON
UNA PLANTA CAMINERA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA DENSA EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA DENSA EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN DE
CAPAS DE MEZCLA
ABIERTA EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Mezcla en planta fija o portátil
Si la planta es continua, se introducen los agregados
en el mezclador y, en forma sucesiva y continua, se
agrega la cantidad requerida de emulsión, según lo
establezca la fórmula de trabajo. Estas mezclas no
suelen requerir la adición de agua
Si la planta es discontinua, se introduce una
determinada cantidad de agregado por estabilizar en el
mezclador y luego la cantidad precisa de emulsión para
cada bachada y se realiza la mezcla
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
PLANTA CONTINUA DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
(esquema)
Es la misma planta empleada para mezclas densas, sin los
elementos para adición de agua a la mezcla
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
PLANTA PORTÁTIL DE MEZCLA EN FRÍO
Detalle de la planta Detalle de acopio de mezcla
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
Operaciones adicionales
Transporte de la mezcla a la obra
Vertido de la mezcla en la máquina terminadora
Extensión de la mezcla en ancho y espesor apropiados
Compactación inicial con rodillo liso húmedo
Enarenado de la superficie
Compactación final con rodillo neumático
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
EXTENSIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
COMPACTACIÓN INICIAL
Debido a que las mezclas abiertas son pegajosas, los
rodillos lisos, con la rueda humedecida, son los más
apropiados para la compactación inicial
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
ENARENADO Y COMPACTACIÓN FINAL
La extensión de la capa de arena tiene por finalidad: (i)
eliminar la consistencia viscosa de la mezcla, evitando que
se pegue a los neumáticos, (ii) ayudar a endurecer la
superficie y (iii) sellar la superficie
Tras la extensión de arena se realiza la compactación
final de la capa con un rodillo neumático
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA ABIERTA EN FRÍO
ASPECTO DE LA CAPA TERMINADA
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CONSTRUCCIÓN DE
CAPAS DE MEZCLA
EN CALIENTE
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Elaboración de la mezcla
La planta de elaboración de la mezcla puede ser
continua (prácticamente en desuso), de mezcla en el
tambor o discontinua y debe disponer de los dispositivos
adecuados para calentar y dosificar los agregados y el
cemento asfáltico
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Elaboración de la mezcla en planta de mezcla
continua (en desuso)
Se introducen los agregados en las tolvas en frío, de
allí pasan al tambor secador donde se secan y calientan,
luego a los tamices y tolvas en caliente donde se
dosifican y posteriormente al mezclador donde, en forma
sucesiva y con intervalos de tiempo adecuados, se agrega
la cantidad requerida de cemento asfáltico según lo
establezca la fórmula de trabajo
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
ESQUEMA PLANTA DE MEZCLA CONTINUA
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Elaboración de la mezcla en planta de mezcla en el
tambor secador
Se introducen los agregados en las tolvas en frío, de
allí pasan dosificados al tambor secador donde se secan
y se calientan y se añade el cemento asfáltico en forma
continua y en cantidad adecuada, según lo establezca la
fórmula de trabajo
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
ESQUEMA PLANTA DE MEZCLA
EN TAMBOR SECADOR
ESQUEMA PLANTA DE MEZCLA
EN TAMBOR SECADOR
PLANTA ASFÁLTICA DE MEZCLA
EN EL TAMBOR SECADOR
PLANTA ASFÁLTICA DE MEZCLA
EN EL TAMBOR SECADOR
SISTEMAS DE CORRIENTE DENTRO DEL TAMBOR
PLANTA ASFÁLTICA DE MEZCLA
EN EL TAMBOR SECADOR
ELEVADOR Y SILO PARA ALMACENAMIENTO DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Elaboración de la mezcla en planta de mezcla
discontinua
Se introducen los agregados en las tolvas en frío, de
donde pasan al tambor secador para el secado y
calentamiento, de allí a los tamices y tolvas en caliente
y, posteriormente, a la báscula y al mezclador donde a
una determinada cantidad de agregados dosificados se le
adiciona y mezcla la proporción adecuada de cemento
asfáltico caliente, según lo establezca la fórmula de
trabajo
ESQUEMA PLANTA DE MEZCLA DISCONTINUA
ESQUEMA PLANTA DE MEZCLA DISCONTINUA
PLANTA DISCONTINUA
DE MEZCLA EN CALIENTE
VISTA GENERAL
PLANTA DISCONTINUA
DE MEZCLA EN CALIENTE
SISTEMAS DE COLECCIÓN DE POLVO
Las disposiciones ambientales exigen regular la polución
del aire que puede producir el funcionamiento de las
plantas asfálticas
Las plantas disponen de colectores para atrapar el polvo
proveniente del secador, los cuales son de tres tipos:
—Colectores centrífugos de polvo (ciclones)
—Depuradores húmedos
—Compartimientos de filtros (baghouse)
Los ciclones normalmente se usan en combinación con
uno de los otros dos sistemas
Operan bajo el principio de
separación centrífuga
El escape de la parte superior del
secador aspira el humo y los
materiales finos y los dirige a la
centrífuga donde son movidos en
espiral, cayendo las partículas más
grandes al fondo, mientras el polvo
y los humos se descargan por la
parte superior del colector
COLECTORES CENTRÍFUGOS DE POLVO
SISTEMAS DE COLECCIÓN DE POLVO
Atrapan las partículas de
polvo en gotas de agua y las
remueven de los gases de
escape
Los gases entran al depurador
por una cámara de entrada
mientras el agua es rociada
mediante boquillas a través de
la periferia
El polvo atrapado por las
gotas no es recuperable
DEPURADORES HÚMEDOS
SISTEMAS DE COLECCIÓN DE POLVO
Espacio metálico muy grande que contiene cientos de
bolsas de tejido sintético y trabaja como una aspiradora de
polvo
Un ventilador de vacío crea succión dentro del
compartimiento, la cual atrae aire sucio y lo filtra a través
del tejido de las bolsas, saliendo aire limpio a la atmósfera
El polvo atrapado es removido de las bolsas por el fondo
del compartimiento y puede ser empleado como llenante en
la mezcla asfáltica
COMPARTIMIENTOS DE FILTROS
(BAGHOUSE)
SISTEMAS DE COLECCIÓN DE POLVO
SISTEMAS DE COLECCIÓN DE POLVO
COMPARTIMIENTOS DE FILTROS
(BAGHOUSE)
PROCEDIMIENTO GENERAL DE CONSTRUCCIÓN
Transporte, entrega, extensión y compactación
Se transporta la mezcla a la obra
Se vierte en la tolva de la máquina pavimentadora
Se extiende en el ancho y el espesor apropiados según el
diseño
Se compacta cuando aún esté caliente, para lograr la
densidad y la estabilidad adecuadas
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
TRANSPORTE DE LA MEZCLA A LA OBRA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Existen tres tipos de camiones para el transporte de las
mezclas asfálticas en caliente:
descarga por el fondo descarga posterior con banda
descarga posterior por levantamiento
(volquete)
TRANSPORTE DE LA MEZCLA A LA OBRA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Generalmente se emplean camiones del tipo volquete, los
cuales efectúan el vaciado por el extremo posterior de la caja
al ser levantada
La superficie interna de la caja debe impregnarse con un
producto que impida la adhesión de la mezcla, pero que no
altere sus propiedades
El tamaño de la caja debe ser tal, que se ajuste dentro de la
tolva de la pavimentadora sin que ejerza presión sobre ella
Durante el transporte, la mezcla se debe proteger con una
lona, la cual debe estar bien asegurada para evitar que el aire
frío se cuele hacia la carga
VERTIDO DE LA MEZCLA EN LA TOLVA DE LA
PAVIMENTADORA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
En general, existen tres maneras de entregar la mezcla
asfáltica en caliente desde los camiones de transporte a la
tolva de la máquina pavimentadora:
—Del camión directamente a la tolva
—Del camión a una máquina de transferencia (Shuttle
Boggie) y de ésta a la tolva
—Del camión a la superficie en forma de camellón,
del cual es recogida por un dispositivo que la vierte en
la tolva
VERTIDO DE LA MEZCLA DESDE EL CAMIÓN
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
En la entrega, el camión debe retroceder derecho contra la
pavimentadora y detenerse antes de que sus ruedas hagan
contacto con los rodillos frontales de la pavimentadora
La caja del camión se debe elevar lentamente, para evitar
la segregación de la mezcla
VERTIDO DE LA MEZCLA CON MÁQUINA DE
TRANSFERENCIA (Shuttle Boggie)
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
El camión vierte la mezcla dentro de una máquina de
transferencia de gran capacidad (Shuttle Buggy), la cual la
traslada a la tolva de la pavimentadora mediante un elevador
VERTIDO DE LA MEZCLA DESDE UN CAMELLÓN
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
La mezcla es depositada en la superficie por un camión de
descarga en el fondo y de allí es recogida por un elevador que
la transporta a la tolva de la pavimentadora
El camión descarga la mezcla por el fondo del platón
VERTIDO DE LA MEZCLA DESDE UN CAMELLÓN
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
La mezcla es recogida y transferida a la terminadora
EXTENSIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
La mezcla se extiende con máquinas
autopropulsadas, diseñadas para colocarla con la
sección transversal proyectada sobre la superficie, en
un ancho y un espesor determinados, y para
proporcionarle una compactación inicial
Sobre la superficie por pavimentar se debe colocar
una guía longitudinal que sirva de referencia al
operador de la máquina, para conservar el
alineamiento
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
EXTENSIÓN MECÁNICA DE LA MEZCLA
(esquema)
EXTENSIÓN MECÁNICA DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
EXTENSIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Imagen infrarroja durante la extensión de la mezcla y aspecto del
pavimento en el mismo sitio luego de un año de construido
La uniformidad en la temperatura de la mezcla extendida
da lugar a una densificación homogénea de la capa y a un
comportamiento adecuado del pavimento
EXTENSIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Imagen infrarroja durante la extensión de la mezcla y aspecto del
pavimento en el mismo sitio luego de año y medio de construido
La falta de uniformidad en la temperatura de la mezcla
extendida da lugar a una densificación heterogénea de la
capa y a un comportamiento deficiente del pavimento
EXTENSIÓN MANUAL DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Sólo se permite la extensión manual de la mezcla en sitios
inaccesibles a la máquina pavimentadora
La distribución se debe efectuar con rastrillos adecuados y
con mucho cuidado, con el fin de obtener una superficie bien
nivelada y evitar la segregación
COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
La compactación debe comenzar a la temperatura
más alta a la cual la mezcla soporte el peso del
compactador sin que se produzcan desplazamientos
indebidos
La compactación se debe realizar con equipos
apropiados, de manera de alcanzar los niveles de
densidad y regularidad superficial exigidos
COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
El tiempo disponible para compactar adecuadamente
la mezcla depende, entre otros, de la temperatura a la
cual se extiende, de la temperatura de la superficie y del
espesor de la capa por compactar
COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
La compactación de la mezcla asfáltica se realiza en tres
fases:
—Compactación inicial – la primera pasada del
compactador sobre la carpeta recién colocada
—Compactación intermedia – todas las pasadas
siguientes hasta obtener la densidad requerida
—Compactación final – la que se efectúa para
eliminar las marcas de los compactadores precedentes
COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Rodillo liso Rodillo de neumáticos
VERTIDO, EXTENSIÓN Y COMPACTACIÓN DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Existen dos tipos de juntas de construcción en los
pavimentos de mezcla densa en caliente:
—Transversales – Se construyen cuando el trabajo
se debe suspender durante algún tiempo (al final de
la jornada, por ejemplo)
—Longitudinales – Se construyen siempre que se
trabaja por franjas
JUNTAS TRANSVERSALES
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Si la capa no está sometida a tránsito antes de completar
el pavimento, la junta se construye a tope
Si el tránsito va a circular sobre la capa en construcción
la junta debe ser chaflanada
JUNTAS TRANSVERSALES
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Se aplica un exceso de material y se compacta la junta
descansando el rodillo liso sobre la superficie previamente
terminada y apoyándolo unos 15 cm sobre la mezcla
recién extendida
JUNTAS LONGITUDINALES
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Si se realiza en frío, la junta longitudinal se debe cortar
verticalmente para eliminar el material de menor densidad
a lo largo de ella, debido a la falta de confinamiento
durante la compactación de la franja anterior
El factor más importante en la construcción de la junta es
el traslapo entre las franjas adyacentes
Se pueden emplear dos procedimientos:
—Traslapo desplazado
—Junta a tope
JUNTAS LONGITUDINALES
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Traslapo desplazado
Junta a tope
JUNTAS LONGITUDINALES
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Algunas pavimentadoras forman una muesca y una
cuña en la mezcla que colocan en el borde de la junta
longitudinal, lo que puede permitir una mejor trabazón
con la nueva franja
JUNTAS LONGITUDINALES
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
Las juntas longitudinales se compactan inmediatamente
después de la extensión de la mezcla
La franja extendida y compactada previamente, debe
tener los perfiles longitudinal y transversal necesarios
VERIFICACIÓN DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
La estabilidad y la durabilidad de una capa de mezcla densa
en caliente dependen de las temperaturas de fabricación,
colocación y compactación de la mezcla
Las temperaturas adecuadas de fabricación y compactación
están relacionadas con la variación de la viscosidad del asfalto
con la temperatura
Los controles usuales se realizan en los depósitos de ligante
de la planta, en el secador, en las tolvas en caliente (planta
discontinua), en los camiones antes de salir para la extensión,
y en el momento de la extensión y la compactación
VERIFICACIÓN DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
Medida en el instante
de salir de la planta
Medida en el instante de
llegar a la obra
VERIFICACIÓN, MEDIANTE CÁMARA INFRARROJA,
DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA EXTENDIDA
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
Temperatura uniforme Temperatura no uniforme
VERIFICACIÓN DE LA DENSIDAD DE LA CAPA COMPACTADA
(cuando corresponda)
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
TOMA DE NÚCLEOS PARA VERIFICACIÓN DE DENSIDAD Y ESPESOR
(cuando corresponda)
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
MEDIDA DEL COEFICIENTE DE RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
(cuando corresponda)
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
MEDIDA DE LA PROFUNDIDAD DE TEXTURA
(cuando corresponda)
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
1
2
3
4
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
MEDIDA DE LA REGULARIDAD SUPERFICIAL
(cuando corresponda)
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
MIRA Y NIVEL FACE DIPSTICK PERFILÓMETRO
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
MEDIDA DE LA PERMEABILIDAD
(cuando corresponda)
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
CONTROLES DE CONSTRUCCIÓN
PAVIMENTO TERMINADO
CONSTRUCCIÓN CAPAS DE MEZCLA EN CALIENTE
ALGUNOS TIPOS DE MEZCLAS EN CALIENTE
Mezcla densa
Drenante
Mezcla tipo SMA
CONSTRUCCIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS Y DE
ADOQUINES
CONTENIDO
Construcción de un pavimento rígido
Operaciones previas a la colocación del concreto
Elaboración y transporte del concreto
Construcción del pavimento
Operaciones adicionales
Control del terminado
Construcción de pavimentos de adoquines
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO
CONSTRUCCIÓN DE
UN PAVIMENTO
RÍGIDO
CONSTRUCCIÓN DE UN PAVIMENTO RÍGIDO
La construcción de un pavimento rígido puede incluir
operaciones de explanación; construcción de capas de
subbase y/o base granulares o estabilizadas; fabricación,
transporte, colocación y acabado del concreto
Las operaciones referentes a la explanación y a la
construcción de capas granulares o estabilizadas, son
idénticas a las descritas en el MÓDULO 15
Introducción
CONSTRUCCIÓN DE UN PAVIMENTO RÍGIDO
OPERACIONES
PREVIAS A LA
COLOCACIÓN DEL
CONCRETO
OPERACIONES PREVIAS
PREPARACIÓN DEL SOPORTE
La capa de soporte se debe compactar a la densidad
especificada y cumplir las tolerancias en cuanto a los
alineamientos horizontal y vertical
INSTALACIÓN DE CANASTAS CON VARILLAS DE
TRANSFERENCIA DE CARGA
En los sitios previstos para las juntas transversales de
contracción se fijan a la superficie canastas metálicas con
varillas lisas de diámetro, longitud y separación según diseño,
colocadas a una altura igual a la mitad del espesor de las losas
OPERACIONES PREVIAS
INSTALACIÓN DE CANASTAS CON VARILLAS DE
TRANSFERENCIA DE CARGA
Las varillas se deben colocar en correspondencia
con la junta transversal del carril contiguo
OPERACIONES PREVIAS
INSTALACIÓN DE CANASTAS CON VARILLAS DE
TRANSFERENCIA DE CARGA
Se debe asegurar la perfecta alineación de las varillas
en la canasta, para prevenir daños posteriores en la junta
OPERACIONES PREVIAS
INSTALACIÓN DE CANASTAS SOBRE LÁMINA
PLÁSTICA IMPERMEABLE
Si se desean minimizar los esfuerzos de tracción en el
concreto durante la etapa de fraguado, así como las
posibilidades de que se produzca “bombeo”, se coloca una
lámina impermeable sobre el soporte del pavimento
OPERACIONES PREVIAS
INSTALACIÓN DE VARILLAS DE AMARRE
Cuando se va a trabajar con una máquina que permite
pavimentar dos carriles al tiempo, las varillas de amarre se
colocan en la posición prevista para la junta longitudinal
OPERACIONES PREVIAS
ARMADURA PARA PAVIMENTO DE CONCRETO
REFORZADO CON JUNTAS
OPERACIONES PREVIAS
ARMADURA PARA PAVIMENTO CON REFUERZO CONTINUO
OPERACIONES PREVIAS
FORMALETAS FIJAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL
PAVIMENTO
Las formaletas, generalmente metálicas, deben tener una
altura igual al espesor de diseño del pavimento y se deben
anclar firmemente al soporte para resistir el empuje lateral del
concreto fresco y ofrecer apoyo al equipo de pavimentación,
cuando se trate de rodillos vibratorios o de reglas
OPERACIONES PREVIAS
FORMALETAS FIJAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL
PAVIMENTO
OPERACIONES PREVIAS
Para junta longitudinal de construcción
Para junta transversal de construcción
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
ELABORACIÓN Y
TRANSPORTE DEL
CONCRETO
PLANTA DE MEZCLA
ELABORACIÓN DE LA MEZCLA DE CONCRETO
PLANTA DE MEZCLA
ELABORACIÓN DE LA MEZCLA DE CONCRETO
El concreto se produce, por lo general, en dos tipos de
plantas:
—De mezclado central, en las cuales la mezcla de
concreto se realiza en el tambor mezclador de la
planta
—Dosificadoras, las cuales dosifican los materiales,
pero el mezclado se realiza en los camiones que
transportan el concreto
PLANTA DE MEZCLA
PLANTAS DE MEZCLADO CENTRAL
Estas plantas son de dos clases:
—De producción continua, las cuales tienen un
tambor para elaborar la mezcla y otro para
almacenar y descargar la mezcla
—De bachadas, las cuales sólo tienen el tambor
mezclador, el cual descarga el concreto en el
camión
PLANTA DE MEZCLA
PLANTAS DE MEZCLADO CENTRAL
DE PRODUCCIÓN CONTINUA DE BACHADAS
PLANTA DE MEZCLA
PLANTAS DOSIFICADORAS
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONSTRUCCIÓN
DEL PAVIMENTO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
DESCARGA Y DISTRIBUCIÓN MANUAL DEL CONCRETO
La descarga del concreto debe ser lo más baja posible para
prevenir su segregación
A continuación, el concreto es esparcido en el ancho de la
franja por pavimentar
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
DESCARGA Y DISTRIBUCIÓN MECÁNICA DEL CONCRETO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
PAVIMENTACIÓN CON REGLA
El concreto no debe sobrepasar los bordes de la formaleta,
pues la regla no está diseñada para empujar el concreto
Si la regla no es vibratoria, el concreto se deberá vibrar
antes del paso de la regla
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONSTRUCCIÓN CON RODILLO VIBRATORIO
Equipo conformado por uno o más rodillos lisos que
giran accionados por un motor, en la dirección opuesta a la
cual son empujados
Al ser empujados sobre la formaleta, los rodillos
extienden, compactan y alisan el concreto
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
COLOCACIÓN DEL CONCRETO CON PAVIMENTADORA DE
FORMALETA DESLIZANTE
La pavimentadora se desplaza sobre orugas controladas
por sensores láser orientados por hilos colocados
previamente por una comisión de topografía
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
COLOCACIÓN DEL CONCRETO CON PAVIMENTADORA DE
FORMALETA DESLIZANTE
La pavimentadora distribuye el concreto en todo el ancho
de construcción por medio de un tornillo sinfín
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
COLOCACIÓN DEL CONCRETO CON PAVIMENTADORA DE
FORMALETA DESLIZANTE EN UN PAVIMENTO CON REFUERZO
CONTINUO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
COLOCACIÓN DEL CONCRETO CON PAVIMENTADORA DE
FORMALETA DESLIZANTE
La máquina dispone de una batería de vibradores, de
amplitud y frecuencia variables, que eliminan el aire
atrapado en la mezcla y ayudan a distribuirla adecuadamente
Panel de control
de la batería de
vibradores
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
COLOCACIÓN DEL CONCRETO CON PAVIMENTADORA
DE FORMALETA DESLIZANTE
Después de vibrado, el concreto pasa a la formaleta
deslizante, la cual está compuesta por láminas verticales
paralelas al sentido de desplazamiento de la pavimentadora
y una placa superior que determina el espesor de la capa por
colocar
Formaleta
deslizante
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
COLOCACIÓN DE VARILLAS DE TRANSFERENCIA
POR MEDIO DE LA PAVIMENTADORA DE
FORMALETA DESLIZANTE
La pavimentadora tiene un dispositivo que le permite
insertar las varillas de transferencia de carga (pasadores) a la
profundidad y en los lugares previstos
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
COLOCACIÓN DE VARILLAS DE AMARRE POR MEDIO DE
LA PAVIMENTADORA DE FORMALETA DESLIZANTE
Algunas pavimentadoras tienen un dispositivo que les
permite insertar las varillas de amarre en correspondencia con
la junta longitudinal, cuando construyen dos carriles de
manera simultánea
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
VIBRADO Y NIVELACIÓN
Una vez extendido el concreto e insertadas las varillas,
una llana flotadora sella los poros y restablece la textura de
la superficie del pavimento
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
MICROTEXTURIZADO LONGITUDINAL
Tras la pavimentadora se arrastra una tela de yute húmeda
que crea un microtexturizado longitudinal en la superficie,
para evitar el deslizamiento de los vehículos cuando el
pavimento se encuentre húmedo
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
TERMINADO SUPERFICIAL
Empleando una llana manual pesada, se eliminan las
imperfecciones que aun pueda presentar la superficie
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA
VERIFICACIÓN DEL ASENTAMIENTO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA
VERIFICACIÓN DEL ASENTAMIENTO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA
Resistencia
Aunque los pavimentos rígidos se diseñan y trabajan a la
flexión, la verificación rutinaria de la resistencia por flexión
de la mezcla es dispendiosa debido al peso de las vigas que se
requieren para el ensayo y a la variabilidad que suelen
presentar los resultados de éste
Por ese motivo, se aconseja establecer una relación entre las
resistencias a flexión y compresión para el concreto al inicio
de la obra y realizar las verificaciones rutinarias de resistencia
a la flexión de manera indirecta a partir de la compresión
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA
TOMA DE MUESTRAS PARA VERIFICAR LA RESISTENCIA A LA
FLEXIÓN
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA
TOMA DE MUESTRAS PARA VERIFICAR LA RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA
CURADO DE LAS VIGAS Y CILINDROS
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA
ENSAYO DE LAS VIGAS A FLEXIÓN
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA
ENSAYO DE LOS CILINDROS A COMPRESIÓN
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA
EJEMPLOS DE CORRELACIONES ENTRE RESISTENCIAS A
COMPRESIÓN Y A FLEXIÓN
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
OPERACIONES
ADICIONALES
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
INSERCIÓN DE VARILLAS DE AMARRE EN LA
JUNTA LONGITUDINAL
Si el pavimento se construye con formaleta fija, se
insertan manualmente las varillas de anclaje, en los
orificios que tiene para ello la formaleta, antes de que
fragüe el concreto
Si el pavimento se construye con pavimentadora de
formaleta deslizante, la inserción de las varillas también
puede ser manual en el concreto fresco, aunque no existen
las referencias de ubicación del caso anterior. Si se deja
endurecer el concreto, se deben realizar perforaciones en la
losa, en los lugares previstos para las varillas
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
INSERCIÓN DE VARILLAS DE AMARRE EN LA
JUNTA LONGITUDINAL
Inserción manual en pavimento
construido con formaleta fija
Perforaciones para inserción de
varillas en concreto endurecido
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
UBICACIÓN DE LAS VARILLAS DE AMARRE
EN LA JUNTA LONGITUDINAL
Ubicación inadecuada cerca de la
junta transversal
Varillas de
amarre
Ubicación adecuada cerca de la
junta transversal
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
EJECUCIÓN DE JUNTAS TRANSVERSALES EN FRESCO
Las juntas transversales de contracción se pueden realizar en
fresco, empelando una cuchilla vibrante o un elemento similar,
inmediatamente después del paso de la pavimentadora y antes del
microtexturizado longitudinal
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
MACROTEXTURIZADO TRANSVERSAL
Manual Mecánico
El pavimento se raya transversalmente para formar canales
de drenaje que eliminen el problema de hidroplaneo
Es deseable que las ranuras se dispongan a separaciones
variadas, para evitar un zumbido molesto al circular los
vehículos
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CURADO
El mantenimiento de unas condiciones de humedad
satisfactorias durante la edad temprana del pavimento
retrasa la contracción del concreto y favorece la hidratación
del cemento y el endurecimiento del concreto
Existen diversos productos para el curado del concreto
fresco:
—Compuestos líquidos de curado
—Telas que mantienen un medio húmedo mediante la
aplicación frecuente de agua
—Papel impermeable
—Polietileno blanco
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CURADO
COMPUESTO LÍQUIDO PARA CURADO
El compuesto retarda o reduce la evaporación del agua del concreto
y se aplica inmediatamente después del terminado final, con un
cubrimiento uniforme sobre la superficie y los bordes del pavimento
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CURADO
BRIN DE YUTE O KENAF
Se debe mantener húmedo con
riegos intermitentes de agua
Consiste en dos láminas de papel
kraft, ligadas con un adhesivo
bituminoso reforzado con fibras
PAPEL IMPERMEABLE
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CURADO
Se debe mantener lo más plano posible en
contacto con la superficie el pavimento
POLIETILENO BLANCO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
ASERRADO DE JUNTAS
Si no se han realizado juntas en fresco, después de
aplicar el curado al pavimento se procede al aserrado de las
juntas con discos abrasivos o de diamante
Esta operación tiene por finalidad dividir el pavimento
en tramos adecuados, para evitar los agrietamientos por
cambios térmicos
El momento para aserrar debe ser tal, que no genere
descascaramientos en la junta por debilidad del concreto,
ni genere fisuras por tiempos tardíos
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
ASERRADO DE JUNTAS
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
ASERRADO DE JUNTAS
Cuando la junta se va a sellar con un producto líquido, el
proceso de aserrado comprende dos incisiones: (i) la primera,
más profunda, genera una debilidad que produce el
agrietamiento controlado de la losa en coincidencia con la junta;
(ii) la segunda, menos profunda y más ancha, crea la caja para
alojar el material sellante que se colocará con posterioridad y se
debe realizar unas 72 horas después del vaciado del concreto
Primer corte
Segundo corte
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
ASERRADO DE JUNTAS
Cuando la junta se va a sellar con un sellador
preformado, se hace una sola incisión hasta la profundidad
recomendada por el fabricante del producto
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
LIMPIEZA DE LA JUNTA
La aplicación de agua a presión y luego de aire a presión
elimina los residuos que hayan quedado durante el aserrado y el
polvo que pueda impedir la adhesión del sello a las paredes de la
junta
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
Se recomienda sellar las juntas transversales después de
7 días de aserradas. Según estudios de SIKA Colombia,
conviene esperar 28 días hasta que el concreto haya
alcanzado más de 50% de la contracción inicial por
fraguado
El material de sello deberá quedar unos 6 milímetros
por debajo de la superficie del pavimento, para asegurar
su adherencia al concreto e impedir que sea despegado
por el tránsito
SELLO DE JUNTAS CON PRODUCTOS LÍQUIDOS
EN CALIENTE O EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
Se inserta en la junta un cordón de respaldo de espuma
(backer rod) y luego se aplica el sellante en frío o en caliente
INSERCIÓN DEL CORDÓN
SELLO DE JUNTAS CON PRODUCTOS LÍQUIDOS
EN CALIENTE O EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
APLICACIÓN DE SELLANTE EN FRÍO (SILICONA)
SELLO DE JUNTAS CON PRODUCTOS LÍQUIDOS
EN CALIENTE O EN FRÍO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
sello
cordón
DETALLE DE UNA JUNTA SELLADA EN FRÍO CON SILICONA
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
sello
cordón
DETALLE DE UNA JUNTA SELLADA EN FRÍO CON SILICONA
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
sello
cordón
DETALLE DE UNA JUNTA SELLADA EN FRÍO CON SILICONA
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
sello
cordón
SELLO DE JUNTAS CON SELLADOR PREFORMADO
Se aplica un adhesivo que actúa como lubricante durante
la instalación del sellador y luego cura para convertirse en
un adhesivo débil
Se inserta el sellador, el cual deberá permanecer en
compresión durante toda su vida útil, lo que es necesario
para mantener la presión de contacto requerida entre el
sellador y la junta
Como el sellador no trabaja a tensión, si la junta se abre
más que el ancho del sello, éste deja de cumplir su función
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
INSTALACIÓN DE UN SELLO PREFORMADO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
JUNTA TRANSVERSAL DE CONTRACCIÓN Y
VARILLAS DE ANCLAJE EN JUNTA LONGITUDINAL
varillas de
anclaje
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
JUNTA TRANSVERSAL DE CONSTRUCCIÓN
Al final de la jornada de trabajo o cuando se presenta una
interrupción prolongada, se dispone una junta transversal de
construcción con una formaleta con perforaciones al medio
del espesor de la losa, para insertar varillas de transferencia
Varillas de
transferencia
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
JUNTA LONGITUDINAL MACHIHEMBRADA
La junta longitudinal de construcción se puede
elaborar empleando una formaleta fija machihembrada
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
JUNTA LONGITUDINAL MACHIHEMBRADA
Estas juntas son poco usadas en la actualidad, por
cuanto se ha determinado que el concreto falla
frecuentemente por corte encima de la muesca de la junta
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
DISPOSICIÓN DE JUNTAS EN POZOS DE
INSPECCIÓN Y SUMIDEROS
Los pozos de inspección y sumideros deben ser aislados para
evitar que se produzcan agrietamientos en la losa a causa de
movimientos diferenciales entre ésta y la estructura de servicio
público
Este aislamiento se logra disponiendo adecuadamente juntas
de expansión
Cuando la estructura fija queda en el interior de una losa, se
coloca un refuerzo en la parte superior, para controlar las
fisuras que se puedan formar a causa de la falta de simetría de
la losa
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
DISPOSICIÓN DE JUNTAS EN POZOS DE INSPECCIÓN
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
DISPOSICIÓN DE JUNTAS EN POZOS DE INSPECCIÓN
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
DISPOSICIÓN DE JUNTAS EN POZOS DE INSPECCIÓN
Incorrecta Correcta
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
DISPOSICIÓN DE JUNTAS EN POZOS DE INSPECCIÓN
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
DISPOSICIÓN DE JUNTAS EN SUMIDEROS
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
REFUERZO DE LOSAS CON ESTRUCTURAS FIJAS EN SU
INTERIOR
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
REFUERZO DE LOSAS CON ESTRUCTURAS FIJAS EN SU
INTERIOR
PAVIMENTO RÍGIDO EN PERÍODO DE CURADO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
DEFINICIÓN DEL INSTANTE DE APERTURA AL TRÁNSITO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
El instante oportuno de apertura del pavimento al tránsito
depende de la ganancia de resistencia con la edad
Se supone que muestras de un concreto determinado alcanzan
iguales resistencias si presentan iguales valores de maduración
(producto temperatura*tiempo)
Si se dispone de la curva de maduración del concreto en el
laboratorio, es posible establecer el instante en el cual la mezcla
alcanza una determinada resistencia en obra, empleando un
medidor de maduración
DEFINICIÓN DEL INSTANTE DE APERTURA AL TRÁNSITO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
MEDIDA DE LA MADURACIÓN (ASTM C 1074)
DEFINICIÓN DEL INSTANTE DE APERTURA AL TRÁNSITO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
APERTURA PREMATURA AL TRÁNSITO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
ALINEAMIENTO DE LAS VARILLAS DE
TRANSFERENCIA DE CARGA
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
El adecuado centrado de las varillas de transferencia de
carga bajo la junta transversal es importante para lograr
su buen funcionamiento
Un alineamiento incorrecto afecta la transferencia de
carga y puede dar lugar a la generación de agrietamientos
y descascaramientos en vecindades de la junta
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
TIPOS DE DESALINEAMIENTO DE LAS VARILLAS DE
TRANSFERENCIA DE CARGA
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
EFECTOS DEL DESALINEAMIENTO DE LAS VARILLAS
SOBRE EL COMPORTAMIENTO DEL PAVIMENTO
MEDIDA DE LA POSICIÓN Y ALINEAMIENTO DE LAS
VARILLAS MEDIANTE TOMOGRAFÍA MAGNÉTICA
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
Se emplea un dispositivo de tomografía magnética,
basado en el principio de inducción de pulsos
El dispositivo rueda sobre unos rieles, a medida que es
empujado sobre la junta transversal del pavimento
El equipo determina la posición y la orientación de las
varillas en una sola pasada y despliega resultados visuales
e impresos, de manera prácticamente inmediata
MEDIDA DE LA POSICIÓN Y ALINEAMIENTO DE LAS
VARILLAS MEDIANTE TOMOGRAFÍA MAGNÉTICA
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
PAVIMENTO TERMINADO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
PAVIMENTO TERMINADO
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
Concreto simple con juntas
Concreto con
refuerzo continuo
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO RÍGIDO
CONTROL DEL
PAVIMENTO
TERMINADO
VERIFICACIÓN DEL ESPESOR DE LOSAS
Medida del espesor del núcleoExtracción de núcleo
EXTRACCIÓN DE NÚCLEOS Y MEDIDA DEL ESPESOR
VERIFICACIÓN DEL ESPESOR DE LOSAS
MEDIDA DEL ESPESOR CON IMPACT-ECHO
(ASTM C 1383)
Método de evaluación no destructivo, basado en el uso de
ondas sónicas que se propagan a través del pavimento y son
reflejadas por defectos internos o por las superficies externas
El equipo determina la velocidad midiendo el tiempo de viaje
de una onda P entre un elemento que impacta la superficie del
pavimento y un transductor ubicado a cierta distancia de él
La señal de voltaje recibida es digitalizada y transformada
matemáticamente en un espectro de amplitud y frecuencia,
información a partir de la cual se puede determinar el espesor o
el defecto
VERIFICACIÓN DEL ESPESOR DE LOSAS
MEDIDA DEL ESPESOR CON IMPACT-ECHO
(ASTM C 1383)
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO
VERIFICACIÓN DEL ESPESOR DE LOSAS
MEDIDA DEL ESPESOR CON IMPACT-ECHO
(ASTM C 1383)
Equipo Impacto Registro
CONTROL DE LISURA
MEDIDA DEL PERFIL LONGITUDINAL
Una vez que el concreto ha curado, se mide el perfil
del pavimento para comprobar su regularidad
Perfilógrafo CaliforniaMira y nivel
CONSTRUCCIÓN DEL PAVIMENTO
CONSTRUCCIÓN DE
PAVIMENTOS DE
ADOQUINES
COMPACTACIÓN DE LA CAPA DE BASE
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DE ADOQUINES
EXTENSIÓN Y NIVELACIÓN DE LA CAPA DE
ARENA DE SOPORTE
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DE ADOQUINES
COLOCACIÓN MANUAL DE LOS ADOQUINES
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DE ADOQUINES
AJUSTES EN LA COLOCACIÓN DE LOS ADOQUINES
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DE ADOQUINES
Los adoquines que van a quedar en los bordes deben ser
cortados para ajustarlos contra la estructura de contención
COLOCACIÓN MECANIZADA DE LOS ADOQUINES
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DE ADOQUINES
COMPACTACIÓN INICIAL DE LOS ADOQUINES
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DE ADOQUINES
La compactación inicial asienta los adoquines en la capa
de arena
DISTRIBUCIÓN Y BARRIDO DE LA ARENA
PARA SELLO DE LAS JUNTAS
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DE ADOQUINES
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DE ADOQUINES
La compactación final consolida la arena de sello
dentro de las juntas de los adoquines
COMPACTACIÓN FINAL DE LOS ADOQUINES
PAVIMENTO TERMINADO
CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DE ADOQUINES
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE VÍAS PAVIMENTADAS
CONTENIDO
Definiciones
Mantenimiento rutinario del entorno de la vía
Mantenimiento rutinario de la calzada pavimentada
Mantenimiento rutinario del drenaje
Mantenimiento rutinario de las estructuras viales
Mantenimiento rutinario de la señalización y de las
ayudas a la vialidad
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE VÍAS PAVIMENTADAS
DEFINICIONES
DEFINICIONES
CONSERVACIÓN VIAL
Amplio conjunto de actividades, adecuadas y
oportunas, destinadas a asegurar el funcionamiento
aceptable a largo plazo de las vías al menor costo
posible. Incluye actividades como el mantenimiento
rutinario, el mantenimiento periódico y la rehabilitación
DEFINICIONES
MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Programa estratégico de conservación vial, proyectado
para detener deterioros leves, retardar fallas progresivas
y reducir la necesidad de obras de rehabilitación y
reconstrucción
El mantenimiento preventivo es cíclico, es planeado y
no produce mejoras en la capacidad portante de los
pavimentos, pero ayuda a prolongar su vida útil y
mantiene o mejora el nivel de servicio
DEFINICIONES
Modalidad de mantenimiento preventivo que
comprende un conjunto de actividades que se realizan
en la calzada y el entorno de una vía pavimentada,
cuando menos una vez al año, para retrasar todo lo
posible el proceso de degradación de las características
funcionales o estructurales del pavimento, así como
para corregir los impactos negativos del entorno que,
sin suponer degradaciones de los elementos del
pavimento, también impiden o dificultan la correcta
realización de su función
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE VÍAS PAVIMENTADAS
DEFINICIONES
El mantenimiento rutinario incluye reparaciones
menores y localizadas de la superficie; limpieza
permanente de la calzada, bermas y drenajes; control
de vegetación y la reparación y limpieza de los
dispositivos para el control del tránsito. También,
incluye la limpieza y reparaciones menores y
localizadas de las obras de arte
Aunque el mantenimiento rutinario se debe realizar
durante todo el período de vida del pavimento,
constituye prácticamente la única actividad que se
ejecuta durante su etapa inicial de servicio
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE VÍAS PAVIMENTADAS
MANTENIMIENTO RUTINARIO
CONDICIÓN TÍPICA DEL CICLO DE VIDA DE UN PAVIMENTO
MANTENIMIENTO RUTINARIO
CONDICIÓN TÍPICA DEL CICLO DE VIDA DE UN PAVIMENTO
PRINCIPALES ACTIVIDADES DEL
MANTENIMIENTO RUTINARIO
ÁREA DE ACTIVIDAD DESCRIPCIÓN
Entorno de la vía *Rocería y limpieza
*Remoción de derrumbes
*Jardinería y riego de plantas ornamentales
Calzada pavimentada *Sello de fisuras y grietas
*Reposición de sello de juntas en pavimentos rígidos
*Bacheo
*Riego en negro
*Enarenado
*Sello de arena asfalto
*Reparación de bordes de pavimentos asfálticos
Drenaje *Limpieza obras de drenaje superficial longitudinal
*Limpieza obras de drenaje transversal
*Limpieza de subdrenes
Estructuras viales *Mantenimiento rutinario de las estructuras viales
Señalización y ayuda a la vialidad *Limpieza de la calzada y las bermas
*Limpieza y reparación de señales verticales, postes
de referencia, defensas metálicas y barandas
*Mantenimiento rutinario de líneas de demarcación
y de marcas viales
PRINCIPALES ACTIVIDADES DEL
MANTENIMIENTO RUTINARIO
Las agencias viales disponen de manuales sobre normas
y procedimientos para las diferentes actividades de
mantenimiento rutinario, los cuales incluyen:
—Código de la actividad
—Descripción de la actividad
—Propósito y criterios de ejecución
—Materiales, Equipo y Mano de obra
—Procedimiento de ejecución
—Rendimientos
—Unidades de medida
MANUALES DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
MANUALES DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
PARA EL MANTENIMIENTO RUTINARIO
EJEMPLO DE FICHA PARA UNA ACTIVIDAD
MANTENIMIENTO RUTINARIO
MANTENIMIENTO
RUTINARIO DEL
ENTORNO DE LA
VÍA
El propósito del despeje de la vegetación herbácea y
arbustos es mantener limpia la zona lateral de la vía, de
manera de conservar la distancia de visibilidad y
prevenir la obstrucción de los dispositivos de drenaje
superficial
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DEL ENTORNO DE LA VÍA
ROCERÍA Y LIMPIEZA DEL DERECHO DE VÍA
Como actividad de mantenimiento rutinario, el propósito
es retirar volúmenes reducidos de materiales provenientes
del desplazamiento de taludes o de laderas naturales que se
hayan depositado sobre la vía y que constituyan o puedan
constituir un obstáculo para la operación normal de ésta
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DEL ENTORNO DE LA VÍA
REMOCIÓN DE DERRUMBES
El propósito de esta actividad es múltiple:
—Prevenir el crecimiento de maleza, reduciendo
los costos de mantenimiento a largo plazo y
reduciendo el uso de herbicidas
—Prevenir la erosión del suelo y mejorar la
estabilización de los taludes
—Mejorar la calidad del aire por los
contaminantes que remueve la vegetación
—Mejorar la calidad del paisaje
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DEL ENTORNO DE LA VÍA
JARDINERÍA Y RIEGO DE PLANTAS ORNAMENTALES
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DEL ENTORNO DE LA VÍA
JARDINERÍA Y RIEGO DE PLANTAS ORNAMENTALES
MANTENIMIENTO RUTINARIO
MANTENIMIENTO
RUTINARIO DE LA
CALZADA
PAVIMENTADA
Tratamiento que se aplica para corregir agrietamientos
longitudinales, transversales y de juntas entre carriles en
pavimentos asfálticos y de grietas lineales de pavimentos
rígidos, para prevenir el ingreso de agua que debilita las
capas inferiores del pavimento y la subrasante
Las grietas de ancho igual o superior a ¼”, deben ser
ruteadas previamente a su sellado, para conformar una
cavidad uniforme y firme que le permita aceptar la cantidad
adecuada de sellante y su adhesión a las paredes de la grieta
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
SELLO DE FISURAS Y GRIETAS
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
SELLO DE FISURAS Y GRIETAS
Ruteado de la grieta Limpieza de la grieta con
aire comprimido
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
SELLO DE FISURAS Y GRIETAS
Sellado de la grieta Aplicación
de arena
El propósito es impedir el ingreso de agua a la
subbase que puede generar bombeo (pumping) y la
introducción de materiales incompresibles que impiden
el cierre de las juntas cuando las losas se expanden,
ocasionando astillados y voladuras del pavimento
REPOSICIÓN DEL SELLO EN JUNTAS
DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
El trabajo comprende en la remoción del sello
antiguo (si existe), el aserrado de una nueva caja de
dimensiones apropiadas para el sellante por usar, la
limpieza de la nueva caja en todo su espesor y la
instalación del sellante
Los materiales por utilizar incluyen el asfalto-
caucho, la silicona y los insertos preformados de
neopreno
REPOSICIÓN DEL SELLO EN JUNTAS
DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
REPOSICIÓN DEL SELLO EN JUNTAS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
Su propósito es restablecer la integridad del
pavimento y prevenir daños extensos a la calzada que
afecten la inversión de capital y la comodidad y
seguridad en la circulación vehicular
Se realiza principalmente para corregir fallas tales
como agrietamientos del tipo piel de cocodrilo,
depresiones, ojos de pescado, distorsiones y
ahuellamientos localizados y fallas en los bordes de un
pavimento asfáltico, así como porciones muy
deterioradas de losas de pavimentos rígidos
BACHEO SUPERFICIAL Y PROFUNDO
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
BACHEO SUPERFICIAL Y PROFUNDO
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
BACHEO SUPERFICIAL Y PROFUNDO
Su propósito es restablecer la integridad del pavimento,
previniendo el deterioro progresivo de la superficie
Consiste en una aplicación ligera de emulsión asfáltica
para sellar áreas localizadas fisuradas o con vacíos
superficiales
Sólo es recomendable en vías de bajo tránsito y
reducida velocidad de operación, por el riesgo de
disminución de la fricción superficial
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
RIEGO EN NEGRO
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
RIEGO EN NEGRO
Su propósito es mejorar las condiciones superficiales
de fricción
Se aplica en áreas donde la superficie presente excesos
de asfalto
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
ENARENADO
Previenen o retrasan el deterioro superficial progresivo
que afectaría adversamente la calidad de la circulación y
la seguridad de los usuarios.
Se aplican típicamente para proteger superficies con
desprendimientos incipientes o cuyos agregados
presenten problemas de adherencia con el asfalto, para
rellenar fisuras pequeñas, para rejuvenecer el pavimento
de manera temporal y, ocasionalmente, para mejorar
zonas con problemas de resistencia al deslizamiento
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
SELLO DE ARENA ASFALTO
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
SELLO DE ARENA ASFALTO
El propósito es corregir deterioros localizados,
producidos por la circulación de las cargas del
pavimento muy cerca del borde (generalmente por
deficiencias geométricas de la vía) y/o por infiltración
de agua por los bordes o por la berma
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE
LA CALZADA PAVIMENTADA
REPARACIÓN DE BORDES DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
MANTENIMIENTO RUTINARIO
MANTENIMIENTO
RUTINARIO DE
OBRAS DE DRENAJE
Su propósito es remover obstrucciones que detengan o
restrinjan el flujo de agua superficial a través de zanjas,
cunetas, sumideros y bordillos, de manera de proveer un
flujo sin interrupción hacia el exterior de la vía para
prevenir daños en su estructura
En el caso de cunetas no revestidas se requiere, además,
restaurar su sección transversal y la línea de flujo
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE OBRAS DE DRENAJE
LIMPIEZA OBRAS DE DRENAJE LONGITUDINAL
SUPERFICIAL
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE OBRAS DE DRENAJE
LIMPIEZA OBRAS DE DRENAJE LONGITUDINAL
SUPERFICIAL
Su propósito es remover obstrucciones que detengan o
restrinjan el flujo de agua a través de las alcantarillas, de
manera de mantener la integridad del sistema de drenaje y
prevenir daños que puedan afectar la estructura de la vía
LIMPIEZA OBRAS DE DRENAJE TRANSVERSAL
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE OBRAS DE DRENAJE
Su propósito es conservar la efectividad del sistema
de drenaje interno para prevenir la saturación de la
subrasante y de las capas inferiores del pavimento
El trabajo se realiza mediante la introducción de agua
a presión en los sistemas de colectores y tubos de
drenaje profundos para recuperar su capacidad plena de
funcionamiento
LIMPIEZA DE SUBDRENES
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE OBRAS DE DRENAJE
LIMPIEZA DE SUBDRENES
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE OBRAS DE DRENAJE
MANTENIMIENTO RUTINARIO
MANTENIMIENTO
RUTINARIO DE LAS
ESTRUCTURAS
VIALES
El propósito es mantener la integridad y reparar los daños
menores de puentes y muros de contención e implica, entre
otros, la limpieza de sus elementos, el relleno de áreas
erosionadas en la estructura y sus accesos, la inyección de
grietas, la reparación de juntas y el borrado de letreros
En estructuras de mampostería incluye el reemplazo de
mortero faltante o deteriorado en las uniones de las piedras o
ladrillos, así como la reposición de éstos si el área afectada es
pequeña
En estructuras de acero, incluye la limpieza de los
elementos, el apretado de tuercas y pernos y la reposición de
los faltantes
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LAS ESTRUCTURAS VIALES
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LAS ESTRUCTURAS VIALES
INSPECCIÓN DE PUENTES
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LAS ESTRUCTURAS VIALES
Relleno de áreas erosionadas
en la estructura
Inyección de grietas
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LAS ESTRUCTURAS VIALES
BORRADO DE LETREROS
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LAS ESTRUCTURAS VIALES
REPARACIONES EN ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERÍA
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LAS ESTRUCTURAS VIALES
MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS
Limpieza de superficie con
chorro de arenaReposición de pernos y tuercas
MANTENIMIENTO RUTINARIO
MANTENIMIENTO
RUTINARIO DE LA
SEÑALIZACIÓN Y DE
LAS AYUDAS A LA
VIALIDAD
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LA SEÑALIZACIÓN
REPARACIÓN DE SEÑALES VERTICALES
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LA SEÑALIZACIÓN
Se pretende brindar seguridad y comodidad a los
usuarios de la vía mediante señales claramente
visibles y legibles durante el día y la noche
LIMPIEZA DE SEÑALES VERTICALES
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LA SEÑALIZACIÓN
REPINTADO DE SEÑALES Y POSTES DE
REFERENCIA
El propósito es recuperar la visibilidad y la reflectividad de
las señales y marcas mediante limpieza, así como restituir la
pintura en aquellas áreas del pavimento que hayan sido
sometidas a bacheo o reparación de bordes
MANTENIMIENTO RUTINARIO
DE LA SEÑALIZACIÓN
MANTENIMIENTO RUTINARIO DE LÍNEAS
DE DEMARCACIÓN Y MARCAS VIALES
Se realiza con el propósito de remover barro y arena que se
deposite sobre la superficie del pavimento, así como basura y
cualquier otro elemento que se encuentre sobre la calzada o
las bermas y que pueda generar un peligro para el tránsito
automotor
LIMPIEZA DE LA CALZADA Y LAS BERMAS
AYUDA A LA VIALIDAD
Se pretende mantener la integridad funcional de las defensas
y barandas, para garantizar la seguridad del público viajero
LIMPIEZA Y REPARACIÓN DE DEFENSAS METÁLICAS Y
BARANDAS
AYUDA A LA VIALIDAD
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
CONTENIDO
Introducción
Evaluación de deterioros del pavimento
Deterioros en pavimentos asfálticos
Deterioros en pavimentos rígidos
Equipos automatizados para la evaluación de deterioros
Cuantificación de los deterioros
Evaluación funcional del pavimento
Regularidad superficial
CONTENIDO
(continuación)
Perfil longitudinal
Sistemas para medir las regularidad superficial del
pavimento
Ahuellamiento
Resistencia al deslizamiento
Sistemas para medir la resistencia al deslizamiento
Textura
Sistemas para medir la macrotextura
CONTENIDO
(continuación)
Evaluación estructural del pavimento
Evaluación deflectométrica
Sistemas para medir las deflexiones de un pavimento
Factores que afectan la magnitud de las deflexiones
Aplicaciones de las deflexiones
Exploración geotécnica
Evaluación del drenaje
Esquema itinerario
Diagnóstico sobre la condición del pavimento
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
INTRODUCCIÓN
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
Es una de las actividades más importantes del ingeniero de
pavimentos
Se requiere conocer la condición de los pavimentos para:
— validar los criterios de diseño
—establecer los programas de mantenimiento
La evaluación permite:
—determinar la suficiencia estructural del pavimento
—establecer las razones por las cuales se encuentra en el
estado que presenta en el instante de la evaluación
Una correcta evaluación de pavimentos incluye estudios sobre:
—condición funcional
—capacidad estructural
Condición funcional
Conjunto de características superficiales del
pavimento que se relacionan con la comodidad y la
seguridad de los usuarios
Capacidad estructural
Aptitud del pavimento para soportar las solicitaciones
del tránsito
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EQUIPOS PARA EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EQUIPOS MULTIFUNCIÓN
EQUIPOS PARA EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EVALUACIÓN DE
DETERIOROS DEL
PAVIMENTO
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
CAUSAS DEL DETERIORO DE UN PAVIMENTO
Cumplimiento de su período útil (fatiga)
Diseño deficiente
Deficiencias durante la construcción (calidad
inadecuada de materiales y mezclas, espesores
insuficientes, operaciones de construcción deficientes,
drenajes inapropiados, etc)
Factores climáticos excesivamente desfavorables
Deficiencias en el mantenimiento
OBJETIVOS DE LA INSPECCIÓN
Detectar signos premonitorios de posibles fallas
Analizar el comportamiento de los pavimentos con
vistas a confirmar o modificar los criterios de diseño
utilizados
Determinar la necesidad y establecer prioridades para
trabajos de conservación
Determinar la necesidad de una evaluación estructural
detallada para el proyecto de obras de rehabilitación
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
REQUISITOS PARA ASEGURAR LA UTILIDAD
DE LA INSPECCIÓN SUPERFICIAL
Sistematizar la clasificación, denominación e
interpretación de los distintos deterioros. Existen
catálogos descriptivos, complementados con fotografías
Sistematizar la forma de obtener los datos en el
campo, así como su representación y archivo
Establecer ―números índice‖ para calificar el estado
general del pavimento en función de los defectos que
presenta
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
FACTORES A CONSIDERAR EN LA INSPECCIÓN
TIPO DE PAVIMENTO asfáltico, rígido, compuesto
TIPO DE FALLA estructural, funcional
GRAVEDAD DE LA FALLA criticidad en términos de
progresión
EXTENSIÓN DE LA FALLA área o longitud afectada por
un determinado deterioro
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
DETERIOROS EN
PAVIMENTOS
ASFÁLTICOS
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
Clase Tipo de deterioro
Causado originalmente por el tránsito
Causado originalmente
por los materiales o el
clima
Agrietamientos Por fatiga (grietas longitudinales o piel de cocodrilo)
En bloque
De borde
Longitudinal (no de fatiga)
Transversal
Parabólico
Por reflexión
X
X
X
X
X
X
X
X
Deformaciones Ahuellamiento
Abultamientos
Depresiones (baches)
Desplazamientos de borde
Áreas parchadas
Expansiones (levantamientos)
X
X
X
X
X
X
X
CLASIFICACIÓN DE DETERIOROS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
Clase Tipo de deterioro
Causado originalmente por el tránsito
Causado originalmente
por los materiales o
el clima
Desprendimientos Separación entre calzada y berma
Pulimento de agregados
Ojos de pescado
Descascaramiento
Pérdida de película de ligante
Pérdida de agregado
X
X
X
X
X
X
Afloramientos Exudación (afloramiento de asfalto)
Afloramiento de agua
Afloramiento de finos
X
X
X
Otros deterioros Desintegración de bordes
Desnivel entre calzada y berma
Erosión de bermas
Pulimento superficial
X
X
X
X
X
CLASIFICACIÓN DE DETERIOROS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO TIPO PIEL DE COCODRILO
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO TIPO PIEL DE COCODRILO
AGRIETAMIENTO EN BLOQUE
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO EN BLOQUE
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO DE BORDE
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO DE BORDE
AGRIETAMIENTOS
LONGITUDINAL TRANSVERSAL
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO LONGITUDINAL
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO TRANSVERSAL
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO PARABÓLICO
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO PARABÓLICO
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO POR REFLEXIÓN
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTO POR REFLEXIÓN
AGRIETAMIENTOS
DEFORMACIONES
AHUELLAMIENTO
DEFORMACIONES
AHUELLAMIENTO
ABULTAMIENTOS
DEFORMACIONES
ABULTAMIENTOS
DEFORMACIONES
DEPRESIÓN
(Bache)
DEFORMACIONES
DEPRESIÓN
(Bache)
DEFORMACIONES
DESPLAZAMIENTO DE BORDE
DEFORMACIONES
DESPLAZAMIENTO DE BORDE
DEFORMACIONES
ÁREAS PARCHADAS
DEFORMACIONES
ÁREAS PARCHADAS
DEFORMACIONES
LEVANTAMIENTOS
Levantamiento por
subrasante expansiva
Levantamiento por acción de
la helada
DEFORMACIONES
LEVANTAMIENTOS
DEFORMACIONES
DESPRENDIMIENTOS
OJOS DE PESCADO
DESPRENDIMIENTOS
OJOS DE PESCADO
DESCASCARAMIENTO
DESPRENDIMIENTOS
DESCASCARAMIENTO
DESPRENDIMIENTOS
PÉRDIDA DE PELÍCULA DE LIGANTE
DESPRENDIMIENTOS
PÉRDIDA DE PELÍCULA DE LIGANTE
DESPRENDIMIENTOS
PÉRDIDA DE AGREGADO
DESPRENDIMIENTOS
PÉRDIDA DE AGREGADO
DESPRENDIMIENTOS
AFLORAMIENTOS
EXUDACIÓN
AFLORAMIENTOS
EXUDACIÓN
AFLORAMIENTOS
AFLORAMIENTO DE AGUA
AFLORAMIENTOS
AFLORAMIENTO DE AGUA
AFLORAMIENTOS
AFLORAMIENTO DE FINOS
AFLORAMIENTOS
AFLORAMIENTO DE FINOS
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
DESINTEGRACIÓN DE BORDES
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
DESINTEGRACIÓN DE BORDES
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
DESNIVEL ENTRE CALZADA Y BERMA
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
DESNIVEL ENTRE CALZADA Y BERMA
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
PULIMENTO SUPERFICIAL
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
PULIMENTO SUPERFICIAL
DETERIOROS EN
PAVIMENTOS
RÍGIDOS
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
Clase Tipo de deterioro
Causado originalmente por el tránsito
Causado originalmente
por los materiales o
el clima
Agrietamientos Fragmentación múltiple
Longitudinal
Transversal
De esquina
Por durabilidad (Grietas en “D”)
X
X
X
X
X
X
Deformaciones Escalonamiento
Voladura (blow – up)
X X
X
Desprendimientos Desintegración superficial
Descascaramiento en las juntas
Pérdida de sello en las juntas
X
X
X
X
Afloramientos Surgencia de finos (bombeo) X X
Otros deterioros Separación junta longitudinal
Separación entre calzada y berma
Desnivel entre calzada y berma
Pulimento de agregados X
X
X
X
X
CLASIFICACIÓN DE DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
AGRIETAMIENTOS
FRAGMENTACIÓN MÚLTIPLE
AGRIETAMIENTOS
FRAGMENTACIÓN MÚLTIPLE
LONGITUDINAL
AGRIETAMIENTOS
LONGITUDINAL
AGRIETAMIENTOS
AGRIETAMIENTOS
TRANSVERSAL
AGRIETAMIENTOS
TRANSVERSAL
GRIETA DE ESQUINA
AGRIETAMIENTOS
GRIETA DE ESQUINA
AGRIETAMIENTOS
GRIETAS EN “D”
AGRIETAMIENTOS
GRIETAS EN “D”
AGRIETAMIENTOS
DEFORMACIONES
ESCALONAMIENTO
DEFORMACIONES
ESCALONAMIENTO
VOLADURA (BLOW – UP)
DEFORMACIONES
VOLADURA (BLOW – UP)
DEFORMACIONES
DESPRENDIMIENTOS
DESINTEGRACIÓN SUPERFICIAL Y FISURAS CAPILARES
DESPRENDIMIENTOS
DESINTEGRACIÓN SUPERFICIAL Y FISURAS CAPILARES
DESCASCARAMIENTO EN LAS JUNTAS
DESPRENDIMIENTOS
DESCASCARAMIENTO EN LAS JUNTAS
DESPRENDIMIENTOS
PÉRDIDA DE SELLO EN LAS JUNTAS
DESPRENDIMIENTOS
PÉRDIDA DE SELLO EN LAS JUNTAS
DESPRENDIMIENTOS
AFLORAMIENTOS
SURGENCIA DE FINOS
AFLORAMIENTOS
SURGENCIA DE FINOS
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
SEPARACIÓN DE JUNTA LONGITUDINAL
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
SEPARACIÓN DE JUNTA LONGITUDINAL
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
SEPARACIÓN ENTRE CALZADA Y BERMA
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
SEPARACIÓN ENTRE CALZADA Y BERMA
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
DESNIVEL ENTRE CALZADA Y BERMA
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
DESNIVEL ENTRE CALZADA Y BERMA
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
PULIMENTO DE AGREGADOS
OTROS DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
PULIMENTO DE AGREGADOS
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
MÉTODOS DE TOMA
DE LA INFORMACIÓN
EN EL CAMPO
MÉTODOS DE TOMA DE INFORMACIÓN EN EL CAMPO
Manual
El trabajo es realizado por una o más personas
debidamente entrenadas, quienes recorren a pie el tramo
anotando la información referente a los tipos de deterioro,
su gravedad y su extensión en formatos especiales de
evaluación o en un registrador portátil de datos
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
MÉTODOS DE TOMA DE INFORMACIÓN EN EL CAMPO
Automatizado
Emplea un vehículo equipado con cámaras que filman
la superficie del pavimento a medida que se desplazan
por la calzada, generando una película que se interpreta
visualmente o con ayuda de un programa de cómputo
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
TOMA DE INFORMACIÓN MANUAL
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
Con registrador portátil de datosEn formatos de papel
EJEMPLO DE REGISTRO MANUAL EN UN FORMATO
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
(Pavimento asfáltico)
EJEMPLO DE REGISTRO MANUAL EN UN FORMATO
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
(Pavimento rígido)
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
EQUIPOS
AUTOMATIZADOS
PARA LA EVALUACIÓN
DE DETERIOROS
EQUIPOS AUTOMATIZADOS
El equipo produce una grabación continua del
pavimento y toma una medida de la rugosidad
Para fotografiar por la noche, el sistema cuenta con un
control de la cantidad y ángulo de iluminación
Proporciona una referencia lineal para evaluar la
profundidad del ahuellamiento
Se puede operar el vehículo a velocidades de hasta 80
km/h y fotografiar un área de 5 m de ancho
La evaluación del pavimento apenas requiere una
interpretación visual de las fotografías
SISTEMA PASCO
SISTEMA PASCO
EQUIPOS AUTOMATIZADOS
Archiva una imagen continua del pavimento, en
una película de 35 mm
El sistema GERPHO también usa una luz
artificial para operar por la noche
Se extrae la información de las fallas sobre la
película, la cual se monta sobre una mesa especial
de diseño para su despliegue
Se ha usado el equipo extensivamente en Francia,
España, Portugal y Túnez
EQUIPOS AUTOMATIZADOS
SISTEMA GERPHO
EQUIPOS AUTOMATIZADOS
SISTEMA GERPHO
EQUIPOS AUTOMATIZADOS
SISTEMA EVASIVA
EVASIVA significa Equipo Video Análisis Inspección
Visual Alternativa
Realiza inventario de video de gran perspectiva (120º)
Realiza inspección visual de deterioros
Coordenadas (x, y, z) mediante GPS)
Es desarrollo y tecnología española
EQUIPOS AUTOMATIZADOS
SISTEMA EVASIVA
EQUIPOS AUTOMATIZADOS
SISTEMA EVASIVA
SISTEMA EVASIVA
EQUIPOS AUTOMATIZADOS
DETALLE DE LA SUPERFICIE DEL PAVIMENTO
EQUIPOS AUTOMATIZADOS
SISTEMA EVASIVA
VISTA PANORÁMICA DE LA CARRETERA
EVALUACIÓN DE DETERIOROS
CUANTIFICACIÓN
DE LOS
DETERIOROS
CUANTIFICACIÓN DE LOS DETERIOROS
Se han definido experimentalmente unos ―índices‖
que ponderan la gravedad y la extensión de las
diferentes fallas encontradas en el sector evaluado,
mediante los cuales se establece la condición superficial
del pavimento, a través de un valor numérico
CUANTIFICACIÓN DE LOS DETERIOROS
EJEMPLOS DE ÍNDICES DE CUANTIFICACIÓN
PARÁMETRO DE MEDIDA DE LA
CONDICIÓN DEL PAVIMENTO INSTITUCIÓN
MUY POBRE EXCELENTE
PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI) ASTM D 6433-99 0 100
MODIFIED DISTRESS RATING (MDR) TNM 0 100
PAVEMENT CONDITION RATING (PCR) OHIO DOT 0 100
SURFACE INTEGRITY INDEX (SII) PATERSON (1993) 5 0
INDICE DE DÉGRADATION DE SURFACE (Is) LCPC 7 1
CONDICIÓN
CUANTIFICACIÓN DE LOS DETERIOROS
UTILIDAD DE LOS ÍNDICES DE CUANTIFICACIÓN
DE LOS DETERIOROS
Los índices no sólo representan la condición
superficial del pavimento sino que, además, dan una
pauta sobre los trabajos de mantenimiento o
rehabilitación que requiere la estructura
CUANTIFICACIÓN DE LOS DETERIOROS
“Indice de dégradation de surface” (Is)
Es el parámetro de valoración que utiliza el sistema
francés VIZIR
Es un índice de valoración global de los deterioros de
tipo estructural que clasifica el estado del pavimento en
una escala entre 1 y 7
Is = 1 y 2 representan pavimentos con limitados
agrietamientos y deformaciones, que probablemente no
requieran más que acciones de mantenimiento rutinario
EJEMPLO DE APLICACIÓN DE UN ÍNDICE DE DETERIORO
CUANTIFICACIÓN DE LOS DETERIOROS
Is = 3 y 4 representan pavimentos con agrietamientos
estructurales y pocas o ninguna deformación o
pavimentos deformados con poco agrietamiento; su
estado se considera regular y posiblemente requieren
acciones de rehabilitación de mediana intensidad
Is = 5, 6 y 7 representan pavimentos con
agrietamientos y deformaciones abundantes de tipo
estructural, que requieren trabajos importantes de
rehabilitación
EJEMPLO DE APLICACIÓN DE UN ÍNDICE DE DETERIORO
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EVALUACIÓN
FUNCIONAL DEL
PAVIMENTO
EVALUACIÓN FUNCIONAL
EVALUACIÓN FUNCIONAL
Se establece para determinar el estado
superficial del pavimento
El estado superficial es el que mejor percibe
y valora el usuario
OBJETIVOS
CARACTERÍSTICAS SUPERFICIALES DEL PAVIMENTO
QUE MÁS AFECTAN LA COMODIDAD, LA SEGURIDAD Y
LOS COSTOS DE LOS USUARIOS
REGULARIDAD SUPERFICIAL
— Perfiles longitudinal y transversal
FRICCIÓN O RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
TEXTURA
EVALUACIÓN FUNCIONAL
EVALUACIÓN FUNCIONAL
REGULARIDAD
SUPERFICIAL
REGULARIDAD SUPERFICIAL
PERFIL
LONGITUDINAL
REGULARIDAD SUPERFICIAL
CLASIFICACIÓN DEL PERFIL LONGITUDINAL- AIPCR -
REGULARIDAD SUPERFICIAL
DEFINICIÓN
Se define como regularidad superficial del perfil
longitudinal de una carretera (RUGOSIDAD), la mayor
o menor aproximación del perfil real al perfil teórico del
proyecto, que es aquel que no produce aceleraciones
verticales dentro de un vehículo en marcha
La regularidad superficial del perfil longitudinal es
una medida del comportamiento funcional de un
pavimento, a veces la única característica que percibe el
usuario, a través de la sensación de mayor o menor
comodidad en la circulación
REGULARIDAD SUPERFICIAL
La medida internacional de referencia para la
regularidad superficial del perfil longitudinal es el
International Roughness Index (IRI), el cual se define
como la relación entre el movimiento acumulado de la
suspensión de un modelo matemático denominado
―cuarto de carro‖ (cuya respuesta es similar a la de un
automóvil) que circula a 80 km/h y la distancia recorrida
El IRI se expresa en m/km, mm/m o pulgadas/milla
Un IRI = 0 representa una superficie totalmente lisa y
su valor aumenta con las irregularidades del perfil
ÍNDICE INTERNACIONAL DE RUGOSIDAD
El IRI corresponde a la simulación del desplazamiento
vertical acumulado de un pasajero en un vehículo,
suponiendo una velocidad de circulación de 80 km/h
REGULARIDAD SUPERFICIAL
ÍNDICE INTERNACIONAL DE RUGOSIDAD
REGULARIDAD SUPERFICIAL
MODELO DE CUARTO DE CARRO
REGULARIDAD SUPERFICIAL
SISTEMAS PARA
MEDIR LA
REGULARIDAD
SUPERFICIAL DEL
PAVIMENTO
SISTEMAS DE MEDIDA DE LA REGULARIDAD
CLASE I – PERFILES DE PRECISIÓN
CLASE II – OTROS MÉTODOS PERFILOMÉTRICOS
CLASE III – ESTIMACIONES DEL IRI POR
ECUACIONES DE CORRELACIÓN
CLASE IV – EVALUACIONES SUBJETIVAS Y
MEDIDAS SIN CALIBRACIÓN
CLASE I – PERFILES DE PRECISIÓN
El perfil longitudinal de la huella de circulación es
medido manualmente mediante mira y nivel, la viga
del TRL, el Face Dipstick, el ARRB Walking
Profilometer u otro dispositivo similar de alta
precisión.
El perfil medido se emplea como base para calcular
el IRI
Los equipos que utilizan el sistema de la Clase I
proporcionan los más altos niveles de precisión y
repetibilidad
SISTEMAS DE MEDIDA DE LA REGULARIDAD
El método más conocido para medir perfiles es el
que emplea el equipo tradicional de topografía
Consiste en una mira de precisión marcada en
unidades métricas y un nivel de anteojo
Es un equipo que determina el perfil real de la
superficie del pavimento; se consigue fácilmente y a
bajo costo, pero el procedimiento de trabajo es muy
lento
LEVANTAMIENTO CON MIRA Y NIVEL
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE I
Es mejor emplearlo cuando se requiere medir longitudes
reducidas
Los valores obtenidos en el levantamiento se convierten a
unidades IRI mediante la aplicación de un programa elemental
de cómputo (norma INV E-794)
LEVANTAMIENTO CON MIRA Y NIVEL
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE I
FACE DIPSTICK
Desarrollado para medir irregularidades particulares
en losas de edificios
Consiste en un inclinómetro montado en una
estructura con pequeños apoyos separados 300 mm
Posee un mango que permite hacer caminar al
dispositivo a lo largo de la huella
Puede rotarse 180 grados
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE I
Un microcomputador incorporado al Dipstick graba
las diferencias de cotas entre puntos consecutivos de
medición y permite calcular resúmenes estadísticos de
la rugosidad (IRI)
El rendimiento de las mediciones del Dipstick puede
pasar los 250 m por hora en una sola huella
Una versión moderna, de tipo rodante, permite un
rendimiento mayor (2 km/h)
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE I
FACE DIPSTICK
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE I
Las ventajas de este dispositivo son su bajo costo
inicial y su simplicidad de operación
Aunque es más rápido que medir con mira y nivel,
tiene la desventaja de que sigue siendo lento
Es aplicable para la evaluación de secciones cortas
de pavimento o para la calibración de aparatos tipo
respuesta y los perfilómetros
FACE DIPSTICK
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE I
FACE DIPSTICK
CLASE II – OTROS MÉTODOS PERFILOMÉTRICOS
En un estudio de regularidad, el perfil en una o ambas
huellas de circulación se mide usando perfilómetros de
contacto o no contacto, que han sido calibrados en
secciones cuyo perfil ha sido determinado por un
sistema de la Clase I.
Entre los equipos que miden mediante este sistema
están el APL francés, el Road Surface Profiler (RSP), el
Video Láser Road Surface Tester (RST), el Automatic
Road Analyser (ARAN) y el Lightweight Profiler
SISTEMAS DE MEDIDA DE LA REGULARIDAD
PERFILÓMETRO INERCIAL APL
El analizador de perfiles longitudinales APL, ha sido
concebido para hacer evaluaciones continuas con gran
velocidad
Rendimiento de 100-300 km de carretera al día
Mide los desplazamientos verticales de una rueda
respecto de un péndulo inercial
El equipo se encuentra en un remolque de medición el
cual es arrastrado por un vehículo que se desplaza a
velocidad constante
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
PERFILÓMETRO INERCIAL APL
PERFILÓMETROS LÁSER
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
Principio de medida
El principio de medida se basa en la medición de la
distancia entre el pavimento y un sensor láser colocado en
una barra en la parte anterior o posterior de un vehículo
Con el desplazamiento del vehículo, la barra tiene un
movimiento vertical que debe ser descontado para que el
resultado sea exclusivamente la variación de cotas de la
carretera
Ello se consigue con un sistema de referencia inercial
(acelerómetro) que permite conocer la distancia entre la
barra y el piso en cada instante
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
Principio de medida
El proceso continúa integrando dos veces la señal de
aceleración vertical obtenida con el acelerómetro y, de
esa manera, se determina la distancia entre un plano
inercial (constante) de referencia y el sensor láser
Como se conoce la distancia del láser al piso, se
puede conocer la variación de cota de la carretera en
cada instante de medida
PERFILÓMETROS LÁSER
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
PERFILÓMETRO DEL TIPO RSP
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
PERFILÓMETRO DEL TIPO RSP
Láser
— Registra diferencias de altura entre éste y la
superficie del pavimento cuando se recorre la vía
Acelerómetro
— Es un péndulo inercial que da la línea de
referencia horizontal del vehículo
Lector de distancia
—Registra la distancia recorrida por el vehículo
Elementos principales que lo componen
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
PERFILÓMETRO DEL TIPO RSP
Interfaces
— Convierten los registros analógicos del láser y del
acelerómetro en valores digitales para el
computador y viceversa
Computador
— Registra los valores medidos por el
acelerómetro, el láser y el medidor de distancia,
estableciendo el perfil longitudinal y
determinando la rugosidad en términos de IRI
Elementos principales que lo componen
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
PERFILÓMETRO DEL TIPO RSP
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
VIDEO LÁSER RST
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
VIDEO LÁSER RST
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
LIGHTWEIGHT PROFILERS
Los perfilómetros livianos son una nueva generación
de medidores de perfil tipo láser de baja velocidad de
operación (10 – 40 km/h), cuya principal aplicación es el
control de calidad de la construcción
Toman los perfiles cada pulgada y su software les
permite entregar diferentes índices de perfil (IRI, PI, RN,
RQI)
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
LIGHTWEIGHT PROFILERS
Como en los perfilómetros láser convencionales, las
medidas son independientes del peso del vehículo, de su
velocidad, del viento, de la radiación solar y de la
temperatura y del color y textura del pavimento
Modelos de estos equipos son el K.J. Law T6400 y el
Lightweight Inertial Surface Analyser (LISA) de Ames
Engineering
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE II
LIGHTWEIGHT PROFILERS
CLASE III – ESTIMACIONES DEL IRI POR
ECUACIONES DE CORRELACIÓN
Las medidas de la Clase III se realizan con
rugosímetros tipo respuesta (RTRRMS) como el Mays
Ride Meter, el ROMDAS BI, el BI del TRL u otros
dispositivos como los perfilógrafos y el MERLIN
Las medidas de estos equipos deben ser correlacionadas
con el IRI empleando ecuaciones desarrolladas
experimentalmente para cada equipo
Los equipos usados en medidas de la Clase III deben
ser calibrados en secciones cuyos perfiles hayan sido
determinados a partir de sistemas de las clases I o II
SISTEMAS DE MEDIDA DE LA REGULARIDAD
Equipo de medida indirecta de la rugosidad de un
pavimento, el cual cuenta con un transductor que detecta
los movimientos del eje trasero de un vehículo liviano o
del eje de un remolque, respecto de la carrocería del
vehículo, a medida que éste se desplaza sobre el
pavimento
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
RUGOSÍMETROS TIPO RESPUESTA
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
RUGOSÍMETROS TIPO RESPUESTA
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
La rugosidad se mide en términos de los desplazamientos
acumulados unidireccionales entre el eje y el piso del
vehículo, normalizados por la distancia recorrida
Aunque las mediciones se pueden reportar en unidades
de ingeniería como mm/km, son registradas con frecuencia
en unidades arbitrarias como cuentas/km (en el
rugosímetro NAASRA, por ejemplo, una cuenta/km
equivale a 15.2 mm acumulados de movimiento vertical
ascendente)
RUGOSÍMETROS TIPO RESPUESTA
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
RUGOSÍMETRO ROMDAS BI
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
RUGOSÍMETRO TRL BI
Integrador de golpes
Unidad contadora
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
EJEMPLO DE CALIBRACIÓN DE RUGOSÍMETRO ROMDAS BI
(TONGA)
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
PERFILÓGRAFO CALIFORNIA
Marco metálico de 7.62 m (25 pies) de longitud,
soportado por ruedas en sus extremos, el cual registra el
perfil del pavimento a partir del movimiento vertical de
una rueda sensora instalada en la parte media del marco
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
PERFILÓGRAFO CALIFORNIA
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
Principio de medición y cálculo
Las irregularidades del pavimento se calculan sumando las
amplitudes (alturas) de todas las protuberancias y
depresiones que sobresalgan de una banda de referencia
(blanking band), y dividiendo por la longitud de la sección
de ensayo
El ancho de la banda está especificado por la agencia y
suele variar entre 0 mm y 5 mm
El Índice de Perfil (IP) se determina promediando las tasas
de regularidad en ambas rodadas en la sección de ensayo
(ejemplo: ―mm por 0.1 km, en exceso de la banda de
referencia‖)
PERFILÓGRAFO CALIFORNIA
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
Perfilograma y cálculo del IP
PERFILÓGRAFO CALIFORNIA
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
Determinación del IRI a partir del IP
REPORTE FHWA – RD – 02 - 112
TIPO DE
PAVIMENTO
CLIMA BLANKING
BAND
ECUACIÓN*
ASFÁLTICO TODOS 0.0 IRI=2.66543*IP + 213.01
ASFÁLTICO TODOS 5.0 IRI=3.78601*IP + 887.51
RÍGIDO HÚMEDO** 0.0 IRI=2.35820*IP + 317.19
RÍGIDO HÚMEDO** 5.0 IRI=2.87407*IP + 1229.63
* Los valores de IP e IRI se encuentran en mm/km
** Se considera que el clima es húmedo, si la precipitación anual excede 508 mm
PERFILÓGRAFO CALIFORNIA
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
MERLIN
MACHINE FOR EVALUATING ROUGHNESS USING LOW
COST INSTRUMENTATION
Aparato constituido por una armazón metálica, una llanta
que sirve como apoyo y como elemento de movilización y,
en la parte central, un brazo móvil cuyo extremo inferior
está en contacto con el piso mediante un patín ajustable que
se adecúa a las irregularidades de la superficie, mientras su
extremo superior termina en un indicador que se desliza
sobre un tablero, de acuerdo con la posición que adopte el
patín al entrar en contacto con el pavimento
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
MERLIN
MACHINE FOR EVALUATING ROUGHNESS USING LOW
COST INSTRUMENTATION
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
MERLIN
MACHINE FOR EVALUATING ROUGHNESS USING LOW
COST INSTRUMENTATION
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
Principio de medición y cálculo
Cada vez que la rueda da una vuelta completa, se
marca la posición del indicador sobre el tablero, hasta
completar 200 mediciones, conformando un segmento
de aproximadamente 400 metros de longitud
Se determina en la gráfica de registro un parámetro
―D‖ que es la distancia, en mm, entre los extremos del
histograma dibujado, exceptuando las 10 observaciones
que queden a cada lado del mismo
MERLIN
MACHINE FOR EVALUATING ROUGHNESS USING LOW
COST INSTRUMENTATION
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
MERLIN
MACHINE FOR EVALUATING ROUGHNESS USING LOW
COST INSTRUMENTATION
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
MERLIN
MACHINE FOR EVALUATING ROUGHNESS USING LOW
COST INSTRUMENTATION
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE III
Determinación del IRI a partir del parámetro “D”
Pavimento con capas asfálticas extendidas con terminadora
(Cundill 1991)IRI (m/km) = 0.592 + 0.0471*D
Macadam de penetración (Cundill 1996)IRI (m/km) = 1.913 + 0.049*D (97<D<202)
Pavimentos asfálticos nuevos (Del Águila 1999)IRI (m/km) = 0.0485*D (IRI < 2.4 m/km)
MERLIN
MACHINE FOR EVALUATING ROUGHNESS USING LOW
COST INSTRUMENTATION
CLASE IV – EVALUACIONES SUBJETIVAS Y
MEDIDAS SIN CALIBRACIÓN
Los estudios de la Clase IV emplean evaluaciones
subjetivas de la superficie al circular sobre ella o por
inspección visual
Estas evaluaciones son correlacionadas de manera
aproximada con el IRI mediante el uso de
descripciones de la vía para diferentes valores de IRI
El empleo de un rugosímetro tipo respuesta sin
calibrar también queda comprendido en esta clase
SISTEMAS DE MEDIDA DE LA REGULARIDAD
SISTEMAS DE MEDIDA CLASE IV
APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS
EVALUACIONES DEL PERFIL LONGITUDINAL
Suministro de información para el cálculo de los costos
de operación vehicular
Evaluación de las condiciones de comodidad y de
seguridad de los usuarios de las vías
Sectorización de las vías que serán sometidas a
rehabilitación
Determinación del Indice de Serviciabilidad Presente
(ISP)
Control de calidad en la construcción de pavimentos
REGULARIDAD SUPERFICIAL
REGULARIDAD SUPERFICIAL
APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS
EVALUACIONES DEL PERFIL LONGITUDINAL
A partir de los valores de IRI es posible calificar el
sector evaluado
Los rangos de aceptabilidad varían según el país y de
acuerdo con el tipo de vía: urbana o interurbana
REGULARIDAD SUPERFICIAL
Ra ngo de
Rugosida d
(m /Km )
Ca lifica ción
0 - 2 E XCE LE NTE
2 - 3.5 B UE NO
3.5 - 5.0 RE GULA R
> 5.0 M A LO
APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS
EVALUACIONES DEL PERFIL LONGITUDINAL
EJEMPLO DE CALIFICACIÓN PARA VÍAS INTERURBANAS
APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS
EVALUACIONES DEL PERFIL LONGITUDINAL
REGULARIDAD SUPERFICIAL
Índice de serviciabilidad presente (ISP)
Es un parámetro evaluador del comportamiento de un
pavimento, desde el punto de vista del usuario
REGULARIDAD SUPERFICIAL
Índice de serviciabilidad presente (ISP)
Las irregularidades en el perfil longitudinal constituyen
el factor dominante en el cálculo del ISP
ISP COMODIDAD
4 A 5 EXCELENTE
3 A 4 BUENA
2 A 3 REGULAR
1 A 2 POBRE
0 A 1 MUY POBRE
APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS
EVALUACIONES DEL PERFIL LONGITUDINAL
APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS
EVALUACIONES DEL PERFIL LONGITUDINAL
REGULARIDAD SUPERFICIAL
Cálculo del ISP a partir del IRI
ISP = 5*e-0.18*IRI (Paterson)
ISP = 5 – 0.633*IRI (Gillespie) (IRI<4.7 m/km)
PATERSON GILLESPIE
O 5.0 5.0
1 4.2 4.4
2 3.5 3.7
3 2.9 3.1
4 2.4 2.5
5 2.0 N/A
ISP
IRI
REGULARIDAD SUPERFICIAL
Control de calidad en la construcción de pavimentos
ARTÍCULO 440 ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN INVIAS
PORCENTAJE DE IRI
HECTÓMETROS dm/hm
50 < 1.5
80 < 2.0
100 < 2.5
PORCENTAJE DE
HECTÓMETROS refuerzo<10cm refuerzo=>10cm
50 < 1.5 < 2.0
80 < 2.0 < 2.5
100 < 2.5 < 3.0
IRI (dm/hm)
Pavimentos nuevos
Pavimentos
rehabilitados
APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS
EVALUACIONES DEL PERFIL LONGITUDINAL
REGULARIDAD SUPERFICIAL
AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO
Depresión longitudinal continua a lo largo de lashuellas de rodamiento del tránsito
AHUELLAMIENTO
Deficiencias de compactación de las capas delpavimento
Inestabilidad de la subrasante y de las capasinferiores del pavimento, creada por la presión del aguao por saturación de las mismas
Mezcla asfáltica inestable
Falta de apoyo lateral por erosión de las bermas
CAUSAS DEL AHUELLAMIENTO
AHUELLAMIENTO
Deficiencias de espesor de las capas que integran elpavimento
Técnica de construcción pobre y deficiente controlde calidad
Utilización de materiales inapropiados o de malacalidad
Acción del tránsito (sobrecargas y altos volúmenesde tránsito no previstos en el diseño original)
CAUSAS DEL AHUELLAMIENTO
DETERMINACIÓN CON REGLA Y CUÑA
GRADUADA
El ahuellamiento se puede determinar mediante el
uso de una simple regla de 1.20 metros de longitud y
una cuña graduadaA los efectos de la medición, se dispone la regla
transversalmente al eje del camino, apoyada sobre los
puntos más altos de la deformación.
AHUELLAMIENTO
En estas condiciones se introduce la cuña graduada
hasta alcanzar el punto más bajo de la deformada
AHUELLAMIENTO
DETERMINACIÓN CON REGLA Y CUÑA
GRADUADA
AHUELLAMIENTO
PERFILÓGRAFOS TRANSVERSALES
Armazones metálicos que se colocan
perpendicularmente al eje de la calzada y disponen de
una rueda acoplada a un sistema de registro, la cual
recorre el perfil transversal permitiendo obtener sus
variaciones gráficamente o en medio magnético
AHUELLAMIENTO
PERFILÓGRAFOS TRANSVERSALES (INV E-789)
DETERMINACIÓN CON EQUIPOS MULTIFUNCIÓN
Mediante sensores láser colocados en un dispositivo
frontal, se conforma un perfil transversal por cierta
cantidad de recorrido longitudinal (ejemplo: equipo
RSP)
AHUELLAMIENTO
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
RESISTENCIA AL
DESLIZAMIENTO
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
DEFINICIÓN
La resistencia al deslizamiento, denominada a veces
fricción superficial, es la fuerza desarrollada entre la
superficie del pavimento y los neumáticos, que resiste
el deslizamiento de estos últimos cuando se aplican los
frenos al vehículo
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
La fricción suele ser suficiente cuando la superficie
está seca
En un pavimento húmedo, el agua actúa como
lubricante que reduce el contacto directo neumático –
superficie
Si la película de agua llega a ser muy espesa o la
velocidad del vehículo muy alta, los neumáticos
pueden perder contacto con la superficie, creándose el
fenómeno conocido como hidroplaneo
CARACTERÍSTICAS DE LA FRICCIÓN
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
EFECTOS DEL HIDROPLANEO
Las dos componentes de la fricción se denominan
adhesión e histéresis
—La adhesión es el resultado de fuerzas
moleculares en la interfaz neumático – pavimento,
cuya magnitud depende de la naturaleza de los dos
materiales y de la fuerza normal entre ellos
—La histéresis es función de la pérdida de energía
en el caucho del neumático a medida que éste es
deformado por las asperezas de la textura superficial
del pavimento
COEFICIENTE DE FRICCIÓN
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
La fuerza efectiva de resistencia al deslizamiento es
la suma de las dos componentes que, dividida por la
carga vertical (P), da como resultado el coeficiente de
fricción (μ)
μ = F/P = (Fa + Fh)/P
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
COEFICIENTE DE FRICCIÓN
COMPONENTES DE LA FRICCIÓN NEUMÁTICO - PAVIMENTO
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
COMPONENTES DE LA FRICCIÓN NEUMÁTICO - PAVIMENTO
La adhesión es el factor dominante en la resistencia al
deslizamiento cuando la superficie está seca y su importancia
decrece con la lubricación y se hace casi despreciable cuando la
superficie está húmeda
En condición húmeda, la componente más importante de la
fricción es la histéresis
Debido a lo anterior, la resistencia al deslizamiento decrece
cuando el pavimento está húmedo y la disminución se acelera a
medida que la superficie es más densa, siendo mayor el
decrecimiento al aumentar la velocidad vehicular
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
FACTORES DEL PAVIMENTO QUE AFECTAN LA FRICCIÓN
Los dos principales factores de la superficie del
pavimento que suministran fricción son la microtextura
y la macrotextura
La microtextura es proporcionada por las pequeñas
asperezas superficiales y afecta el nivel de fricción en el
área de contacto neumático – pavimento
La macrotextura es suministrada por las asperezas
mayores y proporciona canales de escape para el agua
superficial en la zona de contacto
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
FACTORES DEL PAVIMENTO QUE AFECTAN LA FRICCIÓN
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
CLASIFICACIÓN DEL PERFIL SEGÚN LA AIPCR
VARIACIÓN DE LA FRICCIÓN DISPONIBLE CON LA VELOCIDAD
DE DESLIZAMIENTO SOBRE SUPERFICIE HÚMEDA
La fricción superficial es una manera
indirecta de medir la microtextura
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
SISTEMAS PARA
MEDIR LA
RESISTENCIA AL
DESLIZAMIENTO
SISTEMAS DE MEDIDA DE LA
RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
MEDIDA DIRECTA
MEDIDA INDIRECTA A
TRAVÉS DE LA TEXTURA
SUPERFICIAL
RUEDA BLOQUEADA
RUEDA PARCIALMENTE
BLOQUEADA CON GRADO
DE DESLIZAMIENTO FIJO
RUEDA BLOQUEADA CON
GRADO DE
DESLIZAMIENTO
VARIABLE
RUEDA OBLICUA CON
RESPECTO AL SENTIDO
DE MARCHA
PORTÁTIL
SCRIM
ODILÓGRAFO
MU - METER
LOCKED –WHEEL SKID TRAILER
PÉNDULO DE FRICCIÓN TRL
NORSEMETER ROAR
IMAG
GRIP TESTER
EQUIPOS DE MEDIDA DIRECTA
El método usa una rueda bloqueada que se desliza a
lo largo de la superficie para medir la fricción
El vehículo o remolque donde se encuentra el
medidor se lleva a la velocidad especificada
(usualmente 64 km/h) y se riega agua por delante de la
rueda para crear una condición de superficie húmeda
Se bloquea la rueda de ensayo y los instrumentos
miden la fuerza de fricción actuante entre la rueda de
ensayo y el pavimento y reportan el resultado como
Skid Number (SN = 100* μ)
LOCKED –WHEEL SKID TRAILER
EQUIPOS DE RUEDA BLOQUEADA
EQUIPOS DE RUEDA BLOQUEADA
LOCKED –WHEEL SKID TRAILER
EQUIPOS DE RUEDA PARCIALMENTE BLOQUEADA
CON GRADO DE DESLIZAMIENTO FIJO
Mide un coeficiente de fricción resultante de la
relación entre una fuerza horizontal y una fuerza vertical
La fuerza vertical la proporciona el equipo (no es
constante, ya que durante la medición existen
aceleraciones verticales que la modifican), mientras que
la horizontal es suministrada por el roce que se produce
en la rueda de medición que está parcialmente
bloqueada, lo que impide que gire a la misma velocidad
angular que las otras ruedas, generando en forma
permanente un arrastre de la rueda de medición sobre el
pavimento
GRIP TESTER
EQUIPOS DE RUEDA PARCIALMENTE BLOQUEADA
CON GRADO DE DESLIZAMIENTO FIJO
El equipo circula por la superficie a medir a una
velocidad definida, aplicando una lámina de agua de
espesor fijado, mientras dos sensores de fuerza insertos
en el eje de medición permiten determinar los valores
requeridos de las fuerzas horizontal y vertical para
determinar el coeficiente de fricción (Grip Number)
GRIP TESTER
EQUIPOS DE RUEDA PARCIALMENTE BLOQUEADA
CON GRADO DE DESLIZAMIENTO FIJO
GRIP TESTER
EQUIPOS DE RUEDA PARCIALMENTE BLOQUEADA
CON GRADO DE DESLIZAMIENTO VARIABLE
Miden la fricción de la superficie del pavimento de
manera similar a los de deslizamiento fijo
Durante el ensayo, la rata de deslizamiento de la rueda
de prueba se varía, para permitir el registro de un rango
de valores de fricción
El efecto de las velocidades de deslizamiento variable
sobre la fricción medida se demuestra con el modelo de
fricción de Zoltan Rado
EQUIPOS DE RUEDA PARCIALMENTE BLOQUEADA
CON GRADO DE DESLIZAMIENTO VARIABLE
μ máx = máximo valor de fricción
Smáx = velocidad de deslizamiento correspondiente,
conocida como velocidad crítica de deslizamiento
C = Factor que depende de la textura del pavimento y
es mayor entre más áspera sea ésta
EQUIPOS DE RUEDA PARCIALMENTE BLOQUEADA
CON GRADO DE DESLIZAMIENTO VARIABLE
EQUIPOS DE RUEDA PARCIALMENTE BLOQUEADA
CON GRADO DE DESLIZAMIENTO VARIABLE
RUNAR ROAR
EQUIPOS DE RUEDA OBLICUA
Los equipos de rueda oblicua usan una rueda de giro
libre para determinar las propiedades friccionales del
pavimento
La rueda está montada haciendo un ángulo con la
dirección de movimiento del vehículo
La fuerza producida a los lados de la llanta de ensayo
(Fs) es utilizada para calcular el coeficiente de fricción o
coeficiente de fricción lateral (CFL)
W
FsCFL
W = reacción vertical entre la rueda de ensayo y la
superficie del pavimento
EQUIPOS DE RUEDA OBLICUA
SCRIM
SCRIM EN PROCESO DE MEDICIÓN
EQUIPOS DE RUEDA OBLICUA
EQUIPOS PORTÁTILES
Usa un péndulo con una zapata para medir la fricción
Durante el ensayo, el péndulo es liberado desde una
altura especificada, y una zapata colocada en la parte
inferior de él roza el pavimento durante el giro
El retardo que se causa en el movimiento del péndulo
como resultado de las propiedades friccionales del
pavimento se usa para establecer en la escala del aparato
el número del péndulo británico (NPB)
PÉNDULO DE FRICCIÓN TRL (INV E-792)
EQUIPOS PORTÁTILES
PÉNDULO DE FRICCIÓN TRL (INV E-792)
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
TEXTURA
TEXTURA
La textura superficial depende del tipo de pavimento
En pavimentos de hormigón es generada por las
características del mortero y el tratamiento aplicado en
superficie
En pavimentos asfálticos es generada por las
características y exposición de los agregados en la
superficie
El conjunto de irregularidades de menores dimensiones
se conoce como ―rugosidad geométrica‖ y se divide en
dos grupos: microtextura y macrotextura
TEXTURA
Desviación que presenta la superficie del pavimento
respecto de una superficie plana de dimensiones
características en sentido longitudinal, inferiores a 0.5
mm
La amplitud entre picos suele variar entre 0.001 y 0.5
mm
Esta textura es la que hace al pavimento más o menos
áspero, pero es tan pequeña que no se puede observar a
simple vista
MICROTEXTURA
TEXTURA
Desviación que presenta la superficie del pavimento
respecto de una superficie plana de dimensiones
características en sentido longitudinal entre 0.5 mm y
50 mm
La amplitud entre picos suele variar entre 0.01 mm
y 20 mm
Esta textura presenta longitudes de onda del mismo
orden de magnitud que los dibujos del labrado del
neumático
MACROTEXTURA
TEXTURA
CARACTERÍSTICAS DE LA MICROTEXTURA Y LA MACROTEXTURA
TEXTURA
El coeficiente de resistencia al deslizamiento a alta
velocidad es mucho menor que a velocidades bajas, en
especial en pavimentos con macrotextura lisa, por lo que
es conveniente conocer este coeficiente en ambos rangos
de velocidad
A velocidades medias, la determinación queda cubierta
por los equipos de medida de resistencia al deslizamiento
A altas velocidades, la estimación se hace de manera
indirecta a través de medidas de macrotextura
TEXTURA Y RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
TEXTURA
Para lograr una adecuada resistencia al deslizamiento,
se debe contar con los siguientes requisitos de textura:
—Adecuada microtextura que contenga partículas
duras de alta resistencia al deslizamiento
—Adecuada macrotextura que facilite el drenaje y
desplazamiento del volumen de agua entre el
neumático y el pavimento y asegure resistencia al
deslizamiento a alta velocidad, en condición de
superficie húmeda
TEXTURA Y RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO
TEXTURA
SISTEMAS PARA
MEDIR LA
MACROTEXTURA
METODOS DE MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
Volumétricos
Medidores de flujo
Dispositivos basados
en láser
Otros
Círculo de arena
Mancha de grasa
Drenómetro
Perfilómetros láser
ROSAN
Circular Track Meter CTM)
Medidas topométricas
Estereofotografía
Análisis fractal
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
ENSAYO DEL CÍRCULO DE ARENA
(ASTM E965 – INV E-791)
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
ENSAYO DE LA MANCHA DE GRASA
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
DRENÓMETRO
Dispositivo láser adaptado en la parte frontal de un
vehículo, que emite un rayo hacia la superficie del pavimento
El rayo es reflejado hacia el dispositivo emisor, el cual
registra el tiempo total de viaje de la luz, información que le
permite calcular la profundidad media del perfil
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
ROAD SURFACE ANALYSER (ROSAN)
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
ROAD SURFACE ANALYSER (ROSAN)
Medidor portátil de pista circular, de 13 kg de peso
Un sensor láser que está montado en un brazo, gira
alrededor de un punto central a una distancia fija sobre
el pavimento formando un círculo de 284 mm de
diámetro y mide el cambio de elevación de los puntos
sobre la superficie
El equipo calcula la profundidad media del perfil
(MPD)
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
CIRCULAR TRACK METER
(CT METER)
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
CIRCULAR TRACK METER
(CT METER)
Es la diferencia (en una distancia del mismo orden de
magnitud del contacto entre neumático y pavimento)
entre la recta de regresión de los puntos del perfil y una
paralela trazada por el punto más alto de ellos
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
PROFUNDIDAD MEDIA DEL PERFIL (MPD)
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
PROFUNDIDAD MEDIA DEL PERFIL (MPD)
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
PROFUNDIDAD MEDIA DEL PERFIL (MPD)
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
PROFUNDIDAD MEDIA DEL PERFIL (MPD)
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
PROFUNDIDAD MEDIA DEL PERFIL (MPD)
Una fuente de luz proyecta un haz de bandas sobre la
superficie del pavimento
Una fotografía de la superficie es tomada con una
cámara CCD, la cual incluye información tridimensional
del pavimento que es procesada por un software
especializado
Los datos procesados permiten determinar la
Profundidad Media de Perfil (MPD) o la capacidad
drenante de la superficie, con una precisión en sentido
vertical de 0.005 mm y en sentido horizontal de 0.2 mm
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
MEDIDAS TOPOMÉTRICAS
MEDIDA DE LA MACROTEXTURA
MEDIDAS TOPOMÉTRICAS
FRICCIÓN Y TEXTURA
ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONAL (IFI)
Parámetro mediante el cual se expresan las propiedades
de fricción de la superficie de un pavimento, en valores
que resultan independientes del equipo de medida
utilizado
IFI = ( F60, Sp)
F60 = constante de fricción a 60 km/h depende de la
fricción y la macrotextura)
Sp = constante de referencia de velocidad (depende de la
macrotextura)
Determinación de Sp
Sp = a + b*Tx
Tx = medida de la macrotextura
a, b = constantes que dependen del equipo con el cual se
mide la macrotextura (documento AIPCR)
ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONAL (IFI)
FRICCIÓN Y TEXTURA
Determinación de F60
1 - Elección del equipo de medida y determinación del
valor ―S‖, el cual es:
— La velocidad del equipo durante el ensayo, para los
equipos de rueda bloqueada
— La velocidad, multiplicada por el tanto por uno de
deslizamiento, para los de rueda parcialmente
bloqueada
— La velocidad, multiplicada por el seno del ángulo de
deriva, para los equipos de rueda oblicua
2 - Se mide la fricción con el equipo escogido (FRS)
ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONAL (IFI)
FRICCIÓN Y TEXTURA
Determinación de F60
3 – Determinación de la constante FR60, que es una
medida de fricción de referencia a 60 km/h:
FR60 = FRS*e(S-60)/Sp
4 – Cálculo de F60:
F60 = A + B*FR60
Si la rueda del equipo usado no es lisa, se usa la
expresión:
F60 = A + B*FR60 + C*Tx
A, B, C = constantes del equipo empleado
(documento AIPCR)
ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONAL (IFI)
FRICCIÓN Y TEXTURA
Expresión del IFI
(F60, Sp)
El valor de fricción a cualquier velocidad de
deslizamiento (S) se determina mediante la ecuación
F(S) = F60*e(S-60)/Sp
ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONAL (IFI)
FRICCIÓN Y TEXTURA
Ejemplo de aplicación:
MEDIDA FRICCIÓN TEXTURA
EQUIPO UTILIZADO SCRIM CÍRCULO ARENA
REFRENCIA AIPCR C6E A8
VELOCIDAD OPERACIÓN 50 km/h
VALOR OBTENIDO 0.65 1.0 mm
A 0.0319 -
B 0.8734 -
ÁNGULO DERIVA 20º -
C - -
a - -11.5981
b - 113.63246
ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONAL (IFI)
FRICCIÓN Y TEXTURA
Determinación de Sp
Sp = -11.5981 + 113.63246*1 = 102 km/h
Determinación de F60
S = 50*sen 20º = 17.1 km/h
FR60 = 0.65*e(17.1-60)/102 = 0.43
F60 = 0.0319 + 0.8734*0.43 = 0.41
Expresión del IFI
(0.41, 102)
Curva de fricción de referencia
FS = 0.41*e(S-60)/102
ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONAL (IFI)
FRICCIÓN Y TEXTURA
ÍNDICE DE FRICCIÓN INTERNACIONAL (IFI)
FRICCIÓN Y TEXTURA
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EVALUACIÓN
ESTRUCTURAL DEL
PAVIMENTO
EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
Determinar el estado resistente del pavimento a
través de
—Evaluación deflectométrica
—Estudio geotécnico
Calcular su vida residual
Establecer las actuaciones de rehabilitación
OBJETIVOS
EVALUACIÓN
DEFLECTOMÉTRICA
EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
Determinación de la capacidad estructural de un
sector de pavimento mediante la medida continua de
sus deflexiones
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Magnitud de la respuesta elástica que experimenta
un pavimento al paso de una carga, la cual es función
tanto del tipo y estado del pavimento, como del método
y del equipo de medida
DEFLEXIÓN
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
SISTEMAS PARA
MEDIR LAS
DELEXIONES DE UN
PAVIMENTO
CARGA ESTÁTICA
CARGA CUASI ESTÁTICA
CARGA VIBRATORIA
SINUSOIDAL
CARGA POR IMPACTO
PROPAGACIÓN ONDAS
SUPERFICIALES
DEFLECTÓMETROS DE
IMPACTO (DYNATEST, KUAB)
ANALIZADOR SÍSMICO
DE PAVIMENTOS (SPA)
DYNAFLECT
ROAD RATER
VIGA BENKELMAN
SISTEMAS DE APLICACIÓN DE LA CARGA PARA MEDIR LAS
DEFLEXIONES
DEFLECTÓGRAFO LACROIX
CURVIÁMETRO
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA ESTÁTICA
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
VIGA BENKELMAN (INV E-795)
A.C. BENKELMAN
Operación de la viga Benkelman
Se coloca el eje trasero de un camión con carga
normalizada, en el sitio escogido para la medida
Se coloca el extremo palpador del brazo de prueba
entre las ruedas ruedas traseras externas
Se mide la deformación recuperable una vez se aleja el
camión
Si la viga es doble, se toman las lecturas de la deflexión
central y a 25cm
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA ESTÁTICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA ESTÁTICA
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
VIGA BENKELMAN (INV E-795)
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA ESTÁTICA
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
VIGA BENKELMAN DOBLE
DEFLECTÓGRAFO LACROIX
Vista general del camión y del trineo de medida
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA CUASI ESTÁTICA
DEFLECTÓGRAFO LACROIX
Trineo con dos vigas para la medida de deflexiones
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA CUASI ESTÁTICA
Operación del deflectógrafo Lacroix
Arrastre de un trineo debajo de su chasis
El trineo contiene dos brazos de medida de deflexión
El vehículo se desplaza a unos 3 km/h y mide las
deflexiones de manera continua a intervalos de 4 metros
Las deflexiones se registran automáticamente en la
unidad de mando
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA CUASI ESTÁTICA
CURVIÁMETRO
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA CUASI ESTÁTICA
Vista del equipo Recorrido del sistema de medición
Equipo que mide deflexiones cada 5 metros, mediante el registro
del cuenco a través de 100 puntos mientras circula a 5m/s (18 km/h)
CURVIÁMETRO
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA CUASI ESTÁTICA
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA CUASI ESTÁTICA
Operación del curviámetro
Arrastre de un trineo debajo de su chasis
El trineo contiene dos brazos de medida de deflexión
El vehículo se desplaza a 5 m/s (18 km/h) y mide las
deflexiones de manera continua a intervalos de 5 metros
Las deflexiones se registran automáticamente en la
unidad de mando
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA VIBRATORIA SINUSOIDAL
(ASTM D 4695)
DYNAFLECT ROAD RATER
Principio de medida
Colocación de ruedas de carga y transductores en la
superficie
Aplicación de una precarga suficiente
Aplicación de vibración sinusoidal mediante un
generador de fuerza dinámica (relativamente baja)
Registro del cuenco de deflexión
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA VIBRATORIA SINUSOIDAL
(ASTM D 4695)
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA VIBRATORIA SINUSOIDAL
(ASTM D 4695)
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA VIBRATORIA SINUSOIDAL
(ASTM D 4695)
Carga vibratoria aplicada Cuenco típico de deflexión
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA POR IMPACTO (IMPULSO)
(ASTM D 4694 – INV E-798)
FWD KUAB FWD DYNATEST
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Principio general de medida
El equipo entrega al pavimento una carga de impulso
transitorio
La respuesta del pavimento (cuenco de deflexión) es
medida por unos sensores convenientemente espaciados
Para realizar el ensayo, el vehículo se detiene y el plato
de carga se posiciona en el punto escogido para el ensayo
Se colocan los sensores en contacto con la superficie
(geófonos) a distancias definidas y se aplica el impacto
Los resultados son registrados automáticamente
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA POR IMPACTO (IMPULSO)
(ASTM D4694 – INV E-798)
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Ventajas sobre el sistema de carga vibratoria sinusoidal
Ensayo más rápido
La carga de impacto puede ser variada fácilmente
Simula con mayor precisión el efecto de las cargas
móviles del tránsito
Posibilidad de retrocálculo de diferentes parámetros
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA POR IMPACTO (IMPULSO)
(ASTM D4694 – INV E-798)
Detalles del Falling Weight Deflectometer
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
MEDIDA DE DEFLEXIÓN BAJO CARGA POR IMPACTO (IMPULSO)
(ASTM D4694 – INV E-798)
Plato de carga Geófonos
REGISTRO DE LA CURVA DE DEFLEXION
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
PARÁMETRO AREA
Es un número índice que describe la forma del cuenco
de deflexión
Representa el área normalizada de una tajada vertical
tomada a través del cuenco de deflexión entre el centro
de aplicación de carga y 3 pies de distancia
Dividiendo el área de la tajada por la deflexión medida
bajo el centro de aplicación de carga se ―normaliza‖ el
parámetro AREA, el cual resulta ser el lado de un
rectángulo cuyo otro lado es la deflexión máxima
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
PARÁMETRO AREA
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Valores límites del parámetro AREA
Máximo 36 pulgadas, el cual ocurre cuando todas las
deflexiones son iguales, situación que corresponde a un
pavimento muy rígido y que nunca sucede en la práctica
Mínimo 11.1 pulgadas, el cual ocurre cuando todas las
capas del pavimento tienen el mismo módulo elástico o sea
que el pavimento no presta ninguna contribución de rigidez a
la subrasante
PARÁMETRO AREA
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
TENDENCIA ESTRUCTURAL SEGÚN LOS VALORES DE LA
DEFLEXIÓN MÁXIMA (D0) Y EL PARÁMETRO AREA
Área Do
Baja Baja Estructura débil, subrasante fuerte
Baja Alta Estructura débil, subrasante débil
Alta Baja Estructura fuerte, subrasante fuerte
Alta Alta Estructura fuerte, subrasante débil
Parámetro de medida
Conclusiones Generales
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
RETROCÁLCULO
Evaluación analítica a través de la cual se busca la
coincidencia, con algún margen de tolerancia, entre el
cuenco de deflexión producido en el pavimento por el
equipo de evaluación y el cuenco calculado mediante la
aplicación de la teoría elástica
El proceso es iterativo y se resuelve con ayuda de
software (BISDEF, ELSDEF, etc.)
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
RETROCÁLCULO
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROGRAMA DE RETROCÁLCULO
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
EJEMPLO PROCESO ITERATIVO
RETROCÁLCULO
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
CÁLCULO DEL MÓDULO RESILIENTE DE LA SUBRASANTE A
PARTIR DE LAS DEFLEXIONES FWD
Washington DOT
MR = -530 + 0.087 (P/D3)
MR = -111 + 0.0557 (P/D4)
MR = -346 + 0.0676 (2P/(D3+D4))
MR = módulo de la subrasante en psi
P = carga aplicada sobre placa de 12 pulgadas, libras
D3, D4= ceflexiones a 36‖ y 48‖ del centro de carga, pg
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Darter
MR = 0.01114 (P/D2)
MR = 0.00743 (P/D3)
MR = 0.00557 (P/D4)
MR = módulo de la subrasante en psi
P = carga aplicada sobre placa de 12 pulgadas, libras
D2,D3, D4= deflexiones a 24‖, 36‖ y 48‖ del centro de carga,
pg
CÁLCULO DEL MÓDULO RESILIENTE DE LA SUBRASANTE A
PARTIR DE LAS DEFLEXIONES FWD
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
El uso de estas fórmulas requiere que se garantice que la
deflexión Dr haya sido tomada a una distancia mínima del
centro de carga ( r ), la cual debe ser mayor o igual a 0.7*ae
D = espesor total del pavimento
Ep = módulo efectivo del pavimento
a = radio del plato de carga
MR = módulo de la subrasante
CÁLCULO DEL MÓDULO RESILIENTE DE LA SUBRASANTE A
PARTIR DE LAS DEFLEXIONES FWD
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
El módulo efectivo del pavimento (Ep) se determina
por retrocálculo, mediante la expresión:
d0 = deflexión máxima del pavimento ajustada a temperatura
de 20 º C
p = presión de contacto bajo el plato de carga
CÁLCULO DEL MÓDULO RESILIENTE DE LA SUBRASANTE A
PARTIR DE LAS DEFLEXIONES FWD
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
El módulo efectivo del pavimento (Ep) se puede
determinar mediante la siguiente figura, para un plato de
carga de 5.9 pulgadas:
CÁLCULO DEL MÓDULO RESILIENTE DE LA SUBRASANTE A
PARTIR DE LAS DEFLEXIONES FWD
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
ANÁLISIS ESPECTRAL DE ONDAS SUPERFICIALES (SASW)
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
ANALIZADOR SÍSMICO DE PAVIMENTOS (SPA)
ANÁLISIS ESPECTRAL DE ONDAS SUPERFICIALES (SASW)
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Principio general de medida
Se aplican impactos sobre la superficie del pavimento
Las ondas generadas y sus dispersiones son monitoreadas
por dos transductores que actúan como receptores
Los datos son recogidos por un analizador de señales
espectrales y pasados a un computador, donde se obtiene la
curva de dispersión de las ondas en el sitio
Las ondas de velocidad pueden ser transformadas en
representaciones de módulos contra profundidad
ANÁLISIS ESPECTRAL DE ONDAS SUPERFICIALES (SASW)
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Ventajas
Los resultados de los análisis SASW han mostrado
buena correspondencia con los obtenidos por análisis de
deflexiones mediante retrocálculo
Predicen los módulos de las capas del pavimento sin un
conocimiento previo de los espesores de las capas o los
tipos de materiales que las constituyen
Desventajas
Mayor complejidad en la ejecución de la prueba
Mayor tiempo para recoger e interpretar los datos
ANÁLISIS ESPECTRAL DE ONDAS SUPERFICIALES (SASW)
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
FACTORES QUE
AFECTAN LA
MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
Temperatura de las capas asfálticas
Humedad
Magnitud de la carga
Modo de carga
Tiempo de aplicación de la carga
Factores debidos al pavimento
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Temperatura de las capas asfálticas
A medida que la temperatura es mayor, las deflexiones
se incrementan, debido al decrecimiento de rigidez de las
capas
Las variaciones de mayor consideración se producen
en D0
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Temperatura de las capas asfálticas
A temperaturas altas del pavimento (del orden de 40ºC)
comienza a intervenir la deformación plástica de las
mezclas, sobre todo cuando la carga de ensayo es estática
La temperatura del pavimento se debe medir según
norma ASTM D 4695
Las deflexiones deben ser corregidas a una temperatura
estándar, generalmente 20 ºC
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Factor de ajuste por temperatura para deflexiones máximas FWD
(d36 = 0.1 mm – latitud = 40º)
(Fuente: Publicación FHWA RD-98-085, Junio 2000)
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Humedad
En zonas tropicales se producen mayores deflexiones
en épocas lluviosas, en tanto que en áreas con
estaciones, ello ocurre en la época de deshielo
Se deben medir las deflexiones en época crítica o
aplicar factores de corrección por temporada climática
El efecto de las variaciones de humedad es más
intenso en el caso de pavimentos delgados sobre suelos
de subrasante finos
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Magnitud de la carga
La deflexión aumenta con la magnitud de la carga
que la genera
La correspondencia no es lineal recta, porque el
comportamiento de la mayoría de los suelos de
subrasante y materiales granulares del pavimento
depende del estado de esfuerzos
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Magnitud de la carga
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Modo de la carga
Aunque la magnitud de la carga sea igual, la deflexión
suele ser distinta, porque las diferencias inherentes en los
tipos de carga tienden a producir respuestas diferentes en
el pavimento
Por ello, se deben establecer relaciones experimentales
entre los resultados obtenidos con diferentes equipos
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
ECUACIÓN UNIDADES FUENTEBENKELMAN = 1.33269 + 0.93748*(FWD) 0.001 pg WASHINGTON DOT
BENKELMAN = 22.5*(DYNAFLECT) 0.001 pg ARIZONA
BENKELMAN = 22.3*(DYNAFLECT) - 2.73 0.001 pg INSTITUTO ASFALTO
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
ECUACIONES DE CORRELACIÓN ENTRE DEFLEXIONES
MEDIDAS CON DISTINTOS EQUIPOS
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Tiempo de carga
Entre menor sea el pulso de carga, menor es la
magnitud de la deflexión
Los dispositivos de carga estática tienden a generar
deflexiones significativamente más altas que las
producidas por cargas de tipo móvil
La respuesta de los equipos de carga vibratoria
sinusoidal varía con la frecuencia
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Tiempo de carga
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Factores debidos al pavimento
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
Las deflexiones medidas en vecindades de áreas
deterioradas son más altas que las medidas en áreas en
buen estado
Las deflexiones medidas en la huella externa son
mayores que las medidas en la huella interna o entre las
dos bandas de rodamiento
Las deflexiones medidas cerca de obras de fábrica son
mayores que las obtenidas en otros puntos del pavimento
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
Factores debidos al pavimento
FACTORES QUE AFECTAN LA MAGNITUD DE LAS
DEFLEXIONES
Los cambios en la estructura del pavimento o en el tipo
de suelo de subrasante afectan la magnitud de las
deflexiones
Variaciones aleatorias en la rigidez del pavimento,
producidas por factores tales como la compactación,
pueden producir grandes variaciones en las deflexiones
en tramos muy cortos
EVALUACIÓN DEFLECTOMÉTRICA
APLICACIONES DE
LAS DEFLEXIONES
Determinación de secciones estructuralmente uniformes
Identificación de secciones débiles
Comprobación de transferencia de carga en las juntas yexistencia de vacíos bajo pavimentos rígidos
Determinación de períodos críticos de deterioro
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
Aplicación en la gestión de pavimentos
Control de calidad
Determinación de las propiedades de rigidez de los
materiales del pavimento y de la subrasante
Cálculo de vida residual y diseño de refuerzos
Distribución de la Deflexión Central (1/1000mm)
CA02E Comalapa - Zacatecoluca
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63
Abscisa Km No
Df0
(1
/10
00
mm
)
Df0 (1/1000 mm)
Promedio
Promedio + 1.037 *STD
DETERMINACIÓN DE SECCIONES ESTRUCTURALMENTE
UNIFORMES E IDENTIFICACIÓN DE ZONAS DÉBILES
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
IDENTIFICACIÓN DE
ZONAS DÉBILES
RADIO DE CURVATURA (m)
SECTOR SANTA MARTA - RIO PALOMINO Km 15+620 - Km 72+400
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72
Abscisa Km No
Ra
dio
de
Cu
rva
tura
(m
)
Radio de Curvatura (m)
Promedio
Promedio -1.037 *STD
IDENTIFICACIÓN DE
ZONAS DÉBILES
DETERMINACIÓN DE SECCIONES ESTRUCTURALMENTE
UNIFORMES E IDENTIFICACIÓN DE ZONAS DÉBILES
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
COMPROBACIÓN DE TRANSFERENCIA DE CARGA EN
LAS JUNTAS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
COMPROBACIÓN DE LA EXISTENCIA DE VACÍOS BAJO
LAS LOSAS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
COMPROBACIÓN DE LA EXISTENCIA DE VACÍOS BAJO
LAS LOSAS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
DETERMINACIÓN DE PERÍODOS CRÍTICOS DE DETERIORO
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
Variaciones estacionales de las deflexiones
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
APLICACIÓN EN LOS SISTEMAS DE
GESTIÓN DE PAVIMENTOS
Establecimiento de bancos de datos con deflexiones
Valoración del número estructural efectivo de los
pavimentos
Aplicación en el modelo HDM IV
Aplicación en Sistemas de Administración de
Pavimentos
CONTROL DE CALIDAD
La deflexión es un parámetro de las especificacionesde construcción o rehabilitación
Permite verificar la uniformidad del proyecto
Permite verificar el diseño proyectado en oficina,luego de la construcción de cada capa.
Permite comparar del Número Estructural Efectivo endiferentes etapas
Permite la calibración de los parámetros de diseño
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES DE RIGIDEZ DE LOS MATERIALES
Subrasante
Capas
granulares
Concreto
asfáltico
Ejemplos (Washington DOT)
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
CÁLCULO DE VIDA RESIDUAL Y DISEÑO DE REFUERZOS
Permite obtener una indicación de la vida residual del
pavimento y, por lo tanto, de su capacidad para soportar
las cargas del tránsito futuro
Las deflexiones son datos de entrada para el diseño de
las obras de refuerzo de pavimentos
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
LIMITACIONES DE LAS DEFLEXIONES
Su utilidad está restringida a la certeza de que el
pavimento presenta un comportamiento elástico bajo la
acción de cargas normales de tránsito
Si un pavimento asfáltico presenta ahuellamientos u
ondulaciones cuyo origen no sea un desplazamiento
plástico de las capas asfálticas por baja estabilidad, sino
deformaciones permanentes de las capas subyacentes, las
deflexiones no son significativas
APLICACIONES DE LAS DEFLEXIONES
EXPLORACIÓN
GEOTÉCNICA
EVALUACIÓN ESTRUCTURALEVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
OBJETIVO DE LA EXPLORACIÓN
Determinar los espesores reales de la estructura del
pavimento (perfil)
Ejecución de ensayos in situ
Toma de muestras de materiales para ensayos en
laboratorio
Ejecución de ensayos de laboratorio
EXPLORACIÓN DESTRUCTIVA
EXPLORACIÓN NO DESTRUCTIVA
A PARTIR DE
APIQUES
(CALICATAS) Y
SONDEOS
GEORRADAR
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
TIPOS DE EXPLORACIÓN
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
APIQUES (CALICATAS )
EXPLORACIÓN DESTRUCTIVA
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
TOMA DE MUESTRA INALTERADA
EXPLORACIÓN DESTRUCTIVA
TOMA DE MUESTRA ALTERADA
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
ENSAYO PDC
(INV E-172)
DENSIDAD EN EL TERRENO
(INV E-161)
EXPLORACIÓN DESTRUCTIVA
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
ENSAYOS USUALES PARA EVALUAR LAS CAPAS DE UN
PAVIMENTO EN SERVICIO Y LA SUBRASANTE
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
ENSAYOS USUALES PARA EVALUAR LAS CAPAS DE UN
PAVIMENTO EN SERVICIO Y LA SUBRASANTE
PERFIL OBTENIDO MEDIANTE EXPLORACIÓN DESTRUCTIVA
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
EXPLORACIÓN NO DESTRUCTIVA
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
Georradar
Equipo de exploración no destructiva que permite:
—Determinar los espesores de la estructura del
pavimento
—Identificar cambios de sección según su
estructura
—Localizar zonas húmedas y recursos del subsuelo
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
EXPLORACIÓN NO DESTRUCTIVA
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
PRINCIPIO DEL GEORRADAR
PERFIL TÍPICO DE LOS DATOS OBTENIDOS CON
EL GEORRADAR
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
LIMITACIONES DEL GEORRADAR
Se requiere confirmación con núcleos del
pavimento
Espesores inferiores a 8 mm no son ―visibles‖
No es posible realizar auscultación en nieve o lluvia
Dos capas del mismo material son difíciles de
resolver
Requiere experiencia para su uso e interpretación
No es recomendable en pavimentos rígidos
EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EVALUACIÓN DEL
DRENAJE
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
La revisión del sistema de drenaje tiene por
finalidad detectar aquellas zonas de la vía
vulnerables a la acción del agua y, como
consecuencia de ello, con riesgo de degradación de
la estructura del pavimento por su efecto
FINALIDAD DE LA EVALUACIÓN DEL DRENAJE
Se deben considerar 6 parámetros al valorar el peligro de que
los deterioros causados por el agua en el pavimento evolucionen
con rapidez:
1. Impermeabilidad de la capa superficial del pavimento
2. Drenaje superficial
3. Ambiente hidrogeológico del pavimento
4. Drenaje subsuperficial
5. Sensibilidad de la subrasante al agua
6. Sensibilidad al agua de las capas inferiores del pavimento
FACTORES A CONSIDERAR EN LA EVALUACIÓN DEL DRENAJE
(SETRA- Road drainage. Technical guide – 2006)
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
Cada uno de estos factores se debe calificar con uno de
tres (3) posibles niveles de riesgo (0, 1 y 2), de acuerdo
con la propensión al daño por efecto del agua en cada
sección de pavimento que se evalúe
FACTORES A CONSIDERAR EN LA EVALUACIÓN DEL DRENAJE
(SETRA- Road drainage. Technical guide – 2006)
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
R=0 pavimentos con rodadura en mezcla asfáltica densa
en buenas condiciones
R=1 pavimentos con rodadura en mezcla asfáltica algo
porosa o segregada, o constituida por un
tratamiento superficial o lechada asfáltica en
buenas condiciones
R=2 pavimento con superficie porosa (k > 10-5 cm/s) o
con fisuras sin sellar
1. Impermeabilidad de la capa superficial del pavimento
(R)
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
R = 0
A=0 drenaje superficial eficiente y bien mantenido; contexto
topográfico propicio (por ejemplo, rasante a más de un
metro (1.0 m) sobre terreno natural en trayectos en terraplén
A=1 drenaje superficial falto de efectividad; vegetación en las
cunetas; retenciones de agua en el borde del pavimento;
carretera a media ladera o con sucesión de cortes y rellenos
A=2 drenaje superficial totalmente inefectivo; el flujo del agua
en las cunetas y otras estructuras de drenaje superficial es
mediocre
2. Drenaje superficial (A)
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
A = 0
H=0 el nivel freático se encuentra a más de 5 metros de
profundidad; el pavimento no intercepta corrientes de
agua de resurgencia temporal o permanente
H=1 suministro potencial de agua subterránea proveniente
de captaciones laterales
H=2 zonas de perfil transversal mixto con corrientes
provenientes de aguas arriba; zonas de transición corte-
relleno; afloramientos potentes en la calzada
3. Ambiente hidrogeológico del pavimento (H)
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
H = 2
D=0 existen subdrenes longitudinales en buenas
condiciones en los lugares en los cuales son
necesarios y ellos evacúan adecuadamente el agua
interna proveniente de las zonas laterales y del
pavimento
D=1 existe el sistema de subdrenaje y está instalado
adecuadamente, pero no es suficientemente
efectivo por falta de mantenimiento
D=2 aunque se requiere, no hay sistema de subdrenaje,
o, si existe, se encuentra mal ubicado o no funciona
4. Drenaje subsuperficial (D)
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
EQUIPO PARA INSPECCIONAR SUBDRENES Y TUBERÍAS DE SALIDA
Cámara, cable y equipo de registro Inspección de video en el terreno
OTROS FACTORES DE EVALUACIÓN
4. Drenaje subsuperficial (D)
S=0 suelos insensibles al agua o subrasantes tratadas
S=1 suelos que pueden ser sensibles al agua, pero
que no presentan evidencias de ello
S=2 suelos evidentemente sensibles a la humedad
(suelos finos)
5. Sensibilidad de la subrasante al agua (S)
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
S = 2
M=0 capas de base de concreto asfáltico o estabilizadas
con productos bituminosos
M=1 capas de base estabilizadas con productos
hidráulicos
M=2 bases y subbases granulares
6. Sensibilidad al agua de las capas inferiores del pavimento (M)
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
M= 2
La calificación del riesgo hídrico de cada sección de
pavimento evaluada se obtiene mediante la suma de las
calificaciones de los seis (6) parámetros R+A+H+D+S+M
Secciones consecutivas con la misma calificación se pueden
combinar
Esta calificación total indica el riesgo de la existencia de una
combinación de factores desfavorables y tiene por objeto
brindar una evaluación del tramo en relación con el drenaje,
independientemente del estado global del pavimento
CALIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN SOBRE EL DRENAJE
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
CALIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN SOBRE EL DRENAJE
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
CALIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN SOBRE EL DRENAJE
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
La calificación global varía entre 0 y 12, de acuerdo con la
siguiente escala:
RIESGO ASOCIADO CON LA CALIFICACIÓN GLOBAL DEL DRENAJE
Calificación
global
Riesgo
0 – 3 Condiciones no propicias para que se presente daño
en la estructura por causa del agua
4 – 7 Condiciones que pueden generar daño en la
estructura por efectos del agua
8 – 12 Condiciones determinantes para causar la rápida
degradación de la estructura por presencia de agua
CALIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN SOBRE EL DRENAJE
EVALUACIÓN DEL DRENAJE
Bajo este criterio, se estima que requieren
intervenciones para mejorar el drenaje las zonas donde
una calificación de alto riesgo (8 a 12) coincida con
evidencias de debilidad estructural según el inventario
de deterioros y la evaluación estructural (por ejemplo:
ahuellamientos por causas estructurales, agrietamientos
piel de cocodrilo, deflexiones elevadas, etc.)
Siempre que se produzca esta convergencia, significa
que los deterioros se deben al agua o que son agravados
por ella y, en consecuencia, se justifica trabajar sobre el
drenaje
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
ESQUEMA
ITINERARIO
ESQUEMA ITINERARIO
Es un gráfico resumen que brinda una imagen
completa y clara de la condición existente en el
pavimento
En él se representan los diferentes deterioros a lo
largo del proyecto, con su extensión y nivel de
gravedad
Incluye otros datos de interés para el diagnóstico,
como las deflexiones, la rugosidad, el estado del
drenaje y el perfil estratigráfico de la calzada
0
P R 51
CO
ND
ICIO
N S
UP
ER
FIC
IAL
ES
TR
UC
TU
RA
LE
DA
ÑO
S
Índice deDeterioro Is
Índice de Fisuración If
Pérdida pelicula de ligante
CARRETERA :
IRI
m/Km
2 0 0
EJEMPLO
Fisuración longitudinal
Deformación
EJEMPLO
10 0
SU
PE
RF
ICIA
LE
S Fisura longitudinal de junta
Parcheo/Reparación
Fatiga
A PR :
REPUBLICA DE COLOMBIA
INSTITUTO NACIONAL DE VIAS 51
8 0 070 0
PR :
6 0 03 0 0 4 0 0 50 0
FECHA :
CRD
Índice de Deformación Id
SECTOR :
Pérdida de agregado
Ojos de pescado
9 0 0
4 5 4 3 4 4 2 4 5 4
012
345
20% 30% 45% 35% 45% 50% 35% 60% 35% 35%
35% 54% 50% 42% 50% 45% 30% 45% 45% 45%
50% 50% 55% 50% 55% 25% 25% 55% 55%40%
15% 5% 25% 75% 30% 25% 25%
50% 65% 25% 10% 15% 5% 5% 20% 25% 15%
15% 25% 0% 5% 0% 30% 0% 25% 10% 25%
0% 15% 20% 0% 0% 20% 0% 50% 25% 25%
7 6 7 5 5 7 4 7 6 6
1234567
4 3 3 3 2 4 2 4 3 3
012
345
9 5 7 5 4 6 6 9 8 7
02468
1012
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
0.580.71
25% 10% 0% 0% 25% 0% 0%10% 0%
ESQUEMA ITINERARIO
ESQUEMA ITINERARIO
(continuación)
EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS
DIAGNÓSTICO SOBRE
LA CONDICIÓN DEL
PAVIMENTO
El análisis de la información recolectada permite:
—Sectorización a partir de los deterioros de
tipo estructural del pavimento
—Evaluación de la incidencia del drenaje en el
estado del pavimento
—Análisis de los deterioros de tipo funcional
—Consideración de áreas débiles localizadas
—Selección de alternativas probables de
intervención
DIAGNÓSTICO
CLASIFICACIÓN INVIAS PARA PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Caso Valores de Is Condición general del pavimento
I 1 y 2 Deformaciones y agrietamientos limitados
Buen aspecto general
Posiblemente sólo se requiera mantenimiento rutinario
II 3 y 4 Agrietamientos estructurales y pocas deformaciones o
pavimentos no fisurados pero con deformaciones
de origen estructural
Estado regular.
Requieren tratamientos de reahabilitación de alguna intensidad
III 5 , 6 y 7 Pavimentos con agrietamientos y deformaciones abundantes
Deficiente estado superficial
Requieren trabajos importantes de rehabilitación
DIAGNÓSTICO
SECTORIZACIÓN A PARTIR DE LOS DETERIOROS DE
TIPO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO
INCIDENCIA DEL DRENAJE EN EL DIAGNÓSTICO
El ingeniero debe establecer si hay relación entre los
deterioros del pavimento y las fallas que haya advertido
en los sistemas de drenaje
La corrección de las debilidades de drenaje deberá ser
prioritaria
Las mejoras en los sistemas de drenaje, principalmente
el subterráneo, se traducen en incrementos de capacidad
portante que deben ser tenidos en cuenta en el diseño de
las obras de rehabilitación
DIAGNÓSTICO
PRESENCIA DE FALLAS DE TIPO FUNCIONAL EN EL
PAVIMENTO
La solución de las fallas estructurales generalmente trae
implícito el remedio para los deterioros de tipo funcional
Hay operaciones que deben tenerse en cuenta antes de
cualquier trabajo de rehabilitación: sello de juntas y de
grietas, bacheos localizados
Aunque la condición estructural del pavimento sea
excelente, algunos deterioros funcionales pueden exigir
labores generalizadas de restauración (pérdida de película
de ligante, desprendimiento de agregados, exudación)
DIAGNÓSTICO
CONSIDERACIÓN DE LAS ÁREAS DÉBILES LOCALIZADAS
En todo pavimento se suelen presentar áreas definidas
con deterioros abundantes o deflexiones anormalmente
altas
Estas áreas deben ser delimitadas para someterlas a
tratamiento particular
La delimitación se hace combinando el resultado de la
inspección visual con las lecturas del georradar y las
deflexiones
El tratamiento en estas zonas puede consistir en
reconstrucciones y reparaciones, en combinación con los
mejoramientos requeridos en el sistema de drenaje
DIAGNÓSTICO
SELECCIÓN DE TRATAMIENTOS
Y DE ESTRATEGIAS DE
REHABILITACIÓN
CONTENIDO
Definiciones
Tratamientos de rehabilitación
Tratamientos de rehabilitación de pavimentos
asfálticos
Tratamientos de rehabilitación de pavimentos
rígidos
Estrategias de rehabilitación
SELECCIÓN DE TRATAMIENTOS Y
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN
DEFINICIONES
DEFINICIONES
Tratamientos de rehabilitación
Tratamientos factibles para la corrección de los defectos
de un pavimento, que permiten alcanzar el mejoramiento
deseado en su capacidad estructural, así como la suficiencia
funcional y del drenaje
Estrategias de rehabilitación
Combinaciones de tratamientos individuales de
rehabilitación de un pavimento, que dan lugar a alternativas
de actuación, desarrolladas con suficiente detalle para
estimar confiablemente su comportamiento y sus costos
TRATAMIENTOS
DE
REHABILITACIÓN
SELECCIÓN DE TRATAMIENTOS Y DE
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓNÇ
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN
Tratamientos indicados según la evaluación funcional
Destinados a reducir la rugosidad y /o mejorar las condiciones
de fricción
Tratamientos indicados según la evaluación estructural
Destinados a mejorar la capacidad estructural del pavimento
Tratamientos indicados según la evaluación de
deterioros
Comprenden tanto necesidades potenciales de mejoramiento
funcional o estructural, como la reparación de daños específicos
Tratamientos indicados según la evaluación del drenaje
Destinados a mejorar las condiciones del drenaje superficial y
subterráneo
TRATAMIENTOS INDICADOS SEGÚN
LA EVALUACIÓN FUNCIONAL
Pavimentos asfálticos
Fresado
Sello de arena-asfalto
Reciclado superficial en caliente
Tratamiento superficial
Lechada asfáltica
Microaglomerado en frío
Microaglomerado en caliente
Mezcla drenante
Sobrecapa delgada
Recubrimiento blanco
ultradelgado (UTWT)
Pavimentos rígidos
Cepillado
Ranurado
Sobrecapa delgada
TRATAMIENTOS INDICADOS SEGÚN
LA EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
Pavimentos asfálticos
Sobrecapa espesa
Reciclado en planta en caliente
Reciclado en frío en el sitio
Reconstrucción parcial o total
Recubrimiento blanco (WT)
Pavimentos rígidos
Sobrecapa asfáltica
Sobrecapa de concreto
(adherida o no adherida)
Sobrecapa asfáltica o rígida
sobre el pavimento fracturado
Reconstrucción total
El tratamiento por adoptar depende de la vida residual
(Vr) del pavimento en el instante en el cual se acometan
los trabajos de rehabilitación
100*1
DA
A
N
NVr
AN = número de aplicaciones de carga hasta el instante de
la rehabilitación
DAN = número de aplicaciones de carga que soporta el
pavimento existente hasta alcanzar la falla
TRATAMIENTOS INDICADOS SEGÚN
LA EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
VIDA RESIDUAL DEL PAVIMENTO
TRATAMIENTOS INDICADOS SEGÚN
LA EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
OPCIONES ADECUADAS DE MEJORAMIENTO EN
DIFERENTES PUNTOS DE LA VIDA DEL PAVIMENTO
TRATAMIENTOS INDICADOS SEGÚN LA EVALUACIÓN
DE DETERIOROS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Tipo de deterioro
Bach
eo
Fre
sad
o
Tra
tam
ien
tos y
lech
ad
as
Mic
roag
lom
era
do
en
cali
en
te
Cap
as d
ren
an
tes
Recic
lad
o e
n e
l sit
io
So
bre
cap
a a
sfa
ltic
a
So
bre
cap
a d
e c
on
cre
to
Reco
nstr
ucció
n
Grietas de fatiga X X X X X X
Grietas en bloque X X X X X X
Grietas térmicas X X X X X X
Grietas longitudinales X X X X X
Grietas de deslizamiento X X X
Exudación X X X X X X X
Ahuellamiento X X X X X
Desprendimiento agregados X X X X
Pérdida de ligante X X X X
Ojos de pescado X X X
Ondulaciones X X X
Técnica de rehabilitación
TRATAMIENTOS INDICADOS SEGÚN LA EVALUACIÓN
DE DETERIOROS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
Tipo de deterioro
Rep
ara
ció
n e
n p
rofu
nd
idad
parc
ial
Rep
ara
ció
n d
el
esp
eso
r to
tal
de l
osa
Reem
pla
zo
de l
osas
Su
bsell
ad
o
Resta
ura
ció
n d
e t
ran
sfe
ren
cia
de c
arg
a
Resell
ad
o d
e j
un
tas
Ran
ura
do
o
Cep
illa
do
Ju
nta
s d
e a
livio
de p
resió
n
So
bre
cap
a a
sfá
ltic
a
So
bre
cap
a a
sfá
ltic
a s
ob
re l
osas f
ractu
rad
as
So
bre
cap
a d
e c
on
cre
to a
dh
eri
da
So
bre
cap
a d
e c
on
cre
to n
o a
dh
eri
da
Mejo
ram
ien
to d
el
su
bd
ren
aje
Reco
nstr
ucció
in t
ota
l
Grietas de esquina X X X
Grietas lineales X X X X X
Fragmentación múltiple X X
Grietas en "D" X X X X X
Desintegración superficial X X X X X
Deterioro en el sello de juntas X
Descascaramiento de juntas X
Voladura (blow-up) X X X
Bombeo X X X
Escalonamiento X X X X X X
Ondulaciones del pavimento X X X X X X X
Pulimento X X X X
Técnica de rehabilitación
TRATAMIENTOS INDICADOS SEGÚN
LA EVALUACIÓN DEL DRENAJE
Comprenden, entre otros:
Construcción o reemplazo de cunetas, bordillos y
subdrenes longitudinales
Reparación de bases permeables
Cambio de subbases afectadas por erosión en
pavimentos rígidos
Cambio de material de base en las bermas por otro de
mejor capacidad drenante
TRATAMIENTOS
DE REHABILITACIÓN
DE PAVIMENTOS
ASFÁLTICOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Bacheo
Fresado
Sello de arena-asfalto
Tratamiento superficial
Lechada asfáltica y microaglomerado en frío
Microaglomerado en caliente
Capa drenante
Reciclado en sitio en caliente
Reciclado en sitio en frío
Sobrecapa asfáltica
Sobrecapa asfáltica con tratamiento antifisuras
Sobrecapa de concreto (Whitetopping)
Reconstrucción
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
BACHEO
Reparación localizada de deterioros debidos a daño
estructural o a problemas de materiales o constructivos
Puede ser profundo (bacheo propiamente dicho) o
involucrar sólo las capas asfálticas (parcheo)
El bacheo con propósitos de rehabilitación hace parte
de la preparación para el refuerzo del pavimento
BACHEO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
BACHEO
Aserrado de los bordes del área por reparar Excavación de los materiales inadecuados
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
BACHEO
Riego de liga a las paredes de la caja Extensión y distribución de la mezcla
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
BACHEO
Compactación de la mezcla Parche terminado
FRESADO
Remoción del material de una capa asfáltica superficial
empleando puntas de carburo montadas en un tambor
rotatorio
Esta técnica se suele combinar con la colocación de una
sobrecapa para compensar la pérdida de espesor que
origina
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
FRESADO
El material fresado se acopia para utilizarlo en la
elaboración de nuevas mezclas asfálticas en caliente
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
SELLO DE ARENA-ASFALTO
Aplicación de una emulsión de rotura rápida seguida por la
extensión y compactación de una capa delgada de arena
Se aplica para impermeabilizar capas de rodadura que
presenten excesos de vacíos con aire y sean susceptibles de
deterioro prematuro por envejecimiento y alta permeabilidad
Riego de emulsión Extensión de arena
TRATAMIENTO SUPERFICIAL
Se usa para impermeabilizar y rejuvenecer la superficie,
así como para mejorar las características de fricción
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTO SUPERFICIAL
Un tratamiento construido con un asfalto modificado
con polímeros o caucho ayuda a minimizar el reflejo de
las grietas del pavimento existente y se denomina SAM
(Strain Alleviating Membrane)
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTO SUPERFICIAL
(SAM)
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Pavimento original Pavimento luego de 18
meses de colocada la SAM
LECHADA ASFÁLTICA Y MICROAGLOMERADO EN FRÍO
Se usan para impermeabilizar y rejuvenecer la
superficie, así como para mejorar las características de
fricción
También son efectivos en el sello de áreas con grietas de
escasa abertura
El pavimento por rehabilitar debe ser estable, sin
deformaciones excesivas
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
LECHADA ASFÁLTICA Y MICROAGLOMERADO EN FRÍO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
MICROAGLOMERADO EN CALIENTE
Se usan para restablecer la resistencia al deslizamiento
de pavimentos estructuralmente competentes
También son efectivos en el mejoramiento del drenaje
superficial
Alternativa de mantenimiento periódico sin incremento
excesivo de cotas
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
MICROAGLOMERADO EN CALIENTE
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CAPA DRENANTE
Se emplea para el mejoramiento del drenaje superficial y
de la resistencia al deslizamiento
Mejora la visibilidad y la seguridad en condición de
pavimento húmedo
Disminuye el ruido producido por la circulación
vehicular
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
SALPICADURAS Y VISIBILIDAD EN INSTANTES DE LLUVIA
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CAPA DRENANTEMEZCLA DENSA CONVENCIONAL
RECICLADO SUPERFICIAL EN CALIENTE
Reprocesamiento de la superficie del pavimento en
bajos espesores, para corregir deterioros no atribuibles a
deficiencias estructurales, para regenerar características
antideslizantes o restaurar la sección transversal
Incluye todo procedimiento en el cual la superficie es
cepillada o escarificada en caliente y adicionada o no de
un agente de reciclado, con o sin la incorporación de
materiales vírgenes, reacondicionada y compactada
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO SUPERFICIAL EN CALIENTE
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reutilización de los materiales de la capa o capas
superiores del pavimento, con o sin adición de
agregados nuevos o un agente de reciclado (o ambos) y
agua, conformando un nuevo material que es mezclado y
compactado en el mismo lugar, sin adición de calor
Se emplea para corregir pavimentos que presenten
agrietamientos y deformaciones debidos a insuficiencias
estructurales
La capa reciclada, en espesor según diseño, debe ser
cubierta posteriormente con una capa de rodadura
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Proceso general de operación
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Recicladora de pavimento
Detalle del rotor
Punta
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Opciones de reciclado
Con cemento
Con emulsión asfáltica
Con emulsión asfáltica y cemento
Con asfalto espumado
Con asfalto espumado y cemento
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Reciclado con cemento
Se puede aplicar de 3 maneras:
—Esparciéndolo sobre la superficie del pavimento
previamente al paso de la máquina recicladora
—Mezclado con agua en forma de lechada, la cual
es incorporada directamente en la cámara de
mezclado
—Mediante un distribuidor cemento a granel,
acoplado a la máquina recicladora
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Reciclado con cemento – Esquema general
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Reciclado con cemento – Esquema general
Cemento esparcido sobre la superficie Proceso de reciclado
RecicladoraTanque de agua
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Reciclado con cemento – Esquema general
Nivelación y compactación Curado de la capa compactada
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RECICLADO CON CEMENTO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Reciclado con emulsión asfáltica – Esquema general
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con emulsión asfáltica
Tanque
de asfaltoRecicladora
Material reciclado
Condición del pavimento por reciclar Proceso de reciclado
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con emulsión asfáltica
Nivelación del material reciclado Compactación del material reciclado
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RECICLADO CON EMULSIÓN
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con emulsión asfáltica y cemento
En ocasiones resulta conveniente incorporar cemento
Portland (1% - 3%) en un reciclado con emulsión
asfáltica, para alcanzar una mayor resistencia o para
reducir el período de curado de la mezcla
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RECICLADO CON EMULSIÓN
ASFÁLTICA Y CEMENTO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con asfalto espumado
El asfalto espumado es elaborado en una máquina
recicladora especial que añade una pequeña cantidad de
agua a un cemento asfáltico caliente en la cámara de
mezclado
El proceso de espumado permite que el cemento
asfáltico pueda ser mezclado con agregados pétreos
fríos y húmedos
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con asfalto espumado – Esquema general
Compactador Motoniveladora Recicladora Tanque de asfaltoTanque de agua
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con asfalto espumado
Recicladora
Formación de la espuma de asfalto
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con asfalto espumado – Detalle cámara de mezcla
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RECICLADO CON
ASFALTO ESPUMADO
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con asfalto espumado y cemento
Como en el caso de la emulsión, se pueden lograr
algunos beneficios incorporando una pequeña cantidad
de cemento Portland (1% - 2%) junto con el asfalto
espumado
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con asfalto espumado y cemento
Condición del pavimento por reciclar Cemento esparcido sobre la superficie
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con asfalto espumado y cemento
Compactación inicialTren de trabajo
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con asfalto espumado y cemento
Nivelación y compactación principal Humedecimiento ligero de la capa compactada
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con asfalto espumado y cemento
Compactación neumática de cierre Carril reciclado y carril sin reciclar
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL RECICLADO CON
ASFALTO ESPUMADO Y CEMENTO
SOBRECAPA ASFÁLTICA
Se utiliza para corregir deficiencias superficiales del
pavimento -relacionadas con la comodidad de circulación
y la resistencia al deslizamiento- y para incrementar su
capacidad estructural
El tipo más común de sobrecapa es el elaborado con
mezclas asfálticas en caliente, preparadas con asfalto
convencional o modificado
El espesor del refuerzo varía entre 25 mm y 200 mm
La vida útil depende del estado del pavimento por
reforzar, del tipo de mezcla utilizada y del espesor
colocado
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
SOBRECAPA ASFÁLTICA
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
SOBRECAPA ASFÁLTICA CON TRATAMIENTO ANTIFISURAS
La sobrecapa se suele complementar con algunas
medidas previas de protección para retardar el reflejo
prematuro de grietas del pavimento existente, si el
bacheo resulta impracticable:
—Geosintéticos
—Membranas absorbentes de esfuerzos (SAMI)
—Capas de alivio del reflejo de grietas
GEOSINTÉTICOS
Materiales sintéticos tejidos o no tejidos
Proporcionan restricciones que ayudan a resistir la
reflexión de grietas
Son más efectivos si los movimientos en las grietas
son pequeños
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Geotextil Geomalla
EMPLEO DE GEOTEXTIL COMO SISTEMA
DE PREVENCIÓN DEL REFLEJO DE FISURAS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Riego de emulsión y
colación de geotextil
Extensión y compactación
de la mezclaMezcla colocada
Mezcla
Geotextil
EMPLEO DE GEOTEXTIL COMO SISTEMA
DE PREVENCIÓN DEL REFLEJO DE FISURAS
MEMBRANAS ABSORBENTES DE ESFUERZOS
SAMI (stress absorbing membrane interlayer)
Capa del tipo microaglomerado en frío o
tratamiento superficial o similar, elaborado con asfalto
modificado con polímeros sobre la cual se coloca la
sobrecapa
Sus características de flexibilidad, cohesión,
elasticidad y susceptibilidad térmica le permiten
soportar, sin fisuración prematura, las tensiones que
llegan de las grietas de las capas inferiores
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
MEMBRANAS ABSORBENTES DE ESFUERZOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CAPAS DE ALIVIO DEL REFLEJO DE GRIETAS
Son mezclas asfálticas de granulometría muy
abierta, elaboradas en caliente, cuyo objetivo es
retrasar el reflejo de las grietas debido a su elevada
proporción de vacíos con aire
El tamaño máximo del agregado varía entre 37 mm
y 76 mm y el espesor de la capa compactada no debe
ser inferior a 90 mm
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CAPAS DE ALIVIO DEL REFLEJO DE GRIETAS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Su finalidad es incrementar la capacidad estructural
del pavimento
Se diseña como un pavimento rígido nuevo, usando el
pavimento existente o la parte aprovechable de él como
apoyo para determinar el módulo de reacción
SOBRECAPA DE CONCRETO
(WHITETOPPING)
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
SOBRECAPA DE CONCRETO
(WHITETOPPING)
RECONSTRUCCIÓN
Demolición, remoción y reemplazo parcial o total del
pavimento asfáltico existente, conservando la explanación
y el alineamiento de la vía
Constituye el caso más enérgico de rehabilitación y se
aplica cuando el pavimento presenta elevados índices de
deterioro y no posee vida residual
La reconstrucción se puede acometer a través de una
nueva estructura asfáltica o de un pavimento rígido nuevo
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS,
CONSIDERADOS POR EL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS PARA CARRETERAS DE PRIMERA
CATEGORÍA (INVIAS 2002)
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTO RANGO TÍPICO
(AÑOS)
Bacheo sin sobrecapa 4 a 8
Tratamiento superficial 5 a 7
Lechada asfáltica 3 a 5
Microaglomerado en frío 5 a 7
Microaglomerado en caliente 5 a 8
Capa drenante 8 a 10
Reciclado en sitio en caliente 4 a 8
Reciclado en sitio en frío *
Sobrecapa asfáltica 4 a 15
Sobrecapa en concreto 20 a 30
Reconstrucción asfáltica 10 a 20
Reconstrucción en concreto 20 a 30
RANGOS TÍPICOS DE VIDAS DE SERVICIO PARA TRATAMIENTOS
DE REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
* depende del espesor de sobrecapa
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
TRATAMIENTOS
DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
Reparación en profundidad parcial
Reparación del espesor total de la losa
Reemplazo de losas
Subsellado
Restauración de la transferencia de carga
Resellado de juntas
Ranurado
Cepillado
Alivio de presión en las juntas
Sobrecapa asfáltica
Sobrecapa asfáltica sobre losas fracturadas
Sobrecapa de concreto adherida
Sobrecapa de concreto no adherida
Mejoramiento del subdrenaje
Reconstrucción total
REPARACIÓN EN PROFUNDIDAD PARCIAL
Reparación localizada de defectos confinados en el
tercio superior de la losa, como el descascaramiento en
las juntas transversales
Se puede realizar con una mezcla de concreto
convencional o con mezclas de alta resistencia inicial
Si el pavimento se va a reforzar, este deterioro puede
ser reparado con mezcla asfáltica cuando el refuerzo va
a ser una sobrecapa asfáltica o una sobrecapa de
concreto no adherida. Si la sobrecapa va a ser de
concreto adherido, la reparación se hará en concreto
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
REPARACIÓN EN PROFUNDIDAD PARCIAL
REPARACIÓN DEL ESPESOR TOTAL DE LA LOSA
Reparación localizada, en el ancho del carril y en toda la
profundidad de la losa, de deterioros relacionados con daños
estructurales o con problemas de materiales o constructivos
Cuando esta reparación se realiza en pavimentos con juntas,
se deben colocar varillas de transferencia de carga en la juntas
de contracción con las losas vecinas
Si se trata de un pavimento con refuerzo continuo, se
deberá reponer también la armadura, la cual deberá quedar
unida a la de las losas adyacentes en las juntas transversales
Estas reparaciones se pueden realizar con concreto
convencional o de alta resistencia inicial
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
REPARACIÓN DEL ESPESOR TOTAL DE LA LOSA
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
Remoción material deteriorado Preparación de la superficie
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
REPARACIÓN DEL ESPESOR TOTAL DE LA LOSA
Preparación de las juntas Colocación del concreto
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
REPARACIÓN DEL ESPESOR TOTAL DE LA LOSA
REEMPLAZO DE LOSAS
Remoción de losas aisladas que se hayan deteriorado por
motivos estructurales, de materiales o constructivos y
construcción de nuevas losas en el área afectada
Constituye una solución más económica que la reparación
de una porción de losa en espesor total, cuando la longitud de
las losas es corta
Cuando esta reparación se realiza en pavimentos con
juntas, se deben colocar varillas de transferencia de carga en
la juntas de contracción con las losas vecinas
Si se trata de un pavimento con refuerzo continuo, se
deberá reponer también la armadura, la cual deberá quedar
unida, en las juntas transversales, a la de las losas adyacentes
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
REEMPLAZO DE LOSAS
SUBSELLADO
Relleno de vacíos localizados bajo las esquinas y las
juntas de las losas mediante la adición de un material
en estado fluido, a través de orificios perforados a
través de la losa
Su propósito es limitar las deflexiones de la losa y
reducir el escalonamiento
El material de relleno más utilizado es la lechada de
cemento, aunque también puede ser empleado el
asfalto sólido
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
El trabajo se debe realizar solamente en las esquinas
de losas con vacíos o de lo contrario se puede destruir
la uniformidad del soporte, lo que ocasiona
incrementos de esfuerzo en la losa de concreto
Una variedad del subsellado es el gateo, el cual se
realiza con el mismo equipo y los mismos materiales,
pero con el propósito adicional de levantar las losas
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
SUBSELLADO
. .
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
SUBSELLADO
. .
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
SUBSELLADO
RESTAURACIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CARGA
Instalación de pasadores a través de grietas o de
juntas que no los poseen
La operación mejora la capacidad estructural por el
mejoramiento de la transferencia de carga en las
juntas y la disminución de esfuerzos que produce en
las esquinas de las losas adyacentes
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
El proceso involucra el aserrado de ranuras a través
de la junta o grieta, la instalación de los pasadores y el
relleno de la ranura, generalmente con el mismo
material empleado en las reparaciones de espesor
parcial
El sistema de transferencia de carga se debe
seleccionar de acuerdo con el espesor de la losa y el
tránsito por servir
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
RESTAURACIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CARGA
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
RESTAURACIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CARGA
RESELLADO DE JUNTAS
Consiste en la remoción del sello antiguo (si existe), el
aserrado de una nueva caja de dimensiones apropiadas
para el sellante por usar, la limpieza de la nueva caja en
todo su espesor y la instalación del sellante
Los materiales por utilizar incluyen el asfalto-caucho,
la silicona y los insertos preformados de neopreno
Cuando se realiza como parte de un trabajo de
restauración del pavimento, el sello se debe efectuar
como última operación.
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
RESELLADO DE JUNTAS
RANURADO
Trabajo realizado mediante aserrado con discos de
diamante con el propósito de mejorar las características
superficiales de fricción del pavimento
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
CEPILLADO
Remoción del material superficial de un pavimento
rígido, mediante el uso de discos de diamante montados a
distancias muy cortas en un tambor rotatorio
Su principal aplicación es la remoción del
escalonamiento en juntas y grietas o la remoción de
abultamientos
Además de mejorar el confort en la circulación, el
cepillado mejora la textura superficial y la fricción
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
CEPILLADO
JUNTAS DE ALIVIO DE PRESIÓN
Parche asfáltico o de otro material compresible
instalado a intervalos de algunos centenares de metros
en pavimentos donde existe el riesgo de voladuras
(blow–up) debido a la generación de elevados
esfuerzos de compresión en las juntas
Las juntas de alivio de presión son apropiadas en
pavimentos con juntas, elaborados con agregados
reactivos o, bajo ciertas condiciones climáticas, en
pavimentos con losas muy largas
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
JUNTAS DE ALIVIO DE PRESIÓN
VOLADURA PRODUCIDA POR ESFUERZOS DE
COMPRESIÓN MUY ELEVADOS EN UNA
JUNTA TRANSVERSAL
Junta angosta
Junta ancha
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
JUNTAS DE ALIVIO DE PRESIÓN
SOBRECAPA ASFÁLTICA
Su función puede ser mejorar el confort y las
propiedades de fricción o incrementar la capacidad
estructural del pavimento
Para retardar el reflejo prematuro de grietas y juntas,
la sobrecapa se suele complementar con algunas
medidas previas de protección:
—Geosintéticos
—Membranas absorbentes de esfuerzos (SAMI)
—Capas de alivio del reflejo de grietas
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
GEOSINTÉTICOS
Materiales sintéticos tejidos o no tejidos
Proporcionan restricciones que ayudan a resistir la
reflexión de grietas y juntas
Son más efectivos si los movimientos en las juntas y
grietas son pequeños
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
GEOSINTÉTICOS
Geotextil
Geomalla
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
GEOTEXTIL
COLOCACIÓN SOBRE LAS JUNTAS
MEMBRANAS ABSORBENTES DE ESFUERZOS
SAMI (stress absorbing membrane interlayer)
Capa del tipo microaglomerado en frío o tratamiento
superficial elaborado con asfalto modificado con
polímeros o con caucho sobre la cual se coloca una
sobrecapa
Sus características de flexibilidad, cohesión,
elasticidad y susceptibilidad térmica le permiten
soportar, sin fisuración prematura, las tensiones que
llegan de las juntas o de las grietas de las capas
inferiores
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
MEMBRANAS ABSORBENTES DE ESFUERZOS
(SAMI)
(SAMI)
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
MEMBRANAS ABSORBENTES DE ESFUERZOS
1
2
3
4
CAPAS DE ALIVIO DEL REFLEJO DE GRIETAS
Son mezclas asfálticas de granulometría muy
abierta, elaboradas en caliente, cuyo objetivo es
retrasar el reflejo de las grietas debido a su elevada
proporción de vacíos con aire
El tamaño máximo del agregado varía entre 37 mm
y 76 mm y el espesor de la capa compactada no debe
ser inferior a 90 mm
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
CAPAS DE ALIVIO DEL REFLEJO DE GRIETAS
SOBRECAPA ASFÁLTICA SOBRE LOSAS FRACTURADAS
La fractura mecánica de losas losas se realiza para:
—intentar mitigar el reflejo de grietas en la sobrecapa
—prescindir de la ejecución de reparaciones localizadas de
losas con elevado nivel de deterioro
Existen dos técnicas de fracturación de losas:
—Fragmentación y asiento (breaking & seating), que
consiste en la rotura de las losas en piezas de 300 a 900
mm de lado y su posterior asentamiento con un rodillo
pesado
—Microfragmentación (rubblizing), que consiste en la
pulverización de la losa en piezas de no más de 150
mm de lado
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
FRAGMENTACIÓN Y ASIENTO (BREAKING & SEATING) DE LOSAS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
MICROFRAGMENTACIÓN (RUBBLIZING) DE LOSAS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
SOBRECAPA DE CONCRETO ADHERIDA
Se coloca para aumentar la capacidad estructural o
para mejorar la serviciabilidad de un pavimento rígido
en servicio en estado aceptable
Se requiere una preparación cuidadosa de la
superficie para asegurar la adhesión entre las dos capas
de concreto
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
Su función es mejorar la capacidad estructural
Es una alternativa atractiva donde la duración de una
reconstrucción sea un asunto de presión pública (por
ejemplo, una vía con muy alto volumen de tránsito)
El concreto asfáltico es el material preferido como
capa de separación, aunque se han empleado otros con
éxito variado: gravas permeables tratadas con asfalto,
arenas asfalto y bases granulares)
Se requiere una preparación mínima o nula del
pavimento existente
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
SOBRECAPA DE CONCRETO NO ADHERIDA
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
SOBRECAPA DE CONCRETO NO ADHERIDA
MEJORAMIENTO DEL SUBDRENAJE
Involucra actividades tales como la instalación de
subdrenes longitudinales y tuberías de salida y el
mejoramiento de la permeabilidad de la subbase
mediante su reemplazo en las bermas por un material de
mayor capacidad drenante
El efecto benéfico del mejoramiento del subdrenaje
depende de si el agua en la estructura del pavimento
puede ser efectivamente removida y qué tan bien se haya
diseñado, construido y mantenido el sistema
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
MEJORAMIENTO DEL SUBDRENAJE
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
MEJORAMIENTO DEL SUBDRENAJE
RECONSTRUCCIÓN TOTAL DEL PAVIMENTO
Demolición, remoción y reemplazo parcial o total del
pavimento rígido existente, conservando la explanación y
el alineamiento de la vía
Constituye el caso más enérgico de rehabilitación y se
aplica cuando el pavimento presenta muy elevados índices
de deterioro
La reconstrucción se puede acometer a través de una
nueva estructura asfáltica o de un pavimento rígido nuevo
El rango de vida de servicio suele oscilar entre 10 y 20
años para la solución asfáltica y entre 20 y 30 años para la
solución en hormigón
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
RECONSTRUCCIÓN TOTAL DEL PAVIMENTO
TRATAMIENTO RANGO TÍPICO
(AÑOS)
Reparación en profundidad parcial 10 a 15
Reparación del espesor total tanto como el pavimento existente
Reemplazo de losas tanto como el pavimento existente
Restauración de la transferencia de carga 8 a 10
Resellado de juntas 2 a 5
Cepillado hasta 5
Sobrecapa asfáltica estructural 8 a 15
Sobrecapa asfáltica sobre losas fracturadas 15 a 25
Sobrecapa de concreto no adherida 20 a 30
Sobrecapa de concreto adherida 15 a 25
Reconstrucción asfáltica 10 a 20
Reconstrucción en concreto 20 a 30
RANGOS TÍPICOS DE VIDAS DE SERVICIO PARA TRATAMIENTOS
DE REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
ESTRATEGIAS
DE
REHABILITACIÓN
TRATAMIENTOS DE REHABILITACIÓN
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN
COMBINACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS DE
REHABILITACIÓN EN ESTRATEGIAS
¿Se requiere mejoramiento estructural?
¿Se requiere mejoramiento funcional? (en caso de que
los deterioros funcionales no vayan a ser corregidos por
el mejoramiento estructural)
¿Se requieren otros tratamientos de reparación? (en
caso de que no haya corrección por los mejoramientos
estructural y funcional)
¿Se requiere mejorar el sistema de drenaje?
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN
FORMACIÓN DE ESTRATEGIAS FACTIBLES PARA
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
CORRECCIÓN DE DEFICIENCIAS ESTRUCTURALES TRATAMIENTOS ADICIONALES DE REPARACIÓN
*Sobrecapas (asfálticas - concreto) Incluyen reparaciones no cubiertas por los otros
*Reciclado en frío en el lugar tratamientos (Ver tabla)
*Reconstrucción
CORRECCIÓN DE DEFICIENCIAS FUNCIONALES REHABILITACIÓN DE DRENAJES
(si no son corregidas por el mejoramiento estructural) (especialmente subterráneo)
*Fresado
*Reciclado superficial en caliente
*Sobrecapa delgada, tratamiento superficial, lechada
*Mezcla drenante
*Recubrimiento blanco ultradelgado (UTWT)
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN
COMBINACIONES DE POSIBLES TRATAMIENTOS DE
REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS (EJEMPLO)
Combinación Bacheo Fresado Tratamiento Lechada Microagl. Microagl. Capa Rreciclado Reciclado Sobrecapa Sobrecapa
número superficial asfáltica en frío en drenante en sitio en en sitio asfáltica de
caliente caliente en frío concreto
AC 1 X
AC 3 X
AC 4 X
AC 5 X X
AC 8 X X
AC 11 X X
AC 12 X
AC 14 X X
AC 16 X X
AC 20 X X X
AC 23 X X X
AC 24 X
AC 28 X X
AC 34 X X X
Combinaciones sin sobrecapa
Combinaciones con sobrecapa asfáltica
Combinaciones con sobrecapa de concreto
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN
FORMACIÓN DE ESTRATEGIAS FACTIBLES PARA
PAVIMENTOS RÍGIDOS
CORRECCIÓN DE DEFICIENCIAS ESTRUCTURALES TRATAMIENTOS ADICIONALES DE REPARACIÓN
*Sobrecapa asfáltica Incluyen reparaciones no cubiertas por los otros
*Sobrecapa de concreto no adherida tratamientos (Ver tabla)
*Sobrecapa de concreto adherida
*Sobrecapa asfáltica sbre losas fracturadas
*Reconstrucción
CORRECCIÓN DE DEFICIENCIAS FUNCIONALES REHABILITACIÓN DE DRENAJES
(si no son corregidas por el mejoramiento estructural) (especialmente subterráneo)
*Cepillado (para corregir escalonamiento)
*Cepillado (para corregirdeficiencias de fricción)
*Ranurado
*Sobrecapa asfáltica delgada
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN
COMBINACIONES DE
POSIBLES
TRATAMIENTOS DE
REHABILITACIÓN DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
(Ejemplo)C
om
bin
ació
n n
úm
ero
Rep
ara
ció
n e
n p
rofu
nd
idad
parc
ial
Rep
ara
ció
n e
n e
sp
eso
r to
tal
Su
bsellad
o
Resta
ura
ció
n t
ran
sfe
ren
cia
carg
a
Resellad
o ju
nta
s
Cep
illa
do
Ran
ura
do
Ju
nta
s d
e a
livio
de p
resió
n
So
bre
cap
a a
sfá
ltic
a
So
bre
cap
a s
ob
re lo
sas f
ractu
rad
as
So
bre
cap
a d
e c
on
cre
to a
dh
eri
da
So
bre
cap
a d
e c
on
cre
to n
o a
dh
eri
da
PC 11 X X X
PC 22 X X X
PC 47 X X X X X
PC 94 X X X X X
PC 130 X X X
PC 145 X X
PC 157 X X X X
PC 164 X X X
PC 168 X
PC 178 X X X
PC 184 X X X X X
PC 193 X
PC 194 X X
Combinaciones sin sobrecapa
Combinaciones con sobrecapa asfáltica
Combinaciones con sobrecapa de concreto no adherida
Sobrecapa asfáltica sobre losas fracturadas
Combinaciones con sobrecapa de concreto adherida
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN
LA RECONSTRUCCIÓN
NO SE INCLUYE EN
LAS TABLAS, POR
CUANTO NO
REQUIERE
COMBINACIÓN CON
OTRAS TÉCNICAS DE
REFUERZO O
REPARACIÓN
ANTES Y DESPUÉS DE LA REHABILITACIÓN
DISEÑO DE OBRAS DE
REHABILITACIÓN PARA LA
CORRECCIÓN DE DEFICIENCIAS
ESTRUCTURALES
CONTENIDO
Diseño de sobrecapas asfálticas sobre pavimentos asfálticos
Diseño de sobrecapas de concreto sobre pavimentos
asfálticos (whitetopping)
Diseño de pavimentos asfálticos reciclados
Diseño de sobrecapas asfálticas sobre pavimentos rígidos
Diseño de sobrecapas de concreto adheridas sobre
pavimentos rígidos
Diseño de sobrecapas de concreto no adheridas sobre
pavimentos rígidos
Diseño de reconstrucción de pavimentos
DISEÑO DE LA REHABILITACIÓN
OPCIONES ADECUADAS DE MEJORAMIENTO EN
DIFERENTES PUNTOS DE LA VIDA DEL PAVIMENTO
DISEÑO DE SOBRECAPAS
ASFÁLTICAS SOBRE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
DISEÑO DE LA REHABILITACIÓN
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
APLICACIONES DE LAS SOBRECAPAS
Se pueden construir con un fin funcional, para mejorar la
fricción superficial y la comodidad del usuario, caso en el
cual la sobrecapa es delgada y su espesor no se define con
base en procedimientos de diseño
Se pueden construir para acondicionar la capacidad
estructural del pavimento a la intensidad del tránsito
futuro, caso en el cual su espesor es mayor y se obtiene
como resultado de un diseño. Una sobrecapa construida
con esta misión también corrige las deficiencias de tipo
funcional
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUES PARA EL DISEÑO DE LAS SOBRECAPAS
A partir del concepto de la deficiencia estructural
(AASHTO, The Asphalt Institute)
A partir de las medidas de deflexión (The Asphalt
Institute)
Procedimiento empírico – mecanístico (Washington
DOT, Instituto Nacional de Vías)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA
ESTRUCTURAL
Concepto
La sobrecapa debe satisfacer la deficiencia entre la
capacidad estructural requerida para soportar el tránsito
futuro (SCf) y la capacidad estructural del pavimento
existente (SCeff)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA
ESTRUCTURAL
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
1 Análisis de tránsito Ejes equivalentes durante el período
de diseño del refuerzo y,si es posible,
los soportados por la estructura actual
2 Determinación del número Empleando la fórmula AASHTO para
estructural requerido para el diseño de pavimentos nuevos, con
soportar el tránsito futuro el módulo de la subrasante obtenido en
(SNf) ensayos de laboratorio o por retrocálculo
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LA SOBRECAPA
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
3 Determinación del número Hay tres métodos:
estructural del pavimento (1) *Se estima en función del espesor y
existente (SNeff) del módulo efectivo de la estructura
del pavimento. Este último es función
de la deflexión máxima, del módulo de
la subrasante in situ, del espesor del
pavimento y del radio del plato de carga
(2) *Se estima asignando coeficientes
estructurales a las capas del pavimento
existente de acuerdo con su condición
(3) *Se estima mediante el concepto
de vida residual
4 Determinación del espesor ( SNf - SNeff ) / a1
de la sobrecapa a1 = coeficiente estructural del material
del refuerzo
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LA SOBRECAPA
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Enfoque a partir del concepto de la deficiencia estructural (AASHTO)
MATERIAL CONDICIÓN SUPERFICIAL COEFICIENTE
Concreto asfáltico Pocas grietas piel cocodrilo y baja severidad y/o
sólo grietas transversales de baja severidad 0.35 - 0.40
< 10% grietas piel cocodrilo baja severidad y/o
< 5 % grietas transversales severidad media y alta 0.25 - 0.35
>10 % grietas piel cocodrilo severidad media y/o
< 10 % grietas piel cocodrilo severidad alta y/o
> 10 % grietas transversales severidad media y alta 0.14 - 0.20
Base estabilizada Pocas grietas piel cocodrilo y baja severidad y/o
sólo grietas transversales de baja severidad 0.20 - 0.35
< 10% grietas piel cocodrilo baja severidad y/o
< 5 % grietas transversales severidad media y alta 0.15 - 0.25
>10 % grietas piel cocodrilo severidad media y/o
< 10 % grietas piel cocodrilo severidad alta y/o
> 10 % grietas transversales severidad media y alta 0.10 - 0.20
Capas granulares Sin evidencia de degradación y contaminación 0.10 - 0.14
Con evidencia de degradación y contaminación 0.00 - 0.10
COEFICIENTES ESTRUCTURALES SUGERIDOS POR AASHTO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
EJEMPLO DE DISEÑO AASHTO – PRIMER MÉTODO
1 Análisis de tránsito Ejes equivalentes durante el período
de diseño del refuerzo: N = 1.000.000
2 Determinación del número Empleando la fórmula AASHTO para
estructural requerido para el diseño de pavimentos nuevos,
soportar el tránsito futuro con los siguientes datos:
(SNf) pi = 4.5 , pt = 2.5 ; MR = 2188 psi ;
R = 50% ; So = 0.49
SNf = 4.25
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
3 Determinación del número *Deflexiones obtenidas:
estructural del pavimento D0 = 0.02718" ; D 24 = 0.01371"
existente (SNeff) *Espesor pavimento existente (H):
5" (capas asf), 8" (capas granulares)
* MR subras. por retrocálculo con D24:
MR = (0.24*P)/(r*Dr)
= (0.24*9000)/(24*0.01371) = 6544 psi
*MR para diseño = MR retrocálculo/ C
= 6544/3 = 2188 psi
*Se halla por retrocálculo el módulo
efectivo del pavimento (Ep)
Ep = 77593 psi
(también es posible solución gráfica)
SNeff = 0.0045*(H)*(Ep)1/3
Sneff = 0.0045*13*(77593)1/3 = 2.50
4 Espesor de sobrecapa (SNf - SNeff)/a1 = (4.25 - 2.50) / 0.44
= 4.0 pulgadas concreto asfáltico
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
EJEMPLO DE DISEÑO AASHTO – PRIMER MÉTODO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
1 Análisis de tránsito Ejes equivalentes durante el período de
diseño del refuerzo: N = 1.000.000
2 Determinación del número Empleando la fórmula AASHTO para el
estructural requerido para diseño de pavimentos nuevos, con los
soportar el tránsito futuro siguientes datos:
(SNf) pi = 4.5 , pt = 2.5 ; MR = 2188 psi ;
R = 50% ; So = 0.49
SNf = 4.25
3 Determinación del número El pavimento está compuesto por:
estructural del pavimento 5" de capas asf álticas con 8 %
existente (SNeff) de agrietamiento piel de cocodrilo
de severidad media (a1 = 0.30)
8" de granulares con síntomas de
contaminación (a2 = 0.10)
SNeff =D1*a1+D2*a2 = 5*0.3 +8*0.10 = 2.30
4 Espesor de sobrecapa (SNf - SNeff)/a1 = (4.25 - 2.30) / 0.44 =
4.5 pulgadas de concreto asfáltico
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
EJEMPLO DE DISEÑO AASHTO – SEGUNDO MÉTODO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(THE ASPHALT INSTITUTE)
1 Análisis de tránsito Ejes equivalentes durante el período de
diseño del refuerzo y, si es posible,
los soportados por la estructura actual
2 Determinación del espesor Empleando la gráfica del I.A. para el
requerido en concreto asfáltico diseño de pavimentos nuevos, con el módulo
para soportar tránsito futuro (Tf) de la subrasante obtenido mediante
ensayos de laboratorio o por retrocálculo
3 Determinación del espesor Se estima en función del espesor de cada
efectivo del pavimento capa y de factores de conversión de espesor,
existente (Te) dependientes de la condición de los
materiales constitutivos
4 Determinación del espesor Tr = Tf - Te
de la sobrecapa (Tr)
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LA SOBRECAPA
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
MATERIAL CONDICIÓN SUPERFICIAL FACTOR
Concreto asfáltico Poco agrietado o sin grietas 0.90 - 1.00
Con agrietamiento extensivo 0.50 - 0.70
Concreto hidráulico Estable, subsellado y sin grietas 0.90 - 1.00
Fragmentado en pequeños trozos 0.30 - 0.50
Base estabilizada Con cemento o cal y patrones de agrietamiento 0.30 - 0.50
Con emulsión y grietas o deformaciones 0.30 - 0.50
Subbases modificadas con cemento 0.10 - 0.30
Capas granulares Con CBR > 20 0.10 - 0.30
FACTORES DE CONVERSIÓN SUGERIDOS POR
EL INSTITUTO DEL ASFALTO
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(THE ASPHALT INSTITUTE)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
EJEMPLO DE DISEÑO - THE ASPHALT INSTITUTE
1 Análisis de tránsito Ejes equivalentes durante el período de diseño
del refuerzo: N =870.000
2 Determinación del espesor en Empleando la gráfica del I.A. para el diseño
concreto asfáltico requerido de pavimentos nuevos, con los siguientes datos:
para soportar tránsito futuro MR = 12.000 psi ; N = 870.000 ejes, se obtiene:
(Tf) Tf = 7.7 pulgadas
3 Determinación del espesor El pavimento existente está compuesto por:
efectivo del pavimento 3 pg de capas asfálticas agrietadas (Factor =0.5)
existente (Te) 8 pg de capas granulares, condición aceptable
(Factor = 0.2)
Te=3*0.5 + 8*0.2=3.1 pg concreto asfáltico nuevo
4 Determinación del espesor Tf - Te = 7.7 - 3.1 = 4.6 pg de concreto asfáltico
de la sobrecapa (Tr)
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LA SOBRECAPA
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DE LAS MEDIDAS DE DEFLEXIÓN
Concepto:
La sobrecapa reduce la
deflexión inducida por la
carga en el pavimento,
hasta un nivel adecuado
asociado con la vida
prevista para el
pavimento reforzado
id
fd
1 Análisis de tránsito Ejes equivalentes durante el período de diseño del refuerzo
y, si es posible, los soportados por la estructura actual
2 Auscultación deflectométrica Medida de deflexiones Benkelman.
Si se emplea otro equipo, se deben aplicar correlaciones
para estimar las deflexiones Benkelman
3 Cálculo de la deflexión La vía se divide en sectores homogéneos a partir de
característica la condición del pavimento, la resistencia de la subrasante,
las condiciones de drenaje y la homogeneidad de las
deflexiones.
Se calcula la deflexión característica como la suma de la
deflexión promedio (Dp) del sector más "n" veces la desviación
estándar (s), dependiendo "n" de la confiabilidad deseada en
el diseño ( Dc = Dp +n*s )
Las deflexiones se deben corregir por efecto de la temperatura
en el momento del ensayo y la temporada climática (Ft, Fc)
4 Determinación del espesor Se obtiene en una gráfica preparada por el Instituto del Asfalto
de la sobrecapa a partir de la deflexión característica y del tránsito de diseño
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LA SOBRECAPA
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DE LAS MEDIDAS DE DEFLEXIÓN
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DE LAS MEDIDAS DE DEFLEXIÓN
FACTOR DE AJUSTE POR TEMPERATURA (FT)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DE LAS MEDIDAS DE DEFLEXIÓN
FACTOR DE AJUSTE POR TEMPORADA CLIMÁTICA (Fc)
SUELO DE
SUBRASANTE Período Período Período
lluvioso intermedio seco
Arenoso y permeable 1.0 1.0 - 1.1 1.1. -1.3
Arcilloso e impermeable 1.0 1.2 - 1.5 1.5 - 1.8
FACTOR DE CORRECCIÓN (Fc)
ENFOQUE A PARTIR DE LAS MEDIDAS DE DEFLEXIÓN
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE A PARTIR DE LAS MEDIDAS DE DEFLEXIÓN
1 Análisis de tránsito Ejes equivalentes durante el período de diseño del
refuerzo: N = 2.000.000
2 Auscultación deflectométrica Medida deflexiones Benkelman en mayo (período
intermedio) sobre una subrasante arcillosa (MR = 52 MPa)
Temperatura promedio pavimento = 15 ºC
3 Cálculo de la deflexión La deflexión promedio (Dp) en un sector es 0.90 mm,
característica y la desviación estándar (s) es 0.45 mm
El diseño se hará con una confiabilidad=95 %, por lo tanto
Dc = Dp + n*s = 0.90 + 1.65*0.45 = 1.64 mm
El pavimento tiene 200 mm de capas granulares
Factor de corrección por temperatura (Ft) = 1.15 (figura)
Factor de corrección por temporada climática (Fc) = 1.3
Dc corregida = Dc*Ft*Fc
Dc corregida = 1.64*1.15*1.3 = 2.45 mm
4 Determinación del espesor Se entra a gráfica de diseño con N= 2*106 y Dcc= 2.45 mm
de la sobrecapa Espesor de sobrecapa en concreto asfáltico = 150 mm
EJEMPLO DE DISEÑO (The Asphalt Institute)
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
Concepto:
La sobrecapa reduce, a
niveles admisibles para
el tránsito previsto, la
deformación horizontal
por tracción en las fibras
inferiores de las capas
ligadas y la deformación
vertical por compresión
sobre la subrasante
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Ejemplo:
Diseñar un refuerzo en concreto asfáltico ( E = 2,100 MPa) para un
pavimento asfáltico en condición aceptable, de acuerdo con los
siguientes datos:
Estructura existente
Capas asfálticas de 80 mm, E = 1,700 MPa, relación Poisson= 0.30
Capas granulares de 275 mm, E = 450 MPa, relación Poisson= 0.35
Subrasante arcillosa, E = 60 MPa, relación Poisson= 0.40
Leyes de fatiga
Concreto asfáltico: εt = 2.60*10-3*Nf-0.2
Subrasante: εv = 0.021*N-0.23
Tránsito
Pasado antes de la rehabilitación = 3*106 ejes equivalentes
Futuro después de la rehabilitación = 12*106 ejes equivalentes
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
I.- Modelar la estructura existente, con algún programa de cómputo
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
II.- Calcular las deformaciones críticas de tracción y compresión
en el pavimento existente
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
II.- Calcular las deformaciones críticas de tracción y compresión
en el pavimento existente
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
III.- Determinar si las capas asfálticas existentes tiene vida
residual, comparando el número admisible de aplicaciones de
carga para la deformación específica de tracción del modelo, con
el número de aplicaciones que ha soportado el pavimento
εt del modelo= 1.85*10-4
1.85*10-4 = 2.60*10-3*N FATIGA-0.2
N FATIGA = (2.60*10-3 /1.85*10-4)5
N FATIGA = 0.55*10 6
N ADMISIBLE TERRENO = N FATIGA* FACTOR DE DISTRIBUCIÓN
N ADMISIBLE TERRENO = 0.55*10 6* 10 = 5.5*10 6
N circulante antes de la rehabilitación= 3.0*10 6 < 5.5*10 6 O.K.
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
IV.- Postular un espesor de refuerzo en concreto asfáltico y
ajustar los módulos de las capas granulares y la subrasante en la
nueva configuración del pavimento con refuerzo, debido a que
su módulo resiliente es dependiente del estado de esfuerzos en
que se encuentren (el módulo de las capas granulares
disminuirá y el del suelo fino de subrasante aumentará)
Espesor de refuerzo asumido = 100 mm
(En el presente problema se omitirá el ajuste de módulos para
simplificar la solución. Esta omisión afecta el resultado del
problema)
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
V.- Modelar la estructura reforzada con el programa de cómputo
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
VI.- Calcular las deformaciones críticas de tracción y compresión
en el pavimento existente
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
VI.- Calcular las deformaciones críticas de tracción y
compresión en el pavimento existente
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
VII.- Calcular la deformación vertical admisible de
compresión sobre la subrasante (εzd) y compararla con la
deformación de compresión obtenida en el modelo reforzado
(3.54*10-4 )εzd = εzp *(NF/NA)-0.23
εzp = deformación vertical de compresión sobre la subrasante
en el modelo del pavimento existente (5.497*10-4)
εzd = 5.497*10-4 *(12*106 / 3*106 )-0.23 = 4.0*10-4
3.54*10-4 < 4.0*10-4 O.K.
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
VIII.- Con la fórmula de fatiga de la mezcla asfáltica de refuerzo,
calcular el número admisible de aplicaciones de carga para la
deformación crítica de tracción obtenida en el cálculo para la capa de
refuerzo (εtr) y comparar el tránsito de diseño (NF) con el admisible
εtr del modelo reforzado= 4.629*10-5
4.629*10-5 = 2.60*10-3*N FATIGA-0.2
N FATIGA = (2.60*10-3 /4.629*10-5)5 = 5.6*10 8
N ADMISIBLE TERRENO = N FATIGA* FACTOR DE DESPLAZAMIENTO
N ADMISIBLE TERRENO = 5.6*10 8* 10 = 5.6*10 9
N de diseño de la rehabilitación = 12.0*10 6 < 5.6*109 O.K.
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
IX.- Con la fórmula de fatiga de la mezcla asfáltica del pavimento
existente, calcular el número admisible de aplicaciones de carga para la
deformación crítica de tracción obtenida en el cálculo para la capa
asfáltica existente (εtra) y comparar el tránsito de diseño (NF) con el
admisible
εtra del modelo reforzado= 1.327*10-4
1.327*10-4 = 2.60*10-3*N FATIGA-0.2
N FATIGA = (2.60*10-3 /1.327*10-4)5 = 2.89*10 6
N ADMISIBLE TERRENO = N FATIGA* FACTOR DE DESPLAZAMIENTO
N ADMISIBLE TERRENO = 2.89*10 6* 10 = 28.9*10 6
N de diseño de la rehabilitación = 12.0*10 6 < 28.9*10 6 O.K.
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
X.- El espesor de refuerzo asumido es aceptable porque se
cumplen satisfactoriamente los criterios analizados, a saber:
la deformación de compresión sobre la subrasante, obtenida en el
modelo reforzado (3.54*10-4 ) es menor que la deformación
vertical admisible (4.0*10-4)
la deformación de tracción en la fibra inferior del refuerzo genera
un tránsito admisible (5.6*10 11) mayor que el de diseño del
refuerzo (12.0*10 6 )
la deformación de tracción en la fibra inferior de la capa asfáltica
actual en el pavimento reforzado genera un tránsito admisible
(28.9*10 6) mayor que el de diseño del refuerzo (12.0*10 6 )
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CONDICIONES BAJO LAS CUALES NO ES CONVENIENTE
DISEÑAR UNA SOBRECAPA ASFÁLTICA SOBRE UN PAVIMENTO
ASFÁLTICO
Cuando el pavimento existente presente áreas extensas con
agrietamientos del tipo piel de cocodrilo de severidad alta, que
indican que la solución más conveniente consiste en la remoción y
el reemplazo de parte de la estructura
Cuando hay ahuellamientos excesivos, sintomáticos de la
existencia de materiales cuya baja estabilidad no prevendrá la
recurrencia del fenómeno
Cuando exista una base estabilizada con severos deterioros que
exigirían una excesiva cantidad de arreglos previos para
proporcionar un soporte uniforme a la sobrecapa
Cuando se considere que la base granular deba ser reemplazada
debido a infiltración y contaminación por una subrasante blanda
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
DISEÑO DE SOBRECAPAS
DE CONCRETO SOBRE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
(WHITETOPPING)
DISEÑO DE LA REHABILITACIÓN
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
ENFOQUE PARA EL DISEÑO DE LAS SOBRECAPAS
Las sobrecapas de concreto sobre pavimentos asfálticos se
construyen para aumentar la capacidad estructural y se
diseñan como pavimentos nuevos, considerando al pavimento
existente como una fundación de elevada fricción y alta
capacidad portante
Se recomienda que el espesor de diseño no sea inferior a los
siguientes mínimos, para refuerzos de concreto simple con
juntas:
—150 mm para vías principales
—100 mm para vías de bajo tránsito y estacionamientos
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
1 Caracterización del pavimento Análisis de antecedentes de diseño y construcción
e inspección visual
2 Análisis de tránsito Calcular número de ejes equivalentes durante
el período de diseño del refuerzo
3 Auscultación deflectométrica Medida de deflexiones con deflectómetro de impacto
5 Estimación del módulo de Hay dos métodos:
reacción del soporte (1) *A partir de las deflexiones se determina el módulo
resiliente de la subrasante "in situ" (MR) y el módulo
efectivo del pavimento (Ep).
Con MR, Ep y el espesor total del pavimento (D), se estima
el "k"dinámico efectivo con un nomograma elaborado
por la AASHTO.
A partir del "k" dinámico se estima el "k" estático.
"k" estático = "k" dinámico / 2
(2) *Se realizan pruebas de placa sobre el pavimento
asfáltico existente y, a partir de ellas, se determina
el "k" estático
4 Determinación del espesor Se obtiene mediante el algoritmo o la gráfica de
de la sobrecapa diseño AASHTO para pavimentos nuevos
(También se puede emplear otro método de diseño)
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE LA SOBRECAPA
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EJEMPLO DE DISEÑO
Información del pavimento asfáltico existente
Concreto asfáltico = 4.5 pulgadas
Base granular triturada = 7.5 pulgadas
Subbase granular = 20 pulgadas
Espesor total = 32.0 pulgadas
Medidas de deflexión FWD
Carga de 9,000 libras sobre placa de 5.9 pulgadas de radio
D0 = 0.01929 pulgadas; D36 = 0.00407 pulgadas
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EJEMPLO DE DISEÑO
Tránsito de diseño
11 millones de ejes simples equivalentes
Condiciones de diseño de la sobrecapa en concreto
(Whitetopping)
Módulo de rotura del concreto (promedio) = 690 psi
Módulo elástico del concreto = 4*106 psi
pi = 4.2 ; pt = 2.2
J (coeficiente de transferencia de carga) = 3.2
Cd (coeficiente de drenaje) = 1.0
S0 (error estándar combinado) = 0.35; confiabilidad = 90%
(Zr= 1.282)
EJEMPLO DE DISEÑO
Solución
I. Determinación del módulo resiliente de la subrasante a
partir de la deflexión medida a 36 pulgadas del centro del
plato de carga:
psird
PM
r
R 740,1436*00407.0
000,9*24.0
*
*24.0
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
II. Determinación del módulo
efectivo del pavimento por
retrocálculo o empleando la
gráfica, a partir del espesor
total del pavimento (32 pg) y
de la relación:
6.319000
29.19*740,14* 0 P
dM R
psiMEM
ERp
R
p220,44740,14*3*33
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EJEMPLO DE DISEÑO
Solución
III. Se verifica que la deflexión utilizada para determinar el
módulo resiliente haya sido medida a una distancia mayor o
igual a (0.7*ae):
pg53.4614740
44220*32)9.5(
2
32
0.7*ae = 0.7*46.53 = 32.57 pg < 36 pg O.K.
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EJEMPLO DE DISEÑO
EJEMPLO DE DISEÑO
Solución
IV. Determinación del ―k‖
dinámico en la gráfica
AASHTO, a partir de los
siguientes datos:
Espesor pavimento = 32 pg
MR subrasante = 14,740 psi
Ep = 44,240 psi
―k‖ dinámico = 1,000 pci
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Solución
V. Determinación del ―k‖ estático
―k‖ estático = ―k‖ dinámico / 2 = 1,000 / 2 = 500 pci
Alternativamente, el ―k‖ estático se puede determinar
mediante la ejecución de pruebas de placa directa sobre la
superficie del pavimento asfáltico por rehabilitar
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EJEMPLO DE DISEÑO
Solución
VI. Determinación del espesor de losas de concreto
Con la gráfica o el algoritmo correspondiente al método
que se desee emplear y con los datos adecuados, se
determina el espesor de sobrecapa (Whitetopping) como si
se tratase del diseño de un pavimento rígido nuevo
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EJEMPLO DE DISEÑO
Solución
VI. Determinación del espesor de losas de concreto (cont.)
R:/ D = 9.0 pulgadas (230 mm) de losas de concreto simple
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
EJEMPLO DE DISEÑO
CONDICIONES BAJO LAS CUALES NO ES CONVENIENTE
DISEÑAR UNA SOBRECAPA DE CONCRETO SOBRE UN
PAVIMENTO ASFÁLTICO
Cuando el pavimento existente presente pocos deterioros,
pudiendo existir otra solución de rehabilitación más económica
Cuando se presenten inconvenientes por la elevación de la
rasante, especialmente en vías urbanas y cuando los gálibos
sean limitados y se puedan generar problemas en la luz libre
debido al espesor de las losas (para evitar este inconveniente se
pudieran realizar reconstrucciones del pavimento en los cruces
a desnivel)
Cuando exista la posibilidad de que el pavimento existente
sufra cambios volumétricos de importancia (levantamientos o
asentamientos)
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
DISEÑO DE PAVIMENTOS
ASFÁLTICOS RECICLADOS
DISEÑO DE LA REHABILITACIÓN
DISEÑO DE PAVIMENTOS
ASFÁLTICOS RECICLADOS
GUÍA PARA LA SELECCIÓN DEL MÉTODO DE RECICLADO
ENFOQUE PARA EL DISEÑO DEL RECICLADO
EN PLANTA EN CALIENTE
El reciclado en planta en caliente constituye una
mezcla similar a una nueva
Su aplicación como sobrecapa sirve para corregir
deficiencias funcionales de la calzada, caso en el cual
no se realiza dimensionamiento, o para mejorar la
capacidad estructural del pavimento, caso en el cual el
diseño de la rehabilitación es el correspondiente al
diseño de sobrecapas asfálticas
DISEÑO DE PAVIMENTOS
ASFÁLTICOS RECICLADOS
ENFOQUE PARA EL DISEÑO DEL RECICLADO
EN CALIENTE EN EL SITIO
El reciclado superficial en caliente, en sus diversas
modalidades, (cepillado, termo-reperfilado y termo-
regeneración) consiste en un reprocesamiento de la
superficie del pavimento en bajos espesores, con o sin
la adición de nuevos materiales
Es aplicable donde los deterioros del pavimento no
obedezcan a causas estructurales y, por lo tanto, es
considerado como un trabajo de restauración superficial
al cual no aplica ningún método de diseño estructural
DISEÑO DE PAVIMENTOS
ASFÁLTICOS RECICLADOS
ENFOQUE PARA EL DISEÑO DEL RECICLADO EN FRÍO EN
EL SITIO
El reciclado en frío en el lugar es un medio de incrementar
la capacidad estructural de un pavimento asfáltico mediante
el reprocesamiento de los materiales de las capas superiores
Se emplean ligantes hidrocarbonados (emulsión o asfalto
espumado), cemento Portland o una mezcla de ellos
Las capas recicladas en frío son susceptibles a la abrasión
y a la erosión, por lo cual deben ser protegidas por un
revestimiento, generalmente de tipo asfáltico
El diseño del pavimento reciclado se puede realizar a partir
del concepto de la deficiencia estructural o mediante
procedimientos empírico - mecanísticos
DISEÑO DE PAVIMENTOS
ASFÁLTICOS RECICLADOS
ENFOQUE PARA EL DISEÑO DEL RECICLADO EN FRÍO
EN EL SITIO
DISEÑO DE PAVIMENTOS
ASFÁLTICOS RECICLADOS
POSIBILIDADES DE RECICLADO EN FRÍO CON LIGANTES HIDROCARBONADOS
DISEÑO DE PAVIMENTOS
ASFÁLTICOS RECICLADOS
PROPIEDADES BÁSICAS DE LOS MATERIALES
RECICLADOS EN FRÍO EN EL SITIO
Reciclado con emulsión
o asfalto espumado
Tipo I 1200 - 1800
Tipo II 2000 - 2500
Tipo III 2500 - 3000
Reciclado con cemento 3500 - 4200
Reciclado mixto Como el reciclado con emulsión
MÓDULOS DINÁMICOS (MPa)
Reciclado con emulsión
o asfalto espumado o mixto
Reciclado con cemento
LEYES DE FATIGA
2*1
k
t Nk
NAmáx
log*1
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(The Asphalt Institute)
1 Análisis de tránsito Ejes equivalentes durante el período de diseño de la
rehabilitación (N)
2 Determinación de las Se determinan los espesores y condicIón de las capas
características del asfálticas (ha) y granulares (hg) del pavimento existente
pavimento por reciclar
3 Asignación de factor de Se asigna un valor variable entre 0.1 y 0.2 de acuerdo
equivalencia al material con sus características de plasticidad, abrasión
granular por reciclar (Fe) y resistencia
4 Determinación del espesor Empleando la gráfica del I.A. para el diseño de pavimentos
requerido de pavimento reciclados, con el módulo de la subrasante, obtenido
reciclado y la nueva mediante ensayos de laboratorio o por retrocálculo
carpeta asfáltica (Tn) y con el tránsito de diseño
5 Determinación del espesor Se determina en tabla propuesta por el Instituto del Asfalto
requerido de carpeta en función del tránsito de diseño de la rehabilitación (N)
asfáltica nueva (Ta)
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO CON EMULSIÓN ASFÁLTICA O ASFALTO ESPUMADO
6 Determinación del espesor de Tr = Tn - Ta
pavimento existente que debe ser
reprocesado (Tr)
7 Determinación del espesor granular hgr = Tr - ha
por reprocesar (hgr)
8 Determinación del espesor efectivo de hger = (hg - hgr)*Fe
las capas granulares remanentes (hger)
9 Determinación del espesor corregido hgr* = hgr - hger
de las capas granulares por reciclar (hgr*)
10 Cálculo del espesor definitivo del espesor Tr* = ha + hgr*
de pavimento por reciclar (Tr*)
(CONTINUACIÓN)
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO CON EMULSIÓN ASFÁLTICA O ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(The Asphalt Institute)
190 mm
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(The Asphalt Institute)
Espesores mínimos de carpeta asfáltica para pavimentos
reciclados en frío con emulsión asfáltica
Ejes equivalentes en el Espesor mínimo de carpeta
carril de diseño (N) asfáltica nueva (Ta), mm
< 104 Tratamiento superficial
104 - 105 50*
105 - 106 75*
106 - 107 100*
> 107 125** concreto asfáltico
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(The Asphalt Institute)
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
The Asphalt Institute - Ejemplo de diseño
1 Análisis de tránsito N = 105 ejes equivalentes de 80 kN
2 Determinación de las características ha = 40 mm
del pavimento por reciclar hg = 180 mm
3 Asignación de factor de equivalencia Se asigna un valor de 0.2 teniendo en
al material granular por reciclar (Fe) cuenta que la calidad de los materiales
granulares cumple las especificaciones
4 Determinación del espesor Empleando la gráfica del I.A. para
requerido de pavimento reciclado diseño de pavimentos reciclados, con el
y la nueva carpeta asfáltica (Tn) módulo de la subrasante (MR = 30 MPa)
y N = 105 ejes , se obtiene: Tn = 190 mm
5 Determinación del espesor requerido Ta = 50 mm (ver Tabla Instituto Asfalto)
de carpeta asfáltica nueva (Ta)
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO CON EMULSIÓN ASFÁLTICA O ASFALTO ESPUMADO
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
6 Determinación del espesor de Tr = 190 - 50 = 140 mm
pavimento existente que debe ser
reprocesado (Tr)
7 Determinación del espesor granular hgr = 140 - 40 = 100 mm
por reprocesar (hgr)
8 Determinación del espesor efectivo de hger = (180 - 100)*0.2 = 16 mm
las capas granulares remanentes (hger)
9 Ddeterminación del espesor corregido hgr* = 100 - 16 = 84 mm
de las capas granulares por reciclar (hgr*)
10 Cálculo del espesor definitivo del espesor Tr* = 40 + 84 = 124 mm del pavimento
de pavimento por reciclar (Tr*) existente
RECICLADO EN FRÍO CON EMULSIÓN ASFÁLTICA O ASFALTO ESPUMADO
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
The Asphalt Institute - Ejemplo de diseño (cont.)
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
1 Análisis de tránsito Ejes equivalentes durante el período de
diseño de la rehabilitación (N)
2 Determinación de las características Se determinan los espesores y módulos
del pavimento por reciclar de las capas asfálticas y granulares del
pavimento existente y el módulo de
la subrasante
3 Elección del espesor de pavimento Se escoge por tanteo un espesor de
antiguo por reciclar (Ter1) pavimento por reciclar
4 Elección del tipo de reciclado y El tipo de reciclado se escoge según las
determinación de su módulo y del caracterísiticas de los materiales por
módulo de la nueva capa de rodadura reciclar y los módulos se determinan
a través de ensayos de laboratorio
u otros medios confiables
5 Determinación del espesor requerido Se determina en una tabla propuesta por
de carpeta asfáltica nueva (Ta) el Instituto del Asfalto en función del
tránsito de diseño de la rehabilitación (N)
RECICLADO EN FRÍO
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO – MECANÍSTICO
(cont.)
6 Ajustar los módulos de las capas Debido al cambio tensional que sufrirán
granulares remanentes y de la estas capas, se deben estas capas, se deben
subrasante recalcular sus módulos para su nueva
condición de trabajo una vez rehabilitado
el pavimento
7 Elaboración del modelo del pavimento Se entrega al programa de cómputo la
rehabilitado información que requiera del modelo
(carga, espesores, módulos, μ, etc)
8 Corrida del programa de cómputo El programa calcula deformaciones y
esfuerzos en diferentes puntos del modelo.
Se eligen los críticos
9 Determinación de valores admisibles A partir de las leyes de fatiga y el N de diseño,
de esfuerzo y deformación se calculan los valores admisibles. Aplicar el
factor de desplazamiento cuando corresponda
10 Comparación de valores críticos del Si los valores críticos de la estructura modelada
pavimento reciclado con los admisibles exceden los admisibles se hará un nuevo tanteo
eligiendo otro espesor por reciclar (Ter2)
RECICLADO EN FRÍO
PASOS PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO – MECANÍSTICO
Ejemplo de diseño
Análisis de tránsito N = 8*106
Determinación de las características Capas asfálticas agrietadas (h = 80 mm; E =1500 MPa; μ = 0.30)
del pavimento por reciclar Capas granulares (h = 275 mm; E =400 MPa; μ = 0.35)
Subrasante ( E =100 MPa; μ = 0.40)
Elección del espesor de pavimento 120 mm (80 mm de las capas asfálticas y 40 mm de las granulares)
antiguo por reciclar (Ter1)
Elección del tipo de reciclado y Reciclado con emulsión asfáltica (Tipo II)
determinación de su módulo y del módulo E capa reciclada = 2000 MPa
de la nueva capa de rodadura E nueva capa rodadura = 2100 MPa
Determinación del espesor requerido Según tabla propuesta por el Instituto del Asfalto (Ta = 100 mm)
de carpeta asfáltica nueva (Ta)
Ajustar los módulos de las capas Se omite este paso para simplificar la explicación
granulares remanentes y de la subrasante Esta omisión afecta el resultado del diseño
Elaboración del modelo del pavimento Capa asfáltica nueva (h = 100 mm; E =2100MPa; μ = 0.30)
rehabilitado Capa reciclada (h = 120 mm; E =2000 MPa; μ = 0.35)
Capa granular remanente (h = 275-40 = 235 mm; E =400 MPa; μ = 0.35)
Subrasante ( E =100 MPa; μ = 0.40)
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO – MECANÍSTICO
Ejemplo de diseño (cont.)
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
PROCEDIMIENTO EMPÍRICO – MECANÍSTICO
Ejemplo de diseño (cont.)
Corrida del programa y determinación εt (fibra inferior capas asfálticas) = 3.13*10-5
de las deformaciones críticas εz (superficie de la subrasante) = 2.66*10-4
Determinación de valores admisibles Ley de fatiga mezcla asfáltica:
de las deformaciones críticas εt adm = 3.38*10-3*Nfat-0.2 = 3.38*10-3*(N/10)-0.2 = 8.88*10-4
Ley de fatiga de la subrasante:
εz adm = 0.021*N-0.23 = 4.53*10-4
Comparación de valores críticos del Si los módulos de las capas granulares y la subrasante fuesen correctos,
pavimento reciclado con los admisibles el diseño sería aceptable, porque las deformaciones críticas de la
estructura modelada son menores que los valores críticos admisibles
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
CONDICIONES BAJO LAS CUALES NO ES CONVENIENTE
DISEÑAR EL RECICLADO EN FRÍO EN EL LUGAR DE UN
PAVIMENTO ASFÁLTICO
Cuando el pavimento existente presente pocos deterioros, por
cuanto puede existir otra solución de rehabilitación más
económica
Cuando existan variaciones muy pronunciadas en las
características de los materiales por tratar, así como en los
espesores de las capas, tanto en sentido longitudinal como
transversal
Cuando la capa de apoyo de la reciclada tenga muy baja
capacidad de soporte
Cuando las propiedades de los agentes de reciclado disponibles
no se ajusten a las necesidades específicas del proyecto
DISEÑO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO
RECICLADO EN FRÍO EN EL SITIO
DISEÑO DE
SOBRECAPAS
ASFÁLTICAS SOBRE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
DISEÑO DE LA REHABILITACIÓN
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE PARA EL DISEÑO DE LAS SOBRECAPAS
Una sobrecapa asfáltica sobre un pavimento rígido se
construye para: (i) mejorar la calidad de la circulación y la
fricción superficial y (ii) incrementar la capacidad
estructural del pavimento
Se considera que un pavimento de concreto simple con
juntas requiere mejoramiento estructural cuando 10 % o
más de las losas del carril exterior presentan grietas
estructurales
El enfoque que más se utiliza para el diseño de la
sobrecapa es el que parte del concepto de la deficiencia
estructural (AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
1. Información sobre el diseño del pavimento existente
Espesor construido (D), tipo de transferencia de carga, tipo de
bermas
2. Tránsito de diseño
Calcular el número de ejes equivalentes de 80kN en el período de
diseño de la sobrecapa, empleando los factores de equivalencia de
carga aplicables a pavimentos rígidos
3. Análisis de la condición general del pavimento
Determinación del número de grietas transversales y juntas
transversales deterioradas por milla, número de parches asfálticos
y de juntas muy abiertas
Detección de problemas de durabilidad o agregados reactivos
Evidencias de escalonamiento o bombeo
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4. Medida de deflexiones en la huella externa
Las deflexiones se emplean para determinar el módulo de reacción
de la subrasante (ke), el módulo de elasticidad del concreto (E) y
la eficiencia de la transferencia de carga en las juntas (ET)
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke)
A partir de las medidas de deflexión en cada punto, se calcula
el parámetro AREA
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke) (continuación)
A partir de la deflexión máxima (D0) y del valor de AREA,
determinar en la figura el k dinámico efectivo de cada punto
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke) (continuación)
Promediar los valores del k dinámico en la sección homogénea
y, a partir de dicho promedio, determinar el k estático efectivo:
ke = k dinámico efectivo promedio / 2
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.2 Determinación del módulo de elasticidad del concreto (E)
A partir de ke y del parámetro AREA, determinar en la figura
el producto ED3 y de allí despejar E
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.3 Determinación de la eficiencia de la transferencia de carga en
las juntas transversales (ET)
Se miden valores de deflexión a uno y otro lado de la junta, a una
separación de 12 pulgadas
BETl
ul **100
Δul = deflexión medida en el lado no cargado
Δl = deflexión medida en el lado cargado
B = factor de corrección por alabeo de losa, típicamente entre
1.05 y 1.10 [B = d0 centro / d12 centro]
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.4 Asignación del coeficiente de transferencia de carga en las
juntas transversales (J)
ET J
> 70 3.2
50 – 70 3.5
< 50 4.0
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
5. Toma de núcleos del pavimento y ejecución de ensayos de
resistencia
Extraer núcleos del centro de las losas y medir espesor (D)
Determinar resistencia de núcleos a la tensión indirecta (IT)
según norma ASTM C 496
Calcular el módulo de rotura correspondiente (Sc)
Sc = 210 + 1.02*IT
Sc e IT en libras/pulgada2
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
6. Determinación del espesor requerido de losas para soportar el
tránsito futuro (Df)
Emplear la fórmula AASHTO para el diseño de pavimentos
rígidos nuevos:
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
6. Determinación del espesor requerido de losas para soportar el
tránsito futuro (Df) – continuación -
Fórmula en la cual:
ke: obtenido en paso 4.1 o hallado por pruebas de placa sobre la
subrasante in situ
E: módulo dinámico del concreto existente ( paso 4.2 )
ΔISP: diferencia de índices de servicio inicial (pi) y terminal (pt)
J: factor de transferencia de carga ( paso 4.4 )
Sc: módulo de rotura del concreto del pavimento existente (paso
5)
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
6. Determinación del espesor requerido de losas para soportar el
tránsito futuro (Df) – continuación –
El valor Sc se puede hallar también a partir de E, con la expresión
Sc = 43.5*(E/106) + 488.5
Pérdida de soporte de las losas existentes (LS): las faltas de
soporte se deben corregir antes de construir la sobrecapa, por lo
cual LS = 0.0
Confiabilidad ( R ) y error estándar total: usar los habituales para
el diseño de pavimentos nuevos
Coeficiente de drenaje (Cd): emplear el correspondiente según las
condiciones de drenaje del lugar (usualmente Cd = 1.0)
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
7. Determinación del espesor efectivo del pavimento existente (Deff )
Deff = D*Fjc*Fd*Ffat
D = espesor de losas del pavimento existente
Fjc = factor de ajuste por severidad y cantidad de daños en juntas y
grietas
Fd = factor de ajuste por severidad y cantidad de daños relacionados
con la durabilidad o con la presencia de agregados reactivos
Ffat= factor de ajuste por severidad y cantidad de daños por fatiga
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
7.1 Factor de ajuste por severidad y cantidad de daños en juntas
y grietas (Fjc)
Considera la posibilidad de que se reflejen en la
sobrecapa todas las juntas deterioradas, grietas y otras
discontinuidades no corregidas previamente
Si las reparaciones se realizan correctamente, Fjc = 1.0
Si no es posible realizar todas las reparaciones, se
determina el número de juntas deterioradas, grietas y otras
discontinuidades por milla y se halla el valor Fjc en la
siguiente figura
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
7.1 Factor de ajuste por severidad y cantidad de daños en juntas
y grietas (Fjc)
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
7.2 Factor de ajuste por severidad y cantidad de daños relacionados
con la durabilidad y la presencia de agregados reactivos (Fd)
CONDICIÓN DEL PAVIMENTO (Fd)
Sin problemas de durabilidad 1.0
Algunas grietas en ―D‖, pero sin
desintegraciones por reacción expansiva
0.96 – 0.99
Bastantes grietas en ―D‖ y algunas
desintegraciones por reacción expansiva
0.88 – 0.95
Extensivos agrietamientos en ―D‖ y
desintegraciones por reacción expansiva
0.80 – 0.88
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
7.3 Factor de ajuste por el agrietamiento por fatiga que haya
sufrido el pavimento hasta el instante de la rehabilitación (Ffat)
CONDICIÓN DEL PAVIMENTO (Fd)
< 5 % DE LOSAS AGRIETADAS 0.97 – 1.00
5 % - 15 % DE LOSAS AGRIETADAS 0.94 – 0.96
> 15 % DE LOSAS AGRIETADAS 0.90 – 0.93
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
8. Determinación del espesor de sobrecapa en concreto asfáltico (Dol )
Dol = (Df –Deff)*A
A = factor para convertir la deficiencia en espesor de pavimento
rígido a espesor de sobrecapa asfáltica
Opciones:
A = 2.5
A = 2.2233 + 0.0099 (Df –Deff)2 - 0.1534 (Df –Deff)
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
CONDICIONES BAJO LAS CUALES NO ES CONVENIENTE
DISEÑAR UNA SOBRECAPA ASFÁLTICA SOBRE UN
PAVIMENTO RÍGIDO
Cuando la cantidad de losas agrietadas y con juntas
deterioradas sea tan grande, que resulte más conveniente la
remoción y reemplazo de las losas
Cuando haya daños severos y extensos por durabilidad o por
reacciones expansivas de los agregados del concreto
Cuando el gálibo en las intersecciones a desnivel sea
insuficiente para alojar el espesor de diseño de la sobrecapa o
existan problemas con el manejo de la rasante
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
1. Información sobre el diseño del pavimento existente
Espesor construido (D = 8.2 pg), transferencia de carga por trabazón
2. Tránsito de diseño
11,000,000 de ejes de 80 kN durante el período de diseño
3. Análisis de la condición general del pavimento
Aunque hay algunas juntas transversales deterioradas, ellas serán
reparadas en espesor pleno antes de la colocación de la sobrecapa
(Fjc=1.0). No se detectaron problemas de durabilidad o agregados
reactivos (Fd= 1.0) y el agrietamiento transversal atribuible a fatiga se
estima que abarca 10 % de las losas (Ffat= 0.95)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4. Medida de deflexiones en la huella externa (mils)
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke)
A partir de las medidas de deflexión en cada punto, se calcula el
parámetro AREA
D0 D12 D24 D36
3.55 3.10 2.75 2.25
pgAREA 58.2955.3
)25.275.2*210.3*255.3(*6
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke) (continuación)
A partir de la deflexión máxima (D0) y del valor de AREA,
se determina en la figura el k dinámico efectivo = 367 pci
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke) (continuación)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
A partir del k dinámico se determina el k estático
efectivo:
ke = k dinámico efectivo promedio / 2
ke = 367 / 2 = 184 pci
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.2 Determinación del módulo de elasticidad del concreto (E)
ke = 184 pci
AREA = 29.58 pg
ED3 = 2.5*109
E = 2.5*109/(8.2) 3
E = 4.6*106 psi
184
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
A partir de ke y del parámetro AREA, determinar en la
figura el producto ED3 y de allí despejar E
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.3 Asignación del coeficiente de transferencia de carga en las
juntas transversales (J)
Debido al sistema de transferencia de carga (trabazón
de agregados), el coeficiente de transferencia (J) se
encuentra entre 3.6 y 4.4, según el criterio de diseño
AASHTO
Se adopta J = 4.0
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
5. Toma de núcleos del pavimento y ejecución de ensayos de
resistencia
No se pudieron realizar ensayos de resistencia, motivo
por el cual la resistencia a flexión se estima a partir del
módulo de elasticidad:
Sc = 43.5*(E/106) + 488.5
Sc = 43.5*(4.6* 106 /106) + 488.5
Sc= 689 psi
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
6. Determinación del espesor requerido de losas para soportar el
tránsito futuro (Df)
ke: 184 pci Sc: 689 psi
E: 4.6* 106 psi Pérdida de soporte (LS): 0.0
ΔISP: 4.5 – 2.5 = 2.0 Confiabilidad ( R ): 90% (Zr = 1.282)
J: 4.0 Error estándar total (S0): 0.35
- Coeficiente de drenaje (Cd): 1.0
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
Emplear la fórmula AASHTO para el diseño de
pavimentos rígidos nuevos, con los siguientes datos:
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
Df
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
DISEÑO DE SOBRECAPAS ASFÁLTICAS
SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
7. Determinación del espesor efectivo del pavimento existente (Deff )
Deff = D*Fjc*Fd*Ffat = Deff = 8.2*1.0*1.0*0.95 = 7.79 pg
8. Determinación del espesor de sobrecapa en concreto asfáltico (Dol )
A = 2.2233 + 0.0099 (11.08 –7.79)2 - 0.1534 (11.08 –7.79) = 1.826
Dol = (Df –Deff)*A = (11.08 –7.79)*1.826 = 6.0 pg
R/ La sobrecapa debe tener 6.0 pulgadas de concreto asfáltico
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO – Ejemplo de diseño)
DISEÑO DE SOBRECAPAS
DE CONCRETO
ADHERIDAS SOBRE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
DISEÑO DE LA REHABILITACIÓN
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE PARA EL DISEÑO DE LAS SOBRECAPAS
Una sobrecapa de concreto sobre un pavimento rígido
se construye para: (i) mejorar la condición funcional y (ii)
incrementar la capacidad estructural del pavimento
Se considera que un pavimento de concreto simple con
juntas requiere mejoramiento estructural cuando 10 % o
más de las losas del carril exterior presentan grietas
estructurales
El enfoque que más se utiliza para el diseño de la
sobrecapa es el que parte del concepto de la deficiencia
estructural (AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
Dol = (Df – Deff)
Los pasos necesarios para determinar Df y Deff son
los mismos que se requieren para el diseño de
sobrecapas asfálticas sobre pavimentos rígidos
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA
ESTRUCTURAL
(AASHTO)
CONDICIONES BAJO LAS CUALES NO ES CONVENIENTE DISEÑAR
UNA SOBRECAPA ADHERIDA DE CONCRETO SOBRE UN PAVIMENTO
RÍGIDO
Cuando la cantidad de losas agrietadas y con juntas
deterioradas sea tan grande, que resulte más conveniente la
remoción y el reemplazo de las losas
Cuando haya daños severos y extensos por durabilidad o
por reacciones expansivas de los agregados del concreto (en
general, si Fd < 0.95)
Cuando el gálibo en las intersecciones a desnivel sea
insuficiente para alojar el espesor de diseño de la sobrecapa o
existan problemas con el manejo de la rasante
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
DISEÑO DE
SOBRECAPAS DE
CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
DISEÑO DE LA REHABILITACIÓN
ENFOQUE PARA EL DISEÑO DE LAS SOBRECAPAS
Una sobrecapa no adherida de concreto sobre un
pavimento rígido se construye fundamentalmente para
incrementar la capacidad estructural del pavimento
Se considera que un pavimento de concreto simple
con juntas requiere mejoramiento estructural cuando
10% o más de las losas del carril exterior presentan
grietas estructurales
El enfoque que más se utiliza para el diseño de la
sobrecapa es el que parte del concepto de la deficiencia
estructural (AASHTO)
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
1. Información sobre el diseño del pavimento
existente
Espesor construido (D), tipo de bermas
2. Tránsito de diseño
Calcular el número de ejes equivalentes de 80 kN en
el período de diseño de la sobrecapa, empleando los
factores de equivalencia de carga aplicables a
pavimentos rígidos
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
3. Análisis de la condición general del pavimento
Determinación del número de grietas transversales y
juntas transversales deterioradas por milla, número
de parches asfálticos y de juntas muy abiertas
Detección de problemas de durabilidad o agregados
reactivos
Evidencias de escalonamiento o bombeo
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4. Medida de deflexiones en la huella externa
Las deflexiones se emplean para determinar el
módulo de reacción de la subrasante (ke)
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke)
A partir de las medidas de deflexión en cada punto,
se calcula el parámetro AREA
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke) (cont.)
A partir de la deflexión máxima (D0) y del valor de AREA,
determinar en la figura el k dinámico efectivo de cada
punto
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke) (cont.)
Promediar los valores del k dinámico en la sección
homogénea y, a partir de dicho promedio, determinar
el k estático efectivo:
ke = k dinámico efectivo promedio / 2
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
5. Toma de núcleos del pavimento y ejecución de
ensayos de resistencia
En el caso del diseño de sobrecapas de concreto no
adheridas sobre pavimentos rígidos, no se requiere la
toma de núcleos ni la ejecución de ensayos de
resistencia sobre el concreto del pavimento existente
La resistencia a la flexión y el módulo de elasticidad
del concreto para la sobrecapa serán los
correspondientes a una mezcla nueva de las
características deseadas por el diseñador
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
6. Determinación del espesor requerido de losas para
soportar el tránsito futuro (Df)
Emplear la fórmula AASHTO para el diseño de pavimentos
rígidos nuevos, con los siguientes datos:
ke: obtenido en paso 4.1 o hallado por pruebas de placa
sobre la subrasante in situ
E: módulo dinámico del concreto para la sobrecapa
ΔISP: diferencia de índices de servicio inicial (pi) y terminal
(pt)
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
6. Determinación del espesor requerido de losas para
soportar el tránsito futuro (Df) – continuación –
J: factor de transferencia de carga (como para el diseño de
pavimentos nuevos)
Sc: módulo de rotura promedio del concreto con el cual se
prevé construir la sobrecapa
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
6. Determinación del espesor requerido de losas para
soportar el tránsito futuro (Df) – continuación –
Pérdida de soporte de las losas existentes (LS): 0.0
Confiabilidad ( R ) y error estándar total: usar los habituales
para el diseño de pavimentos nuevos
Coeficiente de drenaje (Cd): emplear el correspondiente
según las condiciones de drenaje del lugar (usualmente Cd =
1.0)
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
7. Determinación del espesor efectivo del pavimento
existente (Deff )
Deff = D*Fjcu
D = espesor de losas del pavimento existente (si es
mayor de 10 pulgadas, tomar 10 pulgadas)
Fjcu = factor de ajuste por severidad y cantidad de
daños en juntas y grietas (figura)
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
Factor de ajuste por severidad y cantidad de daños en juntas y
grietas (Fjcu)
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
8. Determinación del espesor de sobrecapa de concreto
(Dol )
22
efffol DDD
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
9. Determinación del tipo y espesor de la capa separadora
Generalmente se emplean mezclas de concreto asfáltico,
de 25 mm a 50 mm de espesor, aunque se deben colocar
espesores mayores cuando el pavimento existente presente
baja capacidad de transferencia de carga y altas deflexiones
diferenciales a través de juntas y grietas
También se pueden usar capas permeables estabilizadas,
si se diseña un adecuado sistema de drenaje para colectar el
agua de ellas
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO)
1. Información sobre el diseño del pavimento existente
Espesor construido (D = 9.0 pg), pavimento con bermas
asfálticas
2. Tránsito de diseño
16,000,000 de ejes de 80 kN durante el período de diseño
3. Análisis de la condición general del pavimento
Hay un número abundante de juntas transversales deterioradas
y zonas agrietadas (Fjcu= 0.90)
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO) – Ejemplo de diseño
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4. Medida de deflexiones en la huella externa (mils)
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke)
A partir de las medidas de deflexión en cada punto, se calcula
el parámetro AREA
D0 D12 D24 D36
3.79 3.47 2.93 2.40
pgAREA 06.3079.3
)40.293.2*247.3*279.3(*6
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO) – Ejemplo de diseño
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke) (cont.)
A partir de la deflexión máxima (D0) y del valor de AREA,
determinar en la figura el k dinámico efectivo = 290 pci
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO) – Ejemplo de diseño
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
4.1 Determinación del módulo de reacción (ke) (cont.)
A partir del k dinámico se determina el k estático efectivo:
ke = k dinámico efectivo promedio / 2
ke = 290 / 2 = 145 pci
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO) – Ejemplo de diseño
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
5. Determinación del espesor requerido de losas para
soportar el tránsito futuro (Df)
Emplear la fórmula AASHTO para el diseño de pavimentos
rígidos nuevos, con los siguientes datos:
ke: 145 pci Sc: 720 psi (nuevo)
E: 5.0* 106 psi Pérdida de soporte (LS): 0.0
ΔISP: 4.5 – 2.5 = 2.0 Confiabilidad ( R ): 90% (Zr = 1.282)
J: 3.6 Error estándar total (S0): 0.35
- Coeficiente de drenaje (Cd): 1.0
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO) – Ejemplo de diseño
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
Df
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO) – Ejemplo de diseño
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
6. Determinación del espesor efectivo del pavimento existente (Deff )
Deff = D*Fjcu= Deff = 9.0*0.90 = 8.1 pg
7. Determinación del espesor de sobrecapa en concreto hidráulico
(Dol )
pgDDD effol f44.7)1.8()11( 2222
Previamente a la colocación de la sobrecapa se deberán
reparar localmente las zonas más deterioradas y colocar la
capa separadora
ENFOQUE A PARTIR DEL CONCEPTO DE LA DEFICIENCIA ESTRUCTURAL
(AASHTO) – Ejemplo de diseño
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
CONDICIONES BAJO LAS CUALES NO ES CONVENIENTE
DISEÑAR UNA SOBRECAPA NO ADHERIDA DE
CONCRETO SOBRE UN PAVIMENTO RÍGIDO
Cuando la cantidad de losas agrietadas y con juntas
deterioradas sea tan reducida, que existan otras soluciones más
económicas
Cuando el pavimento por reparar sea susceptible de sufrir
grandes asentamientos o levantamientos
Cuando el gálibo en las intersecciones a desnivel sea
insuficiente para alojar el espesor de diseño de la sobrecapa o
existan problemas con el manejo de la rasante
DISEÑO DE SOBRECAPAS DE CONCRETO NO
ADHERIDAS SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS
DISEÑO DE
RECONSTRUCCIÓN
DE PAVIMENTOS
DISEÑO DE LA REHABILITACIÓN
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
ENFOQUE PARA EL DISEÑO DE LA RECONSTRUCCIÓN
La alternativa de reconstrucción es la más drástica que
se contempla para la rehabilitación de pavimentos
Se adopta cuando el pavimento existente presenta
deterioros tan severos y extensos, que resulta necesaria
la remoción parcial o total de la estructura y su
reemplazo por materiales totalmente nuevos
En este caso, la vida residual del pavimento existente
es nula
PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE LA
RECONSTRUCCIÓN
1. Estimación del tránsito futuro de diseño
2. Determinación de la resistencia de la subrasante y del
espesor de capas por remover, según las características de
sus materiales y el tipo, gravedad e intensidad de las fallas
del pavimento
3. Determinación del aporte que pueden presentar las capas
del pavimento existente que no esté previsto remover
4. Determinación del espesor requerido de nuevas capas para
soportar el tránsito futuro sobre la estructura remanente
empleando un procedimiento reconocido. La solución
puede ser en pavimento asfáltico o rígido
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
Características del pavimento por rehabilitar
Capa de rodadura de 80 mm de espesor promedio con
elevado grado de deterioro (agrietamientos y deformaciones
severos y abundantes, ojos de pescado y pérdidas de película de
ligante)
Base granular de 180 mm deficientemente compactada (IP =
12 %; equivalente de arena =16 %; % pasa tamiz 200=22 %)
Subbase granular aceptable de 300 mm (IP=6 %; CBR=25 %)
La subrasante es una arena arcillosa que, en la condición de
equilibrio actual presenta un CBR = 6 % (MR = 60 MPa)
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
EJEMPLO DE DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE UN
PAVIMENTO ASFÁLTICO MEDIANTE ALTERNATIVA
ASFÁLTICA
Tránsito de diseño
El pavimento se debe rehabilitar para un tránsito de diseño
de 6*106 ejes simples equivalentes (flexible)
Leyes de fatiga
Concreto asfáltico: la de Shell
Subrasante: la de Shell (85 % de confiabilidad)
Otras características de la mezcla asfáltica compactada
Composición volumétrica= Agregados 82%, Asfalto 12%,
Aire 6%
Stiffness = 2,300 MPa, para t = 0.02 segundos
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
Clima
w - MAAT = 14 º C
Módulo capas granulares nuevas
Calculado al 85 % de confiabilidad
Relaciones de Poisson (μ)
Mezcla asfáltica = 0.35
Capas granulares nuevas = 0.35
Soporte del nuevo pavimento= 0.40
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
Solución del problema
Debido a la deficiente condición de las capas superiores se
recomienda la remoción de la capa de rodadura y de la base
granular y diseñar una nueva estructura a partir de la
subbase existente, de espesores apropiados para soportar el
tránsito futuro de diseño
El módulo de la subrasante es 60 MPa y el módulo de la
subbase se puede estimar con la expresión SHELL
MRsb = 0.2*hsb0.45* MRsr
MRsb = 0.2*(300)0.45* 60 = 156 MPa
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
Solución del problema (cont.)
En estas condiciones, corresponde estimar el aporte
que brinda el sistema bicapa constituido por la
subrasante y la subbase granular
Dicho aporte se puede establecer mediante la gráfica
de Ivanov o el criterio checoeslovaco
3
2
3
2
3
Re
sb
sb
srR
sb
sbRsb
quiv
h
ah
Mh
aMh
M
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
Empleando la ecuación checoeslovaca se halla:
MR equivalente = 131 MPa
A partir del MR equivalente se diseña una nueva
estructura para el tránsito previsto
El ejemplo se resolverá para una alternativa asfáltica
empleando el SPDM 3.0
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
Solución del problema (cont.)
El método SPDM 3.0 exige adoptar un espesor de
capas granulares
—Para el ejemplo se adopta hg=0.20 m (200 mm)
Con todos los demás parámetros de diseño, el
programa calcula automáticamente el espesor
requerido de capas asfálticas y entrega el resultado:
0.130 m ( 130 mm)
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
Solución del problema (cont.)
Solución del problema (SPDM 3.0)
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
Solución del problema (SPDM 3.0)
En consecuencia, el diseño consistirá en:
—Remoción de las capas asfálticas y base existentes
—Conformación y recompactación de la subbase
—Base granular nueva de 200 mm
—Capas asfálticas nuevas (Stiffness = 2,300 MPa)
de 130 mm
DISEÑO DE RECONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
Solución del problema (SPDM 3.0)
VÍAS EN AFIRMADO
CONTENIDO
Introducción
Espesor requerido de afirmado
Materiales para la construcción de afirmados
Evaluación de vías en afirmado
Soluciones para el mantenimiento
Frecuencia de las operaciones de mantenimiento
periódico
Umbral de pavimentación de las vías afirmadas
VÍAS EN AFIRMADO
INTRODUCCIÓN
TIPOS DE CAMINOS NO PAVIMENTADOS
TROCHA TEMPORAL
TROCHA PERMANENTE
VÍA EN AFIRMADO
TROCHA TEMPORAL
Pista rudimentaria formada por la limpieza de la
vegetación superficial
Su trazado está ligado a la topografía del terreno
Las obras de arte son muy simples (generalmente de
madera)
Suele ser intransitable en época lluviosa
El tránsito que la usa es escaso (no mayor de 25
vehículos diarios)
La velocidad de operación es relativamente baja
TROCHA PERMANENTE
Dispone de algunas rectificaciones en el trazado
(generalmente construcción de terraplenes para
salvaguardar la calzada del agua en zonas bajas)
Las obras de arte son más sólidas
Ocasionalmente se les coloca una capa de rodamiento
para reforzar la calzada en los puntos más débiles
El tránsito que la usa es mayor que en la trocha
temporal
La velocidad de operación es mayor que en la trocha
temporal
VÍAS EN AFIRMADO
Disponen de mejoramientos en el trazado para
facilitar la circulación de manera permanente en dos
sentidos
Las obras de arte son permanentes
El terreno natural es reforzado, en toda la longitud,
con una capa de material seleccionado
El tránsito diario puede superar los 100 vehículos
Si la vía está bien mantenida, la velocidad de
circulación puede ser alta
VÍAS EN AFIRMADO
ESPESOR REQUERIDO DE LA CAPA DE AFIRMADO
En las vías afirmadas no son de temer las fisuras
superficiales
Las deflexiones de la calzada pueden ser elevadas, sin
que se presenten inconvenientes
Los espesores por adoptar son inferiores a los
requeridos en las vías pavimentadas
Existen métodos empíricos para el diseño de espesores
de afirmado (PELTIER, TRL, AASHTO, etc.)
VÍAS EN AFIRMADO
ESPESOR
REQUERIDO DE
AFIRMADO
ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
MÉTODO DE PELTIER
5
150100
I
Pe
e = espesor de la calzada en centímetros
P = carga máxima por rueda en toneladas
I = CBR del suelo de subrasante
La fórmula sólo es válida para valores de CBR
inferiores a 15
ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
MÉTODO DEL TRL
ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
MÉTODO AASHTO
Establece el espesor requerido en función de tres
parámetros:
—Región climática
—Calidad relativa del suelo de subrasante
—Nivel de tránsito
ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
REGIONES CLIMÁTICAS
REGIÓN CARACTERÍSTICAS
I
II
III
IV
V
VI
Húmeda, sin heladas
Húmeda, con ciclos de congelamiento y deshielo
Húmeda, con alta penetración de la helada
Seca, sin helada
Seca, con ciclos de congelamiento y deshielo
Seca, con alta penetración de la helada
MÉTODO AASHTO
ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
CALIDAD RELATIVA DEL SUELO DE SUBRASANTE
Región
climática
Muy pobre Pobre Regular Buena Muy buena
I
II
III
IV
V
VI
2800*
2700
2700
3200
3100
2800
3700
3400
3000
4100
3700
3100
5000
4500
4500
5600
5000
4100
6800
5500
4400
7900
6000
4500
9500
7300
5700
11700
8200
5700
* módulo resiliente efectivo, en lb/pg2
NIVEL DE TRÁNSITO
Nivel Número de ejes equivalentes de 80
kN
Alto
Medio
Bajo
60,000 – 100,000
30,000 – 60,000
10,000 – 30,000
MÉTODO AASHTO
ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
Calidad relativa Nivel de
del suelo de tránsito I II III IV V VI
subrasante
Muy buena Alto 8 10 15 7 9 15
Medio 6 8 11 5 7 11
Bajo 4 4 6 4 4 6
Buena Alto 11 12 17 10 11 17
Medio 8 9 12 7 9 12
Bajo 4 5 7 4 5 7
Regular Alto 13 14 17 12 13 17
Medio 11 11 12 10 10 12
Bajo 6 6 7 5 5 7
Pobre Alto ** ** ** ** ** **
Medio ** ** ** 15 15 **
Bajo 9 10 9 8 8 9
Muy pobre Alto ** ** ** ** ** **
Medio ** ** ** ** ** **
Bajo 11 11 10 8 8 9
Región climática
Espesor de afirmado en pulgadas
El módulo del material de afirmado es 30,000 psi
** Se recomienda la construcción de un pavimento
MÉTODO AASHTO
ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
MÉTODO DE DAKOTA DEL SUR
MATERIALES
PARA LA
CONSTRUCCIÓN
DE AFIRMADOS
VÍAS EN AFIRMADO
MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE AFIRMADOS
Resistencia al deslizamiento
Brindar una superficie lisa (baja rugosidad)
Propiedades cohesivas
Resistencia a la pérdida de grava y a la erosión
Estabilidad en condiciones seca y húmeda
Baja permeabilidad
Buena capacidad de distribución de esfuerzos
Facilidad para su conformación y compactación
PROPIEDADES DESEABLES
MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE AFIRMADOS
Materiales deseables
Gravas arenosas bien gradadas, con una pequeña
proporción de finos de tipo arcilloso
Materiales indeseables
Materiales carentes de partículas de grava y con
finos limosos. Estos materiales son porosos e
inestables y sufren pérdidas importantes bajo la acción
del tránsito automotor
MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE AFIRMADOS
PROPIEDADES RECOMENDADAS POR EL ARRB
(AUSTRALIA)
Para facilidad de conformación y compactación y para
brindar comodidad y seguridad al tránsito, el 100 % del
material debe pasar el tamiz de 25 mm ( 1”)
Para brindar resistencia a la pérdida de material, el
porcentaje retenido en el tamiz de 2.36 mm (No 8) se
debe encontrar entre 20 % y 60 %
Para brindar estabilidad y reducir la permeabilidad, la
relación entre los pasantes de los tamices de 75μm (No
200) y de 2.36 mm (No 8) debe encontrarse entre 0.2 y
0.4
MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE AFIRMADOS
PROPIEDADES RECOMENDADAS POR EL ARRB
(AUSTRALIA)
El Índice Plástico (IP) debe encontrarse entre 4 y 15
Los menores valores del rango se recomiendan en
climas húmedos, en vías con altos volúmenes de tránsito
y donde los materiales tengan bajo contenido de grava, en
tanto que los valores más altos se recomiendan para la
situación contraria
El Producto Plástico (IP * % pasa tamiz de 0.425 mm)
debe encontrarse entre 300 y 400
MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE AFIRMADOS
PROPIEDADES RECOMENDADAS POR EL ARRB
(AUSTRALIA)
El Límite de Contracción debe encontrarse entre 4 y 8
Los menores valores del rango se recomiendan en vías
en climas húmedos y con altos volúmenes de tránsito y
donde los materiales tengan bajo contenido de grava, en
tanto que los valores más altos son recomendables donde
se presente la situación contraria
El CBR debe ser mayor de 11 para el 95% de
compactación
MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE AFIRMADOS
PROPIEDADES RECOMENDADAS EN SUDÁFRICA
(Jones y Paige-Green, 1996)
Rural Urbana
Tamaño máximo (mm) 37,5 37,5
Cantidad de sobretamaños ( % ) 5 máx 0
Producto de contracción (Pc)1
100 - 3652
100 - 240
Coeficiente de gradación (Cg)3
16 - 34 16 - 34
Valor de impacto ( % ) 20 - 65 20 - 65
CBR ( % ) 15 mín4
15 mín
1004 al 95% de compactación tras 4 días de inmersión en agua
1 Producto de contracción = Contracción lineal * % pasa tamiz 0.425 mm2 Preferible un máximo de 240
3 Coeficiente de gradación = (%pasa t. 25 mm - % pasa t. 2.0 mm)*%pasa t. 4.25 mm
MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE AFIRMADOS
RELACIÓN ENTRE EL PRODUCTO DE CONTRACCIÓN Y EL
COEFICIENTE DE GRADACIÓN
VÍAS EN AFIRMADO
EVALUACIÓN DE
VÍAS EN
AFIRMADO
EVALUACIÓN DE VÍAS EN AFIRMADO
OBJETIVOS DE LA EVALUACIÓN
Clasificar y cuantificar los deterioros
Determinar la condición de los diferentes segmentos
de la vía objeto de la evaluación
Observar los cambios en la condición de la calzada
durante el transcurso del tiempo
Identificar las medidas necesarias de mantenimiento
o mejoramiento
Establecer prioridades de intervención
CLASIFICACIÓN DE LOS DETERIOROS
Deterioros generalizados
—Pérdida de grava
—Ondulaciones
—Ahuellamiento
—Pérdida de pendiente transversal
Otros deterioros
—Baches
—Surcos de erosión
—Cabezas duras
EVALUACIÓN DE VÍAS EN AFIRMADO
DETERIOROS GENERALIZADOS
PÉRDIDA DE GRAVA
Desaparición del material superficial como
consecuencia de las agresiones sufridas por el afirmado,
incluyendo algunas acciones de conservación
Su velocidad de evolución es variable de acuerdo con el
clima, los materiales de construcción, el tránsito y la
topografía
Ocurre en cualquier época del año, pero se acentúa en
la lluviosa
En épocas secas se forman nubes de polvo que reducen
la visibilidad y afectan a los vecinos de la vía
Pérdida de grava
Nube de polvo
DETERIOROS GENERALIZADOS
ONDULACIONES
Reordenación de la superficie en ondas paralelas
orientadas perpendicularmente al sentido del tránsito
Ocupan todo el ancho de la vía y su longitud de onda
varía desde 300 mm en calzadas arenosas, hasta 1,000
mm en calzadas con alto contenido de grava
El deterioro se desarrolla en la estación seca, cuando
los materiales presentan débil cohesión
DETERIOROS GENERALIZADOS
ONDULACIONES
DETERIOROS GENERALIZADOS
AHUELLAMIENTO
Deformación que altera la pendiente transversal, la
cual proviene de las fuerzas ejercidas por los
neumáticos de los vehículos, siendo más marcada
cuanto más pesado y canalizado sea el tránsito.
En la estación seca se produce el desplazamiento
lateral de los materiales poco cohesivos, en tanto que
en la húmeda se puede producir pérdida de estabilidad
del afirmado o de la capa de soporte
Este deterioro dificulta los desplazamientos laterales
de los vehículos y afecta notoriamente la seguridad de
los usuarios
DETERIOROS GENERALIZADOS
AHUELLAMIENTO
DETERIOROS GENERALIZADOS
PÉRDIDA DE PENDIENTE TRANSVERSAL
Deterioro causado por el desgaste superficial
producido por el tránsito, así como por pérdidas
irregulares de grava o asentamientos desiguales del
suelo de fundación
Se traduce en estancamientos de agua y en el
reblandecimiento del cuerpo de la calzada
DETERIOROS GENERALIZADOS
PÉRDIDA DE PENDIENTE TRANSVERSAL
DETERIOROS GENERALIZADOS
BACHES
Depresiones localizadas de forma más o menos
circular que tienen su origen en defectos del perfil de la
subrasante o en otros deterioros preexistentes
Se desarrollan principalmente en época húmeda,
debido a que el agua estancada satura el material
superficial y lo hace más vulnerable a la acción del
tránsito
OTROS DETERIOROS
BACHES
OTROS DETERIOROS
SURCOS DE EROSIÓN
Pueden ser paralelos o perpendiculares al eje de la
calzada y se producen por deficiencias en el drenaje
superficial
Afectan la calzada principalmente en zonas con
fuerte pendiente y baja compactación
La intensidad del fenómeno depende de la cantidad
de agua involucrada y de la velocidad de los cursos
de agua formados
OTROS DETERIOROS
Longitudinales
OTROS DETERIOROS
Transversales
SURCOS DE EROSIÓN
CABEZAS DURAS
Partículas gruesas que se asoman en la superficie
del afirmado, por desprendimiento del material fino
alrededor de ellas
El fenómeno se puede producir por la presencia de
sobretamaños, por discontinuidades en la
granulometría de la grava o por diferencias de dureza
entre las partículas del agregado grueso
Dan lugar a una pésima calidad del rodamiento y
obligan a una drástica disminución en la velocidad de
circulación
OTROS DETERIOROS
CUANTIFICACIÓN DE LOS DETERIOROS
Aunque todos los deterioros inciden en la condición
del afirmado, los dos cuya presencia continua afecta
más las condiciones de circulación son:
—Pérdida de pendiente transversal (incluyendo en
ella los ahuellamientos y los surcos de erosión)
—Ondulaciones
Estos deterioros se cuantifican en función de su
amplitud y su gravedad
EVALUACIÓN DE VÍAS EN AFIRMADO
CUANTIFICACIÓN DE LOS DETERIOROS
Amplitud
—Porcentaje de la longitud del tramo evaluado en
el cual se presenta el deterioro
Gravedad
—Severidad que presenta el deterioro
—Si en un determinado trayecto se observan
diferentes niveles de severidad, se deberá
establecer un grado ponderado de gravedad
EVALUACIÓN DE VÍAS EN AFIRMADO
ÍNDICES DE CALIFICACIÓN DEL ESTADO
DE LA CALZADA
Partiendo de las amplitudes y de los niveles de
gravedad de las pérdidas de pendiente transversal y
de las ondulaciones, se pueden establecer índices
representativos de dichos deterioros en cada tramo
(Ip e Io)
A partir de ellos, se puede determinar un índice de
deterioro (Id) del tramo evaluado
EVALUACIÓN DE VÍAS EN AFIRMADO
ÍNDICES DE CALIFICACIÓN DEL ESTADO DE LA
CALZADA
EVALUACIÓN DE VÍAS EN AFIRMADO
ÍNDICE ESTRUCTURAL DE LA CALZADA AFIRMADA (Ie)
La pérdida de grava es un deterioro característico de las
calzadas afirmadas
Entre más delgada sea la cobertura de grava, más
esforzada se encontrará la subrasante y mayores serán los
riesgos de un deterioro pronunciado
La falta de capacidad estructural se hace más evidente a
medida que la intensidad del tránsito aumenta
El Índice Estructural de la calzada afirmada (Ie)
combina estos dos factores
EVALUACIÓN DE VÍAS EN AFIRMADO
ÍNDICE ESTRUCTURAL DE LA CALZADA
AFIRMADA
EVALUACIÓN DE VÍAS EN AFIRMADO
SOLUCIONES
PARA EL
MANTENIMIENTO
VÍAS EN AFIRMADO
SOLUCIONES PARA EL MANTENIMIENTO
DETERMINACIÓN DEL TIPO DE SOLUCIÓN
Las opciones de intervención para el mantenimiento
se establecen en función de los factores que inciden en
el estado y comportamiento actual del afirmado,
resumidos a través de los índices de deterioro (Id) y
estructural (Ie)
SOLUCIONES PARA EL MANTENIMIENTO
DETERMINACIÓN DEL TIPO DE SOLUCIÓN
E1: Calzada en buen estado para la intensidad del tránsito por
servir, donde el trabajo necesario se reduce a operaciones
rutinarias de barrido y perfilado ligero, sin aporte de material
E2: Calzada de bajo tránsito y con alto deterioro o de tránsito y
deterioro medios, que amerita un reperfilado pesado sin aporte de
material, escarificando y cortando hasta el fondo de las
deformaciones y reponiendo debidamente el afirmado existente
E3: Calzada con alto deterioro y bajo espesor de grava, donde el
tránsito es de alguna consideración. La solución es similar a la E2,
pero se requiere una recarga de grava para que la calzada recupere
la capacidad estructural
TRATAMIENTO CON RASTRAS Y ESCOBAS
Es un tratamiento continuo durante la temporada seca,
para detener la formación de ondulaciones, eliminando el
material suelto de la superficie
El tratamiento con escobas sólo es eficaz en caminos
con bajo volumen de tránsito y superficies de suelo
arenoso y suelto
El tratamiento con rastras es más eficiente y su
frecuencia depende del volumen de tránsito, del tipo de
material por tratar y de la rapidez con la cual tienden a
formarse las ondulaciones
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
TRATAMIENTO CON ESCOBA
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
TRATAMIENTO CON RASTRAS DE LLANTAS
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
TRATAMIENTO CON RASTRAS DE CLAVOS
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
PERFILADO LIGERO
Consiste en rebajar ligeramente la superficie del
camino para controlar las asperezas y las ondulaciones
superficiales leves.
El trabajo no contempla la adición de materiales
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
PERFILADO PESADO
Se aplica cuando las operaciones de perfilado ligero
resulten ineficientes y su frecuencia deba ser tan alta
que dicha opción se vuelva impráctica y costosa
Es deseable realizar el trabajo al final de la
temporada lluviosa, para que la humedad del material
sea alta y facilite la recompactación y evite la pérdida
de grava
El perfilado pesado es impracticable en afirmados
con espesor inferior a 75 mm
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
PERFILADO PESADO
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
RECARGA DE GRAVA
Se aplica cuando el material de afirmado se ha desgastado
por el tránsito, por los perfilados periódicos, por la erosión
hídrica y por la dispersión causada por el viento
El espesor de recarga se establece como la diferencia
entre el espesor de un nuevo afirmado para servir el tránsito
previsto y el espesor remanente del afirmado existente
No se debe permitir que la compactación se deba a la
acción exclusiva del tránsito, pues ella se concentraría en las
zonas de rodada, causando ahuellamientos con notable
rapidez
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
RECARGA DE GRAVA
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
REAPLICACIÓN LOCALIZADA DE GRAVA
Consiste en el relleno de baches o surcos en áreas de
reducida extensión, mediante métodos manuales
El procedimiento consiste en retirar el agua y los
materiales sueltos de la zona deteriorada, cortar los
costados de ella hasta alcanzar el material en buen
estado, rellenar con material humedecido y compactarlo
con pisones pequeños o vibradores manuales, dejando la
última capa unos 30 mm por encima de la superficie de
la calzada
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
REAPLICACIÓN LOCALIZADA DE GRAVA
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
CONTROL DEL POLVO
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
Aplicación de un producto supresor de polvo en forma de riego
Los productos más empleados son los cloruros (de calcio y
magnesio), los cuales absorben la humedad del ambiente,
manteniendo húmeda la superficie del camino
También se emplean resinas, asfaltos y productos comerciales
La aplicación del producto reduce la emisión de polvo, la
pérdida de grava y la frecuencia de las operaciones de perfilado
La dosis por aplicar depende de la concentración del producto
DESCRIPCIÓN DE LAS SOLUCIONES
PARA EL MANTENIMIENTO
CONTROL DEL POLVO
FRECUENCIA DE LAS
OPERACIONES DE
MANTENIMIENTO
PERIÓDICO
VÍAS EN AFIRMADO
FRECUENCIA DE LAS OPERACIONES
DE MANTENIMIENTO PERIÓDICO
PERFILADO LIGERO
BANCO MUNDIAL
Paso de motoniveladora cada 4,000 a 8,000 vehículos
INGEROUTE (MOPT Colombia)
FRECUENCIA DE LAS OPERACIONES
DE MANTENIMIENTO PERIÓDICO
PERFILADO LIGERO
TRL (Reino Unido)
FRECUENCIA DE LAS OPERACIONES
DE MANTENIMIENTO PERIÓDICO
PERFILADO PESADO
Depende del tránsito, de las condiciones
atmosféricas y de la frecuencia con la cual se realice
el perfilado ligero
Los intervalos se fijan en cada caso particular,
dependiendo del tiempo que transcurra hasta que la
combinación de los índices de deterioro (Id) y
estructural de la calzada (Ie), exijan una intervención
de mantenimiento del tipo E 2
FRECUENCIA DE LAS OPERACIONES
DE MANTENIMIENTO PERIÓDICO
RECARGA DE GRAVA
Hay coincidencia en la necesidad absoluta de hacerlo
cuando el espesor del afirmado haya disminuido hasta
alcanzar 75 mm
El espesor de recarga se establece como la diferencia
entre el espesor de un nuevo afirmado para servir el
tránsito previsto y el espesor remanente del afirmado
existente
No hay consenso entre los expertos, en cuanto a la
rapidez con la cual se pierde la grava del afirmado
FRECUENCIA DE LAS OPERACIONES
DE MANTENIMIENTO PERIÓDICO
RAPIDEZ CON LA CUAL SE PIERDE LA GRAVA
La situación se debe resolver en cada caso, aunque hay guías de
carácter muy general:
—TRL – 30 mm/año por cada 100 vehículos diarios (pero cita
casos de pérdidas hasta de 80 mm/año)
—INGEROUTE – 20 a 30 mm/año por cada 200 vehículos diarios
—LCPC – 20 a 40 mm/año por cada 150 a 500 vehículos diarios
—AASHTO – presenta 3 ecuaciones empíricas para calcular las
pérdidas a partir de las lluvias, condiciones geométricas de la vía,
calidad del afirmado, tránsito y frecuencia del perfilado ligero
UMBRAL DE
PAVIMENTACIÓN
DE LAS VÍAS
AFIRMADAS
VÍAS EN AFIRMADO
UMBRAL DE PAVIMENTACIÓN
DE LAS VÍAS AFIRMADAS
La decisión de pavimentar una vía en afirmado
depende de muchos factores (técnicos, políticos,
económicos, sociales)
La aplicación de un sistema de administración de
mantenimiento es el mejor recurso del que pueden
disponer los gobiernos para determinar los
tratamientos más efectivos a largo plazo para todas
sus vías, controlar sus costos de mantenimiento e
invertir los recursos de la manera más acertada
(I)
UMBRAL DE PAVIMENTACIÓN
DE LAS VÍAS AFIRMADAS
En términos muy amplios, se justifica pavimentar
una vía en afirmado cuando los costos de provisión
y mantenimiento de la vía pavimentada, más los de
operación de los vehículos que circulen sobre ella,
resulten inferiores a los costos de mantenimiento y
operación de la vía sin pavimentar
(II)
UMBRAL DE PAVIMENTACIÓN
DE LAS VÍAS AFIRMADAS
IMPACTO DE LAS SUPERFICIES NO PAVIMENTADAS
SOBRE LOS COSTOS DE LOS USUARIOS
UMBRAL DE PAVIMENTACIÓN
DE LAS VÍAS AFIRMADAS
SELECCIÓN ECONÓMICA DEL UMBRAL DE PAVIMENTACIÓN
UMBRAL DE PAVIMENTACIÓN
DE LAS VÍAS AFIRMADAS
RECOMENDACIONES INTERNACIONALES
BANCO MUNDIAL
Entre menos de 100 y más de 400 vehículos por día
YODER
El punto de equilibrio se encuentra en el entorno de los 500
vehículos diarios
FHWA
Los volúmenes de tránsito promedio diario que justifican
pavimentar, varían desde 50 hasta 400 o 500 vehículos
CONCLUSIÓN
Cada país o región debe realizar sus definiciones,
a partir de sus condiciones singulares
ADMINISTRACIÓN DE
PAVIMENTOS
CONTENIDO
Definición
Ciclos de vida de los pavimentos
Análisis de costos durante el ciclo de vida
Sistemas de administración de pavimentos
Herramientas de cómputo para los sistemas de
administración de pavimentos
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
DEFINICIÓN
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
Proceso sistemático para mantener, mejorar y operar
una red de pavimentos
El proceso comprende tres componentes principales:
—Ciclos de vida de los pavimentos
—Costos durante el ciclo de vida de los pavimentos
—Sistemas de administración de pavimentos
DEFINICIÓN
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
CICLOS DE VIDA
DE LOS
PAVIMENTOS
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
Consideran la manera como fueron construidos los
pavimentos, la manera como cambia su condición
durante el tiempo y la manera como este proceso de
cambio se ve afectado por las diferentes formas de
mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
Todos los pavimentos se deterioran durante el
transcurso del tiempo:
—Al comienzo se presentan pocos deterioros y el
pavimento presenta una condición aceptable
—Con el transcurso del tiempo y a causa de la
acción de un tránsito cada vez mayor, se
presentan mayores deterioros y cada deterioro
contribuye en la generación de otros
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
El mantenimiento reduce la velocidad del deterioro
del pavimento corrigiendo pequeños defectos antes
de que ellos empeoren y conduzcan a deterioros
mayores
Más allá de cierto punto, el simple mantenimiento
no es suficiente y se requieren obras de rehabilitación
que conducen a un mejoramiento en la condición del
pavimento
EFECTOS DEL MANTENIMIENTO Y LA REHABILITACIÓN
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
EFECTOS DEL MANTENIMIENTO Y LA REHABILITACIÓN
1. El pavimento se deteriora con menor rapidez debido al mantenimiento rutinario
2. Un trabajo inicial de rehabilitación restaura la condición del pavimento
3. Una segunda intervención de rehabilitación restaura la mayoría de la condición original del pavimento
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
EFECTOS DE LA OPORTUNIDAD DE LOS TRABAJOS
DE MANTENIMIENTO Y REHABILITACIÓN
El instante en el cual se atiendan el mantenimiento
y la rehabilitación afecta tanto la efectividad en costo
de la intervención como la vida misma del pavimento
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
ANÁLISIS DE
COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
El análisis de costos durante el ciclo de vida
(ACCV) es un proceso a través del cual se evalúan
todos los costos involucrados en la construcción,
mantenimiento y rehabilitación y los impactos
asociados de los usuarios de un pavimento, sobre un
determinado período de análisis
El ACCV es una comparación económica de
alternativas factibles de un proyecto, evaluadas a lo
largo del mismo período de análisis
DEFINICIÓN
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Número de años utilizado para evaluar las
estrategias de actuación a largo plazo, basadas en los
costos del ciclo de vida
Su duración debe exceder el período de diseño de
las obras iniciales, de manera que incluya al menos
un trabajo de rehabilitación, para establecer las
diferencias de costos a largo plazo entre
alternativas
PERÍODO DE ANÁLISIS
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
CATEGORÍA DE T.P.D RANGO RECOMENDADO
LA VIA (AÑOS)
Muy importante > 5000 20 - 40
Importante 1000 - 10000 15 - 30
poco importante < 1000 10 - 30
PERÍODOS DE ANÁLISIS RECOMENDADOS
POR EL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS
PERÍODO DE ANÁLISIS
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Costos de la agencia
—Costos de proyecto (estudios e interventoría)
—Costos iniciales de construcción
—Costos de mantenimiento
—Costos de las rehabilitaciones
—Valor residual del pavimento
Costos de los usuarios
—Costos de operación vehicular
—Costos por demoras durante la ejecución de las
obras
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS A CONSIDERAR EN EL ANÁLISIS
Costos esperados por los estudios de campo,
laboratorio y oficina necesarios para preparar los
documentos del proyecto a nivel definitivo
Incluyen el costo de la interventoría de las obras
Sólo se incluyen en el ACCV si los costos de
proyecto de una alternativa son diferentes de los de
las otras
Se suelen estimar en 15 % del valor de las obras
iniciales
COSTOS DE PROYECTO
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Son los costos asociados con la materialización de
cada alternativa de construcción, de acuerdo con los
planos y las especificaciones aplicables al proyecto
Para efectos de la comparación se ignoran los costos
de los ítem no relacionados con el pavimento, así
como aquellos que, refiriéndose al pavimento, sean
comunes a todas las alternativas
COSTOS INICIALES DE CONSTRUCCIÓN
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Comprenden los costos asociados con el
mantenimiento de la superficie del pavimento a un
nivel aceptable predeterminado
Incluyen los costos de las operaciones de
mantenimiento preventivo y correctivo, pero no los
de rehabilitación
COSTOS DE MANTENIMIENTO
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Comprenden los costos asociados con las obras
de rehabilitación que requiera el pavimento durante
el período de análisis
Representan los costos periódicos en que habrá de
incurrir la Agencia para restaurar el nivel de
servicio del pavimento
COSTOS DE REHABILITACIÓN
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Son aquellos en los cuales incurren los usuarios
debido al tipo de pavimento y su condición, así
como a causa de las actividades de mantenimiento y
rehabilitación
Incluyen los costos por la operación vehicular
normal y los generados por pérdidas de tiempo por
disminuciones en la velocidad de viaje o el cierre
parcial de las vías a causa de las actividades de
mantenimiento o de rehabilitación. También pueden
incluir los derivados de los accidentes en la vía
COSTOS DE LOS USUARIOS
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR
LA OPERACIÓN VEHICULAR NORMAL
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Son los costos asociados al uso del pavimento
durante períodos libres de construcción, de
mantenimiento diferente del rutinario y de trabajos de
rehabilitación que restrinjan la capacidad de la vía
Estos costos generalmente se asocian con la
rugosidad del pavimento
Se acostumbra omitirlos del ACCV, puesto que se
suele asumir que son iguales para todas las alternativas
COSTOS DE LOS USUARIOS POR
LA OPERACIÓN VEHICULAR NORMAL
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
La demora vehicular se determina a través del mayor
tiempo que tarda el vehículo en atravesar la zona de las
obras de construcción, mantenimiento y rehabilitación
Los costos asociados a estas demoras son los más
difíciles de establecer, debido a la dificultad de asignar
el costo del tiempo de cada usuario
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALORES RECOMENDADOS EN USA POR WALLS & SMITH
(DÓLARES DE FEBRERO DE 2003)
))()(( PCPTTPDVI
L
VR
LXCU
CU = costo de los usuarios por las demoras
X = valor promedio de la demora por vehículo / hora
L = longitud del tramo en obra
VR = velocidad reducida a través de la zona de las obras
VI = velocidad de operación antes de llegar a la zona de las obras
TPD = tránsito promedio diario en el año de ejecución de las obras
PT = proporción del tránsito cuya velocidad es afectada
PC = período de ejecución de los trabajos
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS
Ejemplo de cálculo
X = $ 12,000 / hora
L = 5 km
VR = 20 km / h
VI = 60 km / h
TPD = 10,000 vehículos
PT = 75 % (0.75)
PC = 30 días
000,000,450$)30)(75.0)(000,10(60
5
20
5000.12CU
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS
Es el valor del pavimento al final del período de
análisis
Si una alternativa alcanza su ciclo total de vida al
término del período de análisis, se considera que no
tiene valor residual
VALOR RESIDUAL DEL PAVIMENTO
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Si al término del período de análisis, el pavimento
no ha completado su ciclo total de vida, su valor
residual (VS) se estima como
VTE
VREUCRVS
UCR = costo de la última rehabilitación (o de la construcción
si el pavimento no se ha rehabilitado)
VRE = vida residual esperada
VTE = vida total esperada
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALOR RESIDUAL DEL PAVIMENTO
Ejemplo de cálculo de valor residual
Un pavimento se construirá para un período de diseño
inicial de 15 años y a partir del décimo segundo año será
reforzado cada 12 años, lo que indica que se colocarán
capas de refuerzo en los años 12 y 24
Si el período de análisis es de 30 años y el costo del
refuerzo a los 24 años se estima en $5,000,000,000, su
valor residual al término del período de análisis será
000,000,500,2$12
6000,000,000,5VS
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALOR RESIDUAL DEL PAVIMENTO
Es la suma de todos los costos considerados durante
el período de análisis
Todos los costos futuros deben ser descontados, para
tener en cuenta la variación del valor del dinero con el
tiempo
Para efectuar el descuento se utilizan tres métodos:
Valor Presente Neto (VPN), costos anualizados
equivalentes y relación Beneficio / Costo (B/C)
El método más utilizado es el del Valor Presente
Neto (VPN)
COSTO TOTAL
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Es la suma de los valores presentes de los beneficios
netos, actualizados en un cierto año de referencia
Si se elige como año de referencia el año ―0‖ de la
primera inversión, el Valor Presente Neto queda
expresado porn
tt
t
a
bVPN
0
)0()1(
bt = diferencia entre beneficios y costos en el año t
bt = Bt – Ct
a = tasa de descuento o tasa de actualización del dinero
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALOR PRESENTE NETO
Ejemplo de aplicación (costos en millones de pesos)
Costo inicial de proyecto y construcción en año ―0‖ = 10,000
Costo de rehabilitación a los 12 años = 12,000
Costo de rehabilitación a los 24 años = 16,000
Valor residual del pavimento a los 30 años = 8,000
302412)0()12.1(
000,8
)12.1(
000,16
)12.1(
000,12000,10VPN
867,13)0(VPN millones de pesos
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALOR PRESENTE NETO
Diferencia entre la tasa de interés en el mercado y la
inflación, en dinero constante
Una tasa de descuento alta favorece las alternativas
que difieren los costos sobre un período alejado en el
tiempo, puesto que los costos futuros son descontados
en relación con el costo inicial
Una baja tasa de descuento favorece alternativas con
altos costos iniciales, puesto que los costos futuros son
añadidos casi a su valor nominal
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
TASA DE DESCUENTO
1) Identificar las alternativas de intervención que
satisfagan las necesidades del proyecto
2) Definir el período de análisis
3) Determinar adecuadamente los factores de costo
del proyecto
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
PASOS PARA LA REALIZACIÓN DEL ANÁLISIS
DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA
4) Establecer la tasa de descuento (conviene aplicar
varias, para hacer un análisis de sensibilidad)
5) Calcular el valor presente neto de cada alternativa
(VPN)
6) Establecer un orden de prioridades desde la óptica
del ACCV
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
PASOS PARA LA REALIZACIÓN DEL ANÁLISIS
DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA
(continuación)
Considérese un proyecto de rehabilitación de un
tramo de pavimento asfáltico para el cual se han
estudiado tres alternativas con diferentes estrategias
de mantenimiento posterior y los siguientes costos
para un período de análisis de 30 años
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
EJEMPLO DE APLICACIÓN
ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2 ALTERNATIVA 3
Costo de rehabilitación 1904.0 2113.0 1677.0
Costo de proyecto
(15% de la rehabilitación) 285.6 317.0 251.6
Costo total inicial (Ci) 2189.6 2430.0 1928.6
Costo de mantenimiento periódico
a 10 años (incluye proyecto) 1502.0 1446.0
Costo de mantenimiento periódico
a 12 años (incluye proyecto) 1741.0
Costo de mantenimiento periódico
a 20 años (incluye proyecto) 2189.0 2167.0
Costo de mantenimiento periódico
a 24 años (incluye proyecto) 2190.0
Valor residual del pavimento (AÑO 30) 381.0 377.0 952.0
COSTOS ALTERNATIVAS (MILLONES DE PESOS)
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
EJEMPLO DE APLICACIÓN
(continuación)
De acuerdo con la evolución prevista del TPD y los
tiempos estimados de demora de los usuarios durante
la ejecución de las diferentes obras, se estiman los
siguientes costos por demoras
AÑO ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2 ALTERNATIVA 3
0 480.0 480.0 720.0
10 322.0 322.0
12 229.0
20 435.0 435.0
24 487.0
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS (MILLONES DE PESOS)
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
EJEMPLO DE APLICACIÓN
(continuación)
Concepto Año Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3
Costo inicial 0 2189.6 2430.0 1928.6
Usuarios 0 480.0 480.0 720.0
Total 2669.6 2910.0 2648.6
Costo refuerzo 10 1502.0 1446.0
Usuarios 10 322.0 322.0
Total 10 1824.0 1768.0
Costo refuerzo 12 1741.0
Usuarios 12 229.0
Total 12 1970.0
Costo refuerzo 20 2189.0 2167.0
Usuarios 20 435.0 435.0
Total 20 2624.0 2602.0
Costo refuerzo 24 2190.0
Usuarios 24 487.0
Total 24 2677.0
Valor Residual 30 381.0 377.0 952.0
RESUMEN DE COSTOS (millones de pesos)
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
AÑO 1/(1+a)t Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3
0 1.0000 2669.6 2910.0 2648.6
10 0.3855 703.2 681.6
12 0.3186 627.6
20 0.1486 389.9 386.7
24 0.1015 271.7
30 0.0573 21.8 21.6 54.5
TOTAL 3740.8 3956.6 3493.4
DETERMINACIÓN DEL VALOR PRESENTE NETO DE LAS ALTERNATIVAS
Tasa de Descuento a = 10 %
(MILLONES DE PESOS)
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
Solución
EJEMPLO DE APLICACIÓN
(continuación)
Conclusión
Para la tasa de descuento utilizada, la alternativa 3
se presenta como la más conveniente desde el punto
de vista económico
Es recomendable repetir el análisis con otras tasas
de descuento
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
EJEMPLO DE APLICACIÓN
(continuación)
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
El análisis de costos durante el ciclo de vida es sólo
uno de los factores que influyen en la selección de una
estrategia de intervención a nivel de proyecto
La decisión final suele incluir factores adicionales de
análisis, tales como políticas locales, disponibilidad de
recursos, capacidad de la industria de la construcción
vial, experiencia de la Agencia con un determinado
tipo de pavimento y aspectos de tipo ambiental y
social
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
SISTEMAS DE
ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Conjunto de herramientas y actividades coordinadas
que apoyan a los administradores de redes viales en los
aspectos referentes al análisis y el diseño de programas
económicos y efectivos de construcción, rehabilitación
y mantenimiento de pavimentos
DEFINICIÓN
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Reconocimientos de la condición de los pavimentos
Base de datos con información relacionada con los
pavimentos
Algoritmos para interpretar la información
disponible de manera significativa
Criterios de decisión o reglas desarrolladas para
guiar en las decisiones de la administración de
pavimentos
Procedimientos de implementación de las decisiones
COMPONENTES DE UN SISTEMA
DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Las actividades de administración de pavimentos se
desarrollan en dos niveles:
—Nivel de red
—Nivel de proyecto
NIVELES DE ACTIVIDAD DE LOS SISTEMAS DE
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
El sistema de administración se puede enfrentar de
arriba hacia abajo tratando primero las decisiones al
nivel de red, o de abajo hacia arriba tratando primero
las decisiones al nivel de proyecto
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
NIVELES DE ACTIVIDAD DE LOS SISTEMAS DE
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
La aproximación ―arriba – abajo‖ ofrece mejor
control institucional, claras ventajas en la
determinación de la aptitud de los escenarios
potenciales y mejor capacidad de acomodarse a los
cambios de política y a los asuntos sociales inherentes
a la forma de gobierno del país
La aproximación ―abajo – arriba‖ sólo proporciona
la aptitud de los escenarios potenciales, aunque
también puede brindar datos mucho más detallados y
aproximados para ayudar a soportar las decisiones de
los proyectos individuales
El nivel de red es una visión global de la
infraestructura de pavimentos y se encamina
fundamentalmente hacia asuntos relacionados con
la planeación y el presupuesto
Sus resultados brindan soporte a decisiones de
tipo administrativo y legislativo
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE RED
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
La administración al nivel de red combina
métodos, procedimientos, datos (tránsito, inventario
vial, condición de los pavimentos, costos, seguridad,
etc.), software, políticas y decisiones para producir
soluciones que son optimizadas para toda la red de
pavimentos
En una aproximación al nivel de red es
fundamental disponer de datos con buen nivel de
precisión, modelos de computador y personal
entrenado en el manejo de los modelos
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE RED
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Los elementos claves en la administración al nivel
de red son los siguientes:
Definición del sistema: Las soluciones que se
obtienen son óptimas para el sistema que se haya
definido
Modelo de la red: Las decisiones al nivel de red y
las que se deriven de ellas se basan en las salidas de
un complejo modelo de simulación. Por lo tanto, las
decisiones serán tan buenas como el modelo
utilizado y los datos con el cuál éste se alimenta
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE RED
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Definición de los límites de la red
Inventario de las vías incluidas en la red
Campaña de auscultación para identificar la condición
de los pavimentos de la red
Desarrollo de estrategias de mantenimiento,
estimativos de costos y expectativas de vida
PRINCIPALES ELEMENTOS DE LA ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS AL NIVEL DE RED
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Determinación de las necesidades reales de la red
Pronóstico de la evolución del estado de la red, de
acuerdo con las diferentes posibilidades de intervención
Selección de las estrategias de intervención, de
acuerdo con las disponibilidades de fondos y costos de
los usuarios
Implementación de un sistema de retroanálisis
PRINCIPALES ELEMENTOS DE LA ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS AL NIVEL DE RED
(continuación)
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Optimiza las soluciones para la red total
Produce escenarios posibles de manera más rápida y
aproximada
Prioriza tramos amplios de mantenimiento y
rehabilitación
Usa datos de entrada consistentes en la modelación de
los diferentes escenarios
Se obtiene más fácilmente la atención de los niveles
más altos de la administración de la Agencia
VENTAJAS DE LA APROXIMACIÓN AL NIVEL DE RED
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Usa la metodología ―abajo – arriba‖ para combinar
métodos, procedimientos, datos, software, políticas y
decisiones para producir soluciones al nivel de red
Se usan datos de proyectos individuales para
determinar en ellos las estrategias óptimas de
mantenimiento y rehabilitación y luego las decisiones
al nivel de red se toman a partir de la inclusión y
exclusión de proyectos en la red
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
El propósito inicial de la aproximación al nivel de
proyecto es encontrar la mejor estrategia para el
diseño, construcción, mantenimiento y rehabilitación
de un proyecto de pavimento, teniendo en cuenta los
fondos disponibles y otras restricciones
Este tipo de aproximación constituye la mayor parte
de los sistemas de administración que operan en la
actualidad
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
Los elementos claves en la administración al nivel
de proyecto son los siguientes:
Metas del nivel de proyecto vs el nivel de red:
Puesto que la decisiones se toman primero al nivel
de proyecto, se requiere un alto esfuerzo a este nivel
para coordinar las prioridades anticipadas o
promulgadas al nivel de red
Escalafón de proyectos: Determina los proyectos
que deben ser incluidos o excluidos con base en las
metas del nivel de red
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Las actividades de administración al nivel de
proyecto suelen comprender:
—Evaluación de las necesidades para construir,
mantener o rehabilitar un sector
—Identificar estrategias factibles de intervención
—Analizar la efectividad en costo de diversas
alternativas
—Seleccionar la estrategia más efectiva teniendo
en cuenta las restricciones
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
Los modelos son más simples y dependen menos de
la acumulación de datos
Se produce mejor vínculo entre la decisiones entre
los niveles de proyecto y de red cuando se va de
―abajo hacia arriba‖
El nivel de proyecto es menos dependiente de la
retroalimetación para su éxito
Las aproximaciones al nivel de proyecto son más
simples y fáciles de entender que las aproximaciones
al nivel de red
VENTAJAS DE LA APROXIMACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
HERRAMIENTAS DE
CÓMPUTO PARA LOS
SISTEMAS DE
ADMINISTRACIÓN DE
PAVIMENTOS
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
Existen muchos sistemas de administración de
pavimentos, cada uno con su nivel propio de
complejidad
Para una población pequeña o para una provincia
con una limitada red vial, puede ser suficiente el uso
de un sistema simple, basado en la inspección visual
y una base de datos elaborada en Excel o Access
Para redes municipales y departamentales
importantes o para una red nacional, resulta
necesario un sistema de administración de
pavimentos más complejo
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
Los sistemas de administración de pavimentos
complejos deben emplear software especializado
para almacenar, procesar y analizar los datos, así
como para suministrar informaciones y
recomendaciones útiles para la toma de decisiones,
dada la gran cantidad de información que deben
manejar
Un ejemplo de estas herramientas de cómputo es
el HDM – 4 (Highway Development and
Management Tools), elaborado por el World Bank
CARACTERÍSTICAS DEL HDM -4
Sistema de software para investigar alternativas de
inversión en infraestructura de transporte
Estas alternativas de inversión pueden incluir:
—Construcción de nuevas vías
—Mejoramiento de las vías existentes
—Mantenimiento de las vías existentes
—Introducción de nueva tecnología vehicular
—Introducción de nuevos métodos de financiación
y de administración del patrimonio vial
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
POSIBILIDADES DEL HDM -4
Permite predecir el comportamiento de una red vial en
función de:
—Volúmenes de tránsito y cargas
—Capacidad estructural del pavimento
—Normas de mantenimiento
Permite cuantificar los beneficios de usuarios viales a
partir de:
—Ahorros en costos de operación vehicular
—Reducción de tiempos de viaje
—Disminución del número de accidentes
—Efectos ambientales
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
POSIBILIDADES DEL HDM -4
(continuación)
Permite realizar evaluaciones económicas de los
impactos económicos y ambientales de las diferentes
alternativas de inversión
Permite considerar las inversiones sobre una sección
de carretera, sobre una subred o sobre una red vial
completa
Permite refinar la precisión de las predicciones para
una determinada región geográfica, mediante la
calibración de los modelos de predicción a partir de la
experiencia local
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
APLICACIONES DEL HDM -4
Evaluaciones económicas detalladas de las opciones
de inversión al nivel de proyectos
Programación de trabajos de mantenimiento y
mejoramiento a través de uno o varios años, en
proyectos o redes, bajo limitaciones presupuestales
Análisis de estrategias para el mantenimiento y el
mejoramiento a largo plazo en una red de carreteras
Investigación de diferentes políticas para la
administración de una red de carreteras
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
El HDM - 4 es una herramienta compuesta por 4
módulos de gestión de datos que alimentan las
variables y las ecuaciones de los modelos de
simulación que posee:
—Red de carreteras
—Parque de vehículos
—Trabajos de conservación
—Configuración
ESTRUCTURA Y COMPONENTES DEL HDM -4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ESTRUCTURA GENERAL DEL HDM -4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
GESTORES DE DATOS
Red de carreteras
Contiene los datos que definen las características
físicas de los tramos de la red o subred por estudiar
HDM-4 usa el concepto de ―tramos
homogéneos‖, donde cada tramo tiene una
geometría, estructura, tipo de tránsito y
características de condición uniformes en toda su
longitud
Incluye los factores de ajuste para los modelos de
deterioro
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
GESTORES DE DATOS
Parque vehicular
Contiene las características físicas y operativas,
así como los precios unitarios de los consumos de
recursos de la flota vehicular y los factores de ajuste
de los modelos de costo
Incluye vehículos motorizados y no motorizados
y no presenta límite en el tipo de vehículos que se
pueden especificar
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
Trabajos de conservación
Los estándares de conservación y mejoramiento se usan
para representar objetivos o niveles de condición y respuesta
que una administración de carreteras desea alcanzar
Los estándares de conservación definen los trabajos
requeridos para mantener la carretera en el nivel deseado, en
tanto que los de mejoramiento definen los trabajos que se
deberían realizar cuando el estado de la red decrece a un
cierto nivel
La carpeta provee facilidades para definir una lista de
estándares de conservación y mejoramiento, junto con los
costos unitarios de ellos
GESTORES DE DATOS
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
Configuración
Define los datos predefinidos que se usan en las
diferentes aplicaciones: patrones de intensidad de
tránsito; relación capacidad – velocidad; zonas
climáticas; tipo de moneda y datos agregados del tramo
(suficiencia estructural, calidad de la construcción,
deterioros, textura superficial y otros)
Un grupo de estos datos está provisto por defecto
dentro del sistema, pero el usuario puede modificarlo
para adaptarlo a la realidad de las condiciones locales
GESTORES DE DATOS
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
El proceso de gestión de carreteras se puede
considerar como un ciclo de actividades que se realizan
dentro de cada una de las siguientes funciones de
gestión:
—Planificación
—Programación
—Preparación
—Operaciones
FUNCIONES DE GESTIÓN
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
Planificación
Comprende el análisis de una red de carreteras
elegida como un total, para preparar estimaciones a
medio y largo plazo de los gastos necesarios para el
desarrollo y conservación de la red bajo diferentes
supuestos económicos y presupuestales
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN
Programación
Comprende la preparación, bajo restricciones
presupuestales, de programas de gastos y obras por
cada año de duración de los programas, en los que se
seleccionan y analizan tramos de la red que necesitarán
conservación, mejoramiento o nueva construcción
En esta fase, la red física de carreteras se considera
itinerario por itinerario, caracterizado cada uno de
ellos por tramos homogéneos de pavimentos
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN
Preparación
Es una fase de planificación a corto plazo, donde los
planes de carreteras aprobados son agrupados en forma
de proyectos
En esta fase, se refinan los diseños y se hacen listas
detalladas de cantidades de obra y costos junto con las
especificaciones y un análisis beneficio – costo para
confirmar la viabilidad de las diferentes opciones de
inversión
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN
Operaciones
Comprende las actividades diarias o semanales de la
organización: programación de obras a corto plazo;
supervisión de mano de obra, equipos y materiales;
registro de obras finalizadas y aplicación de esta
información para supervisión
Las actividades se centran en tramos o subtramos de
carretera y las medidas se realizan a un nivel de
bastante detalle
Estas actividades no están cubiertas por HDM - 4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN
FUNCIONES DE GESTIÓN Y APLICACIONES DEL HDM 4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
La línea de trabajo del HDM 4 es similar para cada
análisis de estrategia, programa o proyecto
En cada caso, el modelo simula las condiciones de
ciclo de vida para un período de análisis dentro de un
escenario de circunstancias especificado por el usuario
Los beneficios económicos se determinan
comparando los flujos de costos totales para varias
alternativas de intervención con un caso básico,
generalmente representado por la rutina mínima de
conservación
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA EN HDM - 4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA EN HDM - 4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA EN HDM - 4
MODELOS DE CÁLCULO
El sistema HDM-4 se basa en los siguientes modelos
para el cálculo técnico de las mejores alternativas de
conservación y mejoramiento de los distintos tramos
de carretera bajo análisis:
—Deterioro de la vía (RD)
—Efecto de los trabajos de conservación (WE)
—Efectos para los usuarios (RUE)
—Efectos ambientales, de seguridad y energía
(SEE)
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELOS DE CÁLCULO
Mediante el uso de estos modelos, la herramienta
calcula, para cada año de la evaluación, para cada
tramo de la carretera y para cada alternativa o
estrategia de conservación:
— Las condiciones de la carretera y los recursos
utilizados para la conservación con cada
estrategia
—Las velocidades vehiculares y los recursos
físicos consumidos por la operación de los
vehículos
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELO RD
El modelo prevé la evolución de los deterioros del
pavimento en función de su condición actual, de los
efectos ambientales y del tránsito esperado
El modelo contempla para análisis:
—Tipo de estructura (pavimentada – afirmado)
—Tipo de rodadura (asfáltica – concreto)
—Tipo de base (estabilizada – granular)
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELO WE
Predice el efecto de los trabajos de conservación
(rutinaria, periódica y especial) y de desarrollo
(mejoramiento y construcción) sobre el estado del
pavimento
Determina los costos correspondientes a los trabajos,
a partir de los costos unitarios especificados por el
usuario
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELO RUE
El modelo determina el comportamiento y los costos
de operación de los vehículos motorizados y no
motorizados, de los accidentes y de los tiempos de
viaje, para las opciones de intervención incluidas en un
estudio
El modelo predice los efectos de interacciones entre
flujos de tránsito motorizado y no motorizado
Estima los ahorros de los usuarios para las diversas
opciones de intervención
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELO SEE
Determina los efectos de las emisiones de los
vehículos y el consumo de energía
El modelo contempla:
—Efecto de las emisiones contaminantes para las
diversas opciones e intervención
—Balance total energético, que contempla la
energía utilizada por los vehículos motorizados y
no motorizados, así como la consumida durante la
construcción y conservación de las redes
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ANÁLISIS ECONÓMICO
Evalúa el impacto económico de las diferentes
opciones de inversión durante los respectivos ciclos
de vida
Determina los indicadores de comportamiento de las
inversiones (VPN, TIR, B/C) para las diversas
opciones de intervención
Determina la inversión más benéfica para la
sociedad o la combinación de inversiones entre
opciones competitivas cuando se consideran objetivos
económicos y no económicos y los recursos son
limitados
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
INVESTIGACIÓN Y ESTUDIOS DE POLÍTICAS
HDM-4 puede ser empleado para desarrollar políticas en el
sector de carreteras, incluyendo:
—Políticas de financiación para necesidades
relacionadas (por ejemplo: carreteras principales vs
carreteras secundarias)
—Cargos sobre los usuarios para ajustar la financiación
—Impacto de los cambios en consumo de energía sobre
la política de transporte
—Impacto de los límites de carga por eje
—Estándares de conservación y rehabilitación de
pavimentos
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ESQUEMA DEL PAPEL DEL HDM-4 EN
UN SISTEMA DE GESTIÓN DE PAVIMENTOS
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
INTRODUCCIÓN A LA GUÍA
AASHTO DE DISEÑO
EMPÍRICO-MECANÍSTICO DE
PAVIMENTOS
CONTENIDO
Generalidades
Módulo de información general
Módulo de tránsito
Módulo de clima
Módulo de materiales
Materiales asfálticos
Materiales para pavimentos rígidos y otras características
Materiales estabilizados químicamente
CONTENIDO
Materiales no ligados
Roca madre
Resumen de datos de entrada
Módulo de análisis empírico – mecanístico
Módulo de salidas
Resumen del proceso de diseño
Análisis de sensibilidad
Sensibilidad en el diseño de pavimentos flexibles
Sensibilidad en el diseño de pavimentos rígidos
GUÍA AASHTO
GENERALIDADES
GENERALIDADES
Suministrar a la comunidad vial una herramienta con
el estado de la práctica para el diseño de estructuras de
pavimentos nuevas y rehabilitadas
El objetivo fue cumplido mediante:
—El empleo de procedimientos de diseño que
emplean tecnologías empírico – mecanísticas
—El desarrollo de software y documentación
apropiados
OBJETIVO DE LA GUÍA
GENERALIDADES
La nueva guía AASHTO presenta procedimientos para
el análisis y el diseño de pavimentos flexibles y rígidos,
nuevos y rehabilitados
Los métodos de diseño incluidos en la guía se basan
en un procedimiento empírico-mecanístico que integra
en el diseño el comportamiento de los materiales, el
clima y las cargas del tránsito, durante el transcurso del
tiempo
FILOSOFÍA DE LA GUÍA
GENERALIDADES
Los métodos de diseño parten de la elaboración de
modelos que simulan las estructuras de los pavimentos
Los modelos estructurales de pavimentos flexibles son
analizados por un programa elástico multicapa para
análisis lineal (JULEA) o por uno de elementos finitos
para análisis no lineal (DSC2D)
Los modelos estructurales de pavimentos rígidos son
analizados por un programa de elementos finitos bi-
direccional (ISLAB2000)
FILOSOFÍA DE LA GUÍA
GENERALIDADES
Los programas de cómputo entregan tensiones,
deformaciones y desplazamientos en puntos críticos de la
estructura modelada y en la subrasante
El método aplica modelos empíricos de deterioro que
permiten evaluar el tipo y la extensión de los daños
durante cualquier instante de la vida del pavimento
Si alguno de los tipos de daño considerados por los
métodos excede el límite fijado como admisible, se debe
elaborar un nuevo modelo estructural y repetir los análisis
FILOSOFÍA DE LA GUÍA
GENERALIDADES
SOFTWARE MEPDG
(Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide)
GENERALIDADES
BOSQUEJO DEL PROCESO DE DISEÑO
ESQUEMA CONCEPTUAL DEL PROCESO DE DISEÑO
GENERALIDADES
NIVEL 1—Es el más riguroso y de mayor precisión
—Se aplica al diseño para vías con altos volúmenes de tránsito
—Requiere datos de campo y ensayos de laboratorio rigurosos
NIVEL 2
—Corresponde a un nivel medio de exactitud
—Los datos de entrada se obtienen de un programa limitado de
medidas o ensayos o son estimados mediante correlaciones
NIVEL 3
—Aporta el menor nivel de exactitud
—Los datos de entrada suelen ser valores promedio según
experiencia local o regional
—Se usa cuando las consecuencias de fallas prematuras son
mínimas
GENERALIDADES
NIVELES JERÁRQUICOS DE DATOS
Módulos de datos
—Módulo de información general
—Módulo de tránsito
—Módulo de clima
—Módulo de materiales
Módulo de análisis empírico-mecanístico
Módulo de salidas
MÓDULOS DE LA GUÍA EMPÍRICO - MECANÍSTICA
GENERALIDADES
MÓDULOS DEL MÉTODO EMPÍRICO - MECANÍSTICO
GENERALIDADES
El estado de cualquier módulo (o sub-módulo) en un
instante determinado se indica en la pantalla de entrada
mediante colores: verde – amarillo - rojo
GUÍA AASHTO
MÓDULO DE
INFORMACIÓN
GENERAL
PANTALLA INICIAL
MÓDULO DE INFORMACIÓN GENERAL
IDENTIFICACIÓN DEL SITIO DEL PROYECTO
MÓDULO DE INFORMACIÓN GENERAL
PARÁMETROS DE ANÁLISIS
MÓDULO DE INFORMACIÓN GENERAL
La pantalla permite incluir la condición anticipada del
pavimento al ponerlo en servicio (IRI inicial), así como los
valores límites de comportamiento que acepta la agencia vial
CRITERIOS DE COMPORTAMIENTO PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES Y
RÍGIDOS
PARÁMETROS DE ANÁLISIS PARA PAVIMENTO FLEXIBLE
MÓDULO DE INFORMACIÓN GENERAL
MÓDULO DE INFORMACIÓN GENERAL
PARÁMETROS DE ANÁLISIS PARA PAVIMENTO RÍGIDO
Probabilidad de que un determinado deterioro y el IRI
no excedan un nivel crítico establecido por la agencia
MÓDULO DE INFORMACIÓN GENERAL
CONFIABILIDAD EN EL DISEÑO
GUÍA AASHTO
MÓDULO DE
TRÁNSITO
MÓDULO DE TRÁNSITO
INTRODUCCIÓN
El método exige considerar el espectro de los ejes
simples, tándem, triples y cuádruples
Se elimina del proceso el concepto de los ejes simples
equivalentes
La calidad de los datos sobre tránsito difiere según el
nivel de diseño que se aplique
NIVEL 1—Requiere el uso de datos específicos de tránsito del sitio,
incluyendo conteos vehiculares por clase, por dirección y
por carril
—Las distribuciones del espectro de cargas y las proyecciones
se realizan independientemente para cada clase de vehículo
NIVEL 2—Similar al Nivel 1, pero acepta distribuciones locales o
regionales del espectro de carga para cada clase de
vehículo , según la experiencia del organismo vial
NIVEL 3—Adopta valores espectrales por defecto para cada categoría
de vía según propuesta del organismo vial
MÓDULO DE TRÁNSITO
El indicador de cálculo para el diseño del pavimento es
el número mensual acumulado de vehículos comerciales
en el carril de diseño
Para obtener este indicador, se requiere información
clasificada en cuatro grupos:
—Información básica
—Factores de ajuste
—Factores de distribución de cargas por eje
—Datos generales
MÓDULO DE TRÁNSITO
La pantalla de entrada solicita datos “tradicionales” y
tiene “links” para entrar los otros 3 grupos de información
INFORMACIÓN BÁSICA
MÓDULO DE TRÁNSITO
FACTORES DE AJUSTE (Ajuste mensual por clase de vehículo)
MÓDULO DE TRÁNSITO
FACTORES DE AJUSTE (Distribución por clase de vehículo)
MÓDULO DE TRÁNSITO
FACTORES DE AJUSTE (Distribución horaria)
MÓDULO DE TRÁNSITO
FACTORES DE AJUSTE (Crecimiento anual)
MÓDULO DE TRÁNSITO
FACTORES DE DISTRIBUCIÓN DE CARGAS POR EJE
La pantalla permite distribuir las cargas por eje por mes,
por tipo de vehículo y por intervalo de carga
MÓDULO DE TRÁNSITO
DATOS GENERALES
Comprenden información referente a:
—Deriva del tránsito (punto medio de pisada y desviación
estándar)
—Configuración de ejes (ancho, separación entre
neumáticos de un sistema de rueda doble, separación entre
ejes)
—Neumático (dimensiones, presión de inflado - 120 psi-)
MÓDULO DE TRÁNSITO
DATOS GENERALES
MÓDULO DE TRÁNSITO
DATOS GENERALES
MÓDULO DE TRÁNSITO
DATOS GENERALES
MÓDULO DE TRÁNSITO
DATOS GENERALES
MÓDULO DE TRÁNSITO
GUÍA AASHTO
MÓDULO DE
CLIMA
Los perfiles de temperatura y humedad a lo largo del
período de diseño del pavimento son estimados a través
del “Modelo integrado y mejorado de clima” (EICM)
El software EICM forma parte integral de la guía de
diseño, realiza internamente todos los cálculos
requeridos por ésta y alimenta las salidas procesadas a
las 3 componentes principales de la estructura de la guía:
—Materiales
—Respuestas estructurales
—Predicción de comportamiento
GENERALIDADES
MÓDULO DE CLIMA
DATOS REQUERIDOS POR EL MÓDULO DE CLIMA PARA
MODELAR LAS CONDICIONES TÉRMICAS Y DE HUMEDAD
—Información general
—Información relacionada con el clima
—Información sobre el nivel freático
—Información sobre propiedades superficiales y de drenaje
—Información sobre la estructura del pavimento y sus
materiales
Existe algún traslapo entre los datos requeridos para el análisis
climático y los requeridos por los otros módulos del método
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN GENERAL
Es la información que ya se introdujo en la pantalla
inicial del Módulo de Información General
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN RELACIONADA CON EL CLIMA
(horaria durante el período de diseño)
—Temperatura del aire
—Precipitación
—Velocidad del viento
—Radiación solar
—Humedad relativa
La configuración de esta información es la misma para los
tres niveles jerárquicos de entrada de datos
El método dispone de una base de datos de estaciones
meteorológicas de EEUU donde se encuentra esta información
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN RELACIONADA CON EL CLIMA
(horaria durante el período de diseño)
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN SOBRE EL NIVEL FREÁTICO
Se debe incluir el mejor estimativo entre la profundidad
promedio anual y la promedio estacional
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN SOBRE PROPIEDADES SUPERFICIALES Y DRENAJE
Esta información es pertinente a las capas de rodadura asfálticas y
de hormigón
Depende de la composición, color y textura superficial de la capa
Las superficies claras y más reflectivas tienden a presentar menores
absorciones
Nivel 1 Medir mediante ensayo de laboratorio
AASHTO no tiene normalizada la prueba
Nivel 2 No aplica
Nivel 3 Capa asfáltica usada (gris) 0.80 – 0.90
Capa asfáltica nueva (negra) 0.90 – 0.98
Pavimento rígido 0.70 – 0.90
—Absorción superficial de onda corta
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN SOBRE PROPIEDADES SUPERFICIALES Y DRENAJE
Se establecen 4 valores, aplicables a todos los niveles jerárquicos
de entrada de datos
No hay
Menor 10 % del agua lluvia se infiltra
Se aplica cuando la calzada y la berma de un
pavimento flexible están integradas o cuando un
pavimento rígido tiene bermas de concreto
ancladas y las juntas bien selladas
Moderada 50 % del agua lluvia se infiltra
Situaciones normales diferentes de las anteriores
Extensa 100 % del agua lluvia se infiltra
Generalmente inaplicable a pavimentos nuevos
—Infiltración
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN SOBRE PROPIEDADES SUPERFICIALES Y DRENAJE
Distancia máxima que recorre una gota de agua desde que toca
la superficie del pavimento hasta el punto donde sale de la misma
Queda definida por una línea que depende de las pendientes
superficiales del pavimento
—Longitud de la trayectoria de flujo
—Pendiente transversal del pavimento (%)
Se requiere para determinar el tiempo que tarda en drenar una
capa de base o subbase que se encuentre saturada
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN SOBRE PROPIEDADES SUPERFICIALES Y DRENAJE
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN SOBRE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
Y SUS MATERIALES
En este instante, el diseñador comienza la elaboración
del diseño del pavimento, fijando los tipos de materiales y
los espesores de las diferentes capas para un primer tanteo
En relación con las características de los materiales de
las diferentes capas, ellas se definen en el módulo
siguiente
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN SOBRE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
Y SUS MATERIALES (caso pavimento flexible)
MÓDULO DE CLIMA
ESTRUCTURAS TÍPICAS
INFORMACIÓN SOBRE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
Y SUS MATERIALES (caso pavimento flexible)
MÓDULO DE CLIMA
INFORMACIÓN SOBRE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
Y SUS MATERIALES (caso pavimento rígido)
MÓDULO DE CLIMA
ESTRUCTURA TÍPICA
INFORMACIÓN SOBRE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO
Y SUS MATERIALES (caso pavimento rígido)
MÓDULO DE CLIMA
GUÍA AASHTO
MÓDULO DE
MATERIALES
MATERIALES CONSIDERADOS EN LA GUÍA
MÓDULO DE MATERIALES
Las propiedades requeridas para caracterizar los
diferentes materiales clasifican en tres grupos:
—Propiedades requeridas para computar la respuesta
del modelo de pavimento
—Propiedades requeridas para caracterizar el modo
de falla considerado (específicas para cada tipo de
pavimento y modo de falla)
—Propiedades requeridas para determinar los perfiles
de humedad y temperatura en la sección transversal
del pavimento
MÓDULO DE MATERIALES
MATERIALES
ASFÁLTICOS
MÓDULO DE MATERIALES
MATERIALES ASFÁLTICOS
La pantalla de entrada da paso a tres tablas:
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE MEZCLA ASFÁLTICA (Asphalt Mix)
Se refiere a la información necesaria para establecer las
curvas que indican la variación del módulo dinámico con la
frecuencia de ensayo y la temperatura de la mezcla
La calidad de la información depende del nivel jerárquico de
datos que se adopte
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE MEZCLA ASFÁLTICA (Asphalt Mix)
Nivel 1
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE MEZCLA ASFÁLTICA (Asphalt Mix)
Nivel 1
Los módulos se determinan sobre probetas elaboradas
con mezclas envejecidas a corto plazo según la norma de
ensayo AASHTO R 30
Con los valores obtenidos, se dibujan las curvas que
relacionan la frecuencia con el módulo para cada
temperatura
Se elige una temperatura de referencia (70ºF) y el
software construye una curva maestra usando el principio
de superposición tiempo-temperatura
MATERIALES ASFÁLTICOS
CURVAS MÓDULO - TIEMPO PARA EL NIVEL 1
MATERIALES ASFÁLTICOS
CURVA MAESTRA PARA EL NIVEL 1
MATERIALES ASFÁLTICOS
CURVA MAESTRA PARA EL NIVEL 1
Ecuación general de la curva maestra:
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE MEZCLA ASFÁLTICA (Asphalt Mix)
Niveles 2 y 3
MATERIALES ASFÁLTICOS
MÓDULO DE LA MEZCLA PARA LOS NIVELES 2 Y 3
Se determina con la ecuación predictiva de Witczak, la cual se
basa en la frecuencia de aplicación de la carga, la composición
volumétrica de la mezcla compactada, la viscosidad del ligante y
la granulometría de los agregados
MATERIALES ASFÁLTICOS
Significado de los términos de la ecuación de Witczak:
MÓDULO DE LA MEZCLA PARA LOS NIVELES 2 Y 3
MATERIALES ASFÁLTICOS
La ecuación de Witczak también puede ser expresada en la
forma de una curva maestra :
MÓDULO DE LA MEZCLA PARA LOS NIVELES 2 Y 3
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
El método brinda 2 posibilidades (según el nivel jerárquico
de datos) en relación con el suministro de información sobre el
ligante asfáltico, a partir de las cuales el programa puede
establecer viscosidades a diferentes temperaturas y edades
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
Niveles 1 y 2 (alternativa 1)
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
Las pruebas se deben realizar a diferentes temperaturas sobre
el asfalto envejecido en la prueba RTFOT (AASHTO T 240) y,
a partir de sus resultados, se determina la viscosidad del ligante
en cada caso:
Niveles 1 y 2 (alternativa 1)
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
Además, con los valores obtenidos se establece una relación
viscosidad – temperatura, con la expresión:
Niveles 1 y 2 (alternativa 1)
TR = temperatura en grados Rankine a la cual se determinó la viscosidad
A, VTS = parámetros de regresión
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
Niveles 1 y 2 (alternativa 2)
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
Niveles 1 y 2 (alternativa 2)
Con los resultados de ensayos convencionales, el programa
estima la viscosidad del ligante a la temperatura de prueba y
después se establece la relación viscosidad - temperatura
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
Nivel 3
En el tercer nivel jerárquico de datos, el método sólo exige la
identificación del asfalto por alguno de los siguientes sistemas:
—Grados de comportamiento (PG), norma AASHTO M320
—Grados de viscosidad (AC), norma AASHTO M226
—Grados de penetración, norma AASHTO M20
Identificado el asfalto, el programa indica los parámetros A y
VTS, con los cuales se estima la viscosidad:
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
Nivel 3 (alternativa 1)
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
Nivel 3 (alternativa 2)
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE LIGANTE ASFÁLTICO (Asphalt Binder)
Nivel 3 (alternativa 3)
MATERIALES ASFÁLTICOS
EFECTO DEL ENVEJECIMIENTO DEL LIGANTE ASFÁLTICO
El efecto del envejecimiento en servicio es incorporado en la
determinación del módulo dinámico, mediante el “Sistema de
Envejecimiento Global” (GAS)
El sistema proporciona modelos que describen el cambio de
viscosidad del ligante durante las operaciones de mezcla y
compactación y luego durante el período de servicio
Además, incluye modelos que permiten hacer ajustes de
acuerdo con el volumen de vacíos con aire de la mezcla en
servicio y con la profundidad
MATERIALES ASFÁLTICOS
EFECTO DEL ENVEJECIMIENTO DEL LIGANTE ASFÁLTICO
Conocida la viscosidad del ligante en cualquier instante (η),
el sistema determina el módulo dinámico de la mezcla para
cualquier tiempo de aplicación de carga, tanto en la ecuación de
la curva maestra (Nivel 1), como en la ecuación de Witczak
(Niveles 2 y 3), utilizando un valor “tr” apropiado
Para ello, emplea una expresión obtenida en el “Sistema de
Envejecimiento Global”
MATERIALES ASFÁLTICOS
EFECTO DEL ENVEJECIMIENTO DEL LIGANTE ASFÁLTICO
Donde:
tr = tiempo reducido (el que se debe introducir en la ecuación
de la curva maestra)
t = tiempo de aplicación de carga de interés
c = valor obtenido experimentalmente al desarrollar la curva
maestra (Nivel 1) o 1.25588 (niveles 2 y 3)
η = viscosidad a la edad y temperatura de interés, cPoises
ηTr = viscosidad sobre muestra envejecida RTFOT a la
temperatura de referencia (70ºF), cPoises
MATERIALES ASFÁLTICOS
TABLA DE INFORMACIÓN GENERAL (Asphalt General)
MATERIALES ASFÁLTICOS
La temperatura de referencia (70ºF) no requiere ser
modificada
Las propiedades volumétricas se refieren a la mezcla “as
built” y no a la condición del diseño
La relación de Poisson y las propiedades térmicas se
determinan de diferentes maneras, según el nivel jerárquico
de datos adoptado
TABLA DE INFORMACIÓN GENERAL (Asphalt General)
MATERIALES ASFÁLTICOS
Nivel 1: mediante ensayos de laboratorio
Nivel 2:
TABLA DE INFORMACIÓN GENERAL (Asphalt General)
Relación de Poisson (mezclas densas en caliente)
Nivel 3:
MATERIALES ASFÁLTICOS
Nivel 1: la conductividad térmica (K) y la capacidad
calórica (Q) se estiman con base en los resultados de los
ensayos ASTM E1952 y ASTM D2766, respectivamente
Niveles 2 y 3: se adoptan valores típicos para el concreto
asfáltico
—K = 0.44 – 0.81 BTU/pie-hora-ºF
—Q = 0.22 – 0.40 BTU/lb-ºF
TABLA DE INFORMACIÓN GENERAL (Asphalt General)
Propiedades térmicas
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Los datos requeridos para su análisis aparecen en una
pantalla independiente, en la cual se deben anotar aquellas
propiedades de tensión de las mezclas que son críticas para
la estimación del agrietamiento térmico (transversal)
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Las propiedades que usa el método para predecir el
agrietamiento térmico son:
—Resistencia a la tensión
—Complianza de creep (Creep compliance)
—Coeficiente de contracción térmica
—Absorción superficial de onda corta
—Conductividad térmica
—Capacidad calórica
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Resistencia a la tensión
Niveles 1 y 2: se requiere determinarla a 14ºF, de acuerdo
con la norma AASHTO T 322
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Resistencia a la tensión
Nivel 3: el valor aparece por defecto en la pantalla y se
basa en la regresión obtenida en el NCHRP 1-37 A
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Complianza de creep (creep compliance)
Nivel 1: se determina a -4, 14 y 32 ºF y tiempos de carga
entre 1 y 100 segundos, en acuerdo con la norma AASHTO
T 322
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Complianza de creep (creep compliance)
Nivel 2: se determina a 14ºF y tiempos de carga entre 1 y
100 segundos, en acuerdo con la norma AASHTO T 322
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Complianza de creep (creep compliance)
Nivel 3: se obtiene a partir de la ecuación de regresión
obtenida en NCHRP 1-37 A
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Complianza de creep (creep compliance)
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Coeficiente de contracción térmica
No hay pruebas normalizadas AASHTO o ASTM para su
determinación
La guía de diseño lo computa internamente a partir de las
propiedades volumétricas de la mezcla y del coeficiente de
contracción térmica de los agregados
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Coeficiente de contracción térmica
Para cualquier nivel de jerarquía, se obtiene con la expresión:
Donde:
LMIX = coeficiente lineal de contracción térmica del concreto asfáltico
VMA = vacíos en el agregado mineral en la mezcla (%)
Bac = coeficiente volumétrico de contracción térmica del cemento
asfáltico en estado sólido
VAGG = volumen de agregados en la mezcla (%)
BAGG = coeficiente volumétrico de contracción térmica de los agregados
VTOTAL = 100%
MATERIALES ASFÁLTICOS
FATIGA TÉRMICA
Absorción superficial de onda corta
Dato ya incluido en la pantalla con información sobre
propiedades superficiales y drenaje
Conductividad térmica
Capacidad calórica
Dato ya incluido en la tabla de información general de la
pantalla sobre propiedades de los materiales asfálticos
Dato ya incluido en la tabla de información general de la
pantalla sobre propiedades de los materiales asfálticos
MATERIALES ASFÁLTICOS
RESUMEN GENERAL
MATERIALES ASFÁLTICOS
DAÑO POTENCIAL
Esta pantalla permite al usuario hacer entradas para indicar
la posibilidad de que ocurran daños adicionales a los
considerados por los modelos de deterioro, información que
requieren los modelos de predicción del IRI
Las propiedades requeridas de daño potencial son:
—Agrietamientos en bloque
—Grietas longitudinales selladas, por fuera de la huella
de circulación
—Parches (sólo se requiere en rehabilitación)
—Ojos de pescado (sólo se requiere en rehabilitación)
MATERIALES ASFÁLTICOS
DAÑO POTENCIAL
MÓDULO DE MATERIALES
MATERIALES
PARA PAVIMENTOS
RÍGIDOS Y OTRAS
CARACTERÍSTICAS
PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
El método las clasifica en cuatro grupos:
—Diferencia efectiva de temperatura
—Diseño de juntas
—Soporte lateral
—Propiedades de la base
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
1
2
3
4
PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
1 - Diferencia efectiva de temperatura
Es la diferencia de temperatura entre la superficie y el
fondo de las losas
Esta diferencia incide en los esfuerzos de flexión por
alabeo que afectan a los pavimentos de concreto simple
El programa trae por defecto -10ºF, que es el valor
determinado en la calibración nacional efectuada en U.S.A.
PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
2 – Diseño de juntas
El programa requiere la siguiente información:
—Separación entre juntas transversales
—Tipo de sellante (ninguno, líquido, silicona,
preformado)
—Opciones de separación de juntas al azar
—Diámetro y separación de las varillas de transferencia
de carga (pasadores)
PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
3 – Soporte lateral
El programa brinda las siguientes opciones:
—Berma de concreto anclada
—Eficiencia en la transferencia de carga a largo plazo:
→Relación entre la deflexión en el lado no cargado de la
junta y la deflexión en el lado cargado de ella
—Uso de losas ensanchadas
PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
4 – Propiedades de la base
El programa requiere la siguiente información:
—Tipo de base
—Condición de la interfaz losa-base (ligada o no)
—Posibilidad de pérdida de liga con la edad, en el caso de
interfaz ligada
—Índice de erodabilidad de la base (el Nivel 1 de
clasificación del índice aún no se encuentra implementado,
por lo que se debe escoger entre los Niveles 2 y 3)
PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
ÍNDICE DE ERODABILIDAD – NIVEL 2
PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE
CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
ÍNDICE DE ERODABILIDAD – NIVEL 3
PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
La pantalla de entrada está compuesta por tres tablas:
—Térmica
—Mezcla
—Resistencia
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
La tabla se divide en dos partes:
—Propiedades generales
Material (concreto simple – concreto reforzado)
Espesor de la capa (el adoptado para el tanteo)
Peso unitario
Relación de Poisson
—Propiedades térmicas
Coeficiente de expansión térmica
Conductividad térmica
Capacidad calórica
1 – Propiedades térmicas
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
1 – Propiedades generales
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
1 – Propiedades generales
PESO UNITARIO
RELACIÓN DE POISSON
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
1 – Propiedades térmicas
Coeficiente de expansión térmica (αPCC): es el cambio
unitario de longitud por cada grado que cambie la
temperatura
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
1 – Propiedades térmicas
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
1 – Propiedades térmicas
Conductividad térmica: es una medida de la capacidad del
material para conducir uniformemente el calor a través de su
masa cuando las dos caras del material están bajo una
temperatura diferencial. Se define como la relación entre el
flujo de calor y el gradiente térmico
Capacidad calórica: es la cantidad de calor requerida para
elevar en un grado la temperatura de una unidad de masa del
material
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
1 – Propiedades térmicas
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
2 – Propiedades de la mezcla
de diseño
de retracción
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
2 – Propiedades de diseño de la mezcla
Tipo de cemento: el usuario debe escoger uno de los 3
tipos que considera el método. El tipo de cemento influye
sobre la contracción última que calcula el programa
Contenido de material cementante: cantidad de cemento
por unidad de volumen de mezcla según el diseño
Relación agua/cemento: se anota la empleada en el diseño
de la mezcla. Es un dato de entrada en el modelo de
contracción
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
2 – Propiedades de diseño de la mezcla
Tipo de agregado: el programa tiene nueve opciones para
escoger el tipo de agregado grueso del concreto. La
contracción última del concreto depende del tipo de agregado
Temperatura de esfuerzo cero: durante el proceso de curado
de la mezcla, es la temperatura a la cual el concreto se libera
de los esfuerzos a que está sometido durante la construcción.
Generalmente se adopta por defecto el valor que aparece en la
tabla, el cual depende del contenido de cemento en la mezcla
y de la temperatura ambiente promedio durante el mes de la
construcción
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
2 – Propiedades de retracción de la mezcla
Las variaciones de humedad en la losa durante el secado
generan una contracción diferencial que genera alabeo y
susceptibilidad al agrietamiento
La contracción por secado es parcialmente reversible si el
concreto se re-humedece
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
2 – Propiedades de retracción de la mezcla
Retracción última al 40 % de humedad relativa: aunque el
programa da la opción de que el usuario incluya el dato
conforme a los resultados del ensayo AASHTO T160, se
suele aceptar el valor que suministra por defecto a partir de
la fórmula:
C1 = 1.0 (cemento tipo I); 0.85 (tipo II); 1.1 (tipo III)
C2 =1.2 (curado con antisol); 1.0 (curado húmedo)
w = contenido de agua en la mezcla (lb/pie3)
f’c = resistencia a compresión a 28 días, según AASHTO T22 (lb/pg2)
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
2 – Propiedades de retracción de la mezcla
Retracción reversible: porcentaje de la retracción última
que es reversible. Típicamente se usa 50 %
Tiempo para desarrollar el 50 % de la retracción última: el
Comité 209 del ACI recomienda un término de 35 días
Método de curado: incide en el cálculo de la retracción
última. Se presentan dos alternativas: húmedo o con
compuesto de curado
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
3 – Propiedades de resistencia de la mezcla
La pantalla permite acceder a tres tablas de resistencia del
concreto, según el nivel jerárquico de los datos
Los dos parámetros de resistencia del concreto que
considera la guía para el diseño estructural del pavimento
son:
— Módulo de elasticidad
— Resistencia a la flexión
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
3 – Propiedades de resistencia de la mezcla (Nivel 1)
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
3 – Propiedades de resistencia de la mezcla (Nivel 1)
Módulo de elasticidad: determinarlo a 7, 14, 28 y 90 días
de curado, según norma de ensayo ASTM C 469
Resistencia a la flexión: determinarla a 7, 14, 28 y 90 días
de curado, según norma de ensayo ASTM C 78
Se deben indicar el módulo elástico y la resistencia a
flexión a largo plazo, como la relación entre sus valores a
20 años y a 28 días. El método recomienda emplear un
valor igual a 1.2
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
3 – Propiedades de resistencia de la mezcla (Nivel 2)
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
3 – Propiedades de resistencia de la mezcla (Nivel 2)
Resistencia a compresión inconfinada: determinarla a 7,
14, 28 y 90 días de curado, según norma de ensayo ASTM
C 39
Se deben indicar la resistencia a compresión a largo
plazo, como la relación entre sus valores a 20 años y a 28
días. El método recomienda emplear un valor igual a 1.44
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
3 – Propiedades de resistencia de la mezcla (Nivel 2)
El software de la guía estima los valores de módulo
elástico y resistencia a flexión del concreto a partir de la
resistencia a compresión, con las fórmulas:
Ec = módulo elástico del concreto, psi
ρ = peso unitario del concreto, lb/pie3
f’c = resistencia a compresión del concreto, psi
MR = resistencia a flexión del concreto, psi
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
3 – Propiedades de resistencia de la mezcla (Nivel 3)
CONCRETO HIDRÁULICO
INFORMACIÓN DE LA CAPA 1 (losas de concreto)
3 – Propiedades de resistencia de la mezcla (Nivel 3)
El nivel 3 exige conocer solamente alguno de los
siguientes datos a 28 días:
—Módulo de rotura (resistencia a flexión)
—Resistencia a compresión
—Módulo de elasticidad
Con el dato conocido, las ecuaciones internas del
programa determinan los otros, así como su evolución en el
transcurso del tiempo
CONCRETO HIDRÁULICO
MÓDULO DE MATERIALES
MATERIALES
ESTABILIZADOS
QUÍMICAMENTE
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
El método incluye en esta categoría los siguientes materiales
de base estabilizada:
—Concreto pobre
—Grava cemento
—Suelo cemento
—Cemento – cal- ceniza volante
—Suelos estabilizados con cal
Los datos de entrada requeridos para todas las
estabilizaciones son los mismos
Se requiere información sobre tres tipos de propiedades:
generales, de resistencia y térmicas
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
1
2
3
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
1 – PROPIEDADES GENERALES
Tipo de material: se identifica el material por emplear
Espesor de capa: espesor de capa estabilizada elegido
para el tanteo de diseño
Peso unitario: peso por unidad de volumen según
pruebas de laboratorio
Relación de Poisson:
Concreto pobre y grava cemento 0.10 – 0.20
Suelo cemento 0.15 – 0.35
Materiales con cal y ceniza volante 0.15 – 0.15
Suelo estabilizado con cal 0.15 – 0.20
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
Requieren el módulo elástico:
—Concreto pobre
—Grava cemento
—Base abierta estabilizada con cemento
—Suelo cemento
—Cal – cemento – ceniza volante
Requieren el módulo resiliente:
—Suelos estabilizados con cal
2 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo elástico o módulo resiliente
Los valores de módulo corresponden a 28 días de curado
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
2 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo elástico o módulo resiliente (Nivel 1)
Las pruebas se deben efectuar sobre mezclas con el
contenido óptimo de estabilizante según diseño, a la
densidad máxima y con la humedad óptima
El estado de esfuerzos de las muestras se estima a partir
del análisis estructural o el tanteo de diseño
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
2 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo elástico o módulo resiliente (Nivel 2)
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
2 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo elástico o módulo resiliente (Nivel 3)
En el Nivel 3 los valores se estiman por experiencia o
registros históricos
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
2 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Mínimo módulo elástico o módulo resiliente
Esta información sólo se precisa en el diseño de
pavimentos asfálticos, debido al deterioro de los
materiales semi rígidos bajo las aplicaciones repetidas de
las cargas del tránsito
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
2 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Resistencia a la flexión para diseño
Esta información sólo se precisa en el diseño de
pavimentos asfálticos
La vida a fatiga de un material estabilizado cementado
está ligada a los esfuerzos críticos de flexión inducidos en
la capa
El valor requerido de resistencia a flexión es el
correspondiente a 28 días de curado
La calidad de la información por suministrar depende
del nivel jerárquico de datos
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
2 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Resistencia a la flexión para diseño (Nivel 1)
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
2 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Resistencia a la flexión para diseño (Nivel 2)
En este nivel se recomienda obtenerla por correlación
con la resistencia a compresión inconfinada
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
2 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Resistencia a la flexión para diseño (Nivel 3)
En el Nivel 3 los valores se estiman por experiencia o
registros históricos
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
3 – PROPIEDADES TÉRMICAS
Conductividad térmica: es una medida de la capacidad del
material para conducir uniformemente el calor a través de su
masa cuando las dos caras del material están bajo una
temperatura diferencial. Se define como la relación entre el
flujo de calor y el gradiente térmico
Capacidad calórica: es la cantidad de calor requerida para
elevar en un grado la temperatura de una unidad de masa del
material
MATERIALES ESTABILIZADOS QUÍMICAMENTE
3 – PROPIEDADES TÉRMICAS
VALORES RECOMENDADOS DE K y Q
MATERIALES
NO LIGADOS
MÓDULO DE MATERIALES
MATERIALES NO LIGADOS
La pantalla de entrada es común para todos los
materiales no ligados, independientemente de si actúan
como base, subbase o subrasante
En todos los casos, el usuario deberá identificar el tipo de
material y el espesor de la capa que se está considerando
Las propiedades requeridas de estos materiales para el
diseño del pavimento son:
—Propiedades de resistencia
—Propiedades para el modelo climático (ICM)
MATERIALES NO LIGADOS
MATERIALES NO LIGADOS
Se debe obtener de pruebas triaxiales cíclicas sobre
muestras representativas (Protocolo NCHRP 1-28 o
norma AASHTO T307)
El estado de esfuerzos por reproducir en el laboratorio
debe representar el rango de esfuerzos dentro del cual se
espera que se encuentre sometido el material en el
pavimento, bajo las cargas móviles del tránsito
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 1)
MATERIALES NO LIGADOS
El modelo generalizado para expresar el módulo en el
procedimiento de diseño es el siguiente:
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 1)
Mr = módulo resiliente, psi
θ = estado total de esfuerzos = σ1 + σ2 + σ3
Pa = presión atmosférica
k1, k2, k3 = constantes de regresión
τoct = esfuerzo octaédrico de corte
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 1)
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 1)
Respecto de las constantes de regresión k1, k2 y k3 la
guía brinda al usuario 2 opciones para efectuar el ajuste
estacional del módulo:
Opción 1: Colocar un valor representativo de las
constantes y permitir que el modelo climático (EICM)
haga los ajustes por efecto del clima estacional
Opción 2: Introducir cada una de las constantes para cada
uno de los 12 meses del año
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 1)
OPCIÓN 1 OPCIÓN 2
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 2)
La guía usa correlaciones entre el módulo e índices del
suelo y otra propiedades de resistencia
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 2)
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 2)
Respecto de la consideración sobre la variación del
módulo durante el año, la guía brinda al usuario 2
opciones:
Opción 1: Colocar un valor representativo del módulo o
de algún otro índice del suelo y permitir que el modelo
climático (EICM) haga los ajustes por efecto del clima
estacional
Opción 2: Introducir el valor del módulo o de otros
índices de resistencia del suelo para cada uno de los 12
meses del año
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 2)
OPCIÓN 1 OPCIÓN 2
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 3)
En el Nivel 3 el introduce un valor por defecto a partir
de la clasificación del suelo
Este valor asignado es representativo para la humedad
óptima del material
El EICM realiza todas las modificaciones requeridas
por efecto del clima
El usuario tiene la opción de especificar que el Mr
representativo es el valor de diseño y no que desea que
sea afectado por el modelo de clima
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 3)
VALORES TÍPICOS DE Mr EN FUNCIÓN DE LA
CLASIFICACIÓN AASHTO
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Módulo resiliente (Nivel 3)
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Relación de Poisson (Nivel 1)
Se puede calcular a partir de los datos que se obtienen
en el ensayo triaxial cíclico para hallar Mr
Relación de Poisson (Nivel 2)
Relación de Poisson (Nivel 3)
Aplicar correlaciones determinadas localmente. La guía
no recomienda ninguna
Utilizar valores típicos de tablas de la bibliografía
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Relación de Poisson (Nivel 3)
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Coeficiente de presión lateral (K0)
Expresa la relación entre la presión lateral de tierras y la
presión vertical
Se puede estimar mediante los siguientes modelos:
—Materiales no cohesivos
—Materiales cohesivos
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Coeficiente de presión lateral (K0)
VALORES TÍPICOS DEL ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA (Φ)
Y DEL COEFICIENTE DE PRESIÓN LATERAL (K0)
MATERIALES NO LIGADOS
1 – PROPIEDADES DE RESISTENCIA
Coeficiente de presión lateral (K0)
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
Los datos que se introducen en la tabla ICM son usados
por el modelo de clima para la predicción de los perfiles
de temperatura y humedad a través de la estructura del
pavimento
Los datos requeridos son los mismos para los 3 niveles
jerárquicos de “inputs”
Si en la pantalla de “Propiedades de Resistencia” el
usuario aplicó la opción de no utilizar los datos de entrada
ICM, todos los datos que se incluyan en la tabla del
modelo climático (ICM) serán ignorados por el programa
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
Parámetros básicos
Parámetros calculados o derivados
Índice plástico
Granulometría (% pasa tamices # 4 y 200; D60)
Densidad seca máxima
Gravedad específica de sólidos
Conductividad hidráulica saturada
Humedad óptima
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
2.1
2.2
2.3
2.4
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
2.1 Parámetros básicos
Para la determinación de estos parámetros no existen
niveles jerárquicos, por lo cual su determinación se debe
realizar siempre mediante el Nivel 1:
—Índice plástico: normas de ensayo AASHTO T89 y T90
—Granulometría: norma de ensayo AASHTO T27
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
Densidad seca máxima y humedad óptima (Nivel 1):
—Norma de ensayo AASHTO T180 para capas de base
—Norma de ensayo AASHTO T99 para otras capas
2.2 Parámetros calculados o derivados
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
Densidad seca máxima y humedad óptima (Nivel 2):
—Humedad óptima
2.2 Parámetros calculados o derivados
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
Densidad seca máxima y humedad óptima (Nivel 2):
—Densidad seca máxima
2.2 Parámetros calculados o derivados
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
Gravedad específica de sólidos
Nivel 1
—Norma de ensayo AASHTO T100
2.2 Parámetros calculados o derivados
Nivel 2
Nivel 3
—No aplica
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
Conductividad hidráulica saturada
Nivel 1
—Norma de ensayo AASHTO T215
2.2 Parámetros calculados o derivados
Nivel 2
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
El usuario debe indicar la compactación que se brindará
a la capa durante la fase de construcción
La guía de diseño realiza internamente los ajustes al
coeficiente de presión lateral a causa de la compactación,
la cual afecta las características de deformabilidad
experimentadas por la capa, para un determinado nivel de
cargas aplicadas
2.3 Compactado o no compactado
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
La curva característica del agua en el suelo (SWCC)
define la relación entre el contenido de agua y la succión
para un suelo
El trabajo consiste en determinar los 4 parámetros de la
ecuación de Fredlung y Xing (af, bf, cf y hr), a partir de los
cuales el software del programa genera la función para
determinar la succión con cualquier contenido de agua del
suelo
2.4 Parámetros de la curva característica del agua en el suelo
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
ECUACIÓN DE FREDLUNG Y XING
2.4 Parámetros de la curva característica del agua en el suelo
θw = contenido volumétrico de agua
θsat = contenido volumétrico de agua, suelo saturado
h = succión, psi
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
2.4 Parámetros de la curva característica del agua en el suelo
(Nivel 1)
Para diferentes contenidos volumétricos de agua (θw),
medir la succión (h). AASHTO no recomienda protocolo
de ensayo
Determinar la densidad máxima y la humedad óptima
del suelo mediante el ensayo Proctor (AASHTO T99 o
T180, según el caso)
Determinar la gravedad específica de sólidos, Gs
(AASHTO T100)
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
2.4 Parámetros de la curva característica del agua en el suelo
(Nivel 1)
Mediante fórmulas internas, el programa calcula los
parámetros del modelo: af, bf, cf y hr, usando la fórmula
de Fredlund y King y los pares de valores de succión y
contenido volumétrico de agua (h, θw)
El modelo EICM generará la función SWCC para
cualquier contenido de agua
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
2.4 Parámetros de la curva característica del agua en el suelo
(Nivel 2)
Determinar la densidad máxima y la humedad óptima
del suelo mediante el ensayo Proctor (AASHTO T99 o
T180, según el caso)
Determinar la gravedad específica de sólidos, Gs
(AASHTO T100)
Determinar el índice plástico (AASHTO T89 y T90)
Determinar el D60 y el % que pasa tamiz 200 (P200) del
suelo (AASHTO T27)
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
2.4 Parámetros de la curva característica del agua en el suelo
(Nivel 2)
A partir de los datos anteriores y empleando
correlaciones, el programa calcula los parámetros del
modelo: af, bf, cf y hr
El modelo EICM generará la función SWCC para
cualquier contenido de agua, como en el caso del Nivel 1
MATERIALES NO LIGADOS
2 – PROPIEDADES PARA EL MODELO CLIMÁTICO
2.4 Parámetros de la curva característica del agua en el suelo
(Nivel 3)
En este nivel se procede como en el Nivel 2, salvo que
el valor Gs no se determina mediante ensayo de
laboratorio, sino con la expresión:
MATERIALES NO LIGADOS
RESUMEN GENERAL
MÓDULO DE MATERIALES
ROCA MADRE
ROCA MADRE
La pantalla permite al usuario indicar la presencia de la
roca madre y suministrar los datos de entrada para tener
en cuenta su efecto en el análisis del tanteo de diseño
ROCA MADRE
Existen dos opciones:
—Roca masiva y continua
—Roca intemperizada y fracturada
PROPIEDADES GENERALES
Tipo de material
Espesor de capa
Se debe indicar su espesor si está a poca profundidad o
marcar la casilla correspondiente a “última capa”
Peso unitario
Indicar el valor correspondiente
ROCA MADRE
Nivel 1: no es aplicable
Niveles 2 y 3:
PROPIEDADES GENERALES
Relación de Poisson
ROCA MADRE
Niveles 1y 2: no son aplicables
Nivel 3:
PROPIEDADES GENERALES
Módulo resiliente
RESUMEN DE
DATOS DE
ENTRADA
GUÍA AASHTO
RESUMEN DE DATOS DE ENTRADA
PAVIMENTO FLEXIBLE
RESUMEN DE DATOS DE ENTRADA
PAVIMENTO RÍGIDO
MÓDULO DE
ANÁLISIS
EMPÍRICO -
MECANÍSTICO
GUÍA AASHTO
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
En las pantallas iniciales se ha requerido información
sobre los meses de construcción y de apertura al tránsito
Ello permite al EICM coordinar los datos ambientales a
las condiciones estacionales de temperatura y humedad
esperadas
De esta manera, el programa calcula los perfiles de
temperatura y humedad a través de la profundidad del
pavimento y aplica el tránsito anticipado en cada período
al modelo estructural afectado por el efecto del clima, de
manera de ir evaluando el deterioro del pavimento en un
proceso de progresión en el tiempo
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
PERFIL HORARIO DE TEMPERATURA
PARA CAPAS ASFÁLTICAS
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
En un instante t = t0
1. Se generan los perfiles de temperatura y humedad
2. Se define el espectro de cargas para el siguiente
incremento de tiempo (Δt)
3. Se realiza un análisis estructural para estimar los
esfuerzos y deformaciones críticas en la estructura
4. Se realiza un análisis complementario para determinar
los esfuerzos y deformaciones por causas diferentes a las
cargas (por ejplo, por gradientes térmicos y de humedad)
Proceso de progresión en el tiempo
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
En un instante t = t0
5. Se combinan los esfuerzos y deformaciones críticos por
las cargas y por los otros factores
6. Se computan los incrementos de deterioro del
pavimento con base en los esfuerzos y deformaciones
críticas (o en sus incrementos). Ello se realiza a partir
de modelos determinísticos o empíricos e incluyen
agrietamiento, ahuellamiento, escalonamiento, IRI, etc
Proceso de progresión en el tiempo
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
En un instante t = t0
7. Se estiman los cambios en los parámetros iniciales de
los materiales a causa del daño incremental de la
estructura. Por ejemplo, si una capa estabilizada con
cemento que originalmente tenía un módulo de
2,400,000 psi y ha sido sobreesforzada y agrietada en
este intervalo de tiempo, el valor de éste se reduce
8. Se incrementa la escala de tiempo a t = t0 + Δt y se
repite el ciclo
Proceso de progresión en el tiempo
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Se analiza si la acumulación de deterioros durante el
período de diseño del pavimento satisface los criterios
de comportamiento:
— En caso afirmativo, la estrategia tentativa de
diseño es viable
— En caso negativo, se deberá modificar la estrategia
y repetir el procedimiento
Acumulación de deterioros
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Evolución de algunos parámetros de diseño
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Localización de los puntos de análisis para cálculo de deterioros
PAVIMENTO FLEXIBLE
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Localización de los puntos de análisis para cálculo de deterioros
PAVIMENTO FLEXIBLE
El modelo de respuesta del pavimento debe buscar la
localización que produce el mayor deterioro para cada
respuesta del pavimento, de acuerdo con la configuración
del sistema de carga actuante (simple o múltiple)
El software define unos puntos donde es probable que
ocurra el mayor deterioro bajo el tránsito mezclado y
realiza los cálculos correspondientes en ellos, basando
luego la predicción de comportamiento en las condiciones
de ubicación que producen el máximo deterioro
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Localización de los puntos de análisis para cálculo de deterioros
PAVIMENTO FLEXIBLE
PLANTA PROFUNDIDAD
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Localización de los puntos de análisis para cálculo de deterioros
PAVIMENTO RÍGIDO
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Localización de los puntos de análisis para cálculo de deterioros
PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLE –AGRIETAMIENTO
TRANSVERSAL DE ABAJO HACIA ARRIBA
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Localización de los puntos de análisis para cálculo de deterioros
PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLE –AGRIETAMIENTO
TRANSVERSAL DE ABAJO HACIA ARRIBA
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Localización de los puntos de análisis para cálculo de deterioros
PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLE –AGRIETAMIENTO
TRANSVERSAL DE ARRIBA HACIA ABAJO
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Localización de los puntos de análisis para cálculo de deterioros
PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLE –AGRIETAMIENTO
TRANSVERSAL DE ARRIBA HACIA ABAJO
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
CÓMPUTO ANALÍTICO
Localización de los puntos de análisis para cálculo de deterioros
PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLE – ESCALONAMIENTO
INCREMENTOS DE LOS DETERIOROS
En el instante t = 0 todos los deterioros son iguales a
cero, excepto el IRI, el cual se ajusta al valor incluido en
la pantalla sobre parámetros de análisis del pavimento
A medida que el tiempo se incrementa, el estado de
esfuerzos en el pavimento va siendo aplicado a unas
relaciones semi empíricas (funciones de transferencia)
que estiman el desarrollo de los deterioros:
Deterioros (instante t+ Δt) = Deterioro (instante t) + Δ deterioro
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DETERIOROS DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
DETERIOROS DE UN PAVIMENTO RÍGIDO
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Ahuellamiento de pavimentos asfálticos
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Agrietamiento por fatiga de capas asfálticas
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Agrietamiento térmico (transversal) de capas asfálticas
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Agrietamiento transversal de un pavimento rígido
El número de aplicaciones de carga (ni,j,k,l,m,n) es el
número real de ejes de tipo k de determinado nivel l que
pasan a través de la huella de tránsito n bajo cada
condición de edad i, estación j y diferencia de
temperatura m
El número admisible de repeticiones de carga (Ni,j,k,l,m,n)
es el número de ciclos de carga al cual se espera la falla
por fatiga (50% de la losa agrietada) y es función del
esfuerzo aplicado y del módulo de rotura del concreto
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Agrietamiento transversal de un pavimento rígido
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Escalonamiento de un pavimento rígido (Faulting)
El escalonamiento se predice mediante una
aproximación por incrementos
Se determina un incremento mensual y el nivel del
escalonamiento real afecta la magnitud del incremento
El escalonamiento en cada mes (Faultm) se determina
como la suma de todos los incrementos de
escalonamiento desde que el pavimento se puso al
servicio
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Escalonamiento de un pavimento rígido (Faulting)
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Escalonamiento de un pavimento rígido (Faulting)
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Escalonamiento de un pavimento rígido (Faulting)
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Rugosidad (IRI)
El IRI se computa para cada tipo de pavimento y
combinación de materiales, con base en una regresión
lineal usando la calibración nacional del LTPP
Las relaciones generales son de la forma:
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
IRI = IRI0 + Δ IRI
Δ IRI = f (Dj , Sf)
IRI0 = rugosidad del pavimento nuevo
Dj = efecto de los deterioros superficiales
Sf = efecto de variables no relacionadas con deterioros
superficiales o Factor de Sitio
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Rugosidad en pavimentos flexibles (IRI)
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
IRI = IRI0 + 0.03670(SF)[eage/20 -1] + 0.00325(FC) + 0.4092(COVRD/100)
+ 0.00106(TC) + 0.00704(BC) + 0.00156(SLCNWPMH)
SF = factor de sitio
eage/20-1 = factor de edad
FC = agrietamiento por fatiga
RD = ahuellamiento
SDRD = desviación estándar del ahuellamiento
TC = longitud de las grietas transversales
BC = área de agrietamiento en bloque
SLCNWPMH = longitud de grietas longitudinales selladas, por fuera de la huella
de tránsito
RD
RD..
RD
SDCOV RD
RD
212606650
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
Rugosidad en pavimentos rígidos (IRI)
ANÁLISIS EMPÍRICO - MECANÍSTICO
IRI = IRI0 + 0.0823(CRK)+ 0.442(SPALL) +
1.4929(TFAULT) + 25.24(SF)
CRK = porcentaje de losas con grietas transversales y de
esquina
SPALL = porcentaje de juntas con descascaramientos de
severidad media y alta
TFAULT = total de escalonamiento en las juntas, pulgadas/milla
AGE = edad del pavimento, años
FI = índice de congelamiento, ºF días
P0.075 = pasante del tamiz # 200 del suelo de subrasante
GUÍA AASHTO
MÓDULO DE
SALIDAS
MÓDULO DE SALIDAS
Las salidas se dan en formatos de Excel e incluyen:
— Un resumen de los datos de entrada, incluyendo
variables secundarias e índices basados en los “inputs”
— Una tabla resumen que muestra la evolución de los
diferentes índices de deterioro
— Una tabla resumen que compara los valores finales de
los deterioros con los criterios de comportamiento
— Una tabla resumen de la evolución de los parámetros
que varían con el tiempo o con la temperatura
— Para cada tipo de deterioro:
† Una tabla resumen de su evolución en el tiempo
† Una gráfica de su evolución en el tiempo
MÓDULO DE SALIDAS
RESUMEN DE DETERIOROS EN PAVIMENTO FLEXIBLE
MÓDULO DE SALIDAS
EVOLUCIÓN DEL AGRIETAMIENTO PIEL DE COCODRILO
MÓDULO DE SALIDAS
EVOLUCIÓN DEL AGRIETAMIENTO LONGITUDINAL
(ARRIBA –ABAJO)
MÓDULO DE SALIDAS
EVOLUCIÓN DEL AGRIETAMIENTO TÉRMICO
MÓDULO DE SALIDAS
EVOLUCIÓN DEL AHUELLAMIENTO
MÓDULO DE SALIDAS
EVOLUCIÓN DEL IRI
MÓDULO DE SALIDAS
RESUMEN DE CONFIABILIDAD – PAVIMENTO FLEXIBLE
MÓDULO DE SALIDAS
RESUMEN DE DETERIOROS EN PAVIMENTO RÍGIDO
MÓDULO DE SALIDAS
EVOLUCIÓN DEL ESCALONAMIENTO
MÓDULO DE SALIDAS
EVOLUCIÓN DEL AGRIETAMIENTO DE LOSAS
MÓDULO DE SALIDAS
EVOLUCIÓN DEL IRI
MÓDULO DE SALIDAS
RESUMEN DE CONFIABILIDAD – PAVIMENTO RÍGIDO
GUÍA AASHTO
RESUMEN DEL
PROCESO DE
DISEÑO
RSEUMEN DEL PROCESO DE DISEÑO
GUÍA AASHTO
ANÁLISIS DE
SENSIBILIDAD
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD
El análisis de sensibilidad permite al ingeniero identificar el
nivel de importancia que tiene cada uno de los datos de
entrada (inputs) sobre el resultado del diseño del pavimento
Centenares de corridas de los programas de diseño de
pavimentos flexibles y de concreto simple, permitieron al
Departamento de Transporte de Iowa conocer los efectos de
las diversas variables sobre:
— Agrietamiento longitudinal, piel de cocodrilo y
térmico, ahuellamiento y lisura (IRI) de los pavimentos
flexibles
— Escalonamiento, agrietamiento y lisura (IRI) de los
pavimentos de concreto simple
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD
SENSIBILIDAD EN EL
DISEÑO DE PAVIMENTOS
FLEXIBLES
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
SENSIBILIDAD DEL AGRIETAMIENTO LONGITUDINAL
(ARRIBA-ABAJO) A LOS DATOS DE ENTRADA
EFECTO DEL GRADO DEL ASFALTO SOBRE EL
AGRIETAMIENTO LONGITUDINAL (ARRIBA-ABAJO)
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL TIPO DE SUBRASANTE SOBRE EL
AGRIETAMIENTO LONGITUDINAL (ARRIBA-ABAJO) DE UN
PAVIMENTO FLEXIBLE
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
SENSIBILIDAD DEL AGRIETAMIENTO PIEL DE COCODRILO
(ABAJO-ARRIBA) A LOS DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL TIPO Y MÓDULO DE LA BASE SOBRE EL
AGRIETAMIENTO PIEL DE COCODRILO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL ESPESOR DE LA SUBBASE SOBRE EL
AGRIETAMIENTO PIEL DE COCODRILO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
SENSIBILIDAD DEL AGRIETAMIENTO TRANSVERSAL
(TÉRMICO) A LOS DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DE LAS PROPIEDADES VOLUMÉTRICAS DE LA
MEZCLA SOBRE EL AGRIETAMIENTO TRANSVERSAL
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
SENSIBILIDAD DEL AHUELLAMIENTO DEL CONCRETO
ASFÁLTICO A LOS DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL VOLUMEN DE TRÁNSITO SOBRE EL
AHUELLAMIENTO DEL CONCRETO ASFÁLTICO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL GRADO DEL ASFALTO SOBRE EL
AHUELLAMIENTO DEL CONCRETO ASFÁLTICO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
SENSIBILIDAD DEL AHUELLAMIENTO DE LA BASE Y LA
SUBBASE A LOS DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL TRÁNSITO SOBRE EL AHUELLAMIENTO DE
UNA CAPA DE BASE
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
SENSIBILIDAD DEL AHUELLAMIENTO DE LA
SUBRASANTE A LOS DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL TRÁNSITO SOBRE EL AHUELLAMIENTO DE
UNA SUBRASANTE
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
SENSIBILIDAD DEL AHUELLAMIENTO TOTAL A LOS
DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL TRÁNSITO SOBRE EL AHUELLAMIENTO
TOTAL DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL ESPESOR DE LA SUBBASE SOBRE EL
AHUELLAMIENTO TOTAL DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
SENSIBILIDAD DE LA LISURA A LOS DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
EFECTO DEL TIPO Y MÓDULO DE LA BASE SOBRE LA
LISURA (IRI) DE UN PAVIMENTO ASFÁLTICO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD
SENSIBILIDAD EN EL
DISEÑO DE
PAVIMENTOS RÍGIDOS
SENSIBILIDAD DEL ESCALONAMIENTO A LOS DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
EFECTO DE LA PRESENCIA DE VARILLAS DE
TRANSFERENCIA SOBRE EL ESCALONAMIENTO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
EFECTO DE LA DIFERENCIA EFECTIVA DE
TEMPERATURA SOBRE EL ESCALONAMIENTO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
EFECTO DE LA LOCALIZACIÓN DE LA HUELLA DE
CIRCULACIÓN SOBRE EL ESCALONAMIENTO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
SENSIBILIDAD DEL AGRIETAMIENTO A LOS DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
EFECTO DE LA SEPARACIÓN ENTRE JUNTAS
TRANSVERSALES SOBRE EL AGRIETAMIENTO
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
SENSIBILIDAD DE LA LISURA A LOS DATOS DE ENTRADA
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
EFECTO DE LA DIFERENCIA EFECTIVA DE
TEMPERATURA SOBRE EL IRI
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
EFECTO DE LA SEPARACIÓN ENTRE JUNTAS
TRANSVERSALES SOBRE EL IRI
SENSIBILIDAD EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
