REHABILITACIÓN Y CONSERVACIÓN DE PAVIMENTOS.MATERIA: Diseño y Construcción de Pavimentos DOCENTE: Ing. Ricardo Enrique May Ciau ALUMNO: Hernández Sansores José Roberto SEMESTRE Y GRUPO: 6° “A” CARRERA: Ingeniería civil Índice. INTRODUCCIÓN............................................................................................................... 4 5 REHABILITACIÓN Y CONSERVACIÓN DE PAVIMENTOS..................................................5 5.0.1 Actividades de conservación de pavimentos rígidos...............................................5 5.0.2 Proyecto de programación de la conservación en vías terrestres.............................6 5.0.3 Técnicas de reparación o rehabilitación..................................................................7 5.0.4 Reaparición que involucra parte del espesor de la losa...........................................9 5.1 LA VIGA BENKELMAN................................................................................................. 9 5.1.1 Medición de deflexiones......................................................................................10 5.1.2 Viga Benkelman.................................................................................................. 10 5.1.3 Esquema y principio de operación de la Viga Benkelman.......................................11 5.2 Método del Instituto del Asfalto de los pavimentos flexibles EUA., para el refuerzo de pavimentos flexibles....................................................................................................... 12 5.2.1 Estimación del tránsito........................................................................................12 5.2.2 Evaluación de los materiales................................................................................16 5.2.3 Cálculo de espesores de diseño...........................................................................20 5.3. MÉTODO DE CALIFORNIA O CBR PARA EL REFUERZO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES. 25 5.3.1 Descripción del método californiano o CBR..........................................................25 5.3.2 Razón de Soporte (CBR)......................................................................................26 5.3.3 Consideraciones para la factibilidad de cada tipo de refuerzo................................27 5.4.- PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS Y CONTROL DE CALIDAD EN LA REHABILITACIÓN Y CONSERVACIÓN DE PAVIMENTOS....................................................28 5.4.1 Control de calidad en las vías terrestres...............................................................29 5.4.1.1 Especificaciones.............................................................................................. 30 5.4.1.2 Pruebas para materiales....................................................................................31 5.4.2 Rehabilitación y conservación de pavimentos.......................................................32 5.4.3 Reparación de las vías terrestres.........................................................................32 5.4.3.1 Pavimentos flexibles.....................................................................................32 5.4.3.2 Mantenimiento normal y preventivo................................................................33 5.4.3.3 Reconstrucciones aisladas............................................................................33 5.4.3.4 Rehabilitación o reconstrucción.....................................................................33 5.4.4 Actividades de conservación de pavimentos rígidos.............................................35 CONCLUSIÓN................................................................................................................. 36 BIBLIOGRAFIAS............................................................................................................. 37 Página 2 INTRODUCCIÓN. Un pavimento de una estructura, asentado sobre una fundación apropiada, tiene por finalidad proporcionar una superficie de rodamiento que permita el tráfico seguro y confortable de vehículos, a velocidades operacionales deseadas y bajo cualquier condición climática. Hay una gran diversidad de tipos de pavimento, dependiendo del tipo de vehículos que transitaran y del volumen de tráfico. Es por ende que un buen mantenimiento en la estructura del pavimento garantizara una mayor eficacia en los estándares de calidad del pavimento. Por esta razón conviene analizar la metodología que envuelve la reconducción y rehabilitación de un pavimento. Debe reconocerse que los pavimentos que México necesita en sus carreteras no son hoy los mismos que fueron en otras épocas. Circunscribiendo las ideas a la red nacional pavimentada, tal como es el objetivo del presente trabajo, debe aceptarse un muy importante cambio de circunstancias entre el momento actual y las épocas en que las carreteras mexicanas empezaron a ser construidas y en que en buena parte se desarrollaron. Existen muchas opciones disponibles para rehabilitar una carretera, pero lo difícil es determinar cuál de ellas es la mejor; sin embargo, la respuesta a dos preguntas importantes que debemos formularnos inicialmente ayudará a encontrar la solución correcta, es decir la más económica y que cumpla con las expectativas de los propietarios de la vía. Las dos preguntas son las siguientes: -¿Qué se encuentra realmente mal en él pavimente existente?. Una observación superficial y una observación estructural. Consistente en una inspección visual acompañada con unos pocos ensayos básicos (medidas de deflexión, determinaciones con DCP), será suficiente para entender el mecanismo de falla. -¿Qué se desea hacer?. ¿Se espera hacer una inversión para un período de diseño de quince años o un desembolso más pequeño para disminuir la tasa actual de deterioro y lograr que el pavimento se mantenga por otros cinco años?. Página 3 El ordenamiento del tráfico. Separando la naturaleza del problema en dos categorías (superficial y estructural) del lapso requerido (corto o largo plazo). Página 4 . Otro punto importante que afecta la decisión es: La viabilidad de los métodos de rehabilitación. se simplifica la selección de la mejor opción. Las condiciones climáticas y La disponibilidad de recursos pueden tener una influencia significativa en la ejecución del proyecto y. descartar ciertas opciones de rehabilitación.Las respuestas a estas dos inquietudes reducirán las opciones de rehabilitación a aquellas que resulten económicas dentro del contexto de la naturaleza del problema y del período de tiempo necesario. Mantener pavimentos rígidos es bastante simple.1 Actividades de conservación de pavimentos rígidos.0. si está bien proyectados. es necesario limpiarlas cuando menos cada tres años y extraerles tanto el sello anterior como cualquier material extraño que se encuentre. es necesario efectuar inyecciones de mortero fluido para llenar los huecos. 5. Cuando haya indicios de que se está presentando el fenómeno de bombeo o de plano. si se han relacionado de forma conveniente los elementos correspondientes como el tránsito y las resistencias del concreto y de la capa subrasante. lo más probable es que se presente la falla estructural y haya que desechar este pavimento.5 REHABILITACIÓN Y CONSERVACIÓN DE PAVIMENTOS. el rebaje se hace hacia el centro de las losas si es necesario. Es necesario calefetear los agrietamientos que se hayan presentado por el fenómeno anterior o de cualquier otro. para evitar la introducción de materia extrañas o de agua. pues esta deformación es casi siempre menor que la anterior. sobre todo en aeropuertos. esta se alabea con la concavidad hacia arriba. Cuando el pavimento rígido presenta un fuerte descarne de la superficie de rodamientos. en seguida. para ello existe maquinas devastadoras especiales. es necesario rebajar las orillas de las losas para nivelarlas y evitar un tránsito defectuoso a través de ellas. por lo que es necesario construir en Página 5 . es conveniente renivelar la zona antes de la inyección. de otra manera. es decir. se puede desintegrar la losa. Cuando por efecto del gradiente de la losa. Si la losa esta fracturada. Las actividades principales para mantener pavimentos rígidos son: Limpieza de juntas: debido a que los productos utilizados para sellar las juntas longitudinales y transversales se endurecen y se agrietan con el tiempo. debido a una fractura de la losa que quedo sin apoyo al salir l material que la sustentaba. la junta se vuelve a sellar con material fresco. Cuando la cavidad esta hacia abajo. regionales y sobregionales para conservar estas obras. para evitar que el concreto se siga deteriorando.este caso una carpeta asfáltica de 3 a 5 cm de espesor. se efectúen los pagos en su oportunidad. los cuales se programan en forma adecuada. 5. se esparce un aditivo especial que suelde las dos losas. Los organismos encargados de administrar las vías terrestres de un país. Después se gestionan. a cuyo frente se encuentra un residente de conservación. por lo que se corruga primero la superficie de rodamiento actual y. en las oficinas centrales. antes del colado. las asignaciones monetarias que requiere cada región. pero se prevé un tránsito más intenso en los años siguientes o se quiere aumentar la vida útil del camino. En las oficinas centrales se revisan los proyectos y los trabajos en todo el país que pueden ser de conservación rutinaria o normal. rehabilitación o reconstrucción aislada y general. previa revisión en las oficinas de más jerarquías. Las oficinas subregionales. así mismo. En las oficinas regionales que están a cargo de un residente general. para ello es necesario asegurar la unión entre el concreto antiguo y el nuevo. se estiman los costos de las obras realizadas para que. se realiza las mismas funciones de proyecto y control que se explican en el párrafo anterior. si un pavimento rígido se ha comportado de manera adecuada. Página 6 . cuando se dan por contrato a compañías especializada. si se controlan los gastos realizados en las subregiones. también se revisan mecanismos para controlar la calidad. cuentan con oficinas centrales. se encargan de realizar los trabajos por administración o vigilar que estos se efectúen de acuerdo con la calidad y el programa. es posible construir una sobrelosa. además.2 Proyecto de programación de la conservación en vías terrestres. ante las autoridades hacendarias. Este tipio de carpetas asfálticas se puede construir también para mejorar el tránsito de pavimentos rígidos con alabeo en sus losas.0. Por último. en las oficinas subregionales. se realizan actividades de supervisión a las obras. estos aditivos se expenden comercialmente. las finanzas y el avance de las obras. desprendimientos o exfoliaciones. a las que es posible dar un costo anual más o menos constante (hay que tomar en cuenta inflación). En esto a influido notablemente la construcción. Sin por ejemplo no se corrige la pendiente superficial de la superficie de rodamiento en zonas bajas. 5. Estos planes de conservación a largo plazo deben tender a que toda la red solo requiere la conservación normal o la rehabilitación cuando las condiciones del tránsito lo exigen. se considera construir y rehabilitar tramos importantes de la red. Es importante señalar que cualquier técnica de reparación o rehabilitación deberá ser antecedida o fundamentada en un trabajo previo que corrija de manera total las causas que originaron el problema. pues una gran parte de la red debe de ser rehabilitada y reconstruida. toma gran importancia la planeación a largo plazo. que involucran parte de la profundidad o toda ella. o si no se corrige el problema de drenaje de las capas inferiores de un pavimento con rotura de esquinas de losa. Puede localizarse esta reparación dentro de las losas o solamente Página 7 . todas las técnicas de rehabilitación fracasaran en corto plazo. Dentro de las técnicas de rehabilitación de pavimentos de concreto más comunes se incluyen reparaciones a secciones parcial y completa.000 km de caminos de bajo costo (caminos rurales).3 Técnicas de reparación o rehabilitación.Las actividades incluidas automáticamente en esos planes son la conservación normal y las de reconstrucciones aisladas.0. Los deterioros que se corrigen incluyen destornillamientos. También existe la extensión de la calidad de servicio y también estructural mediante el empleo de sobrecarpetas de concreto hidráulico. En nuestro país. se debe realizar una investigación exhaustiva para determinar la técnica más efectiva. a causa de gran incremento de tránsito en los últimos años. de 80. en la última década. desde el punto de vista técnico y de costo. En cualquier caso. En los planes a largo plazo. Reparación de la sección parcial: este tipo de reparación se utiliza en pavimentos de concreto. respectivamente. donde solamente se intenta mejorar el tercio superior de la losa. Que son precisamente los dispositivos de transferencia de carga. cuando este último está sujeto a deterioros tales como escalonamientos. que el concreto alrededor está sano.80 m. juntas trabadas o losas rotas. La longitud de reparación debe extenderse si la longitud mínima de 1. Ellas deben diseñarse para unirse de manera efectiva a las secciones sanas del pavimento existente. Cuando la longitud de reparación sea superior a 4. Ello se debe a que los tableros deben trabajar d manera independiente. Cuando las diferentes secciones a reparar dentro de la misma franja están a menos de 30 cm entre si resulta más conveniente combinar todas las reparaciones en una sola.30 m previo a una junta transversal. luego la remoción cuidadosa.6 m se puede emplear refuerzo. si así se requiere. El procedimiento básico es primeramente delimitar el área deteriorada. y deben tener al menos una longitud de al menos 1. Si no se toman medidas correctas. Este tipo de reparaciones beben abarcar todos los deterioros posibles en una zona con problemas. cubriendo todo el ancho del carril. mediante varillado ligero. Deben ser de al menos 5 cm de profundidad. para luego recortar perimetralmente hasta la profundidad de proyecto. Página 8 . remoción y sustitución de material de capa base. El proceso general incluye el corte con disco diamante de toda el área deteriorada. Reparación a sección total: este tipo de reparación se utiliza para restaurar la integridad estructural y confort en el rodamiento del propio pavimento.80 m termina dentro de los 0. Al final se deberá demostrar.en juntas. y preparación de drenaje. Finalmente se coloca el material de reparación. cuando la zona reparada este en una junta. Ejecutado el trabajo se deberá aislar mediante rompedor de adherencia. la reparación nueva fallara justamente por la zona de las pasajuntas. pero su ancho y longitud dependen de la proximidad del deterioro a las juntas. sin afectar a las losas adyacentes sanas. para que al final se realice la remoción de todo el deterioro. desportillamientos ( cuando está afectado más del 30% del pavimento). Las pasajuntas juegan un papel importante. con un aparato denominado Viga Benkelman. La reparación a profundidad parcial. curado y apertura al tráfico del área recién reparada. y la restitución del área con producto de reparación. texturizado y curado. como drenaje. Cuando la profundidad de los deterioros sea superior a un tercio del espesor de la losa. Evaluar los métodos de diseño de pavimentos y control de ejecución de obras. Evaluar estructuralmente pavimentos. Este deberá ser convenientemente enrasado.4 Reaparición que involucra parte del espesor de la losa. La viga Benkelman es un instrumento mecánico de diseño simple utilizado para medir la deformación elástica de un pavimento ante la aplicación de una carga estática o de lenta aplicación. espesores de diseño anteriores. Esta parte de reparación corrige defectos superficiales en el tercio superior de las losas. En determinadas regiones. RSP.0.colocación del concreto. 5. analizando todas las condiciones localizadas. formación y resello de juntas transversales y longitudinales. Página 9 . seleccionar la capa por rueda permitida en periodos críticos (generalmente deshielo). ejecución de corte hasta una profundidad ligeramente mayor de la profundidad afectada. terminado. La utilización de la viga Benkelman sirve básicamente a la determinación: Determinar la vida útil remanente de un pavimento. incluye la marcación con disco de la zona afectada. demolición y retiro del concreto dañado. consolidado. Los tiempos de espera para la apertura al tráfico dependen de las características especiales de la mezcla empleada en la reparación. se debe emplear reparación a sección completa. etc. Determinar la condición de un pavimento con miras a su conservación. Una medida para determinar la capacidad estructural y deformabilidad del pavimento es mediante el ensayo no destructivo. calidad de los materiales. 5.1 LA VIGA BENKELMAN. un cuerpo de sostén que se sitúa directamente sobre el terreno. una lectura en el dial indicador. durante la realización de los ensayos. Como defecto de dicha acción el brazo DE gira en torno al punto “C”. tanto por su practicidad como por la naturaleza directa y objetiva de los resultados que proporciona. mediante tres apoyos (dos delanteros fijos “A” y uno trasero regulable “B”) y el segundo. Si se retira luego las llantas cargadas. quien la desarrollo en el año de 1952 como parte de ensayos viales de la WASHO (WASHO road Test). un brazo regulable móvil acoplado al cuerpo fijo mediante una articulación de giro o pivote “C”. La viga consta esencialmente de dos partes: el primero.5. pueden ser determinadas haciendo uso de deflectómetros tales como el denominado Viga Benkelman. Página 10 . el puno “D” se recupera en lo que la deformación elástica se refiere y por el mismo mecanismo anterior se genera otra lectura en el dial del extensómetro. El extremo “D” o punta de la viga es de espesor tal que puede ser colocao entre una de las llantas dobles del eje trasero de un camión cargado.2 Viga Benkelman.1. Las deflexiones producidas en la superficie de un pavimento flexible.1. Llamado así en honor a Daniel Benkelman. consecuencia de los cual la punta baja una cierta cantidad. Desde entonces su uso se ha difundido ampliamente en proyectos de evaluación estructural de pavimentos flexibles. generando así.1 Medición de deflexiones. uno de los cuyos extremos apoya sobre el terreno (punto D) y el otro se encuentra en contacto sensible con el vástago de un extensómetro de movimiento vertical (punto E). Adicionalmente el equipo posee un vibrador incorporado que al ser accionado. evita que el dial se trabe y/o cualquier interferencia exterior afecte las lecturas. El deflectómetro Benkelman funciona según el principio de la palanca. determinado que el extremo “E” produzca un movimiento vertical en el vástago del extensómetro apoyado en él. con respecto al cuerpo AB. Es un instrumento completamente mecánico y de diseño simple. por acción de cargas vehiculares. con respecto al nivel descargado de la superficie. Por el peso aplicado se produce una deformación del pavimento. 5. si no que dependen de la relación de brazos existente. 5.. toda vez que los valores dados en el extensómetro (EE´) no están en escala real. es posible determinar cuánto deflectó el pavimento en lugar subyacente al punto “D” de la viga.1. editado en 1991 y publicado en 1993. El método más reciente del Instituto del Asfalto de los Estados Unidos de Norteamérica. 5. Sin embargo.2 Método del Instituto del Asfalto de los pavimentos flexibles EUA. El método se basa principalmente en la aplicación de la teoría elástica en multicapas. Lo que se hace después solo son cálculos en base a los datos recogidos. para el refuerzo de pavimentos flexibles. se requieren Página 11 . Así. se reconoce que por los avances en la tecnología de los pavimentos asfálticos. con las dos lecturas obtenidas. durante el procedimiento descrito. que utiliza resultados de investigaciones recientes por parte de ese organismo.3 Esquema y principio de operación de la Viga Benkelman.La operación expuesta representa el “principio de medición” con la viga Benkelman. respecto a los métodos anteriores para el diseño de la sección estructural de los pavimentos flexibles. Es de anotar que en realidad lo que se mide es la recuperación del punto “D” al remover la carga “rebote elástico” y no la deformación al colocar esta. Para calcular la deflexión deberá considerarse la geometría en la viga. presenta algunos cambios significativos. hasta que la carretera sea obsoleta por cambios significativos en pendientes. probablemente requiera revisión e implementación futuras. se espera que el pavimento requiera alguna acción de rehabilitación mayor. donde se utilizan el cemento asfáltico y las emulsiones asfálticas en toda la sección o en parte de ella. 5. (Ver Tabla 3. El manual presenta un procedimiento de diseño para obtener los espesores de la sección estructural de pavimentos. el período seleccionado. La vida útil del pavimento.2.1 Estimación del tránsito. bases asfálticas y bases o subbases granulares naturales. en años. alineamiento geométrico y otros factores. carpetas elaboradas con emulsiones asfálticas. En la versión reciente. Página 12 . por lo que el método vigente. El método actual distingue el “Período de Diseño” del “Período de Análisis”. Se incluyen varias combinaciones de superficies de rodamiento con concreto asfáltico.más conocimientos sobre las propiedades de los materiales para las necesidades actuales de los sistemas carreteros. como puede ser una sobrecarpeta de refuerzo para restaurar su condición original. puede ser extendida indefinidamente. de la siguiente manera: Un pavimento debe ser diseñado para soportar los efectos acumulados del tránsito para cualquier período de tiempo. a través de sobrecarpetas u otras acciones de rehabilitación.1). el método considera períodos de diseño de uno a 35 años y tasas de crecimiento del tránsito del 2 al 10% anual. se define como “Período de Diseño”. Al término de éste. o “Período de Análisis”. en su versión 1993 (incluida en este trabajo). factores de equivalencia de la carga o coeficientes de daño para ejes sencillos. dobles o triples. es que para el cálculo de los ejes equivalentes. incluyendo cargas sobre el eje desde 0.3.Para el cálculo del porcentaje de camiones en el flujo vehicular sobre el carril de diseño. el actual método recomienda los siguientes valores: Un punto importante que se hace notar. Para lo anterior. el método proporciona en la Tabla 3. el método vigente recomienda utilizar la metodología de la AASHTO.5 Página 13 . 000 lb) hasta 41 toneladas (90. desde rurales hasta grandes autopistas.000 lb). Página 14 . lo que se considera cubre sobradamente cualquier condición de peso de vehículos de carga en cualquier red de carreteras.toneladas (1. Utilizando el factor o tasa anual de crecimiento del tránsito señalado en la Tabla 3. y multiplicándolo Página 15 .Habiéndose obtenido los coeficientes por cada eje o conjunto de ejes.1. la suma proporcionará el coeficiente total de equivalencia del vehículo. en función de su presión de inflado y de los espesores de la carpeta asfáltica. reconocen que no todos los organismos o dependencias tienen el equipo adecuado para llevar a cabo tal prueba. el método actual del Instituto del Asfalto. para diferentes presiones de contacto de las llantas sobre el pavimento.1.2 Evaluación de los materiales. el método incorpora factores de ajuste de los ejes equivalentes de diseño. Ver Figura 3.por los coeficientes totales de equivalencia y por el número de vehículos del aforo del tránsito promedio anual. donde contempla desde cuatro hasta diez pulgadas de espesor (10 y 25 cm respectivamente). se recomienda llevar a cabo la prueba del Módulo de Resiliencia para la capa de la subrasante. dentro de la evaluación de los materiales.2. Señalan que los resultados son bastante aproximados. Para el diseño de los espesores de una sección estructural del pavimento flexible. Como innovación en la versión actual. por lo que han establecido factores de correlación entre Mr y la prueba estándar de Valor Relativo de Soporte (T-193 de AASHTO). considera como parámetro fundamental. se obtienen los ejes equivalentes acumulados reales para el período de diseño considerado. 5. para un diseño preciso. la obtención del Módulo de Resiliencia (Mr). Página 16 . Sin embargo. sin embargo. con recomendaciones del método de prueba descrito en el Manual de Suelos MS-10 del propio Instituto. es la inclusión de métodos de prueba normados según AASHTO y ASTM para los siguientes parámetros: Límite Líquido T89 y D4318. Con las muestras de material obtenidas en el campo y con los resultados obtenidos en el laboratorio para determinar sus Módulos de Resiliencia. En función del tránsito esperado sobre el pavimento en estudio. Otro cambio importante en la actual metodología descrita. Valor R T190 y D2844 y para el Módulo de Resiliencia Mr se recomienda utilizar el método MS-10 del propio Instituto. el método del Instituto del Asfalto recomienda los siguientes valores percentiles para calcular el Módulo de Resiliencia de diseño de la capa subrasante. no sirviendo para materiales granulares que se pretendan emplear en las capas de subbase o de la base.Se hace notar que tales correlaciones sólo se aplican a materiales de la capa subrasante. Granulometría T88 y D422. Compactación T180 y D1557. el diseñador deberá calcular el Mr de diseño de la capa subrasante. Límite Plástico T90 y D4318. Página 17 . Índice Plástico T90 y D4318. con los percentiles sugeridos en la Tabla anterior. Valor Relativo de Soporte T193 y D1883. Así mismo. factor de ajuste para diferentes presiones de contacto de llantas. Página 18 . deberán compactarse con un contenido de humedad óptimo más menos 1. esto es. cementos y emulsiones asfálticas. además de las anteriormente descritas (teoría elástica multicapas. ejes equivalentes con metodología AASHTO. no estabilizadas. períodos de diseño de 1 a 35 años. recomienda los siguientes valores para las diferentes pruebas a realizarse con materiales de bases y sub-bases: El Instituto Mexicano del Transporte recomienda los valores siguientes: Es importante hacer notar. que dentro de las innovaciones que presenta el método de diseño del Instituto del Asfalto. el actual método proporciona las siguientes recomendaciones: Capas de base y subbase formadas con materiales granulares sin tratamiento.Para los requerimientos de compactación en las capas de base y subbase. módulo de resiliencia de diseño. para alcanzar una densidad mínima del 100% de la densidad máxima de laboratorio.5 puntos en porcentaje. sugiriendo se utilice el Método AASHTO T180 o el ASTM D1557. climas fríos.correlación del Mr con VRS. el método recomienda los siguientes valores: A) Para superficies de concreto asfáltico construido sobre bases emulsificadas: Página 19 . El grado o tipo de asfalto a seleccionarse. templados y calientes. además de factores como la disponibilidad de agua en el sitio de trabajo. clima durante la construcción. En cuanto a requerimientos de espesores mínimos. Esto es. 7ºC. se pueden utilizar tanto emulsiones catiónicas (ASTM D2397) o aniónicas (ASTM D977). 15. recomendándose la clasificación siguiente: Para mezclas asfálticas emulsificadas. según la región donde se pretenda construir el pavimento.5ºC y 24ºC. procedimiento de mezclado y curado del material. el método contempla factores de medio ambiente y varios tipos o clases de asfalto según las necesidades particulares de los usuarios. tres diferentes temperaturas. empleando cementos asfálticos desde el AC-5 hasta el AC-40. dependerá principalmente de su habilidad para cubrir los agregados. respectivamente. en función del nivel de tránsito en ejes equivalentes. pruebas índice según ASTM o AASHTO para compactación). las cuales cubren todas las variables involucradas en los párrafos anteriores de este trabajo. 18 gráficas o cartas de diseño en sistema métrico y 18 en sistema inglés. proporciona para el diseño final de los espesores de la sección estructural del pavimento flexible. Página 20 . las gráficas 24ºC para temperaturas de 24ºC o mayores y las gráficas 15.depth) o pavimentos con emulsiones asfálticas. textura cerrada. sobre bases asfálticas tipo II o Tipo III. B) Para superficies de concreto asfálticos construidos sobres bases granulares sin estabilizar: Para pavimentos de una sola capa formada con concreto asfáltico (full . Tipo III: Mezclas elaboradas con arenas o arenaslimosas. para obtener los espesores finales de pavimentos de una sola capa formada con concreto asfáltico (full .2.Podrá usarse concreto asfáltico o mezclas asfálticas emulsificadas Tipo I con un tratamiento superficial. Tipo II: Mezclas elaboradas con agregados semi-procesados.depth). Se presentan en el método gráficas con escalas logarítmicas para las tres condiciones climáticas consideradas. con el total de ejes equivalentes sencillos acumulados en el período de diseño y el Módulo de Resiliencia de diseño de la capa subrasante. Tipo I: Mezclas elaboradas con agregados.5ºC para temperaturas intermedias. El método más reciente del Instituto del Asfalto de los Estados Unidos de Norteamérica. 5.3 Cálculo de espesores de diseño. Las gráficas 7ºC deberán emplearse para temperaturas menores o iguales a 7ºC. II y III y bases granulares sin tratamiento con espesores de 15 y 30 cm. se requiere un mínimo de 10 cm. pavimentos elaborados con emulsiones asfálticas tipos I. 4) dejando que el usuario pueda obtener el espesor total de la estructura de concreto asfáltico. 3. empleando los coeficientes estructurales recomendados por la AASHTO para esas capas o los coeficientes de equivalencia sugeridos por el mismo Instituto del Asfalto o los Métodos de California. Adicionalmente. o en su versión computarizada “HWY” que incluye el diseño de la sección estructural de los pavimentos flexibles y el diseño de sobrecarpetas de refuerzo. consultar con mayor detalle los espesores finales que reportan en las 18 gráficas en sistema métrico.2. (ver Figuras 3. mismo que podrá convertir en una estructura multicapa. se incluyen solamente 3 cartas de diseño en sistema métrico. base y subbase. se sugiere al diseñador.Para fines prácticos de este trabajo. Página 21 . formada por la carpeta de rodamiento. que proporciona el Método del Instituto del Asfalto en su Manual MS-1.3 y 3. Página 22 . Página 23 . Página 24 . 1 Descripción del método californiano o CBR.7 0.1 pulgadas en una muestra de suelo y el esfuerzo requerido para hacer penetrar el mismo pistón. en ecuación. (psi)) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón (con un área de 19.929 y nos permite determinar la Resistencia al Corte de un suelo bajo condiciones de Humedad y Densidad controladas.00 1000 10. 5. MÉTODO DE CALIFORNIA O CBR PARA EL REFUERZO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES.4 centímetros cuadrados) dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturada. en una muestra patrón de piedra triturada. esto se expresa: Los valores de carga unitaria que deben utilizarse en la ecuación son: Penetración mm Pulgada 2.00 2600 Página 25 .30 105.90 183.10 133.00 1900 15.3 10.54 0.3.1 5.5.62 0.2 7. la misma profundidad de 0.00 2300 17.00 1500 13.1 pulgadas. Este ensayo fue inventado por la División de Carreteras de California en 1.16 0.3.5 Carga unitaria patrón Mpa Kg/cm2 psi 6.08 0. El número CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria en Kilos/cm2 (libras por pulgadas cuadrada. El CBR (California Bearing Ratio) se obtiene como un porcentaje del esfuerzo requerido para hacer penetrar un pistón una profundidad de 0.4 12.90 70.80 162. A7 OL.OL A4.A6.SC A2. Con el fin de duplicar en el laboratorio la condición más crítica que se presenta en el terreno. El ensayo de CBR se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y subrasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas. generalmente se determina para 0.R.GM A2-6 A1-a.GC.CH.SP GM. ósea para un esfuerzo de 1000 y 1500 libras por pulgada cuadrada en el patrón respectivamente.B.3.A5.A6.A2-5.R.A3 5.ML. se sumergen en agua hasta obtener su saturación.W.A7 OH. la siguiente tabla da una clasificación típica: CBR Clasificación general usos 0-3 3-7 7 . se pueden efectuar también sobre muestras inalteradas obtenidas en el terreno y sobre suelos en el sitio.2 Razón de Soporte (CBR) El valor del CBR es la relación expresada en porcentaje entre la carga real.2” de penetración.A4.B. Los ensayos C. las muestras para el ensayo del C.MH. sub-base > 50 excelente base Sistema de Clasificación Unificado AASHTO OH.A2-4.GP GW.A7 SM.1” y 0. se expresa por la relación: P: Carga obtenida en el ensayo Página 26 .OL A5.A3 SP.SM A1b.MH. que produce una deformación establecida y la que se requiere para producir igual deformación establecida y la que se requiere para producir igual deformación en un material chancado y normalizado.A6.CL.La relación C.R.CH.B.20 muy pobre pobre a regular regular Subrasante Subrasante sub-base 20 50 bueno Base. el procedimiento a aplicar queda al criterio del ingeniero.62 10. Las consideraciones son: 1.P1: Carga unitaria normalizada PENETRACION 2. Factibilidad constructiva del refuerzo.16 12.9 TENSIONES NORMALIZADAS MPa 70 105 133 162 183 Para los suelos del tipo A – 1. cuando la razón correspondiente a 5 mm es mayor que a 2.2 pulgadas). Disponibilidad de materiales y equipos. Esto incluye: Control de tránsito. polución.7 TENSIONES NORMALIZADAS MPa 6.54 5.5 mm.8 17.100 CLASIFICACION Subrasante muy mala Subrasante mala Subrasante regular a buena Subrasante muy buena Sub-base buena Base buena Base muy buena 5. espesor de banquinas y ensanche de Página 27 . la razón de soporte corresponderá a 5 mm de penetración. A – 2 – 5 Y A – 2 – 7. A – 2 – 4 y A – 2 – 6.3. A – 5. Para suelos del tipo A – 4. 2. Problemas constructivos como ser: ruido.3 Consideraciones para la factibilidad de cada tipo de refuerzo. en caso de persistencia. Con el resultado del CBR se puede clasificar el suelo en: CBR 0-5 5 – 10 10 – 20 20 – 30 30 – 50 50 – 80 80 .3 13.1 15.9 10.08 7. instalaciones subterráneas. galibo bajo puentes. la razón de soporte se calcula solo para 5 mm de penetración (0. Condiciones climáticas. confirmar el resultado. Disponibilidad de fondos adecuados para realizar el refuerzo. Para suelos del tipo A – 3. A – 6 Y A – 7. Control de proceso. prácticas y tecnología de una organización de producción o industria. mantener o superar la calidad de un producto al menor costo posible. Aquí. es necesario que sus características geométricas y la calidad de los materiales estén de acuerdo con los planos y las normas correspondientes. se realizan investigaciones y se dan especificaciones y proyectos realistas. Para elaborar un producto en forma correcta. Las actividades de control de calidad son: Preventivas. El control de calidad se define como el conjunto de esfuerzos. 5. desde los ejecutivos hasta los operarios.4. se deben observar el comportamiento que se manifieste durante la operación o el uso del producto elaborado. Interrupciones al tránsito y costo de la demora del usuario. En esta parte. En el control de calidad se debe realizar la retroalimentación de las experiencias Página 28 . 3. El control de calidad debe motivar en forma adecuada al personal. se debe exigir el cumplimiento de las especificaciones y del proyecto en las etapas intermedias de producción o construcción.calzada (incluyendo eventualmente el ensanche de terraplenes o desmontes). Verificación del proyecto u obra. así mismo. para alcanzar la meta propuesta. se realizan los pagos y ajustes correspondientes. Diseño del pavimento existente. Motivación. tipo de Subrasante. Cargas de tránsito futuras. para asegurar. Vida útil a adoptar para el refuerzo. Esta depende de: Deterioro del pavimento existente. condición de los materiales que forman el paquete. principios.PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS Y CONTROL DE CALIDAD EN LA REHABILITACIÓN Y CONSERVACIÓN DE PAVIMENTOS.. se debe cumplir la meta propuesta y de acuerdo con lo alcanzado. En estas. para modificarlas y así hacerlas más flexibles. dejan de lado el control de calidad.1 Control de calidad en las vías terrestres. es necesario contar con un plan adecuado de control de calidad. es decir. el control de calidad interviene al verificar el comportamiento que se manifiesta. desde el proyecto y construcción hasta la operación y el mantenimiento. y al revisar la calidad de los materiales usados. o rígidas. el cual se basa en los siguientes factores: ¿Qué se desea? o ¿Qué se requiere? ¿Cómo pueden ordenarse y programase las actividades que conduzcan a la meta? ¿Cómo determinar que se ha alcanzado esta meta? El ingeniero debe entender que la construcción no debe clasificarse como buena o mala. a fin de obtener obras de calidad necesaria en el tiempo programado y en los costos presupuestados.4. aceptable o inaceptable. aeropuertos y ferrocarriles. para esto. se define el nivel de calidad que se requiere por obra o conjunto de obras. si no que habrá una gama de condiciones Página 29 . Por lo expuesto. es necesario llevar a cabo diferentes controles. recomendar las acciones que se deban desarrollar para que haya un funcionamiento adecuado. En la conservación de las obras. En la intervención del control de calidad. Sin embargo. El control de calidad de caminos. los ingenieros se aplican en general a controlar el programa y los costos y en muchas ocasiones. Lo anterior se debe denominar retroalimentación. Para construir las vías terrestres.adquiridas durante la construcción o producción y tomarlas en cuenta para modificar total o parcialmente las especificaciones y los proyectos. se adquieren experiencias que deben ser registradas o informadas en forma adecuada a las comisiones de especificaciones. según lo requiera. intervienen en todas las etapas de la obra. 5. así como de las tolerancias en casi todas las actividades. etcétera. c) Las especificaciones complementarias. que toman en cuenta todos los datos recabados durante la construcción y operación de las obras. que puedan afectarles. los procedimientos de construcción. como los centros de estudios superiores. se indican en el proyecto de una obra particular. Para fijar las especificaciones. Página 30 . b) Las especificaciones particulares se refieren a la construcción especial de un tipo de obra de las que se contemplan las normas. caminos de bajo costo. las obras de pago y el modo de verificar si se ha alcanzado lo deseado (procedimientos de prueba y normas de calidad). en relación con la calidad de los materiales y las técnicas constructivas. se recomienda capacidad técnica. a todos los tipos de caminos construidos en un país. por ejemplo. Hay tres tipos de especificaciones: a) Normas o especificaciones institucionales a la construcción de un tipo general de obra.a partir de las óptimas y que deberá considerar las posibilidades de verificación dentro del propio diseño. En la definición del programa de control de calidad. etc. como las condiciones de clima. Las especificaciones o normas de construcción de los materiales resultan de investigaciones. 5. geología.1 Especificaciones. caminos vecinales. Las especificaciones deben ser realistas y ajustarse a lo que debe y puede lograrse. estas normas se aplican. experiencias y estudios minuciosos de correlación. transito. dadas las características del país en donde se construirán las obras. Para caminos. pueden haber especificaciones particulares para autopistas. la forma de medición de los volúmenes de obra. las especificaciones que se deben aplicar en la construcción de un camino que unirá la población “A” con la “B”..1. y apoyarse en instituciones especializadas. teórica y práctica. se requiere personal profesional.4. por ejemplo. es muy importante el conjunto de especificaciones que se manejen. pues fijan de un modo u otro las metas que se persiguen. 1. Una prueba es el conjunto de medidas sistematizadas. Para conocer la calidad de los materiales. Interpretarse con facilidad. se define el conjunto de pruebas que es necesario realizar para clasificar los materiales. 5. Las vías terrestres se proyectan y construyen para que estén en servicio por un determinado número de años. Página 31 . en donde se ejecuten las pruebas adecuadas al caso. Las pruebas deben de cumplir estos requisitos: Estar dirigidas a características esenciales. se rescatan o se reconstruyen con objeto de aumentar su servicio por más tiempo. Ser confiables. Realizarse con rapidez y sencillez. los caminos se abandonan. verificar la calidad de la obra. Al concluir este tiempo. efectuadas a un espécimen elaborado exprofeso. En un programa de control de calidad.5. Basarse en amplios estudios locales. llamado horizonte de proyecto o vida útil de la obra. es necesario apoyarse en laboratorios de materiales. proyectar la estructura y proporcionar la base metodológica y técnica del programa.4.2 Rehabilitación y conservación de pavimentos. verificar la calidad de la obra y estructurar la sección transversal de una vía terrestre.4. Estar rigurosamente estandarizadas. Que requieran equipos económicos y de fácil preparación y calibración.2 Pruebas para materiales. deben tratarse de manera adecuada. 5. La carpeta asfáltica que se reponga. El mantenimiento normal se proporciona en los tramos que no presentan deformaciones ni agrietamientos fuertes. se debe paspar con motoconformadora y. se lleva a cabo por medio de riegos sencillos. 5. al abrir una caja hasta donde sea necesario y rellenarla con materiales de buena calidad. pero l superficie esta firme. pues las grietas se reflejan en poco tiempo.2 Mantenimiento normal y preventivo.4.3. Si la superficie de rodamiento esta lisa. si se utilizan materiales pétreos adecuados. si es Página 32 .3 Reparación de las vías terrestres.3. los cuales en promedio deben durar tres años. debe ser del mismo tipo que la se colocó en el resto del tramo. los tramos no deben deformarse en forma apreciable ni presentar grietas. compactándolos hasta el grado conveniente. durante el tiempo considerado de vida útil. La construcción de las vías terrestres debe ser tal que soporten el transito con una conservación rehabilitaciones normal y las programadas.1 Pavimentos flexibles.4.4. no se debe colocar otra capa asfáltica sobre ella. Si al principio de la operación de la obra aparecen baches muy aislados. sobre todo si existe una capa de asfalto considerable (2 o 3 mm).5. debidos a pequeños problemas durante la construcción. Si la carpeta presento agrietamientos por algún motivo. se ordena un estudio de los materiales localizados en la estructura de la obra. si es posible hasta terracería. se encuentran todos los trabajos de bacheos y renivelaciones ligeras. sobre todo el de rayas que se pintan en la superficie de rodamiento para marcar los carriles. pero relativamente distantes unos de otros. es decir.4.5 (para autopistas y otros tramos). se requiere rehabilitar el camino. se clasifican los tramos y si se requiere rehabilitarlos por tener calificaciones entre 3 y 2. Se realizan sondeos a cielo abierto en todos los estratos.posible. Dentro de este tipo de conservación. no hay una falla generalizada en el camino.3 Reconstrucciones aisladas. se toma una muestra de los materiales que forman las capas y se obtienen Página 33 . la superficie se calienta con anticipación por medio de sopletes acoplados a un camión especial.3. Cuando en un tramo importante de 5. Estos tramos pueden tener longitudes de 50 a 300 m y se pueden reconstruir mediante renivelación con mezcla asfáltica. 10 o más km hay fallas generalizadas donde predominan graves deformaciones.3. sobreencarpetamientos.4. Para hacerlo. que se requieren en un tramo que no ha contado con trabajos de mayor envergadura por algún motivo. Los estudios y procedimientos de construcción son los mismos que se indican en el siguiente tipo de mantenimiento. trabajos en las capas de terracerías u otras labores de las capas superiores. Otro trabajo que cae en este tipo de conservación es el señalamiento.4 Rehabilitación o reconstrucción. Con este índice de servicio. tomando muestras de forma estratificada. 5. es muy conveniente contar con la opinión de los usuarios. conviene realizar los siguientes trabajos: Calificar los tramos para conocer el índice de servicio en que se encuentra: para ello. 5. Las reconstrucciones aisladas se realizan en los tramos dañados. es decir. 5. asfalto y granulometría del material pétreo.4. granulometría. Cuando el camino esta en muy malas condiciones y el tránsito ha aumentado de un modo considerable. límites de Atterberg. Porter estándar (VRS y expansión) y Porter modificado (Padrón). es necesario limpiarlas cuando menos cada tres años y extraerles tanto el sello como cualquier material extraño que se encuentre. En general. se debe retirar la carpeta asfáltica que se puede incorporar al material de base al disgregado de modo conveniente una vez escarificada. valor cementante y Porter estándar (VRS y expansión). es conveniente reconstruir la vía. granulometría simplificada. en seguida. Debido a que los productos utilizados para sellar las juntas longitudinales y transversales se endurecen y se agrietan con el tiempo. peso volumétrico máximo.4 Actividades de conservación de pavimentos rígidos. Se indica si el asfalto de la carpeta esta fresco o ya esta oxidado. Los espesores son datos indispensables. contracción lineal. limites de Atterberg. Terracerías: Humedad. la junta se vuelve a sellar con material fresco. peso volumétrico máximo.previamente los datos necesarios para calculas la humedad y la compacidad de cada capa. con la combinación de pesos volumétricos secos (PVS) y las humedades que requiera el proyectista. grado de compactación. Página 34 . Bases y sub-bases: Humedad. Las actividades principales al mantener pavimentos rígidos son: Limpieza de juntas. grado de compactación. Los resultados de las pruebas anteriores se estudian a la perfección para restaurar la sección transversal de la obra. En el laboratorio se realizan las siguientes pruebas: Carpeta: Contenido de agua. es necesario efectuar inyecciones de mortero fluido para llenar los huecos. Por ultimo. se esparce un aditivo especial que suelde las dos losas. Si la losa esta fracturada. estos aditivos se expenden comercialmente. si un pavimento rígido se ha comportado de manera adecuada. para ello es necesario asegurar las uniones entre el concreto antiguo y el nuevo. antes del colado. por lo que se corruga primero la superficie de rodamiento actual y.Cuando haya indicios de que se esta presentando el fenómeno de bombeo o de plano. para evitar la introducción de material extraño o de agua. es posible construir una sobrelosa. Es necesario calefatear los agrietamientos que se hayan presentado por el fenómeno anterior o de cualquier otro. es conveniente renivelar la zona antes de la inyección. debido a una fractura de la losa que se quedo sin apoyo al salir el material que la sustentaba. pero se prevé un transito más intenso en los años siguientes o se requiere aumentar la vida útil del camino. Página 35 . Página 36 . las condiciones de drenaje regional. la Hidrología y otras pueden jugar papeles muy importantes y frecuentemente pueden ser objeto de consideración del responsable del diseño geométrico y geotécnico de la carretera. El comportamiento de los pavimentos flexibles depende en gran medida de condiciones no incluidas necesariamente en los métodos de diseño estructural. En conclusión podemos mencionar la importancia que tienen la realización de pavimentos flexibles y rígidos. a su vez la buena determinación del control de calidad ya que de ello depende la eficiencia del pavimento. La temperatura. Se mencionaron los métodos necesarios para la realización del mantenimiento de un pavimento así como la prueba EEUU y el de California o CBR. con muy adecuadas repercusiones en el resultado final.CONCLUSIÓN. Aurelio Salazar Rodríguez. “Diseño y Construcción de Pavimentos” 2da Edición.C. grupo editorial patria S. “Guía para el diseño y construcción de pavimentos rígidos”. Página 37 . 1995. V. Editorial UMSS. Facultad de Ciencias y Tecnología. Perú. México 2011. decima primera impresión. “Manual centro americano para diseño de pavimentos”.A. Estructuración de vías terrestres. Abel Campos Padilla. 1998. México. producción editorial Lic. SALAZAR RODRÍGUEZ.BIBLIOGRAFIAS. INGENIERO JORGE CORONADO ITURBIDE. Secretaria de Integración Económica Centroamericana. AURELIO. “Manual de diseño de pavimentos”. Ing. Primera Edición. 2011. México. VIVAR ROMERO. Fernando olivera Bustamante. de C. GERMAN. Noviembre 2002. Guía para el diseño y contrición de pavimentos rígidos 2° edición. Instituto mexicano del cemento y del concreto A.
Report "contribución y reabilitacion de pavimento"