Este método considera que la estructura de pavimento (Capa asfáltica, capas granulares y subrasante), como un sistema multicapa, en el cuallos materiales se encuentran caracterizados por modulo de elasticidad (E) y su relación de poisson (µ). El método considera que el pavimento puede fallar por uno de dos motivos: -Deformación radial (εr) en la base de la carpeta asfáltica. -Deformación vertical en la subrasante (εz) Presenta una combinación de espesores de la capa asfáltica (h1) y de las capas granulares (h2) .Esta curva satisface el criterio de deformación radial en la base de la carpeta asfáltica. Presenta una combinación de espesores de la capa asfáltica (h1) y de las capas granulares (h2) Esta curva satisface el criterio de deformación vertical en la subrasante. TEMPERATURA: El método concede especial importancia a la temperatura donde va a quedar construido el pavimento. CARACTERISTICAS DE LA MEZCLA ASFALTICA: Modulo de elasticidad dinámico. TRANSITO: Número de ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el carril de diseño y en el periodo de diseño. 3. 1. 4. PROPIEDADES DE LA SUBRASANTE Y DE LOS MATERIALES GRANULARES. la Shell fusionó las dos curvas dando origen a las cartas de diseño que se utilizan en esta metodologia. resistencia de la mezcla a la fatiga y tipo de cemento asfaltico . 2.Como lo que se requiere es satisfacer simultáneamente los dos criterios para el diseño de la estructura . TMAP. Se determina el modulo resiliente de la subrasante en N/m2. CALCULO DEL TRANSITO DE DISEÑO. CALCULO DE LA TEMPERATURA MEDIA ANUAL PONDERADA. (TMAP) de la zona donde se va a desarrollar el proyecto. Mr (N/m2)=10 ̂7*CBR . 4. 3.2 toneladas en el carril de diseño y en el periodo de diseño. (Ndis) número de ejes equivalentes de 8.1. PLANTEAMIENTO DE UN MODELO ESTRUCTURAL. DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE SOPORTE DE LA SUBRASANTE. 2. Resistencia de la mezcla a la fatiga. que son mezclas de alta rigidez. (F) 5.Las mezclas tipo S2. . que son mezclas de baja rigidez. el método distingue dos tipos de mezclas: . En cuanto al Stiffness. mezclas abiertas que tienen un alto contenido de vacios y un bajo contenido de asfalto. (S) .5. . es decir a la acción repetida de las cargas.1 CARACTERISTICAS DE RIGIDEZ (Stiffness) (S).Las mezclas tipo S1. tanto del asfalto (Sasf) como de la mezcla asfáltica (Smix) . TIPIFICACIÓN DE LA MEZCLA ASFALTICA: Para el diseño el método Shell considera dos propiedades fundamentales que permiten caracterizar una mezcla asfáltica: .El módulo dinámico de elasticidad (Stiffness). mezclas cerradas. mezclas de alta resistencia con cantidades moderadas de vacios con aire y de asfalto. (F) El método Shell distingue dos tipos de mezclas. 50: Asfalto con penetración original de 50 1/10mm de consistencia dura. mezclas de baja resistencia con altos volúmenes de vacios con aire 5.5.Las mezclas tipo F2. 100: Asfalto con penetración original de 100 1/10mm de consistencia blanda. -Las mezclas tipo F1.2 CARACTERISTICAS DE RESISTENCIA A LA FATIGA. .3 CARACTERISTICAS UTILIZADO. . DEL CEMENTO ASFALTICO El método Shell considera únicamente dos tipos de concreto asfáltico para la elaboración de mezclas asfálticas: la penetración de 50(1/10mm) que se emplean en climas calientes y los de penetración 100(1/10mm) que se emplean en climas fríos. que es la temperatura a la cual la penetración es de 800 1/10mm . El asfalto con el cual se va a elaborar la mezcla asfáltica y que se usara en la obra se le hacen varios ensayos de penetración.6. se determina el índice de penetración (IP) que es una medida de la susceptibilidad térmica del asfalto y también el T800. DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE PENETRACIÓN Y LA TEMPERATURAL T800 DEL ASFALTO. Con ayuda de la gráfica de Heukelom. a diferentes temperaturas. para ello es necesario conocer los siguientes parámetros de entrada: 7.1 Índice de penetración del asfalto (IP). Gráfica de Heukelom (1) 7. Gráfica de Heukelom (1) 7.3 Temperatura de la mezcla (tmix °C).7. DETERMINACIÓN DEL MODULO DE RIGIDEZ (Stiffness) DEL ASFALTO (Sasf). Se emplea el nomograma de Van Deer Poel. Carta RT (2) .2 Temperatura para una penetración de 800 1/10 mm. Con ayuda de la carta de diseño RT se entra en las abscisas con la temperatura media anual ponderada del proyecto TMAP°C. . se corta la curva del espesor supuesto de la carpeta asfáltica y se obtiene en las ordenadas el valor de la temperatura de servicio de la mezcla asfáltica.DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA tmix °c Se calcula la temperatura de la mezcla tmix en función de la TMAP°C y del espesor supuesto de la capas asfáltica. tmix °C. 5 Diferencia de temperatura de la mezcla (ΔT) ΔT= T800 °C – tmix °C NOMOGRAMA DE VAN DEER POEL PARA LA DETERMINACIÓN DEL MODULO DINAMICO O RIGIDEZ DE LA MEZCLA (Smix) .4 Tiempo de aplicación de carga (t en seg. La Shell recomienda emplear los siguientes valores.7. 7.) y frecuencia de aplicación de la carga (F en Hertz). % en volumen de agregados % en volumen de asfalto % en volumen de aire . y para ello es necesario conocer los siguientes parámetros: 8.1 Modulo dinámico o rigidez (Stiffness) del asfalto.8.2 Composición volumétrica de la mezcla: de acuerdo con el diseño en el laboratorio. (Smix) Se emplea el Nomograma SMIX. DETERMINACIÓN DEL MODULO DINAMICO O RIGIDEZ DE LA MEZCLA ASFALTICA. (Sasf) 8. se entra a la carta M-1 y se determina el punto de intersección de los dos módulos.9. Se emplea la CARTA M-1 Y M-2 9. se toma el código de la curva más próximo al punto de intersección. CARTA M-1 .1 Con los datos del módulo del asfalto y el módulo de la mezcla. DETERMINACIÓN DEL CODIGO DE RIGIDEZ DE LA MEZCLA (S1 o S2). Si este punto está cerca de las curvas S1 ó S2. 9. Se escoge el código de la curva más próximo al punto de intersección. teniendo en cuenta el paso anterior si la mezcla es tipo S1 ó S2. . se entra a la carta M-2 y se determina el punto de intersección.2 Con los datos de temperatura de la mezcla tmix °C y el módulo de la mezcla Smix N/m2. Para determinar la fatiga de la mezcla asfáltica se utiliza las cartas M-3 y M-4 y se debe determinar la deformación admisible de tracción preliminar en la fibra inferior de las capas asfálticas. DETERMINACIÓN DEL CODIGO DE FATIGA DE LA MEZCLA (F1 o F2). Smix Tránsito de diseño Ndis NOMOGRAMA N-FAT PARA DETERMINAR LA DEFORMACIÓN ADMISIBLE DE TRACCIÓN .10. en el cual se requieren como parámetros: % del volumen de asfalto de la mezcla Módulo dinámico de la mezcla. Para esto se emplea el Nomograma NFAT de la Shell. CARTA M-3 Y M-4 CARACTERISTICAS DE FATIGA DEL ASFALTO . (tránsito de fatiga) y el punto que esté más próximo a la línea Nfat.Con los datos de deformación de la mezcla. ya sea F1 ó F2. Al final de este proceso se tiene la calificación de la mezcla. se compara el punto de intersección con la curva de Nfat. se toma el código de la carta correspondiente. se entra a las cartas M-3 y M-4. εr y el módulo de la mezcla Smix N/m2. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en los pasos 9 y 10 se determina el código total de la mezcla. DETERMINAR EL CODIGO TOTAL DE LA MEZCLA. Mr (N/m2) de la subrasante TMAP °C de la zona del proyecto Código de la mezcla asfáltica TABLA CON LAS CARTAS DE DISEÑO . SELECCIÓN DE LA CARTA DE DISEÑO.11. Para la selección de la carta de diseño se tienen en cuenta los siguientes parámetros. 12. La curva presenta dos secciones : La sección circular representa la deformación de la subrasante y la sección recta la deformación de las capas asfálticas. donde la curva pasa de circular a tangente. DIMENSIONAMIENTO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO FLEXIBLE. De la curva interpolada Ndis se determina el punto de quiebre. . este punto de quiebre se lleva a las abscisas y se determina el espesor total de capas granulares h2 y el punto de quiebre se proyecta a las ordenadas y se determina el espesor total de la capa asfáltica. DETERMINACIÓN DE ESPESORES En la carta de diseño seleccionada se interpola la curva de Ndis. La carta de diseño presenta la relación entre el espesor total de capas asfálticas (h1) y el espesor total de capas granulares (h2). h1.13. CRITERIO DE DEFLEXION: DETERMINACIÓN DE LA DEFLEXIÓN TOTAL EN LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO. 4 y 8 que corresponde al módulo del material granular en 10 ̂8 N/m2. (CRITERIO SHELL) CRITERIO DE DEFORMACION O AHUELLAMIENTO: DETERMINACIÓN DE LA DEFORMACIÓN VERTICAL Y EL ESFUERZO VERTICAL EN LA SUBRASANTE. CRITERIO DE FATIGA: DETERMINACION DE LA DEFORMACION RADIAL ADMISIBLE DE TRACCION EN LA BASE DE LA CAPA ASFALTICA. El espesor de las capas granulares se determina proyectando en las abscisas el punto de intersección de la curva de Ndis con las rectas que aparecen en la carta de diseño. el cual aparece en un círculo en la carta de diseño correspondiente. con los números 2. . de manera que h2 se puede descomponer en hsb de la sub-base y en hb de base y h2 = hsb + hb 14.El espesor h2 se puede descomponer en capas dependiendo del valor del módulo del material. CHEQUEO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO.