DOCENTE : ING° LUIGUI D. POMA GUEVARA

TEMA: PAVIMENTOS

SESION N° 01SEMESTRE

2015-II

SETIEMBRE - 2015

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL

Aspectos generales de Pavimentos

1. Introducción

Las economías de todo el mundo se sostienen en base al concepto de intercambio. Entender el Concepto de intercambio nos da una idea clara de la importancia de los medios de comunicación en la competitividad de los poblados y del país y la competitividad, se sostiene entonces en tener más y mejores redes de comunicación: carreteras, aeropuertos y puertos; y es precisamente nuestro rol como ingenieros, el que nos orienta a proyectar, construir, supervisar, y mantener nuestra infraestructura; es decir, participar de una u otra manera en la Gestión de Infraestructura.

Tener más y mejores caminos, redes viales, entre otras cosas, es sinónimo de prosperidad. Las redes viales se conforman por estructuras conocidas como PAVIMENTOS, Puentes y obras de arte.

Los pavimentos, son soluciones para la conformación de caminos, siendo concebidos, diseñados y construidos pensando en mejorar y mantener condiciones óptimas de transitabilidad a lo largo de su vida útil.

2. Generalidades

Los pavimentos, son estructuras formadas por una carpeta de rodadura y un conjunto de capas granulares, simples o tratadas, que descansan sobre el suelo de cimentación o también conocido como: Sub rasante.

El pavimento está diseñado para transferir y distribuir cargas vehiculares, durante un periodo de tiempo previamente establecido. Dado que, los esfuerzos producidos por el paso de las cargas vehiculares decrecen con la profundidad, se deben colocar los materiales de mayor capacidad portante en las capas superiores. Toda la estructura trabaja para proteger al suelo natural. Las condiciones requeridas para un adecuado funcionamiento del pavimento son principalmente: anchura, trazo horizontal y vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas prematuras, y tener una adecuada adherencia vehículo – pavimento, inclusive en condiciones húmedas.

3. Definicion

ES UNA ESTRUCTURA QUE SE DISEÑA Y SE FORMA MEDIANTE UN CONJUNTO DE CAPAS SUPERPUESTAS SOBRE EL TERRENO DE FUNDACIÓN, SIENDO DISEÑADAS Y CONSTRUIDAS TECNICAMENTE CON MATERIALES APROPIADOS Y ADECUADAMENTE COMPACTADOS CON LA FINALIDAD DE SER UTILIZADO COMO UNA SUPERFICIE APTA PARA EL LIBRE TRÁNSITO DE VEHÍCULOS AUTOMOTORES DE MANERA RÁPIDA, CONFORTABLE, SEGURA Y ECONÓMICA.

ESTA FORMADA POR UNA CARPETA DE RODADURA Y UN CONJUNTO DE CAPAS GRANULARES, SIMPLES O TRATADAS, QUE DESCANSAN SOBRE LA SUB RASANTE.

EL PAVIMENTO ESTÁ DISEÑADO PARA TRANSFERIR Y DISTRIBUIR CARGAS VEHICULARES, DEBIENDOSE COLOCAR LOS MATERIALES DE MAYOR CAPACIDAD PORTANTE EN LAS CAPAS SUPERIORES.

 

4. Estructura del Pavimento

5. Tipos de Pavimentos

En nuestro medio se Clasifican en diferentes tipos:

a. Pavimentos Flexiblesb. Pavimentos Semi Rígidosc. Pavimentos Rígidosd. Pavimentos Articulados

a. Pavimentos Flexibles

ESTE TIPO DE PAVIMENTO ESTA CONFORMADO POR UNA CARPETA BITUMINOSA APOYADA GENERALMENTE SOBRE DOS CAPAS NO RIGIDAS (BASE Y SUB BASE). ES UNA ESTRUCTURA QUE MANTIENE UN CONTACTO ÍNTIMO CON LAS CARGAS Y LAS DISTRIBUYE A LA SUB RASANTE; SU ESTABILIDAD DEPENDE LA CALIDAD DE LOS AGREGADOS.

a.1 Funciones de las capas Pav. Flexibles

FUNCION ECONOMICA: ES LA PARTE INFERIOR DE LA ESTRUCTURA Y LA DE MENOR CALIDAD SIENDO LA MAS BARATA.

CAPA DE TRANSICION: LA SUB BASE IMPIDE LA PENETRACION DE LOS MATERIALES DE LA BASE Y HA SU VEZ ACTUA COMO FILTRO IMPIDIENDO QUE LOS FINOS DE LA SUB RASANTE LA CONTAMINEN .

DISMINUCION DE LAS DEFORMACIONES: ALGUNOS CAMBIOS VOLUMETRICOS DE LA CAPA SUB RASANTE SUFREN CAMBOS POR TEMPERATURAS ALTAS O HELADAS SIN MOSTRARSE EN LA SUPERFICIE DE RODAMENTO.

RESISTENCIA: SOPORTA LOS ESFUERZOS TRANMITIDOS POR LAS CAPAS SUPERIORES

DRENAJE: IMPIDE LA ASCENCON CAPILAR

• SUB BASE GRANULAR

• BASE GRANULAR

FUNCION ECONOMICA:RESISTENCIA:

• CARPETA ASFALTICA

SUPERFICIE DE RODAMIENTO: SER UNIFORME, ESTABLE AL TRANSITO Y RESISTENTE

IMPERMEABILIDAD: IMPEDIR EL PASO DEL AGUA AL INTERIOR DEL PAVIMENTO.

RESISTENCIA: SU RESISTENCIA A LA TENSION COMPLEMENTA LA CAPACIDAD ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO.

b. Pavimentos Semi Rigidos

Es una estructura combinada compuesta por una carpeta bituminosa flexible apoyada sobre estructuras rígidas como losas antiguas de concreto o bases estabilizadas con cemento o similares. Su análisis es complejo debido a la diferencia de rigidez de las capas.

C. Pavimentos Rígidos

Está conformado superficialmente por losas de concreto apoyadas sobre una estructura granular calculada de acuerdo a la capacidad de soporte del terreno, que en algunos casos se denomina sub-base, y al volumen del tránsito, para garantizar sus rigidez.

D. Pavimentos Articulados o de Adoqunies

Compuesto por pequeños bloques prefabricados, normalmente de concreto, que se denominan en nuestro medio como adoquines; se asientan sobre un colchón de arena soportado por una capa de sub-base o directamente sobre la sub-rasante. Su diseño, como todo pavimento, debe estar de acuerdo con la capacidad de soporte de la subrasante para prevenir su deformación.

6. Diseño Estructural y selección de los materiales.

Para el diseño o revisión de pavimentos deben tomarse en consideración los siguientes elementos:

a. Los conceptos teóricos para predecir los parámetros que pueden causar el fallamiento de la estructura. b. Los métodos de evaluación de las propiedades de los materiales o mezclas que participaran en la definición de la estructura del pavimento c. La determinación de la relación entre los criterios de falla y del comportamiento esperado del pavimento

CONSIDERACIONES PARA EL DE DISEÑO

6. Diseño Estructural y selección de los materiales.

1. Caracterización del material de la subrasante, (fundaciones) o calidad -estudios- de los suelos

2. Tránsito y su cuantificación 3. Materiales y mezclas disponibles que serán

empleados en el pavimento 4. El clima 5. Costos

FACTORES PARA EL DISEÑO

6. Diseño Estructural y selección de los materiales.

En el diseño de pavimentos la calidad de los materiales para la base, la sub base y la carpeta (las mezclas para estabilización) debe ser una preocupación especial del diseñador. Los daños en los pavimentos flexibles se deben a múltiples causas, entre las cuales se encuentran las debidas a la mala calidad de las mezclas asfálticas, ocasionadas por fallas en los procesos industriales de su fabricación o a los materiales usados en la producción de las mismas, ya sean los áridos o los ligantes.

SELECCIÓN Y CALIDAD DE LOS MATERIALES

7. Ensayos de campo y Ensayos de laboratorio.

• Exploracion del suelo mediante calicatas, con profundidades minimas de 1.80m.

• Caracteristicas basicas del perfil estratigrafico donde se podra reconocer la textura, forma de granos, plasticidad y tipo ej.: gravas arena, limos y arcilla.

ENSAYOS DE CAMPO

7. Ensayos de campo y Ensayos de laboratorio.

• Análisis granulométrico ASTM D-422 • Constantes Físicas ASTM D-4318 • Clasificación de los suelos SUCS y AASHTO• Capacidad de Soporte (CBR)• Perfil Estratigráfico.

ENSAYOS DE LABORATORIO

8. La Sub rasante. Características de la sub rasante.

Es la capa de terreno de una carretera, que soporta la estructura del pavimento y que se extiende hasta una profundidad tal que no le afecte la carga de diseño que corresponde al tránsito previsto.

LA SUB RASANTE

8. La Sub rasante. Características de la sub rasante.

En las sub rasantes hay una tolerancia, aceptándose contenidos de finos que pasan el tamiz No. 200 hasta un porcentaje del 15%, en las carreteras más ocupadas, y hasta un 25% en aquellas de menor ocupación. Si la sub rasante es menor a los % antes mencionados se considerara de mala calidad porque esta formado por un suelo fino, limoso o arcilloso, debiéndose colocar una sub-base granular de material seleccionado antes de la colocación de la base y capa de rodamiento.

CARACTERÍSTICAS DE LA SUB RASANTE

9. MÓDULO DE RESILIENCIA

Para el diseño de pavimentos deben utilizarse valores medios resultantes de los ensayos de laboratorio.Durante el año se presentan variaciones en el contenido de humedad de la subrasante, las cuales producen alteraciones en la resistencia del suelo, para evaluar es necesario establecer los cambios que produce la humedad en el módulo resiliente.Con este fin se obtienen módulos resilientes para diferentes contenidos de humedad que simulen las condiciones que se presentan en el transcurso del año, en base a los resultados se divide el año en periodos en los cuales el MR es constante.

9. MÓDULO DE RESILIENCIA

Para cada valor de MR se determina el valor del daño relativo, utilizando el ábaco de laFigura VI.1 ó la siguiente expresión:

9. MÓDULO DE RESILIENCIA

RELACIÓN C.B.R. – MÓDULO DE RESILIENCIA

El Instituto del Asfalto mediante ensayos de laboratorio realizados en 1982, obtuvo las relaciones siguientes:

PAVIMENTOS – SESION N° 01

GRACIAS