Diseño de pavimentos

Diseño de pavimentos gy rcwaccancino ‘IOR6pR 16, 2011 38 pagos DISEÑO DE PAVIMENTO JUAN PAULO CACERES ALBORNOZ Ing. Constructor DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS ASFÁ TICOS INTRODUCCION por pavimento se entiende un conjunto de capas superpuestas, de diferentes materiales y adecuadamente compactadas. Estas capas se apoyan sobre la plataforma obtenida por el movimiento de tierras y deben soportar las cargas del tránsito por un período de varios añas sin deterioros que afectan a la: – seguridad – comodid to View nut*ge o a la propia integrid del DISEÑO ESTRUCTU FUNCIONES DEL PAVIMENTO ALTICOS

Las principales funciones del pavimento son: bajo condiciones climáticas en periodos determinados. proporcionar una capa de rodadura cómoda y segura a la velocidad especificada Resistir las cargas del tránsito y transmitir la carga de la rueda a la subrasante sin sobrepasar la resistencia de ésta ni de la resistencia interna del pavimento. – Impedir la penetración o acumulación interna de humedad y proteger contra los efectos de la helada y deshielo.

DISENO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS ASFALTICOS MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE La mezcla asfáltica en caliente es una combinación de un ligante idrocarbonado, agregados incluyendo el polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las partículas del agregado queden bien recubiertas por una película homogénea del ligante. Su proceso de fabricación implica calentar el ligante y los agregados a una temperatura mínima 1600C y puesto en obra a una temperatura mayor a la del medio ambiente.

PAVIMENTOS FLEXIBLES Un pavimento flexible convencional esta compuesto por un sistema de capas. a. – Las capas de mejor calidad se ubican en la superficie, donde tensiones son mayores. b. – Las capas de menor calidad se ubican n la parte de abajo, donde las tensiones son menores. Este principio de diseño hace posible el uso de materiales locales lo que generalmente resulta en diseños más económicos. SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE Capa de Rodadura -La capa de rodadura es la capa superficial de un pavimento asfáltico. Generalmente correspon la asfáltica en caliente 38 (MAC) densa. -Debe tener abilidad para que no Proteger: -Pavimento -Fundación efectos dañinos del agua -Debe proveer una superficie de rodadura lisa y resistente al deslizamiento. Por lo tanto, es la capa expuesta al tránsito vehícular, compuesta e agregados seleccionados y cementos asfálticos tradicionales o modificados, diseñada para resistir el desgaste y conservar las propiedades antideslizantes con estándares mínimos de seguridad y confort para el usuario.

Dentro de esta categoría podemos distinguir: 1 Mezclas Densas Mezclas Drenantes 3. – Mezclas SMA (Stone Mastic Asphalt) Se utilizan áridos de granulometría continua, partiendo desde un tamaño máximo hasta el filler, de manera de tener un buen control del contenido de huecos, logrando de esta forma una alta estabilidad. 2. – Mezclas Drenantes Alta estabilidad -Resistencia a la Fatiga y al envejecimiento -Buen drenaje lateral del agua -Resistencia a los dellzamientos -Reduccón del ruido Capa Intermedia -La capa intermedia o binder se ubica bajo la rodadura. La razón principal para usar una capa intermedia es fundamentalmente economica; -En efecto, bajo la rodadura se requiere una capa de menor calidad, por lo tanto: – se usa una mezcla con menor contenido de asfalto – y un tamaño de agregado mayor. -Actúa como una capa estructural. -Se fabrica con áridos de mayor tamaño que los usados en la capa de rodado, pudiendo ser stos de granulometría abierta o cerrada, dependiendo del tipo de proyecto.

Base Asfáltica Se ubica bajo la capa intermedia y se justifica cuando el espesor resultante de la capa intermedia hace necesario que se empleen dos capas. La proporción de vacios en la mezcla asfáltica es imprescindible para que no se produzcan deformaciones plásticas como consecuencia del paso de las cargas y de las variaciones térmicas. Los huecos en la mezcla asfáltica son: -Cerrada h < 6% - Semi cerrada 6% < h < 12% -Abiertas h > 12% -Porosas h > 30% Tamaño Máximo de Agreg Gruesas -Finos Tmáx > 10 4 38 mm.

Tmáx < 10 mm. sar estas dos capas es fundamentalmente economica. En vez de usar una sola capa de un material de base que es más caro, se puede usar como subbase un material más barato que se apoya sobre la subrasante. Imprimación La imprimación asfáltica, consiste en un riego de ligante con la finalidad, entre otras, de impermeabilizar una superficie granular, para esto se requiere que el ligante tenga capacidad de penetración a través de la capilaridad de la superficie granular.

Capilaridad la capilaridad es un fenómeno que permite que los líquidos suban contra de la gravedad o por ambos. La cantidad de l[quido bsorbido por capilaridad nos da su poder de absorción, este está íntimamente relacionado con la porosidad, la forma, dimensión y comunicación de los poros. Operación requerida para aplicar un riego de asfalto cortado de curado medio tipo MC-30 0, MC-70. El grado a ocupar obedecerá de la textura y humedad de la base de baja viscosidad o emulsión imprimante, sobre una base no tratada, con el objeto de: a. impermeabillzar b. – evitar la capilaridad c. – cubrir y ligar las partículas sueltas d. – proveer adhesión sobre la base granular o subbas capa inmediatamente s 8 superior. distintos tipos de áridos Estable al almacenamiento prolongado -Se utilizan para superficies con textura cerrada Asfalto cortado de curado medio MC-30 Aplicación: -Principalmente en la ejecución de riegos de imprimación simple o reforzadas, de bases granulares Temperatura de aplicación entre 40 – 600C, aproximadamente. El rango de aplicación es entre 0,6 a 1,5 L/m2, debiendo ser determinada experimentalmente en terreno, según la absorclón de la base en 24 hrs. -El tiempo de curado generalmente varía entre 24 y 72 hrs, dependiendo de las condiciones climáticas. Aplicación: -No se podrá imprimar cuando existan condiciones de lluvia. La capa de imprimacion debe ser aplicada solamente cuando la temperatura atmosférica a la sombra esté por encima de los 100C, y la superficie del camino esté razonablemente seca.

PREPARACION DE LA SUPERFICIE A IMPRIMAR BARRIDO DE LA SUPERFICIE PREPARACION DE LA SUPERFICIE A IMPRIMAR A IMPRIMAR BARREDORA MECANICA LIMPIANDO LA SUPERFICIE DE LA CAPA BASE TRAZO DEL ANCHO DE LA SUPERFICIE A IMPRIMAR 6 8 SE MARCA EL ANCHO DE UAL SE VAA COLOCAR dentro de las cuales se pueden destacar: -Grado de humedad – Granulometría (abierta o cerrada) -Composición mineralóglca Factores que afectan una aplicación uniforme Temperatura de Aspersión del Asfalto: os distribuidores del asfalto tienen estanques protegidos, mantener la temperatura del material y están equipados para con calentadores para lograr la temperatura de aplicación adecuada. Factores que afectan una aplicaclón uniforme 2. – Presión del Líquido a lo largo de la Barra de Aspersión: Para mantener la presión continua y constante en toda la longitud de la barra de aspersión e usan bombas de descarga con potencia independiente. 3. – Ángulo de Aspersión: El ángulo de aspersión de los agujeros se debe establecerse adecuadamente, generalmente en 1 50 y 300 esde el eje horizontal de la Barra de Aspersión, de modo que los flujos individuales no interfieran entre si o se mezclen. 4. Velocidad del Camión Imprimador: El vehículo debe estar provisto de un velocímetro visible al conductor, para asegurarle una velocidad constante y necesaria que permita la aplicación uniforme del ligante Existe una relación entre I ción y la velocidad del camión imprimador. debe fijarse y mantenerse durante toda la operación. Asfalto Cortado de Curado Medio MC-70 Los asfaltos cortados tipo MC-70, abiertas. se utilizan para superficies mas La tasa de variación varía entre 0,6 a 1,5 Urn2, ebiendo ser El tiempo de curado generalmente varía entre 24 y 72 hrs, Asfaltos Cortados Se llama asfaltos cortados, al cemento asfáltico diluido y mezclados con solventes obtenidos del petróleo.

Se dividen en tres tipos, dependiendo de la velocidad de curado o evaporación del solvente: Asfáltos cortados de curado rápido Son cementos asfálticos mezclados con gasolina como solvente. Asfáltos cortados de curado medio Son cementos asfálticos mezclados con kerosene como solvente. Asfáltcs cortados de curado lento Son cementos asfálticos mas un acelte livlano poco volátil Asfáltos Diluidos Según la terminología del » ute 8 8 define Asfalto liquido se elaborada la mezcla, los fluidificantes se evaporan, dejando el residuo asfáltico que envuelve y cohesiona las partículas de agregado. De acuerdo al fluidificante, más o menos volátil, estos asfaltos se dividen en: a.

Asfaltos cortados de curado rápido cuyo fluidificante es bencina, se designan con las letras RC (rapid curing) seguidas con un número que indica el grado de viscosidad cinemática que tienen, medida en centistokes. De acuerdo a esto, se tienen los siguientes asfaltos RC: Grado RC-70 RC-250 Residuo asfáltico en volumen 55% 65% RC-800 RC-3000 Asfáltos Cortados de Curado Rápido Viscosidad cinemática a 600C centistokes punto de inflamación (copa abierta Tag. )0C Agua, % Ensaye de destilación: Porcentaje en volumen del destilado total a 3600C A 1 900C A 2250C A 2600C A 31 50C Residuo de destilación a 3600C, % volumen RC – 70 min max 140 70 RE – 250 RC – 800 min max min max 250 500 800 160 0 27 27 0. 2 0. 2 RC – 3000 min max 300 6000 0 27 0. 2 0. 2 10 50 70 85 55 80 120 100 99. 9 35 60 80 65 1545 75 75 volátil, estos asfaltos se dividen en: b.

Asfaltos cortados de curado medio cuyo fluidificante es kerosene, se designan con las letras MC (medium curing) seguidas con el número correspondiente a la viscosidad cinemática que tienen. Los asfaltos MC son IOS siguientes: Grado MC-30 MC-70 MC-2SO MC-800 MC-3000 Residuo asfáltico en volumen 50% 55% 67% 75% Asfaltos Cortados de Curado Medio MC – 30 min Viscosidad cinemática a 600C centistokes Punto de inflamación (copa abierta Tag. )0C Agua, % Ensaye de destilación: Porcentaje en volumen del destilado total a 3600C A 2250C A 2600C A 3150C Residuo de destilación a 3600C, % volumen 30 max 50 MC- 70 min 70 max 140 MC – 250 min 250 max 500 MC – 800 min 800 max 1600 MC – 3000 min max 3000 6000 38 66 40 75 25 70 93