Introduccin a Pavimentos

01PAVIMENTOS

Ing. Augusto Garca

1. Que es un pavimentos?2. Instalaciones donde se usan los pavimentos.3. Tipos de pavimentos4. Parmetro de diseo de un pavimento.5. Factores externos.6. Desempeo de pavimentos.7. Diseo de pavimentos.8. Enfoques de diseo.

Introduccin a Diseo de pavimentos

Es una estructura conformada por varias capas de materialseleccionado, construida sobre el terreno existente. Recibeen forma directa las cargas del transito y las transmiten a losestratos inferiores en forma disipada

Adems facilita eltransito rpido,seguro, econmicoy confortable de losvehculos quecirculan en ella.

1. Que es un pavimento?

2. Instalaciones donde se usan pavimentos

Caminos

Patios de carga.

Terminales terrestres.

Carreteras.

Aeropuertos

Estacionamientos.

Proposito de los pavimentos

Load support

Smoothness

Drainage

DC to Richmond Road in 1919 from the Asphalt Institute

Antes de la dcada de 1920, el espesor del pavimento se basa nicamente en la

experiencia.

2. Instalaciones donde se usan pavimentos

la primera carretera de asfalto en los Estados

Unidos fue construido en 1870 en Newark, Nueva

Jersey

2. Instalaciones donde se usan pavimentos

3. Tipos de pavimentos

Caminos afirmados

Pavimentados.

Flexibles.

Rigidos.

Pavimentos no convencionales. Articulados.

Concreto celular.

FlexiblesSistema multicapa, las capas de mejor calidad cerca de lasuperficie donde las tensiones son mayores. Al tener menor

rigidez, se deforma ms que el concreto y se producen

tensiones mayores en la subrasante

RgidosLas cargas se distribuyen uniformemente debido a la rigidezdel concreto, dando como resultado tensiones muy bajas en la

subrasante

3. Tipos de pavimentos

TIPOS DE

PAVIMENTOS

PAVIMENTO ASFALTICOPAVIMENTO ASFALTICO

FLEXIBLEFLEXIBLE

SEMIRIGIDOSEMIRIGIDO

PAVIMENTO

RIGIDO

PAVIMENTO

RIGIDO

CONCRETO SIMPLE CON JUNTASCONCRETO SIMPLE CON JUNTAS

CONCRETO REFORZADO CON JUNTAS.

CONCRETO REFORZADO CON JUNTAS.

CONCRETO CON REFUERZO CONTINUO.

CONCRETO CON REFUERZO CONTINUO.

CONCRETO CON REFUERZO ESTRUCTURAL

CONCRETO CON REFUERZO ESTRUCTURAL

PAVIMENTO ARTICULADOPAVIMENTO

ARTICULADO

ADOQUINES DE CONCRETOADOQUINES DE CONCRETO

ADOQUINES DE ARCILLAADOQUINES DE ARCILLA

OTROS.OTROS.

3. Tipos de pavimentos

Portland Cemento Concrete

Base or subbase Course May or May not be Used

3. Tipos de pavimentos

Tensiones y deformaciones en pavimentos flexibles

Un pavimento es una estructura resistente constituida por

capas de pequeos espesor y por diferentes clases de

materiales que son las encargada de transmitir las

solicitaciones producidas por el trafico a la subrasante de

la estructura.

Por costos y por caractersticas resistentes, la gradacin

de las capas es de arriba abajo. Arriba las mas caras y

mejores y debajo capas de mejor precio y prestaciones

resistentes menores.

JPCP (losas con juntas )

3. Tipos de pavimentos

Jointed Plain Concrete Pavement (JPCP)

JRCP (losas con refuerzo)

3. Tipos de pavimentos

Tipos de Pavimentos Rgidos

CRCP (losas continuas con refuerzo)

PCP (losas pre-esforzadas)

3. Tipos de pavimentos

El pavimento flexible

Estn formados por una carpeta bituminosa apoyada

generalmente sobre la base y subbase. Resulta ms econmicoen su construccin inicial, tiene un periodo de vida de entre 10 y

15 aos, pero tienen la desventaja de requerir mantenimientoconstante para cumplir con su vida til.

se compone de losas de concreto hidrulico que en algunasocasiones presenta un armado de acero, tiene un costoinicial ms elevado que el flexible, su periodo de vida variaentre 20 y 40 aos; el mantenimiento que requiere esmnimo y solo se efecta (comnmente) en las juntas de laslosas.

El pavimento rgido

Es similar a los pavimentos flexibles, con la adicin que una de sus

capas se encuentra rigidizada con aditivos que puede ser:Asfalto, emulsin, cemento, cal y qumicos.

Pavimentos Semirigidos

Pavimentos Articulados:

Estas constituidas por bloquesde concreto prefabricado ,llamados adoquines, deespesor y iguales entre si.

Esta va sobre una capadelgada de arena, la cual asi vez esta apoyada sobreuna base granular o sobrela subrasante.

Pavimentos Articulados:

Que tan complejo es disear un pavimento?

Cargas de trafico. Varian en magnitud.

Varian en frecuencia.

Materiales diferentes.

Grava.

Asfalto.

Concreto.

Condiciones climatologicas diversas

Diseo de Pavimento

Tipo de pavimento

Numero de capas

Materiales Espesor de

la capa

Espaciamiento de juntas.

Tipo de articulacin

4. Parmetros de diseo de un Pavimento

Diseo externos

Calidad

subrasante

Trafico

Clima

5. Parmetros externos

a. Calidad de la subrasante

b. Trafico

c. Clima

Precipitacin. Total anual

estacional

Temperatura. Temperatura mxima.

Temperatura mnima.

Variacin diaria.

Variacin estacional.

6. Desempeo del pavimento

FuncionalComprende los defectos de la superficie de rodamiento debido a fallas de la capa

asfltica y no guardan relacin con la estructura de la calzada. La correccin de

estas fallas se efecta solo con regularizar la superficie y conferirle la necesaria

impermeabilidad y rugosidad. Ello se logra con las capas asflticas delgadas que

poco aportan desde el punto de vista estructural en forma directa.

Estructural.Comprende los defectos de la superficie de rodamiento cuyo origen es la falla

en la estructura del pavimento, es decir en una o mas de las capas constitutivas

que deben de resistir el complejo juego de solicitaciones que impone el transito y

las condiciones climatolgicas existentes. En la correccin de este tipo de fallas

es necesario un refuerzo sobre el pavimento existente para que el paquete

estructural responda a las exigencias del transito

Condicin del pavimento

Condicin del pavimento

Condicin del pavimento

Condicin del pavimento

7. Diseo de pavimentos

Proceso por medio del cual se determinan los

componentes estructurales de un segmento vial,

teniendo en cuenta la naturaleza de la subrasante, los

materiales disponibles, la composicin del transito y las

condiciones del entorno

EmpiricalMethods

LimitingShearFailure

Methods

Aos 50

LimitingDeflectionMethods

Aos 60

Regression Methods Based on Pavement

Performance or Road Test

Aos 70-80

MechanisticEmpiricalMethods

Aos 90

adelante

METODOS DE DISEO DE PAVIMENTOS

Faces del diseo de pavimentos

Diseo geomtrico (Seleccin de ruta,

alineamiento)

Diseo de capacidad (determinacin del numero de carriles

necesarios para satisfacer la demanda)

Diseo estructural para soportar la accin de

las cargas y del medio ambiente.

El diseo de pavimentos abarca tres etapas:

Fases del diseo de pavimentos

Seleccin de tipo pavimentos

Determinacin de espesores de las capas.

Dosificacin de materiales

8. Enfoques de diseo de pavimentos

Diseo de Pavimentos flexibles.

Mtodo de diseo AASHTO 93 (American Asociation of State Highwayand Transportation Officials).

Mtodo de diseo AASHTO 2008 (American Asociation of State Highwayand Transportation Officials).

Mtodo de diseo del instituto del Asfalto (Asphalt Institute)

Diseo de Pavimentos rgidos. Mtodo de diseo AASHTO 93 (American Asociation of State Highway and

Transportation Officials).

Mtodo de diseo PCA.

Tipos de pavimentos: Flexible (Concrete Asphalt) Rgido (Concreto de Cemento Portland)

Comportamiento de la estructura del pavimento Distribucin de tensiones y deformaciones Anlisis multicapa

Caracterizacin de Trfico Predecir las cargas de trfico durante un perodo determinado

de aos

Material Caracterizacin Definir las propiedades del material

Los modos de falla / causas: Desprendimiento, hundimiento, plegamiento Grietas

Procedimientos de Diseo AASHTO Instituto de Asfalto

Introduccin a Pavimentos

Produccin de material.

Planta de produccin de

mezcla asfltica.

Colocacin de la carpeta asfltica

Colocacin de la carpeta asfltica

Control de calidad

Control de calidad

1. Introduccin y conceptos de diseo de pavimentos

2. Caracterizacin del Suelo de fundacin.

3. Esfuerzos y deformaciones en pavimentos flexibles

4. Teora elstica multicapa

5. Anlisis de Trfico de diseo.

6. Mtodo de diseo de pavimentos flexibles AASHTO 1993

7. Mtodo de diseo de pavimentos flexibles del Instituto

del Asfalto

8. Mtodo de diseo de pavimentos rgidos AASHTO 1993

9. Esfuerzos y deformaciones en pavimentos Rgidos

10. Mtodo de diseo de pavimentos rgidos PCA

11. Introduccin al mtodo de diseo mecanstico emprico

AASHTO 2008

12. Conceptos de gestin del pavimentos

Contenido

BIBLIOGRAFA BSICA

Pavement Analysis and Design, Second Edition-Yang H . Huang - University of Kentucky

Ingeniera de pavimentos, fundamentos, estudio bsico y diseo: UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA. Autor Alfonso Fonseca 3 EDICION. Tomo I y Tomo II.

MANUAL DE ENSAYOS DE MATERIALES PARA OBRAS VIALES (EM - 2000): Ministerio de Transportes y Comunicaciones MTC Diseo de nuevos pavimentos por el mtodo de la AASHTO 93: Ing. Corredor M.(MscE), INSTITUTO VENEZOLANO DE ASFALTO- 2008 MANUAL DE CARRETERAS: JOSE F. BEVIA GARCIA. ESPAA

BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA DISEO Y CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS: COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU,

CAPITULO DE INGENIERIA CIVIL, AUTOR: GERMAN VIVAR ROMERO ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS DEL MTC.

BIBLIOGRAFA

PAGINAS WEB - PAVIMENTOS

1) SOCIEDAD AMERICANA DE ENSAYOS

DE MATERIALES ASTM : www.astm.org

2) INSTITUTO CHILENO DEL ASFALTO: www.ichasfalto

3) ASOCIACIN ESPAOLA DE LA CARRETERA: www.aecarretera.com

4) ASOCIACIN MEJICANA DEL ASFALTO, A.C: www.amaac.org.mx

5) COMISIN PERMANTE DEL ASFALTO ARGENTINA: www.cpasfalto.org

6) E_ ASFALTO ARGENTINA: www.e-asphalt.com

7) ASOCIACIN ARGENTINA DE CARRETERAS: www.aacarreteras.org.ar

8) CORASFALTOS COLOMBIA: www.corasfaltos.com

9) ASFALTOS PETROPER http://asfaltos.petroperu.com.pe

10) MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNIC: www.mtc.gob.pe