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35
I Contenido General CAPITULO I 1 I. INTRODUCCIÓN 2 I.1. FUNCIONES DE UN PAVIMENTO 2 I.2. COMPONENTES DE UN PAVIMENTO 3 I.3. PROYECTO DE UN PAVIMENTO 5 I.4. TIPOS DE PAVIMENTOS 10 I.4.1. PAVIMENTOS CON TRATAMIENTO SUPERFICIAL 10 I.4.2. PAVIMENTOS FLEXIBLES 11 1.4.3. PAVIMENTOS RÍGIDOS 11 I.4.4. PAVIMENTOS SEMIRÍGIDOS 11 I.5. CONSIDERACIONES SOBRE LOS SUELOS DE FUNDACIÓN 12 I.6. DRENAJE Y SUBDRENAJE 17 I.7. MÓDULO DE RESILIENCIA 17 I.8. CONFIGURACIÓN DE EJES 20 UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología CARRETERAS II

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I

Contenido General

CAPITULO I 1

I. INTRODUCCIÓN 2

I.1. FUNCIONES DE UN PAVIMENTO 2

I.2. COMPONENTES DE UN PAVIMENTO 3

I.3. PROYECTO DE UN PAVIMENTO 5

I.4. TIPOS DE PAVIMENTOS 10

I.4.1. PAVIMENTOS CON TRATAMIENTO SUPERFICIAL 10

I.4.2. PAVIMENTOS FLEXIBLES 11

1.4.3. PAVIMENTOS RÍGIDOS 11

I.4.4. PAVIMENTOS SEMIRÍGIDOS 11

I.5. CONSIDERACIONES SOBRE LOS SUELOS DE FUNDACIÓN 12

I.6. DRENAJE Y SUBDRENAJE 17

I.7. MÓDULO DE RESILIENCIA 17

I.8. CONFIGURACIÓN DE EJES 20

I.8.1. DEFINICIONES 20

I.8.2. PESO ADMISIBLE POR NEUMÁTICO 21

CAPITULO II 26

II. AGREGADOS PÉTREOS Y MATERIALES ASFÁLTICOS 27

II.1. AGREGADOS PÉTREOS 27

II.1.1. ESPECIFICACIÓNES DE LOS AGREGADOS PARA BASE Y SUB-BASE 27

II.1.2. PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS 28

II.1.2.1. TAMAÑO DE PARTÍCULAS Y GRADUACIÓN DE LOS AGREGADOS 28

II.1.2.2. RESISTENCIA AL DESGASTE 29

II.1.2.3. DURABILIDAD O RESISTENCIA AL INTEMPERISMO 30

II.1.2.4. DENSIDAD RELATIVA Y ABSORCIÓN 30

II.1.2.5. ESTABILIDAD QUÍMICA DE LOS AGREGADOS 32

II.1.2.6. FORMA, TEXTURA Y LIMPIEZA DEL AGREGADO 33

II.2. MATERIALES ASFÁLTICOS 34

II.2.1. TERMINOLOGÍA DEL ASFALTO 34

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II

II.2.2. PROPIEDADES DEL MATERIAL ASFÁLTICO 37

II.3. EMULSIONES ASFÁLTICAS 37

II.3.1. DEFINICIÓN 37

II.3.2. COMPOSICIÓN 38

II.3.3. CLASIFICACIÓN DE LAS EMULSIONES 42

II.3.4. VENTAJAS QUE OFRECEN LAS EMULSIONES 45

II.3.5. CUIDADOS QUE DEBEN TOMARSE EN EL USO DE EMULSIONES

ASFÁLTICAS 46

II.4. ENSAYOS EN MATERIALES ASFÁLTICOS 47

II.4.1. BETÚN ASFÁLTICO 47

II.4.1.1. PENETRACIÓN 47

II.4.1.2. VISCOSIDAD 48

II.4.1.3. PUNTO DE INFLAMACIÓN 49

II.4.1.4. ENSAYO EN ESTUFA EN PELICULA DELGADA 50

II.4.1.5. DUCTILIDAD 50

II.4.1.6. SOLUBILIDAD 51

II.4.1.7. PESO ESPECÍFICO 51

II.4.1.8. PUNTO DE REBLANDECIMIENTO 52

II.4.2. ASFALTO LÍQUIDO DE CURADO RÁPIDO (RC) Y CURADO MEDIO (MC) 52

II.4.2.1. PUNTO DE INFLAMACIÓN 52

II.4.2.2. VISCOSIDAD 53

II.4.2.3. DESTILACIÓN 54

II.4.2.4. PESO ESPECÍFICO 55

II.4.3. ASFALTO LÍQUIDO DE CURADO LENTO (SC) 55

II.4.3.1. PUNTO DE INFLAMACIÓN 55

II.4.3.2. VISCOSIDAD 55

II.4.3.3. DESTILACIÓN 56

II.4.3.4. FLOTADOR 57

II.4.3.5. ASFALTO RESIDUAL DE PENETRACIÓN 100 57

II.4.3.6. DUCTILIDAD 57

II.4.3.7. SOLUBILIDAD 58

II.4.3.8. PESO ESPECÍFICO 58

II.4.4. EMULSIÓN ASFÁLTICA 58

II.4.4.1. VISCOSIDAD 58

II.4.4.2. RESIDUO DE DESTILACIÓN 58

II.4.4.3. SEDIMENTACIÓN 59

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Page 3: 01Índice-Texto Alumno.doc

III

II.4.4.4. DEMULSIBILIDAD 59

II.4.4.5. ENSAYO DE TAMIZADO 60

II.4.4.6. MEZCLADO CON CEMENTO 60

II.4.4.7. ENSAYOS SOBRE EL RESIDUO 61

II.4.4.8. PESO ESPECÍFICO 61

II.5. TEMPERATURAS DE APLICACIÓN DEL ASFALTO 67

CAPITULO III 69

III. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES 70

III.1. DEFINICIÓN 70

III.2. FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL DISEÑO DE TRATAMIENTOS

SUPERFICIALES 72

III.2.1. PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS 72

III.2.1.1. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES 72

III.2.1.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS 73

III.2.1.2.1. GRANULOMETRÍA 73

III.2.1.2.2. TAMAÑO MÁXIMO 74

III.2.1.2.3. FORMA 75

III.2.1.2.4. ANGULARIDAD 75

III.2.1.2.5. DUREZA 76

III.2.1.2.6. POROSIDAD 76

III.2.1.2.7. LIMPIEZA 76

III.2.1.3. PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS 76

III.2.1.3.1. ADHERENCIA 76

III.2.1.3.2. ALTERABILIDAD 77

III.2.2. PROPIEDADES DE LOS LIGANTES 77

III.2.2.1. FACTORES QUE SE CONSIDERAN PARA LA ELECCIÓN

DE LOS LIGANTES 77

III.2.2.2. CONDICIONES BÁSICAS QUE DEBE CUMPLIR EL

LIGANTE BITUMINOSO 78

III.2.2.3. TEMPERATURA DE APLICACIÓN DE LOS LIGANTES

BITUMINOSOS 80

III.2.2.4. DETALLES DEL PROYECTO 81

III.3. DOSIFICACIÓN DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES 83

III.3.1. MÉTODO DIRECTO DE VANISCOTTE Y DUFF 83

III.3.2. MÉTODOS INDIRECTOS 84

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Page 4: 01Índice-Texto Alumno.doc

IV

III.3.2.1. MÉTODO DE HANSON 84

III.3.2.1.1. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO 84

III.3.2.1.2. PROBLEMAS RESUELTOS 89

III.3.2.1.3 PROBLEMAS PROPUESTOS 93

III.3.2.2. MÉTODO DE PODESTA Y TAGLE 95

III.3.2.2.1. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO 95

III.3.2.2.2. PROBLEMAS RESUELTOS 98

III.3.2.2.3. PROBLEMAS PROPUESTOS 105

III.3.2.3. MÉTODO DE N. W. McLEOD 106

III.3.2.3.1 DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO 106

III.3.2.3.2. PROBLEMAS RESUELTOS 114

III.3.2.3.3. PROBLEMAS PROPUESTOS 117

III.4. DETALLES CONSTRUCTIVOS 118

III.5. EQUIPO UTILIZADO EN LOS TRATAMIENTOS SUPERFICIALES 120

CAPITULO IV 122

IV. PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFÁLTICO MÉTODO AASHTO-93 123

IV.1. MÓDULO DE RESILIENCIA 123

IV.2. PERIODO DE DISEÑO 126

IV.3. ÍNDICE DE SERVICIABILIDAD 126

IV.4. PÉRDIDA O DISMINUCIÓN DEL ÍNDICE DE SERVICIABILIDAD 128

IV.5. ANÁLISIS DE TRÁNSITO 128

IV.6. NÚMERO TOTAL DE EJES SENCILLOS EQUIVALENTES (ESAL’s) 136

IV.7. NIVEL DE CONFIANZA Y DESVIACIÓN ESTÁNDAR 137

IV.8. COEFICIENTE DE DRENAJE Cd 140

IV.9. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO ESTRUCTURAL (SN) 141

IV.10. DETERMINACIÓN DE ESPESORES POR CAPAS 142

IV.11. ESPESORES MÍNIMOS EN FUNCIÓN DEL SN 151

IV.12. PROBLEMAS RESUELTOS 162

IV.13. PROBLEMAS PROPUESTOS 169

CAPITULO V 172

V. PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFÁLTICO MÉTODO DEL DNER-81 173

V.1. INTRODUCCIÓN 173

V.2. CARACTERIZACIÓN DEL SUELO 173

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V

V.2.1. CLASIFICACIÓN DE SUELOS POR EL MÉTODO AASHTO 173

V.2.2. CAPACIDAD DE SOPORTE 175

V.2.3. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES GRANULARES 177

V.3. TRÁFICO 178

V.4. FACTOR CLIMÁTICO REGIONAL 185

V.5. COEFICIENTE DE EQUIVALENCIA ESTRUCTURAL 186

V.6. ESPESOR MÍNIMO DEL REVESTIMIENTO BITUMINOSO 187

V.7. DIMENSIONAMIENTO DEL PAVIMENTO 188

V.8. BERMAS 191

V.9. CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS POR ETAPAS 191

V.10. PROBLEMAS RESUELTOS 192

V.11. PROBLEMAS PROPUESTOS 204

CAPITULO VI 207

VI. PAVIMENTOS DE CONCRETO ASFÁLTICO MÉTODO DEL INSTITUTO

DEL ASFALTO (MS-1) 208

VI.1. INTRODUCCIÓN 208

VI.2. VENTAJAS DE BASES DE ASFALTO 208

VI.3. VENTAJAS DE PAVIMENTOS DE ASFALTO FULL-DEPTH 210

VI.4. CLASIFICACIÓN DE CARRETERAS Y CALLES 212

VI.5. FASES DE COSTRUCCIÓN 212

VI.6. PRINCIPIOS DE DISEÑO 213

VI.6.1. CRITERIO DE DISEÑO 215

VI.7. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES 215

VI.8. ANÁLISIS DE TRÁFICO 217

VI.8.1. ESTIMACIONES DEL VOLUMEN DE TRÁFICO 218

VI.8.2. ESTIMACIÓN DE EAL 220

VI.8.3. DETERMINACIÓN EAL DE DISEÑO 227

VI.9. CARACTERIZACIÓN DE LOS MATERIALES 229

VI.10. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO ESTRUCTURAL 234

VI.10.1. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO 234

VI.10.2. VALORES DE ENTRADA DE TRÁFICO DE DISEÑO, SUBRASANTE Y

MATERIALES 235

VI.10.3. FACTORES DE AMBIENTE 236

VI.10.4. ESPESOR MÍNIMO DE HORMIGÓN DEL ASFALTO 237

VI.10.5. DETERMINACIÓN DEL ESPESOR PARA PAVIMENTOS DE CONCRETO

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología CARRETERAS II

Page 6: 01Índice-Texto Alumno.doc

VI

ASFÁLTICO FULL-DEPTH 237

VI.10.6. DETERMINACIÓN DEL ESPESOR PARA PAVIMENTOS DE BASES DE

EMULSIONES ASFÁLTICAS 238

VI.10.7. DETERMINACIÓN DEL ESPESOR PARA PAVIMENTOS CON CONCRETO

ASFÁLTICO ENCIMA DE BASE DE AGREGADOS NO TRATADOS 240

VI.10.8. DETERMINACIÓN DEL ESPESOR PARA PAVIMENTOS CON MEZCLAS

DE EMULSIONES ASFÁLTICAS ENCIMA DE BASE DE AGREGADOS

NO TRATADOS 242

CAPITULO VII 254

VII. DISEÑO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS MÉTODO MARSHALL 255

VII.1. CONSIDERACIONES GENERALES 255

VII.1.1. FACTORES QUE DEBEN CONTROLARSE EN LAS MEZCLAS

ASFÁLTICAS 256

VII.1.2. INFLUENCIA RELATIVA DEL ASFALTO Y DEL AGREGADO

MINERAL EN LAS CARACTERÍSTICAS DEL CONCRETO ASFÁLTICO 257

VII.1.3 EFECTO DEL ASFALTO EN LA ESTABILIDAD (CANTIDAD DE

ASFALTO) 258

VII.1.4. CARACTERÍSTICAS DEL ASFALTO 258

VII.1.5. EFECTO DEL AGREGADO MINERAL EN LA ESTABILIDAD 258

VII.1.6. EFECTO DE LA DENSIDAD DE LA MEZCLA EN LA ESTABILIDAD 261

VII.1.7. DURABILIDAD 261

VII.1.8. EFECTO DEL ASFALTO EN LA DURABILIDAD 262

VII.1.9. EFECTO DEL AGREGADO MINERAL EN LA DURABILIDAD 262

VII.1.10. TEMPERATURA DE MEZCLA 263

VII.1.11. CANTIDAD DE ASFALTO EN LA MEZCLA 263

VII.1.12. ASFALTO ABSORBIDO POR EL AGREGADO 264

VII.2. MÉTODOS DE DISEÑO 264

VII.2.1 MÉTODO MARSHALL 264

VII.2.1.1. CONSIDERACIONES PRELIMINARES 264

VII.2.1.2. CRITERIOS PARA EL PROYECTO DE UNA MEZCLA

ASFÁLTICA 266

VII.3. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO MARSHALL 267

VII.3.1. EQUIPO 268

VII.3.2. PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS PARA ENSAYO 269

VII.3.3. PREPARACIÓN DE LAS MEZCLAS 270

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología CARRETERAS II

Page 7: 01Índice-Texto Alumno.doc

VII

VII.3.4. COMPACTACIÓN DE LOS NÚCLEOS DE PRUEBA 271

VII.4. ENSAYO MARSHALL 271

VII.4.1. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 271

VII.4.2. EQUIPO REQUERIDO 272

VII.4.3. PRUEBAS DE ESTABILIDAD Y FLUENCIA 272

VII.5. ANÁLISIS DE DENSIDAD Y VACÍOS 274

VII.6. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS 275

VII.7. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO ÓPTIMO DE ASFALTO 276

VII.8. TENDENCIAS Y RELACIONES DE LOS RESULTADOS DE ENSAYO 276

VII.9. CRITERIO PARA ELEGIR UNA MEZCLA SATISFACTORIA 277

VII.10. GUÍA GENERAL PARA AJUSTAR LA MEZCLA DE PRUEBA 278

VII.11. EJEMPLO 280

CAPITULO VIII 287

VIII. PAVIMENTOS DE CEMENTO PORTLAND MÉTODO AASHTO-93 288

VIII.1. VARIABLES DE ENTRADA 288

VIII.1.1. VARIABLES DE TIEMPO 288

VIII.1.2. CONFIABILIDAD O NIVEL DE CONFIANZA 288

VIII.1.3. DESVIACIÓN ESTÁNDAR Y FACTOR DE

DESVIACIÓN NORMAL 289

VIII.1.4. NIVEL DE SERVICIABILIDAD 290

VIII.1.5. TRÁNSITO 291

VIII.1.6. MÓDULO DE REACCIÓN DE LA SUBRASANTE 301

VIII.1.7. PERDIDA DE SOPORTE “LS” 304

VIII.1.8. CARACTERIZACIÓN DEL HORMIGÓN UTILIZADO EN EL

PAVIMENTO 305

VIII.1.9. DRENAJE 307

VIII.1.10 TRANSFERENCIA DE CARGAS “J” 308

VIII.2. PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR EL ESPESOR DE LOSA 309

VIII.3. DISEÑO DE JUNTAS 313

VIII.3.1. ESPACIAMIENTO ENTRE JUNTAS 315

VIII.4. PAVIMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO 316

VIII.4.1. CÁLCULO DE ARMADURAS 317

VIII.4.1.1. VARIABLES PARA EL CÁLCULO DE ARMADURAS EN

PAVIMENTOS CON JUNTAS 317

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología CARRETERAS II

Page 8: 01Índice-Texto Alumno.doc

VIII

VIII.4.2. ARMADURA LONGITUDINAL PARA PAVIMENTOS

CON JUNTAS 319

VIII.5. PAVIMENTOS DE HORMIGÓN CON ARMADURA CONTINUA 320

VIII.5.1. VARIABLES PARA EL CÁLCULO DE ARMADURAS 320

VIII.5.2. ARMADURA LONGITUDINAL 322

VIII.5.3. CRITERIOS LIMITANTES 325

VIII.5.4. DISEÑO DE ARMADURA TRANSVERSAL 332

VIII.5.5. CALCULO DE BARRAS DE UNIÓN 332

VIII.6. PROBLEMAS RESUELTOS 338

VIII.7. PROBLEMAS PROPUESTOS 341

CAPITULO IX 343

IX. PAVIMENTOS DE CEMENTO PORTLAND MÉTODO PCA-98 344

IX.1. INTRODUCCIÓN 344

IX.1.1. FACTORES DE DISEÑO 348

IX.1.1.1. TRÁNSITO 348

IX.1.1.2. DISTRIBUCIÓN DEL TRÁFICO DE ACUERDO A LOS EJES 349

IX.1.1.3. FACTOR DE DISTRIBUCIÓN POR CARRIL 349

IX.1.1.4. FACTOR DE CRECIMIENTO 350

IX.1.1.5. FACTORES DE SEGURIDAD 351

IX.1.1.6. DAÑO ACUMULADO EN EL PERIODO DE DISEÑO 351

IX.1.1.7. REPETICIONES PERMISIBLES DE LAS CARGAS 352

IX.1.2. RESISTENCIA DEL CONCRETO 352

IX.1.3. MÓDULO DE REACCIÓN DE LA SUBRASANTE 353

IX.1.4. MÓDULO DE REACCIÓN DE LA SUB-BASE 353

IX.1.5. CRITERIO DE FATIGA 356

IX.1.6. CRITERIO DE EROSIÓN 357

IX.2. ACOTAMIENTOS (BERMAS) 366

IX.3. PROBLEMAS RESUELTOS 367

IX.4. PROBLEMAS PROPUESTOS 373

CAPITULO X 374

X. EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS 375

X.1. INTRODUCCIÓN AL MÉTODO PCI 375

X.2. DEFINICIONES 376

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología CARRETERAS II

Page 9: 01Índice-Texto Alumno.doc

IX

X.2.1. DEFINICIÓN DE TRAMO 376

X.2.2. DEFINICIÓN DE SECCIÓN 377

X.2.3. DEFINICIÓN DEL PCI 380

X.3. DIVISIÓN DEL PAVIMENTO EN UNIDADES DE PRUEBA 381

X.4. DETERMINACIÓN DE UNIDADES DE PRUEBA A SER INSPECCIONADAS 383

X.4.1. INSPECCIÓN A NIVEL DE PROYECTO DE EVALUACIÓN 384

X.4.1.1. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE UNIDADES DE PRUEBA

A SER INSPECCIONADOS 384

X.4.1.2. SELECCIÓN DE UNIDADES DE PRUEBA PARA

INSPECCIONAR 386

X.4.2. INSPECCIÓN A NIVEL DE RED VIAL 387

X.4.2.1. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE UNIDADES DE PRUEBA

A SER INSPECCIONADOS 387

X.4.2.2. SELECCIÓN DE UNIDADES DE PRUEBA PARA

INSPECCIONAR 388

X.4.3. CONSIDERACIONES ESPECIALES 389

X.4.3.1. INSPECCIÓN EN CAMINOS 389

X.4.3.2. SELECCIÓN ADICIONAL DE UNIDADES DE PRUEBA 389

X.5. EJECUTANDO LA EVALUACIÓN DE CONDICIONES 390

X.5.1. EQUIPO 390

X.5.2. PROCEDIMIENTO 391

X.6. CALCULO DEL PCI DE UNA UNIDAD DE PRUEBA 391

X.7. CÁLCULO DEL PCI PARA UNA SECCIÓN 395

X.8. EJEMPLO DE EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS POR EL MÉTODO PCI 396

CAPITULO XI 415

XI. REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS CON REFUERZOS MÉTODO AASHTO-93 416

XI.1. INTRODUCCIÓN 416

XI.2. CONSIDERACIONES PARA LA FACTIBILIDAD DE CADA TIPO DE REFUERZO 417

XI.3. CONDICIONES IMPORTANTES EN EL DISEÑO DE UN REFUERZO 418

XI.4. REFUERZO DE CONCRETO ASFÁLTICO SOBRE PAVIMENTOS DE

CONCRETO ASFÁLTICO 419

XI.4.1. FACTIBILIDAD 419

XI.4.2. REPARACIONES PREVIAS 420

XI.4.3. CONTROL DE REFLEXIÓN DE FISURAS 421

XI.4.4. DISEÑO DE ESPESORES 422

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología CARRETERAS II

Page 10: 01Índice-Texto Alumno.doc

X

XI.4.5. FRESADO SUPERFICIAL DEL PAVIMENTO EXISTENTE 438

XI.5. REFUERZO DE CONCRETO ASFÁLTICO SOBRE PAVIMENTOS DE HORMIGÓN 438

XI.5.1. FACTIBILIDAD 439

XI.5.2. TAREAS DE REPARACIÓN PREVIAS 439

XI.5.3. CONTROL DE REFLEXIÓN DE FISURAS 440

XI.5.4. DISEÑO DE ESPESORES 442

BIBLIOGRAFÍA 459

ANEXOS 461

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología CARRETERAS II

Page 11: 01Índice-Texto Alumno.doc

XI

Índice de Figuras

FIG. I.1. SECCIÓN TÍPICA DE UN PAVIMENTO 3

FIG. I.2. ACTIVIDADES PERTENECIENTES A UN PROYECTO 6

FIG. I.3. COSTO DEL CICLO DE VIDA DE UN PAVIMENTO “CCV” 8

FIG. I.4. RELACIÓN ENTRE DEFORMACIÓN VERTICAL Y CARGA DESVIANTE 19

FIG. II.1. COMPARACIÓN DE LAS VISCOSIDADES DE LOS ASFALTOS LÍQUIDOS A 60ºC 54

FIG. II.2. COMPARACIÓNDE LOS GRADOS ANTIGUOS Y MODERNOS DE

ASFALTO LÍQUIDO 56

FIG. III.1. DIMENSIÓN MEDIA MÍNIMA 85

FIG. III.2. CURVA GRANULOMÉTRICA DEL AGREGADO 88

FIG. III.3. VALOR DEL TAMAÑO MÁXIMO EFECTIVO (ALD) 88

FIG. IV.1. ÁBACO PARA LA DETERMINACIÓN DEL DAÑO RELATIVO 124

FIG. IV.2. ÁBACO DE DISEÑO AASHTO PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES 142

FIG. IV.2. ÁBACO DE DISEÑO AASHTO PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES 145

FIG. IV.3. ÁBACO PARA ESTIMAR EL NÚMERO ESTRUCTURAL DE LA CARPETA

ASFÁLTICA “a1” 146

FIG. IV.4. ÁBACO PARA ESTIMAR EL NÚMERO ESTRUCTURAL DE LA CAPA BASE

GRANULAR “a2” 147

FIG. IV.5. ÁBACO PARA ESTIMAR EL NÚMERO ESTRUCTURAL DE LA SUB-BASE

GRANULAR “a3” 148

FIG. IV.6. ÁBACO PARA ESTIMAR EL NÚMERO ESTRUCTURAL DE LA CAPA

ESTABILIZADA CON CEMENTO 149

FIG. IV.7. ÁBACO PARA ESTIMAR EL NÚMERO ESTRUCTURAL DE LA CAPA

ESTABILIZADA CON ASFALTO 150

FIG. V.1. FACTORES DE EQUIVALENCIA DE OPERACIONES (FCj) PARA EJES

SIMPLES Y TANDEM 184

FIG. V.2. ESPESOR DE PAVIMENTO, EN FUNCIÓN DE (N) Y EL I.S. O C.B.R. 190

FIG. V.3. SIMBOLOGÍA UTILIZADA EN EL DIMENSIONAMIENTO DEL PAVIMENTO 190

FIG. VI.1. PROPAGACIÓN DE LA PRESIÓN DE LA CARGA DE RUEDA A TRAVÉS DE

LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO 209

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología CARRETERAS II

Page 12: 01Índice-Texto Alumno.doc

XII

FIG. VI.2. DEFORMACIÓN DEL PAVIMENTO PRODUCIDO POR ESFUERZOS DE

TENSIÓN Y COMPRESIÓN 209

FIG. VI.3. LOCALIZACIÓN DE LOS ESFUERZOS CONSIDERADOS EN EL

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO 214

FIG. VI.4. FACTORES DE EQUIVALENCIA DE CARGA 223

FIG. VI.5. FACTOR DE AJUSTE EAL PARA PRESIÓN DEL NEUMÁTICO 229

FIG. VII.1. CURVA VISCOSIDAD – TEMPERATURA PARA CEMENTOS ASFÁLTICOS 270

FIG. VII.2. CURVA ESTABILIDAD vs. PORCENTAJE DE ASFALTO 283

FIG. VII.3. CURVA DE PESO UNITARIO vs. PORCENTAJE DE ASFALTO 284

FIG. VII.4. CURVA PORCENTAJE DE VACÍOS EN LA MEZCLA vs. PORCENTAJE

DE ASFALTO 284

FIG. VII.5. CURVA FLUJO vs. PORCENTAJE DE ASFALTO 285

FIG. VII.6. CURVA PORCENTAJE DE VACÍOS EN EL AGREGADOS vs. PORCENTAJE

DE ASFALTO 285

FIG. VIII.1. ÁBACO PARA OBTENER EL MÓDULO DE REACCIÓN COMPUESTO POR

EFECTO COMBINADO DE SUBRASANTE Y SUB-BASE 302

FIG. VIII.2. DAÑO RELATIVO DEL PAVIMENTO RÍGIDO 303

FIG. VIII.3. ÁBACO PARA CORREGIR EL MÓDULO DE REACCIÓN DE LA SUBRASANTE

POR PERDIDA DE SOPORTE DE LA SUB-BASE 304

FIG. VIII.4.a. ÁBACO DE DISEÑO PARA PAVIMENTOS RÍGIDOS 311

FIG. VIII.4.b. ÁBACO DE DISEÑO PARA PAVIMENTOS RÍGIDOS 312

FIG. VIII.5. ÁBACO DE DISEÑO PARA PAVIMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO

CON JUNTAS 319

FIG. VIII.6. ÁBACO PARA ESTIMAR LAS TENSIONES DE TRACCIÓN DEBIDAS

A CARGAS DE RUEDAS 324

FIG. VIII.7. PORCENTAJE DE ARMADURA LONGITUDINAL PARA SATISFACER

CRITERIO DE ESPACIAMIENTO DE FISURAS 328

FIG. VIII.8. PORCENTAJE MÍNIMO DE ARMADURA LONGITUDINAL PARA

SATISFACER CRITERIO DE ANCHO DE FISURAS 329

FIG. VIII.9. PORCENTAJE MÍNIMO DE ARMADURA LONGITUDINAL PARA

SATISFACER CRITERIO DE TENSIÓN EN ACERO 330

FIG. VIII.10. ESPACIAMIENTO MÁXIMO RECOMENDADO PARA BARRAS DE

UNIÓN DE 13 mm EN PAVIMENTOS DE HORMIGÓN SIMPLE 334

FIG. VIII.11. ESPACIAMIENTO MÁXIMO RECOMENDADO PARA BARRAS DE

UNIÓN DE 16 mm EN PAVIMENTOS DE HORMIGÓN SIMPLE 335

FIG. VIII.12. DISTANCIA AL BORDE LIBRE PARA CÁLCULO DE BARRAS DE UNIÓN 338

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología CARRETERAS II

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XIII

FIG. IX.1. FACTORES DE DISTRIBUCIÓN POR CARRIL 350

FIG. IX.2. MÉTODO PCA 1984, ANÁLISIS POR FATIGA - ACOTAMIENTO CON Y

SIN PAVIMENTO 358

FIG. IX.3. MÉTODO PCA 1984, ANÁLISIS POR EROSIÓN - ACOTAMIENTO

SIN PAVIMENTO 359

FIG. IX.4. MÉTODO PCA 1984, ANÁLISIS POR EROSIÓN - ACOTAMIENTO

PAVIMENTADO 360

FIG. X.1. ILUSTRACIÓN CONCEPTUAL DEL CICLO DE VIDA DE LA CONDICIÓN

DEL PAVIMENTO 375

FIG. X.2. EJEMPLO DEL USO DEL ENSAYO NO-DESTRUCTIVO DE DEFLEXIÓN (NDT) 378

FIG. X.3. EJEMPLO DE IDENTIFICACIÓN DE TRAMO Y SECCIÓN 380

FIG. X.4. EJEMPLO DE UNA RED DE CAMINO DIVIDIDA EN UNIDADES DE PRUEBA 382

FIG. X.5. EJEMPLO DE UNA SECCIÓN DE PAVIMENTO DIVIDIDA

EN UNIDADES DE PRUEBA 383

FIG. X.6. SECCIÓN DEL NÚMERO MÍNIMO DE UNIDADES DE PRUEBA 385

FIG. X.7. EJEMPLO DE MUESTREO SISTEMÁTICO ALEATORIO 386

FIG. X.8. CURVA DEDUCIDA DE PAVIMENTO AC PARA ANOMALÍA DE

PIEL DE COCODRILO 392

FIG. X.9. CURVAS DE CORRECCIÓN PARA PAVIMENTOS DE CAMINOS DE

CONCRETO ASFÁLTICO 394

FIG. XI.1. ESQUEMA DE LA ZONA SOMETIDA A TENSIONES EN UN PAVIMENTO

SOMETIDO A UN ENSAYO FWD 424

FIG. XI.2. DISTANCIA A LA QUE LA DEFLEXIÓN DEPENDE SOLO DE LAS PROPIEDADES

DE LA SUBRASANTE 425

FIG. XI.3. DETERMINACIÓN DE EP/MR 429

FIG. XI.4. AJUSTE PARA d0 POR TEMPERATURA PARA PAVIMENTO CON BASE

GRANULAR O TRATADA CON ASFALTO 430

FIG. XI.5. AJUSTE PARA d0 POR TEMPERATURA PARA PAVIMENTO CON BASE

TRATADA CON CEMENTO Y/O PUZOLANAS 431

FIG. XI.6. SNef EN FUNCIÓN DE EP (MÉTODO NDT) 435

FIG. XI.7. FACTOR A PARA CONVERTIR DEFICIENCIAS EN ESPESOR DE

HORMIGÓN EN ESPESOR DE REFUERZO DE CONCRETO ASFÁLTICO 443

FIG. XI.8. VALOR EFECTIVO DINÁMICO DE k EN FUNCIÓN DE d0 Y ÁREA 448

FIG. XI.9. MÓDULO ELÁSTICO DEL HORMIGÓN EN FUNCIÓN k Y ÁREA 449

FIG. XI.10. FACTOR DE AJUSTE POR JUNTAS Y FISURAS 456

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XIV

Índice de Tablas

TABLA II.1. VALORES ESPECIFICADOS PARA MATERIALES DE BASE Y SUB-BASE 27

TABLA II.2. COMPOSICIÓN DE LAS EMULSIONES ASFÁLTICAS 41

TABLA II.3. NORMAS DESARROLLADAS POR LA AASHTO Y LA ASTM 44

TABLA II.4. CUADRO COMPARATIVO DE LOS MATERIALES ASFÁLTICOS 46

TABLA II.5. ESPECIFICACIONES PARA BETUNES ASFÁLTICOS 62

TABLA II.6. ESPECIFICACIONES PARA ASFALTOS FLUIDIFICADOS DE CURADO

RÁPIDO (RC) 63

TABLA II.7. ESPECIFICACIONES PARA ASFALTOS FLUIDIFICADOS DE CURADO

MEDIO (MC) 64

TABLA II.8. ESPECIFICACIONES PARA ASFALTOS FLUIDIFICADOS DE CURADO

LENTO (LC) 65

TABLA II.9. ESPECIFICACIONES PARA EMULSIONES ASFÁLTICAS 66

TABLA II.10. TEMPERATURAS DE APLICAIÓN DEL ASFALTO 68

TABLA III.1. TEMPERATURA DE APLICACIÓN DEL LIGANTE BITUMINOSO 80

TABLA III.2. ANÁLISIS DE FACTORES QUE PUEDEN AFECTAR LA ELECCIÓN Y

COMPORTAMIENTO DE LOS LIGANTES 81

TABLA III.3. ANÁLISIS DE FACTORES QUE PUEDEN AFECTAR LA ELECCIÓN Y

COMPORTAMIENTO DE LOS AGREGADOS 82

TABLA III.4. CANTIDAD DE LIGANTE PARA LLENAR EL 20 % DE VACÍOS 87

TABLA III.5. PORCENTAJE DE LIGANTE PARA DIFERENTES RELACIONES 96

TABLA III.6. AUMENTO DE LIGANTE POR RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE 97

TABLA III.7. VALORES DEL FACTOR DE PERDIDA “E” 108

TABLA III.8. VALORES DEL FACTOR DE TRÁFICO “T” 109

TABLA III.9. VALORES DE CORRECCIÓN POR LA TEXTURA DE LA SUPERFICIE “S” 109

TABLA III.10. VALORES DE LA FRACCIÓN RESIDUAL “R” 111

TABLA IV.1. PERIODOS DE DISEÑO EN FUNCIÓN DEL TIPO DE CARRETERA 126

TABLA IV.2. FACTOR DE CRECIMIENTO 132

TABLA IV.3. FACTOR DE DISTRIBUCIÓN POR CARRIL 133

TABLA IV.4. VALORES DEL NIVEL DE CONFIANZA R DE ACUERDO AL TIPO DE CAMINO 138

TABLA IV.5. FACTORES DE DESVIACIÓN NORMAL 139

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XV

TABLA IV.6. CAPACIDAD DEL DRENAJE 140

TABLA IV.7. VALORES mi PARA MODIFICAR LOS COEFICIENTES ESTRUCTURALES

O DE CAPA DE BASES Y SUB-BASES SIN TRATAMIENTO 141

TABLA IV.8. ESPESORES MÍNIMOS EN PULGADAS EN FUNCIÓN DE LOS EJES

EQUIVALENTES 144

TABLA IV.9. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA, EJES SIMPLES, pt = 2,0 153

TABLA IV.10. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA, EJES TANDEM, pt = 2,0 154

TABLA IV.11. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA, EJES TRIDEM, pt = 2,0 155

TABLA IV.12. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA, EJES SIMPLES, pt = 2,5 156

TABLA IV.13. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA, EJES TANDEM, pt = 2,5 157

TABLA IV.14. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA, EJES TRIDEM, pt = 2,5 158

TABLA IV.15. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA, EJES SIMPLES, pt = 3,0 159

TABLA IV.16. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA, EJES TANDEM, pt = 3,0 160

TABLA IV.17. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA, EJES TRIDEM, pt = 3,0 161

TABLA V.1. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS MÉTODO AASHTO

(MATERIAL GRANULAR) 174

TABLA V.2. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS MÉTODO AASHTO

(MATERIAL LIMO - ARCILLOSO) 175

TABLA V.3. VALOR DEL CBR CORREGIDO EN FUNCIÓN DEL “IG” 176

TABLA V.4. GRANULOMETRÍA DEL MATERIAL PARA CAPA BASE 178

TABLA V.5. ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN PARA CALCULAR EL

FACTOR DE CARGA (FC) 182

TABLA V.6. PORCENTAJE DE VEHÍCULOS COMERCIALES EN CARRIL DE DISEÑO 183

TABLA V.7. VALORES DE (FR) PARA DIFERENTES NIVELES DE LLUVIA 185

TABLA V.8. COEFICIENTES DE EQUIVALENCIA ESTRUCTURAL 186

TABLA V.9. ESPESOR MÍNIMO DEL REVESTIMIENTO 187

TABLA VI.1. PORCENTAJE DE TRÁFICO TOTAL DE CAMIONES EN EL CARRIL DE DISEÑO 219

TABLA VI.2. FACTOR DE CRECIMIENTO 220

TABLA VI.3. FACTOR DE EQUIVALENCIA DE CARGA 224

TABLA VI.4. EJEMPLO DE DISTRIBUCIÓN DE CARGAS POR EJE 225

TABLA VI.5. DISTRIBUCIÓN DE FACTOR DE CAMIÓN (FT) PARA DIFERENTES CLASES

DE CARRETERAS Y VEHÍCULOS – E.E.U.U. 226

TABLA VI.6. EJEMPLO DE HOJA DE CÁLCULO PARA EL ANÁLISIS DE TRÁFICO 228

TABLA VI.7. ENSAYOS DE SUELOS DE LA SUBRASANTE Y TAMAÑOS DE PARTICULAS 230

TABLA VI.8. VALOR PERCENTIL DEL MR PARA DISEÑO DE LA SUBRASANTE,

DE ACUERDO AL NIVEL DEL TRÁNSITO 231

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XVI

TABLA VI.9. REQUISITOS DE CALIDAD DE BASE Y SUB-BASE DE AGREGADO

NO TRATADO 232

TABLA VI.10. SELECCIÓN DE LA CALIDAD DE ASFALTO 236

TABLA VI.11. ESPESOR MÍNIMO DE CONCRETO ASFÁLTICO ENCIMA DE BASES

DE EMULSIONES ASFÁLTICAS 237

TABLA VI.12. ESPESOR MÍNIMO DE CONCRETO ASFÁLTICO ENCIMA DE BASES

DE AGREGADO NO TRATADO 241

TABLA VII.1. EFECTO DE LA DENSIDAD EN LA PRUEBA MARSHALL 261

TABLA VII.2. ESPECIFICACIONES MARSHALL DE DISEÑO 277

TABLA VII.3. PORCENTAJE MÍNIMO DE VACÍOS EN EL AGREGADO MINERAL 278

TABLA VII.4. DATOS OBTENIDOS DEL ENSAYO MARSHALL 281

TABLA VII.5. FORMULARIO PARA REGISTRO Y CÁLCULO – ENSAYO MARSHALL 286

TABLA VIII.1. NIVELES DE CONFIABILIDAD RECOMENDADAS POR AASHTO 289

TABLA VIII.2. DESVIACIÓN NORMAL DE CONFIABILIDAD 290

TABLA VIII.3. FACTORES EQUIVALENTES DE CARGA PARA PAVIMENTO RÍGIDO 292

TABLA VIII.4. VALORES DEL FACTOR LS 305

TABLA VIII.5. COEFICIENTE DE DRENAJE PARA PAVIMENTOS RÍGIDOS 308

TABLA VIII.6. COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CARGAS 309

TABLA VIII.7. VALORES DEL FACTOR DE FRICCIÓN 318

TABLA VIII.8. VALORES DE CONTRACCIÓN DEL HORMIGÓN 320

TABLA VIII.9. COEFICIENTE DE DILATACIÓN DEL HORMIGÓN 321

TABLA VIII.10. PLANILLA DE CÁLCULO DE ARMADURA LONGITUDINAL

DE PAVIMENTOS CONTINUOS 323

TABLA VIII.11. TENSIONES DE TRABAJO DEL ACERO 325

TABLA VIII.12. PLANILLA PARA EL CÁLCULO DE ARMADURA LONGITUDINAL 331

TABLA VIII.13. ESPACIAMIENTO MÁXIMO RECOMENDADO PARA BARRAS DE UNIÓN 336

TABLA IX.1. ESFUERZO EQUIVALENTE [kg/cm2] ACOTAMIENTO SIN PAVIMENTAR 346

TABLA IX.2. ESFUERZO EQUIVALENTE [kg/cm2] ACOTAMIENTO PAVIMENTADO 347

TABLA IX.3. FACTORES DE CRECIMIENTO FC 351

TABLA IX.4. EFECTO DE LAS SUB-BASES GRANULARES SOBRE LOS VALORES DE K 354

TABLA IX.5. VALORES DE K PARA SUB-BASE DE SUELO CEMENTADO 355

TABLA IX.6. EFECTO DE LAS SUB-BASES NO TRATADAS SOBRE LOS VALORES DE K 355

TABLA IX.7. VALORES DE DISEÑO DE K PARA BASES TRATADAS CON CEMENTO 356

TABLA IX.8. VALORES DE K PARA SUB-BASES DE CONCRETO ASFÁLTICO 356

TABLA IX.9. FACTOR DE EROSIÓN, JUNTA CON PASAJUNTAS – ACOTAMIENTO

SIN PAVIMENTO 363

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XVII

TABLA IX.10. FACTOR DE EROSIÓN, JUNTA SIN PASAJUNTAS – ACOTAMIENTO

SIN PAVIMENTAR 364

TABLA IX.11. FACTOR DE EROSIÓN, JUNTA CON PASAJUNTAS – ACOTAMIENTO

PAVIMENTADO 365

TABLA IX.12. FACTOR DE EROSIÓN, JUNTA SIN PASAJUNTAS – ACOTAMIENTO

PAVIMENTADO 366

TABLA IX.13. DISTRIBUCIÓN DE TRÁNSITO PARA DATOS DE EJES CARGADOS 370

TABLA IX.14. PLANILLA DE CÁLCULO PARA DISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO 371

TABLA X.1. EJEMPLO DE NIVEL DE RED VIAL: CRITERIO DE MUESTREO 387

TABLA X.2. EJEMPLO DE NIVEL DE RED VIAL, BASADO EN LA ECUACIÓN X.1 388

TABLA XI.1. VALORES SUGERIDOS DEL COEFICIENTE ESTRUCTURAL PARA

CAPAS DE PAVIMENTOS DETERIORADOS 436

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XVIII

Índice de Anexos

ANEXOS 461

ANEXO I: Ensayos para Obras de Pavimentación 462

ANEXO II: Manual de Anomalías PCI 518

ANEXO II-A: HOJAS DE ESTUDIO DE CAMPO (En Blanco) 519

ANEXO II-B: DEFINICIONES DE ANOMALÍAS Y CURVAS DE VALORES

DEDUCIDOS EN CAMINOS DE CONCRETO ASFÁLTICO 523

ANEXO II-C: DEFINICIONES DE ANOMALÍAS Y CURVAS DE VALORES

DEDUCIDOS EN CAMINOS DE CONCRETO DE CEMENTO

PORTLAND 576

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