DISEÑO DE RECAPEOS (cont.)MÉTODO AASHTO 93

Dr. Andrés Sotil ChávezClase 30

Pavimentos

C. VIDA REMANENTE DESPUÉS DE DAÑO DE FATIGA POR TRAFICO

La vida remanente (RL) se calcula (al 50% de confiabilidad) de la siguiente manera:

RL = 100 ( 1 – Np / N1.5)

Donde:Np = trafico que ha sobrellevado el pavimento al dia de hoyN1.5 = trafico que se espera que el pavimento sobrelleve hasta llegar a fallar (PSI = 1.5) al 50% de confiabilidad

Con RL conocido, se puede calcular una factor de condición CF de la figura de la diapositiva siguiente y con eso se puede calcular

SCeff = CF x SCo

C. VIDA REMANENTE DESPUÉS DE DAÑO DE FATIGA POR TRAFICO

RL = 100 ( 1 – Np / N1.5)

RL se usa en figuraCF se calculaSCo viene del diseño original

SCeff = CF x SCo

C. VIDA REMANENTE DESPUÉS DE DAÑO DE FATIGA POR TRAFICO

Ejemplo:Un pavimento de concreto de 10 in con un PSI inicial

de 4.5 ha estado sujeto a 14.5 millones de 18-kip ESAL antes de ser recapeado.

Si k = 72 pci, Ec = 5 x 106 psi, Sc = 650, J = 3.2, y Cd = 1.0

Determinar la capacidad estructural efectiva SCeff del pavimento siguiendo el método de la vida remanente

C. VIDA REMANENTE DESPUÉS DE DAÑO DE FATIGA POR TRAFICO

Ejemplo:Np = 14,500,000

N1.5 = ??

Se calcula el N1.5 con el método AASHTO para pavimentos rígidos con los datos provistos

DISEÑO - NOMOGRAMA

R = 50% (Z = 0) So = N/A D = 10.0 in

ΔPSI = 4.5 – 1.5 = 3.0 Sc = 650 psi Cd = 1.0

J = 3.2 k = 72 pci Ec = 5 x 106 psi

DISEÑO - NOMOGRAMA

N1.5 = 31.5 millones

R = 50% (Z = 0)

So = N/AD = 10.0 inΔPSI = 4.5 – 1.5

= 3.0Sc = 650 psiCd = 1.0J = 3.2k = 72 pciEc = 5 x 106 psi

C. VIDA REMANENTE DESPUÉS DE DAÑO DE FATIGA POR TRAFICO

Ejemplo:Np = 14,500,000

N1.5 = 31,500,000

RL = 100 (1 – Np / N1.5) = 100 (1 – 14500000/31500000) = 0.54

C. VIDA REMANENTE DESPUÉS DE DAÑO DE FATIGA POR TRAFICO

CF = 0.9

C. VIDA REMANENTE DESPUÉS DE DAÑO DE FATIGA POR TRAFICO

Ejemplo:Np = 14,500,000

N1.5 = 31,500,000

RL = 100 (1 – Np / N1.5) = 100 (1 – 14500000/31500000) = 0.54

CF = 0.9 (de figura)

SCeff = CF x SCo

En pavimentos rígidos SC esta definido por el espesor D

EntoncesDeff = CF x Do

9 = 0.9 x 10 …. Deff = 9 pulgadas

DETERMINACIÓN DEL SCEFFLa parte mas complicada de diseñar un recapeo

es el determinar la SCEFF

Se usan tres alternativas:A. Relevamiento de condición visual y ensayo de

materialesB. Ensayos de deflexión no destructivosC. Vida remanente del daño por fatiga por el

trafico.Los métodos no proveen resultados

equivalentes, así que se recomienda realizar los tres (mientras se pueda) y decidir en base a experiencia el valor apropiado.

CASO I: AC sobre ACEjercicio:

Estructura OriginalAC = 4.25 inBase = 8 in

MR = 5634 psi (calculado vía NDT, arena limosa/arena gravosa)

Calcular el diseño de recapeo para que el pavimento soporte 2,400,000 ESALs adicionales a un nivel de confiabilidad de R = 95% para un So = 0.45, con p1 = 4.2, p2 = 2.5

Se sabe que el pavimento ya sostuvo Np = 400,000 ESALs, su a1 = 0.44, a2 = 0.14

Considerar aOL = 0.44

Método de relevamiento, usando tablas 13.7 presentado antes

a1 = 0.35 a2 = 0.14

m1 = 1.00 m2 = 1.00

Prof. Andres Sotil

EJERCICIOUn recapeo de asfalto con a1 = 0.44 se ha de colocar

sobre un pavimento flexible. La estructura actual es de 1.5 in de AC sobre una base estabilizada de 6 in.

a) Determinar el valor de SNf siESALs futuro = 100,000 con un Mr = 7,000

psiR = 95% So = 0.45 p1 = 4.2

p2 = 2.5

b) Si se asume que a1 = 0.35, a2 = 0.25, determinar DOL por el metodo del relevamiento.

c) Asumiendo que el trafico que ya transito es de 95,000 ESALS, p1 = 4.2, p2 = 1.5, a1 = 0.44 y a2 = 0.33, determinar DOL por el metodo de la vida remanente

Prof. Andres Sotil