Patologías de pavimento articuladoDescripción completa
PavimentoFull description
carretera
Descripción: informe de resultados de diseño de pavimento flexibles
informe de resultados de diseño de pavimento flexibles
ingeniería de pavimentosDescripción completa
adoquines
INFORME DE CALCULO DE CBR PARA PAVIMENTOS
pavimentoDescripción completa
Descripción completa
PAVIMENTO COMPUESTO O MIXTO
Descripción: Pavimentos rigidos
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Descripción: seguimiento - proceso constructivo de pavimento flexible
PAVIMENTO RIGIDODescripción completa
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Descripción: Pavimento Flexible
República Bolivariana de Venezuela Venezuela Ministerio del poder popular para la Educación Universitaria Universidad Nacional Experimental “Rómulo Gallegos !rea de "ngenier#a$ " ngenier#a$ %r&uitectura ' (ecnolog#a )rograma "ngenier#a *ivil
PAVIMENTOS
*alabozo$ +ctubre del ,-./0
PAVIMENTOS
1os pavimentos son la superestructura de la carretera 2ormada por una capa o m3s capas de material granular seleccionado ' colocado directamente sobre la subrasante del suelo$ lo cual posteriormente es protegida por una capa as23ltica de rodamiento o una de concreto$ con o sin armadura met3lica0 1as denominadas mezclas as23lticas ' el 4ormigón son los materiales m3s 4abituales para crear el pavimento urbano$ 'a &ue tienen un buen rendimiento de soporte ' permiten el paso constante de ve4#culos sin su2rir grandes da5os0 El pavimento tiene como 2unción el permitir el tr3nsito de ve4#culos6 *on seguridad$ comodidad$ con el costo óptimo de operación$ super2icie uni2orme$ super2icie impermeable$ color ' textura adecuada$ resistencia a la repetición de cargas$ resistencia a la acción del medio ambiente$ &ue no trasmita a las capas in2eriores es2uerzos ma'ores a su resistencia0 Entre las condiciones necesarias para un adecuado 2uncionamiento de estos se encuentra6 la anc4ura$ trazo 4orizontal ' vertical$ resistencia adecuada para no 2allar ni agrietarse ante las cargas$ as# mismo estas deber3n proporcionar su2iciente 2uerza de ad4erencia al ve4#culo aún en las peores condiciones posibles0 1a resistencia &ue estos deber3n presentar debe ser adecuada a los es2uerzos destructivos del tr3nsito$ de la intemperie ' del agua0 Existen otros tipos de pavimentos tales como los ado&uines$ empedrados 2raguados$ etc0
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS O FLEXIBLES: 7on a&u8llos construidos con materiales as23lticos ' materiales granulares0 En general$ est3n constituidos por una capa delgada de mezcla as23ltica construida sobre una capa de base ' una capa de sub9base las &ue usualmente son de material granular0 Estas capas descansan en una capa de suelo compactado$ llamada subrasante0 1a capa de rodadura de un pavimento 2lexible puede construirse con un 4ormigón bituminoso$ mezclas de arena ' betún$ o mediante tratamientos
super2iciales con riegos bituminosos0 Est3 sometida a los es2uerzos m3ximos ' condiciones m3s severas impuestas por el clima ' el tr32ico0 1a capa de base se compone generalmente de 3ridos$ &ue 4an sido tratados o no con cemento portland$ cal$ as2alto u otros agentes estabilizantes0 Esta capa tiene como principal 2unción$ la de soportar las cargas aplicadas ' distribuir estas cargas a la sub9base o al terreno0 1a capa de sub9base se compone de materiales menor calidad ' costo &ue los empleados en la capa de base0 7e componen de materiales estabilizados o no$ o de terreno estabilizado0 1as sub9bases transmiten cargas al terreno ' en algunos casos pueden actuar de colaborador del drena:e de las aguas del subsuelo ' para prevenir la acción destructiva de las 4eladas0 En el caso de los pavimentos 2lexibles$ su capacidad de soporte se debe a la 2orma de cómo se distribu'en las cargas aplicadas sobre la super2icie0 )or de2inición$ un pavimento 2lexible consiste de una serie de capas con el me:or material cercano a la super2icie0 *omo consecuencia$ la carga aplicada se reduce con la pro2undidad0 1a 2orma como 8sta var#e depender3 de las propiedades de los di2erentes materiales empleados en la construcción del pavimento0 1a sub9rasante es$ 2inalmente la capa &ue debe soportar las cargas impuestas$ al igual &ue las capas &ue sobre ella ser3n construidas0 Estos materiales bituminosos los cuales tambi8n se le denomina as2alto$ es un material de color negro a ca28 negroso$ altamente viscoso$ producido a partir del residuo de la destilación del petróleo0 Esta destilación puede ocurrir naturalmente$ resultando en lagos de as2alto$ o puede ocurrir en re2iner#as de petróleo0 1as carreteras ' caminos constitu'en el ma'or uso del as2alto$ 4asta un ;<= >7egún el instituto del as2alto en el ,--,?0 1as caracter#sticas del as2alto depende directamente del tipo de
mezcla utilizado en estos$ el cual se ver3 m3s adelante &ue dependiendo de las propiedades de los materiales utilizados$ relaciones ' 2orma de elaboración van variando las caracter#sticas 2#sicas ' mec3nicas de estos mismos0 Entre los distintos tipos de pavimento 2lexibles usados en Venezuela est3n6 • • • •
El pavimento del tipo número """ ' "@ son los m3s comunes ' usado en Venezuela$ con una carpeta as23ltica m#nima de < cms de espesor0
MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE *onstitu'e el tipo m3s generalizado de mezcla as23ltica ' se de2ine como mezcla as23ltica en caliente a la combinación de un ligante 4idrocarbonado$ agregados inclu'endo el polvo mineral '$ eventualmente$ aditivos$ de manera &ue todas las part#culas del agregado &ueden mu' bien recubiertas por una pel#cula 4omog8nea de ligante0 7u proceso de 2abricación implica calentar el ligante ' los agregados >excepto$ eventualmente$ el polvo mineral de aportación? ' su puesta en obra debe realizarse a una temperatura mu' superior a la ambiente0 7e emplean tanto en la construcción de carreteras$ como de v#as urbanas ' aeropuertos$ ' se utilizan tanto para capas de rodadura como para capas in2eriores de los 2irmes0 Existen a su vez subtipos dentro de esta 2amilia de mezclas con di2erentes caracter#sticas0 7e 2abrican con as2altos aun&ue en ocasiones se recurre al empleo de as2altos modi2icados$ las proporciones pueden variar desde el A= al /= de as2alto en volumen de agregados p8treo0
DESCRIPCION CARPETA ASFÁLTICA.
1a carpeta as23ltica es la parte superior del pavimento 2lexible &ue proporciona la super2icie de rodamiento$ es elaborada con material p8treo seleccionado ' un producto as23ltico dependiendo del tipo de camino &ue se va a construir$ las principales caracter#sticas &ue debe cumplir el p8treo son las siguientes6 a? un di3metro menor de una pulgada ' tener una granulometr#a adecuada$ b? deber3 tener cierta dureza para lo cual se le e2ectuar3n los ensa'es de desgaste los 3ngeles$ intemperismo acelerado$ densidad ' durabilidad0 *? la 2orma de la part#cula deber3 ser lo m3s cúbica posible$ recomendamos no usar material en 2orma de la:a o agu:a pues se rompen con 2acilidad alterando la granulometr#a ' pudiendo provocar 2allas en la carpeta$ se e2ectuar3n pruebas de e&uivalente de arena 'a &ue los materiales 2inos en determinados porcenta:es no resultan adecuados0
El tipo de espesor de una carpeta as23ltica se elige de acuerdo con el transito &ue va a transitar por ese camino$ tomando en cuenta los siguientes criterios6 "ntensidad de tr3nsito en un solo sentido Ma'or de ,--- ve4d#a
(ipo de *arpeta Mezcla en planta de C0< cm de espesor
.--- a ,--- ve4d#a
m#nimo0 Mezcla en planta con un espesor m#nimo
<-- a .--- ve4d#a
de < cm0 Mezcla en el lugar o planta de < cm como m#nimo0
Menos de <-- ve4d#a
(ratamiento
super2icial
simple
o
múltiple0
PAVIMENTOS DE CONCRETO O RÍGIDOS: Es un pavimentos construidos con 4ormigón de cemento portland ' materiales granulares0 1os pavimentos r#gidos se integran por una capa >losa? de concreto de cemento portland &ue se apo'a en una capa de base$ constituida por gravaD esta capa descansa en una capa de suelo compactado$ llamada subrasante0 1a resistencia estructural depende principalmente de la losa de concreto0
*omponentes principales del sistema6
Juntas: 7on las &ue determinaran las dimensiones de las losas del pavimento$ ' permite controlar la 2ormación de 2isuras intermedias$ tanto a edad temprana como en servicio0 7us 2unciones es delimitar el tama5o de las losas$ brindar trans2erencia de carga$ permitir el movimiento ' dividir la construcción0
Pasad!"s: )ara controlar ' reducir los e2ectos per:udiciales del agrietado$ o para trans2erir las cargas entre las losas ad'acentes$ se acude al uso de 4ierro redondo o barras de ancla:es ' pasadores0 1os pasadores son barras de acero lisas colocadas en las :untas transversales para trans2erir cargas$ sin restringir el movimiento 4orizontal de las losas0
Ba!!as d" un#$n: 7e colocan en las :untas longitudinales para meter ancladas las mismas garantizando de esta manera &ue est3n provean una trans2erencia de carga0
ESTR%CT%RA DEL PAVIMENTO DE CONCRETO
1os di2erentes m8todos de dise5o$ como %%7(+ FA$ F; ' )*% ;$ consideran al menos las siguientes capas para el dise5o estructural de los pavimentos de concreto6
Su&!asant" Es el suelo de cimentación del pavimento$ pudiendo ser suelo natural$ debidamente per2ilado ' compactado$ o material de pr8stamo$ cuando el suelo natural es de2iciente o por re&uerimiento del dise5o geom8trico de la v#a a pro'ectar0 1os materiales &ue pueden ser empleados como subrasante ser3n de pre2erencia materiales de tipo granular0
Su&&as" Es la capa &ue est3 apo'ada sobre la subrasante$ compuesta por materiales granulares de buena gradación0 Heber3 ser per2ilada ' compactada entre el F<= ' .--= de su m3xima densidad seca mediante el ensa'o proctor est3ndar0 El empleo de una subbase implica me:orar la capacidad de soporte de suelo &ue se traduce en una reducción del espesor de carpeta de rodadura0 7in embargo$ el impacto no es signi2icativo0
Bas" )ara el pavimento de concreto no es común pero podr#a darse el caso en situaciones extremas0 En ese caso la base constitu'e la capa intermedia entre la subbase ' la carpeta de rodadura ' utiliza materiales granulares de excelente gradación0
Bas"s "sta&#'#(adas )n )"*"nt 1as bases estabilizadas permiten el empleo de materiales locales ' reciclados$ teniendo como venta:as6 subbases menos erosionables$ reducción de es2uerzos de tensiones ' de 2lexiones$ me:oramiento de la trans2erencia de carga entre pa5os$ entre
otras0 7e podr3 estabilizar con cemento siempre ' cuando el material a estabilizar sea libre de part#culas org3nicas$ con e&uivalentes de arena superiores a veinte0
Ca!+"ta d" !dadu!a Est3 con2ormada por mezcla de concreto 4idr3ulico0 1os m8todos de dise5o especi2ican dise5os de mezcla con Módulo de Rotura a la Ilexión >MR? superiores a , Jgcm,$ o su e&uivalente a 2Kc L ,;- Jg0cm,0
Juntas t!ans,"!sa'"s - 'n#tud#na'"s Es necesario para controlar la 2isuración en la losa ' permitir el movimiento relativo entre pa5os ad'acentes0 1as :untas son longitudinales ' transversales ' tienen el rol de inducir 2isuras por contracción del concreto$ aislar el movimiento de los pa5os de elementos a:enos al pavimento$ como buzones por e:emplo$ ' siendo incluso parte del procedimiento constructivo0
T"/tu!#(ad El ob:etivo de texturizar la super2icie del concreto es entregarle al pavimento las cualidades necesarias para el contacto pavimento$ neum3tico &ue permita el tr3nsito de los ve4#culos en condiciones seguras0 )ueden ser de dos tipos6 micro ' macro texturizado0 El micro texturizado es el &ue se logra aplicando una llana 4úmeda sobre la super2icie del pavimento0 El macro texturizado se logra mediante 4erramientas mec3nicas$ como peines con cerdas met3licas o aparatos m3s so2isticados &ue pueden ser incorporados en el tren de pavimentado0
Ba!!as d" a*a!!" 7on barras de acero corrugadas &ue controlan el movimiento lateral de los carriles$ las mismas &ue sirven de ancla:e0
Ba!!as +asa0untas 7e pueden dar mediante la trabazón de los agregados o mediante el empleo de pasadores en las :untas de contracción transversal0 1os pasadores son barras de acero lisas ' con los bordes redondeados &ue se colocan en el plano perpendicular al corte de la :unta transversal0 Heben estar centrados con respecto al espesor de la losa ' permitir el movimiento entre pa5os ad'acentes$ no deben restringir su movimiento0
VARIABLES DEL DISE1O DE %N PAVIMENTO Entre las variables se encuentran las siguientes6
T!23#) • • • • • • •
Número ' tipo de ve4#culos a lo largo del per#odo de dise5o Magnitud de la carga aplicada *on2iguración de la carga aplicada0 Repeticiones de carga0 Velocidad de desplazamiento0 )resión de in2lado 3rea de contacto Error esperado en las estimaciones
Cnd#)#n"s a*&#"nta'"s • • • •
)recipitación pluvial0 (emperatura$ o altura sobre el nivel del mar$ de la unidad de dise5o0 Hrena:e del 3rea en estudio0 )endiente longitudinal promedio de la unidad de dise5o0
Su"' d" 3unda)#$n • • • • •
Resistencia o estabilidad Hensidad *ontenido de umedad (extura ' Estructura Grado de con2inamiento
Mat"!#a'"s a s"! "*+'"ads "n 'a "st!u)tu!a d"' +a,#*"nt • • • • • • • • •
(ipo de subbase Resistencia o estabilidad Hensidad *ontenido de umedad (extura ' Estructura Grado de con2inamiento Hisponibilidad *osto Variabilidad en la construcción
T#+ d" &as" Resistencia o estabilidad Hensidad *ontenido de umedad (extura ' Estructura Grado de con2inamiento Hisponibilidad *osto Variabilidad en la construcción
T#+ d" !da*#"nt Resistencia o estabilidad Hensidad Hurabilidad Hisponibilidad *osto Variabilidad en la construcción
N#,"' d" s"!,#)# 7eguridad*omodidad *apacidad de 7ervicio Hurabilidad del )avimento
Mantenimiento durante el per#odo de servicio M8todos constructivos
Csts *ostos de *onstrucción *osto anual de mantenimiento
FACTORES 4%E INFL%5EN EN EL DISE1O DE PAVIMENTO: El dise5o de pavimentos est3 con2ormado por dos grandes 2ases6 *uanti2icación del tr3nsito$ caracterización del material de 2undación ' de los materiales ' mezclas &ue ser3n empleados en el pavimento0 Heterminación de los espesores de capas %mbas etapas deben ser desarrolladas simult3neamente6 cada una depende de la otraD los espesores resultantes ser3n 2unción de las caracter#sticas de los materiales ' mezclas empleados en su construcción$ ' los espesores podr3n condicionar las exigencias de calidad &ue se impongan sobre los materiales a ser empleados en el pavimento0
DIFERENCIAS ENTRE PAVIMENTOS DE 6ORMIG7N 5 DE ASFALTO: 7u principal di2erencia es cómo cada uno de ellos transmite las cargas a la subrasante0 1a alta rigidez de la losa de concreto le permite mantenerse como una placa ' distribuir las cargas sobre un 3rea ma'or de la subrasante$ transmitiendo presiones mu' ba:as a las capas in2eriores0 )or s# misma$ la losa proporciona la ma'or parte de la capacidad estructural del pavimento r#gido0 )avimento 2lexible$ est3 construido con materiales d8biles ' menos r#gidos >&ue el 4ormigón?$ m3s de2ormables$ &ue transmiten a la subrasante las cargas de manera m3s concentrada$ distribu'endo el total de la carga en menos 3rea de apo'o0
)or lo tanto$ el pavimento 2lexible normalmente re&uiere m3s capas ' ma'ores espesores para resistir la transmisión de cargas a la subrasante0
TIPOS DE FALLAS EN LOS PAVIMENTOS Un pavimento siempre tender3 a 2allar0 Estas 2allas pueden ser$ b3sicamente$ de dos tipos6
Est!u)tu!a': *olapso$ o rotura de uno o m3s de los componentes del pavimento$ de una magnitud tal &ue lo 4acen incapaz de soportar las cargas impuestas0
Fun)#na'6 *ondición del pavimento &ue causa incomodidad o inseguridad al conductor$ o grandes es2uerzos sobre el ve4#culo al transitar sobre el pavimento0 1a 2alla 2uncional puede venir$ o no$ acompa5ada de una 2alla estructural0 El grado de 2alla de un pavimento es progresivoD indudablemente$ al poner una obra en servicio$ no debe presentar 2alla alguna$ pero al paso del tiempo$ es decir la aplicación de las cargas ' los e2ectos adversos de las condiciones climatológicas$ van 4aciendo aparecer$ ' avanzar$ las 2allas0
El "ngeniero debe tratar de predecir el comportamiento 2uturo del pavimento$ sin recurrir al largo proceso de esperar &ue el tr32ico$ las condiciones ambientales$ las caracter#sticas de construcción ' el mantenimiento sobre la v#a$ entre otros 2actores$ 4a'an actuado realmente sobre el pavimento &ue ser3 construido de acuerdo a su dise5o0
PAVIMENTO ARTIC%LADO )osee una capa de 4ormigón &ue se caracteriza por ser mu' resistente ' 2lexible0 %dem3s se le agregan varios elementos como el cemento0 (odos los materiales deben ser colocados da tal manera &ue resulten 4omog8neos0 )uede ser utilizado durante largos per#odos de tiempo 'a &ue resulta mu' resistente ante el desgaste ' el agua0 Es mu' utilizado para la circulación de ve4#culos$ adem3s para &ue el agua no se acumule0 %lgunos lugares donde se lo ve regularmente son en calles$ aeropuertos$ entrada a puentes$ cunetas$ muelles$ sendas peatonales$ entre muc4os otros0 Un gran inconveniente &ue es normal &ue se produzca en este tipo de pavimentos$ se relaciona con la 2alla de la base0 En este caso el arreglo puede resultar mu'
costoso0
PAVIMENTO SEMI8RIGIDO Este pavimento$ tambi8n conocido como pavimento compuesto$ es mu' similar al 2lexible$ pero tambi8n al de tipo r#gido0 1a parte 2lexible suele estar en la parte superior$ mientras &ue la r#gida en la parte in2erior0 %dem3s es común &ue posea una capa de cemento o concreto0 Gracias al cemento$ es estable ' puede soportar cargamentos mu' pesados$ como aviones o camiones0
MATERIALES 4%E SE %SA EN LA PAVIMENTACION Entre los materiales &ue se usa en los di2erentes tipos de pavimentación son los siguientes6
(ipo "6 Normal (ipo ""6 Resistencia moderada a los sul2atos (ipo """6 %ltas resistencias temprana (ipo "@6 Ba:o calor de 4idratación (ipo V6 Resistencia a los sul2atos
NORMAS VENEZOLANA 4%E RIGEN EL DISE1O DE PAVIMENTO EN VENEZ%ELA 1as normas venezolana covenin ,---6.F;C se encarga de las especi2icaciones para pavimentos$ tanto as2altico como de concreto de cemento$ entre otros0 En el pavimento de concreto de cemento se realizan las especi2icaciones generales mediante las normas$ compuesto de cemento portland$ agregado grueso ' 2ino$ agua$ con o sin re2uerzos met3licos de acuerdo a lo 2i:ado en el contrato de la obra0 1os pavimentos de concreto se medir3n en metros cúbicos >mA? de pavimento e:ecutado$ según lo establecido en la norma0
El pavimento as2altico se realizan las especi2icaciones en la norma de$ imprimación as23ltica$ riego de ad4erencia$ acondicionamiento de la super2icie de apo'o$ pavimento de arena9as2alto en 2rio$ macad3n as2altico$ concreto as2altico$ base as23ltica en caliente$ capa de sello$ bac4eo en mezcla as23ltica$ capa as23ltica de espesor variable$ transporte de mezcla as23ltica0 Estableciendo los reglamento ' la especi2icaciones en la norma0