1Diplomado de MaterialesDiplomado de Materiales

Tecnologa del AsfaltoTecnologa del Asfalto

ProfsProfs: Gabriel Seplveda Ruiz: Gabriel Seplveda RuizClaudio Fonseca IbarraClaudio Fonseca Ibarra

Diseo y Conservacion de pavimentos

Diseo Estructural

Condicin funcional y estructural

Tcnicas de Conservacin y Rehabilitacin

2Diseo estructural

- Fuerte- Resistente superficialmente- Resistente a esfuerzos de cargas (dinmicas y estticas) - Que controle la hmeda

- Suave- Segura

- Posea una friccin adecuada- Diseo geomtrico adecuado

- Econmica- Costo inicial de construccin bajo- Costo de mantencin adecuado

Objetivos del diseo de pavimentos

Mtodos de diseo EstructuralMtodo Emprico (AASHTO)

Correlaciona variables y parmetros de diseo con el comportamiento del pavimento. Especialmente con Serviciabilidad.

Versin 1993

3Mtodos de diseo EstructuralMtodo Analtico (Modelos Mecanicistas)Determina tensiones y deformaciones y verifica el comportamiento a la fatiga.Modelos de desempeo basados en las propiedades mecnicas de los materiales

Mtodo Emprico (AASHTO)

EE: Ejes Equivalentes de diseoNE: Numero estructural (mm)Zr: Nivel de confiabilidad

So: Desviacin estndarMr: Modulo resiliente (MPa)P: ndice de serviciabilidad

inicial y final

4Mtodo Emprico (AASHTO)Numero estructural

NE = a1*h1 + a2*h2 + a3*h3 + a4*h4*m1 + a5*h5*m2

ai: Coeficiente estructural

hi: Espesor de pavimento (mm)

mi: Coeficiente de drenaje

CARPETA ASFALTICA SUPERFICIAL

BINDER

BASE ASFALTICA

BASE GRANULAR

SUB-BASE GRANULAR

a1, h1

a2, h2

a3, h3

a5, h5, m2

a4, h4, m1

Mtodo Emprico (AASHTO)Coeficiente estructural

Carpetas Asflticasai = 0.0078 * EM 0.441

Bases Granularesai = 0.032 * CBR 0.32

Sub-Bases Granularesai = 0.058 * CBR 0.19

5Mtodo Emprico (AASHTO)Coeficiente de drenaje

Mtodo Emprico (AASHTO)

Diseo

Construccin

Recepcin

Coeficiente estructural

Estabilidad Marshall

Densidad

Etapas de la Mezcla Asfltica

6Mtodo Emprico (AASHTO)

El comportamiento futuro del pavimento esta condicionado a una serie de variables de diseo, sobre la que se tiene un cierto grado de incertidumbre. La cual siempre a sido tomada en cuenta a travs del uso de coeficientes de seguridad surgidos en base a la experiencia. A mayor incertidumbre, mayores coeficientes de seguridad, lo que se traduce en muchos casos en diseos inadecuados (sobre o subdimensionados).

Factor de confiabilidad, FR

Mtodo Emprico (AASHTO)

FR = 10 Zr x So

FR : Factor de confiabilidad.Zr : Valor asociado al nivel de confianza de la distribucin normal.So : Desviacin normal del error combinado.

Factor de confiabilidad, FR

7Mtodo Emprico (AASHTO)Factor de confiabilidad, FR

Mtodo Emprico (AASHTO)Modulo resiliente

- Ensayo de laboratorio

8Mtodo Emprico (AASHTO)Modulo resiliente

- Correlacin con CBR

Mtodo Emprico (AASHTO)Modulo resiliente

- Falling WeightDeflectometer, FWD

9Mtodo Emprico (AASHTO)ndice de Serviciabilidad

Serviciabilidad de un pavimento es la habilidad de este de proveer una superficie suave, confortable, que permita

conducir con seguridad, manteniendo su estructura integra

AASHOPSR, Serviciabilidad Presente

Evaluacin visual en escala de 0 a 5

Mtodo Emprico (AASHTO)ndice de Serviciabilidad

PSI = 5.03 1.91log(1+SV) 1.38RD2 0.01(C+P)1/2

SV= Varianza de la pendiente (medida de la regularidad)

RD= Promedio de ahuellamiento

C+P= rea de agrietamiento y baches por 1000 ft2

Formula Emprica!!!

PSI PSR

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Mtodo Emprico (AASHTO)Correlacin entre ndice de Serviciabilidad (PSI)

y el ndice de regularidad internacional (IRI).

PSI = 5.85 1.68(IRI) 0.5

Modelo de deterioro

Falla Estructural

Muy BuenoBueno

NormalDeficiente

PesimoUmbral de

Serviciabilidad

Tiempo

Serv

icia

bilid

ad

Antes

Falla de Serviciabilidad Despus

US$ 1

US$ 3

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Condicin del pavimento

Estructural - Supra estructura- Subrasante

Funcional - Serviciabilidad- Regularidad- Resistencia a la friccin- Spray- Ruido- Apariencia

Condicin del pavimentoEstructural

- Inspeccin visual- Ensayos destructivos- Ensayos no destructivos

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Condicin del pavimentoFuncional

- Serviciabilidad- Regularidad

Condicin del pavimentoFuncional

- Resistencia a la friccin

MacrotexturaMicrotextura

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Condicin del pavimentoFuncional

- Efecto Spray

Condicin del pavimentoFuncional

- Apariencia

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Conservacin VialEl objetivo principal es restaurar la condicin funcional y prevenir deterioro estructural.

Muy Bueno

BuenoNormal

Deficiente

PesimoUmbral de

Serviciabilidad

Aos

Serv

icia

bilid

ad

Rehabilitacin Vial

Muy Bueno

BuenoNormal

Deficiente

PesimoUmbral de

Serviciabilidad

Aos

Serv

icia

bilid

ad

El objetivo principal es restaurar la condicin estructural y por consecuencia condicin funcional.

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Tcnicas de ConservacinFuncional

- Sello Neblina- Sello de Agregados- Lechadas- Micro superficies- Cepillado- Recapado Funcional

Tcnicas de RehabilitacinEstructural- Reciclado- Recapado directo- Recapado con malla

de refuerzo- Reconstruccin