AUSCULTACIONES C - 2014.pdf

Auscultaciones

Sesin 25/71 Mdulo de Asfalto Profesor: Francisco Marchant O. Curso Laboratorista Vial Clase C Ao 2014 Laboratorio Regional Vialidad Concepcin

Auscultacin de Pavimentos

Proceso que permite tomar datos del estadodel pavimento mediante indicadores ondices objetivos.


OBJETIVOS

CARRETERAS DURADERAS

CARRETERAS CONFORTABLES

CARRETERAS SEGURAS

1.- Desarrollo de ensayes No Destructivos

2.- Rapidez en adquisicin de la informacin

3.- Evaluacin de las Carreteras

4.- Interpretacin de la Informacin adquirida

5.- Toma de decisiones


-Dnde, cuando y como deben ser aplicados medios deconservacin

-Estudios de materiales

-Estudio de nuevos mtodos de construccin yrehabilitacin

-Estudio de prioridad en la distribucin de los recursospara construccin y conservacin.

Toma de Decisiones:

Auscultaciones

Mediciones Receptivas Mediciones de Explotacin Normalizacin y Especificaciones Estudios Asesorias Cooperacin en Bases de Datos (modelos) Seguimientos Tramos Experimentales Seguimientos Tramos Testigos Extraccin de Testigos

Auscultacin de PavimentosBeneficios de llevar a cabo una auscultacin en formasistemtica:

1.- Determinacin de la capacidad estructural

2.- Identificacin de los cambios en la condicin delpavimento de ao en ao

3.- Elaboracin de ndices de la condicin ycomportamiento de los pavimentos

4.- Distribucin de fondos de mantencin y rehabilitacinmas acertada


SISTEMA DE GESTION DE PAVIMENTOS

ADMINISTRACION

BASE DE DATOS SOPORTE DECISIONAL


La Administracin: realiza las tareas de gestincomprendidas en los distintos niveles, adquiere lainformacin y adopta decisiones

El Soporte Analtico: Se compone de una Base deDatos y un Soporte Decisional que en conjuntopermite analizar y sintetizar datos, realizarevaluacin de estado y aplicar los modelos dedeterioro

Auscultacin de pavimentos

La Base de datos: es obtenida de una evaluacin deestado de los pavimentos, la que se realizamediante campaas de auscultacin e inspeccin.Considera:

Tipo de pavimento Capas constitutivas Suelo de fundacin Caractersticas geomtricas Indicadores e ndice de estado


La Auscultacin se puede dividir en:1.- Auscultacin Estructural

Medidas de deflexionesMedidas de deterioros (inspeccin visual): Grietas, baches, otros deterioros.

2.- Auscultacin FuncionalMedida de resistencia al deslizamientoMedida de regularidad superficial (IRI)


Un camino puede ser caracterizado desde el puntode vista de su geometra, estructura y servicio.

Cada caracterstica tiene un efecto diferente en lacalidad del mismo, particularmente desde el puntode vista del usuario.

El estado y situacin de las caractersticas delpavimento afectan la comodidad y seguridad delusuario durante la conduccin.

Auscultacin de Pavimentos Geometra

Auscultacin de Pavimentos Estado

Indicadores

Equipos de Auscultacin

Equipos Nucleares Testigueras HI - LO Deflectmetros de Impacto Perfilmetros: Laser , Optico SCRIM

Marco Normativo y Equipos de Auscultacin

Captulo 8.500 M. C.: Describe los procedimientos quese han definido para determinar las caractersticas ycalidad de obras de pavimentacin terminadas.

Contiene un total de 19 mtodos guardando un ciertoordenamiento y coherencia en funcin de propsitos,objetivos y otras formas de afinidad.

Procedimientos

8.502.1, 8.502.2, 8.502.9 y 8.502.10:

En estos procedimientos se describen loscorrespondientes a sistemas de radiacin nuclear, enque se determina la humedad de los suelos,densidades de suelos y capas asflticas y el contenidode asfalto de una mezcla.

Procedimientos

Los siguientes mtodos tienen por objetivo establecerlas condiciones estructurales de un pavimento.

1) 8.502.3: Describe la extraccin de testigos delpavimento.

2) 8.502.5: La medicin de deflexiones con undeflectmetro de impacto, con miras a determinarla capacidad estructural.

Procedimientos

8.502.14 al 8.502.20: Se describen la forma de medir lacalidad de la textura superficial de un pavimento y losfactores que de ella derivan (coeficiente de resistenciaal deslizamiento). Adems se incluyen procedimientosde homologacin entre equipos y para determinar larepetibilidad de un equipo y la reproducibilidad entregrupos de stos.

Mtodo Nuclear para determinar in situ la densidad en suelos

8.502.1: Este mtodo describe los procedimientos paradeterminar la densidad in situ de suelos y agregadosptreos mediante un equipo nuclear.


En general, la densidad total o densidad hmeda delmaterial bajo ensaye se determina colocando unafuente gamma y un detector gamma instalado sobre,dentro o adyacente al material a medir. Estasvariaciones en la geometra del ensaye se presentancomo retrodispersin, transmisin directa oseparacin por colchn de aire respectivamente.


La intensidad de la radiacin detectada depende, enparte de la densidad del material bajo ensaye; lalectura de la intensidad de la radiacin se transforma adensidad hmeda por una curva de calibracinapropiada.

Debe destacarse que la densidad determinada por estemtodo no es, necesariamente, el promedio de lasdensidades existentes en el interior del volumenenvuelto en la medicin.

Mtodo para la extraccin de testigos

8.502.3: Este mtodo define los procedimientos para laextraccin de muestras por aserrado, tanto enpavimentos terminados como en obras estructurales.El propsito es, en general, la recepcin de las obras,pues los ensayes de las muestras permiten verificar elcumplimiento de las especificaciones, lo que aseguraen la mayor medida posible, la calidad y duracin delas obras contratadas, minimizando los costos demantenimiento.

Extraccin de testigos

El procedimiento establece la forma como debenextraerse muestras cilndrica de pavimentos dehormign y asfalto (base asfltica, capa intermedia,carpeta de rodadura), as como de estructuras, talescomo puentes, obras de arte, soleras y muros decontencin, entre otros.


Testigos de Pavimentos Asflticos: Las muestras depavimentos asflticos estn destinadasprincipalmente, a determinar la densidad y el espesor,con el objetivo de verificar el cumplimiento de lasespecificaciones de diseo. Tambin, en muchasocasiones sirven para determinar adicionalmente, elcontenido porcentual de asfalto, por medio del ensayede extraccin.

Extraccin de Testigos

Testigos de 4 de dimetro: Capas de pavimentoasfltico.

Determinacin: Espesores y densidades.


Testigos de 6 de dimetro: Para determinacin decontenido de asfalto.


Testigos de Pavimento de Hormign: Los testigosde pavimento de hormign se emplean principalmentepara verificar el espesor de las losas y tambin paradeterminar la resistencia del pavimento cuando as seespecifique en el contrato.Tambin se utilizan para comprobar la calidad finalcuando se han registrado deficiencias durante laconstruccin.


Testigos de hormigones estructurales: Enhormigones estructurales, los testigos se ocupanprincipalmente para determinar espesores y tambinpara evaluar la resistencia estructural del hormigncuando se han detectado deficiencias durante laconstruccin.

Equipos extraccin de testigos

Existen dos categoras de equipos para la extraccin detestigos (testigueras), los que se diferencian por supeso, potencia, rendimiento y maniobrabilidad.

1. Equipos de alto rendimiento.

2. Equipos de bajo rendimiento.

Equipos de extraccin de testigos

Equipo de alto rendimiento: Corresponden a lastestigueras de gran peso y potencia, montadas sobreun carro para transporte y que incluyen un sistemahidrulico con dispositivo de fijacin, los que seadosan a la superficie para darle al equipo la adecuadaestabilidad. Disponen de una bomba y un estanque deagua, lo que les da gran autonoma, permitiendo unaalta velocidad y calidad de corte.

Testiguera de alto rendimiento


Equipos de bajo rendimiento: Son equiposporttiles para extraer testigos, que se utilizanpreferentemente en estructuras, dada su granversatilidad, pues son lo suficientemente pequeos ylivianos para moverlos e instalarlos con relativafacilidad en el lugar requerido; pueden ser accionadospor un motor a explosin o un motor elctrico.

Equipos extraccin de testigos

Mtodo Hi - Lo

8.502.4: Mtodo para determinar las irregularidadessuperficiales de los pavimentos mediante Hi Lo.

El mtodo describe el procedimiento para determinarlas irregularidades superficiales de los pavimentosmediante un detector Hi LO. Asimismo especifica lascaractersticas a que debe ajustarse el equipo paramedir, su calibracin, operacin y mantenimiento.

Equipo Hi - Lo

El detector Hi Lo es una regla rodante, conformadapor una viga metlica indeformable que se apoya sobretres ruedas. Al trasladar el instrumento, la ruedadispuesta al centro de la viga y que es la ruedadetectora, experimenta desplazamientos verticalesdebido a las irregularidades (altos y bajos) de lasuperficie; estas variaciones son amplificadas sobre uncuadrante montado en el centro del equipo, queincluye una escala graduada al milmetro y un rango de+ 10 mm. Las magnitudes de las irregularidades delpavimento pueden leerse directamente en dichaescala.

Equipo Hi - Lo

Viga metlica

Ruedas de apoyo

Rueda detectora

Sistema transductor

Mtodo para medir deflexiones

8.502.5: Mtodo para medir deflexiones mediante elDeflectmetro de Impacto (FWD).

Este mtodo abarca en general los temas relacionadoscon las mediciones de deflexin en superficiespavimentadas o sin pavimentar con el Deflectmetrode Impacto. Describe y da recomendaciones generalespara la evaluacin de la respuesta en deflexionesverticales, que es posible medir en la superficie de laestructura por auscultar, cuando se le aplica en formacontrolada una carga de impacto.


Campo de aplicacin: Es aplicable para medirdeflexiones en superficies con pavimentos flexibles,pavimentos de hormign, pavimentos compuestos(recapados), capas granulares y suelos de fundacin.Provee lineamientos generales para diferentes nivelesde evaluacin: reconocimiento general de la estructurade un pavimento, reconocimiento rutinario utilizadopara los diseos de proyectos de construccin,refuerzo, rehabilitacin, anlisis especficos de laestructura de un pavimento y controles de tiporeceptivo.

Mtodo para medir deflexiones Objetivo: Sirve para determinar las deflexiones

superficiales por medio de la aplicacin de una cargade impacto en la superficie del pavimento o estructura.Las deflexiones resultantes son medidas en el centro ya distintas distancias del lugar de aplicacin de lacarga. Las deflexiones pueden ser directamentecorrelacionadas con el comportamiento del pavimentoin situ, o utilizadas para estimar las propiedades de losmateriales de las capas que conforman la estructuradel pavimento.


Estos ensayes se realizan para obtener informacin quepermita evaluar la capacidad de soporte del suelo defundacin o subrasante, estimar la capacidad estructural ylas propiedades de los materiales de cada capa en formaindividual, estimar la transferencia de carga en juntas ygrietas de pavimentos de hormign o pavimentoscompuestos (recapados), determinar en forma estadsticasecciones de pavimento con diferente comportamiento,para el control de diferentes etapas de la construccin deuna estructura de pavimento (coronamiento de terrapln,subrasante, subbase, base, capas de rodadura, etc.), para ladeteccin de vacos bajo las losas de hormign y para finesreceptivos.

Equipo Deflectmetro de Impacto

Deflectmetro de Impacto (FWD)

Retroanlisis

Determinacin de:Modulo Resiliente delsuelo de fundacin,Numero Estructural,Vida Remanente,traspaso de cargaentre losas, Existenciade Vacos

Mtodo para determinar la rugosidad

8.502.8: El mtodo describe el procedimiento paradeterminar la rugosidad superficial (irregularidadesdela superficie) de pavimentos asflticos, de hormign,tratamientos superficiales y eventualmente. De otrostipos de capas de rodadura, expresada mediante elindicador IRI (International Roughness Index).

Terminologa:Rugosidad. Alteraciones del perfil longitudinal delcamino que provocan vibraciones en los vehculos quelo recorren.

Mtodo para determinar la rugosidad

Singularidad. Cualquier alteracin del perfillongitudinal del camino que no provenga de fallasconstructivas y que incremente el valor del IRI en eltramo que se encuentra. Entre ellas se pueden citarpuentes, badenes, tapas de alcantarillas, cuas, crucesde calles y otras, que por diseo geomtrico alteren elperfil del camino.

Sector Homogneo: Superficie de rodadura deestructuracin uniforme a lo largo del camino.

Equipos para medir la rugosidad

Existen dos categoras de equipos para medir las irregularidadesdel perfil longitudinal con el mximo nivel de precisin, que sediferencian slo por la velocidad con que miden (rendimiento) yno por la precisin con que lo hacen. Los ms conocidos son:

Equipos de alto rendimiento:Perfilmetro ptico (Generacin anterior)Perfilmetro Laser

Equipos de bajo rendimiento:Nivel y mira (topogrficos)Perfilmetro Transversal (viga)Perfilmetro porttil (con inclinmetro)

Perfilmetro Laser Multipropsito

Origen Australiano

ARRB

3 sistemas: Laser Sistema de Video Sistema GPS

Velocidad de Operacin: entre 25 y 95 Km /hr

Sistema Laser

13 Cmaras Laser (emisor,receptor)

Determinacin de cotascada 50 mm y 7 mm.

Indicadores determinados:IRI, Ahuellamiento,Escalonamiento, Textura,Cotas relativas

Sistema de Video 4 Cmaras de alta

resolucin.

Inspeccin Visual deCaminos

Sistema GPS Sistema de Posicionamiento

Global

2 Giroscopios. Antena, (Estacin Base)

Indicadores determinados: Trazado, Peraltes, Radios de Curvaturas, Bombeos, Pendientes

Mtodo para la determinacin del coeficiente de friccin transversal

8.502.17: Este mtodo contiene el procedimiento aemplear para ejecutar y procesar mediciones deresistencia al deslizamiento en pavimentos medianteel uso del equipo SCRIM (Sideway Force CoefficientRoutine Investigation Machine).

Equipo SCRIM: equipo autocontenido, que incluye unarueda oblicua, que permite la medicin continua de laresistencia al deslizamiento en condicin depavimento hmedo.

SCRIM Sideway

CoefficientRoutine Investigation Machine (Medidor de Coefiente de Roce Transversal)

Origen Ingles

WDM, Bristol

SCRIM

Rueda Oblicua, 20respecto de la Direccion dedesplazamiento

Estanque de agua de 5000Lts.

Autonoma: 60 Km

Velocidad de Operacin50 Km/hr

Tcnicas de Mejoramiento Camino Lo Oroxco Quilpue V Regin Sector Curva Ranurado Km 14.4 al 14.6 Texturado Km 14.6 al 14.9

Ranurado

Texturado

Tcnicas de Mejoramiento

Maquina ejecutora de los trabajos

Tambor con discos diamantados

Tcnicas de Mejoramiento

Anlisis Preliminar de Datos Friccin

Textura

Ranurado Texturado

Rojo: Despus de Aplicadas las TcnicasAzul: Antes de Aplicadas las Tcnicas

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

13.60 13.80 14.00 14.20 14.40 14.60 14.80 15.00

Km

Fric

cin

Ranurado Texturado

Rojo: Despus de Aplicadas las TcnicasAzul: Antes de Aplicadas las Tcnicas

0.00

0.40

0.80

1.20

1.60

14.10 14.20 14.30 14.40 14.50 14.60 14.70 14.80 14.90 15.00 15.10 15.20

Km

Text

ura

(mm

)

Escalonamiento en losas

Cepillado de pavimento de hormign

Permite eliminar escalonamientos producidos por el alabeode las losas de hormign.

Cuadro Resumen

ndice Equipos de Auscultacin

Ahuellamiento Perfilmetro Laser

Escalonamiento Perfilmetro Laser

Macrotextura Perfilmetro Laser

Coef. resistencia al deslizamiento Pndulo Britnico

Coeficiente de friccin transversal SCRIM

Irregularidad Superficial Hi - Lo

Rugosidad (IRI) Perfilmetro Laser

Cuadro Resumen

Parmetros a medir Equipo

Densidades in situ Densmetro Nuclear

Espesores y Densidades en testigos Testiguera alto rendimiento

Deflexiones Deflectmetro de Impacto

Auscultaciones

Fin sesin 25/71

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