Cuestionario 3er Parcial

1.- Describe en que consiste la teora de Burmister. En 1945 Donald M. Burmister propuso una teora que se poda aplicar a estructuras de pavimentos, basada en la de Boussinesq pero que tenia en cuenta estratos y las propiedades mecnicas de los materiales que conforman la masa de suelo, para calcular el estado de esfuerzos de sta a cualquier profundidad. Este modelo de Burmister puede ser usado para determinar los esfuerzos, deformaciones y deflexiones en la subrasante si la relacin de mdulos del pavimento y la subrasante es cercana a la unidad, si no es as, la modelacin es ms compleja.

2.- Mediante un croquis describe como se da la distribucin de esfuerzos en pavimento.

3.- Cules son los factores ms importantes para el diseo y revisin de un pavimento?Cargas del trnsito:En este componente influyen diferentes condiciones que se deben tomar en cuenta y pueden ser:a) Magnitud de las cargas y presin de inflado.b) Repeticin de las cargas.c) Radio de influencia de la llanta (rea de contacto).d) Velocidad de proyecto.e) Configuracin de ejes y ruedas.f) Distribucin del trnsito en la seccin del camino.g) Transito promedio diario anual, % de transito en el carril de diseo, incremento anual.El clima:El principal factor que afecta un pavimento es el agua, ya sea por accin directa o por elevacin de las aguas freticas. Cuando el suelo se congela provoca una disminucin en el esfuerzo cortante de los suelos y en ocasiones cierta expansin, los cambios de temperatura y sus variaciones afectan los diseos sobre todo en losas de concreto, pues inducen esfuerzos muy importantes en tales estructuras. En pavimentos flexibles el reblandecimiento del asfalto con el calor y una dureza extrema del asfalto en tiempos de fro provocan cambios muy drsticos que se deben tomar en cuenta al momento de disear.Caractersticas de los materiales:Se debe efectuar una seleccin adecuada y cumplir con las normas marcadas, realizando las pruebas correspondientes para verificar y llevar un control adecuado.El proceso constructivo, el mantenimiento y el periodo de diseo son factores que se deben tomar en cuenta para tener un diseo lo ms adecuado posible.De acuerdo con lo observado se debe comprender que el diseo es complejo, siendo poco probable que cualquier mtodo muy simple, pueda proporcionarnos un diseo adecuado.El proyectista deber prever que el pavimento soportara un gran nmero de aplicaciones de carga, de magnitud variable y movimientos de rotacin y de friccin provocados por el transito que circulara por ese camino.Los mtodos de diseo desarrollados hasta la fecha, estn lejanos de ser satisfactorios, se puede decir que no existe uno al que no se le realicen objeciones del tipo terico, esta es la causa por lo que las especificaciones respecto a la calidad de los materiales del pavimento resultan rigurosas, se supone que si tenemos un proceso constructivo correcto. Se puede garantizar un buen comportamiento del pavimento.En general los mtodos de diseo actualmente en uso son de tres tipos:a) Mtodos con base terica como el desarrollado por la armada de los EE.UU.b) Mtodos semi empricos: que aplican resultados de una teora y de cierta prueba de laboratorio especifica, mtodos como el MC. Leod, Hveem y del valor relativo de soporte (V. R. S.) pertenecen a este tipo.c) Mtodos empricos: apoyados en la observacin y la experiencia como el de la agencia federal de aviacin (FAA.).4.-Qu es un eje equivalente?Es el numero de pasadas de ejes transformados en un numero de ejes tipo, que de a acuerdo a directivas AASHTO es un eje simple de 18 Kips, 8.2 Tn u 80 Kn.5.- De los vehculos que circulan sobre las carreteras del pas cul es el ms grande permitido por la SCT?NOMENCLATURA: T3-S2-R4NUMERO DE EJES: 9NUMERO DE LLANTAS: 34

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6.- En qu consiste el mtodo de iguales deformaciones?El transito que circula por un pavimento es sumamente variado en lo que se refiere al tipo de vehculos, ningn mtodo de diseo toma en cuenta tanta complejidad de un modo absoluto, se hecho el diseo se realiza por el efecto de una carga trasmitida por una sola rueda. Para esto lo primero es seleccionar un vehculo representativo del trnsito que circula por el camino, este es generalmente el ms frecuente o el ms pesado, se requiere establecer una equivalencia entre el arreglo de llantas de dicho transporte y una suela rueda ideal que lo substituya racionalmente en lo que se refiere a efectos sobre el pavimento a esto se le conoce como rueda de diseo. Para llegar a dicha rueda se ha seguido dos criterios, buscar la rueda simple que nos produzca a una cierta profundidad los mismos efectos que el sistema dual o de un mayor nmero de ruedas del vehculo real o bien que produzca las mismas deflexiones que el sistema, siendo quiz este ultimo el mas empleado. De acuerdo con la Teora de Boussinesq se puede establecer un criterio de equivalencia, ya que segn esta el esfuerzo en cualquier punto bajo una carga circular uniformemente repartida depende de tres variables que son: la profundidad (Z) el radio de contacto ( ) y la presin de inflado de la llanta (p). Para diferentes cargas P los efectos de diferentes llantas de misma presin de inflado dependen de la relacin Z/ , para puntos con la misma relacin anterior los esfuerzos son iguales independientemente de las cargas, siempre que la presin de inflado sea la misma. a a

7.- Menciona por lo menos 3 metodos de diseo de pavimentos flexibles.DISEO DE PAVIMENTO FLEXIBLE POR EL MTODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTO DE LOS E.U.A.El procedimiento propuesto por el instituto norteamericano del asfalto con metodologa de diseo de los pavimentos flexibles, se refiere bsicamente a carreteras, y consiste en determinar el espesor de la estructura del pavimento, de acuerdo con los siguientes datos:1. Volumen de transito a prever (NTD) 2. Parmetro que representa la resistencia y deformabilidad del material de apoyo o terracera (VRS y/o valor portante K) 3. Calidad general de los materiales disponibles 4. Procedimientos previstos para la construccinMTODO AASHTO PARA PAVIMENTOS FLEXIBLESDicho mtodo se basa en ecuaciones de regresin desarrolladas a partir de resultados de tramos de prueba, buscando el numero estructural (SN) necesario para que el pavimento pueda soportar las cargas consideradas.MTODO DISPAV-5El DisPav es un programa de tipo interactivo que permite calcular tanto carreteras de altas especificaciones, como carreteras normales, su fundamento es terico-experimental y para su aplicacin se emplean conceptos y mtodos de clculo mecanicistas.

8.- En qu consiste el diseo de mezclas asflticas?Las mezclas asflticas se emplean en la construccin de firmes, ya sea en capas de rodadura o en capas inferiores y su funcin es proporcionar una superficie de rodamiento cmoda, segura y econmica a los usuarios de las vas de comunicacin, facilitando la circulacin de los vehculos, aparte de transmitir suficientemente las cargas debidas al trfico a la explanada para que sean soportadas por sta. Se tienen que considerar dos aspectos fundamentales en el diseo y proyecto de un firme: 1. La Funcin Resistente, que determina los materiales y los espesores de las capas que habremos de emplear en su construccin. 2. La Finalidad, que determina las condiciones de textura y acabado que se deben exigir a las capas superiores del firme, para que resulten seguras y confortables. A estas capas superiores de le denomina pavimento.

9.-Mensiona 3 mtodos de diseo de mezclas asflticas METODO MARSHALLEl concepto del mtodo Marshall para diseo de mezclas de pavimentacin fue formulado por Bruce Marshall, ingeniero de asfaltos del Departamento de Autopistas del estado de Mississippi. El cuerpo de ingenieros de Estados Unidos, a travs de una extensiva investigacin y estudios de correlacin, mejor y adicion ciertos aspectos al procedimiento de prueba Marshall y desarrollo un criterio de diseo de mezclas. El mtodo original de Marshall, slo es aplicable a mezclas asflticas en caliente para pavimentacin que contengan agregados con un tamao mximo de 25 mm (1) o menor. El mtodo modificado se desarroll para tamaos mximo arriba de 38 mm (1.5). Est pensado para diseo en laboratorio y control de campo de mezclas asflticas en caliente con graduacin densa. Debido a que la prueba de estabilidad es de naturaleza emprica, la importancia de los resultados en trminos de estimar el comportamiento en campo se pierde cuando se realizan modificaciones a los procedimientos estndar. El mtodo Marshall utiliza especmenes de prueba estndar de una altura de 64 mm (2 ) y 102 mm (4) de dimetro. Se preparan mediante un procedimiento especfico para calentar, mezclar y compactar mezclas de asfalto-agregado. (ASTM D1559). Los dos aspectos principales del mtodo de diseo son, la densidad-anlisis de vacos y la prueba de estabilidad y flujo de los especimenes compactados. La estabilidad del espcimen de prueba es la mxima resistencia en N (lb) que un espcimen estndar desarrollar a 60 C cuando es ensayado. El valor de flujo es el movimiento total o deformacin, en unidades de 0.25 mm (1/100) que ocurre en el espcimen entre estar sin carga y el punto mximo de carga durante la prueba de estabilidad.

METODO PROPUESTO DE ILLINOIS PARA EL DISEO DE MEZCLAS EN FRIO EMULSION-AGREGADO Este es un mtodo de diseo para mezclas en fro basado en una investigacin desarrollada por la Universidad de Illinois usando el mtodo de diseo de mezclas Marshall modificado y el ensayo de durabilidad hmeda. Por ser este mtodo recomendado para mezclas en va o mezclas en planta preparadas a temperatura ambiente se ha visto la necesidad de modificarlo, adecuarlo al diseo de mezclas con emulsiones tibias, siendo este un aporte de esta tesis. El objetivo de este mtodo es proveer la cantidad adecuada de asfalto residual que econmicamente estabilice el material granular con el fin de dar la resistencia o estabilidad requerida para soportar las aplicaciones de carga sin una deformacin permanente excesiva o rotura por fatiga, por otro lado volver a la mezcla suficientemente inerte a los efectos de cambio de humedad. METODO DE DISEO SUPERPAVEEn 1987, el Strategic Highway Research Program (SHRP) fue establecido por el Congreso de los Estados Unidos, con un presupuesto de 150 millones de dlares en programas de investigacin, a fin de mejorar el desempeo y duracin de las carreteras, volvindolas ms seguras tanto para automovilistas como para los trabajadores de las mismas. Iniciando el desarrollo de un nuevo sistema para especificar materiales asflticos, el producto final del programa es un nuevo sistema llamado Superpave (Superior Performing Asphalt Pavement). Representa una tecnologa de tal manera provista que pueda especificar cemento asfltico y agregado mineral, desarrollar diseos de mezclas asflticas; analizar y establecer predicciones del desempeo del pavimento. Este mtodo evala los componentes de la mezcla asfltica en forma individual (agregado mineral y asfaltos) y su interaccin cuando estn mezclados.

10- Menciona al menos 5 pruebas de laboratorio que tienen como objetivo conocer las caractersticas de fluidez, etc. De los cementos asfalticos Punto de Reblandecimiento o de Fusin Objetivo: Determinar la temperatura a la cual fluye un asfalto hasta cierto grado. Esta prueba permite estimar la consistencia de los cementos asflticos. Definicin: El punto de reblandecimiento es la temperatura en la cual el asfalto cambia repentinamente de slido a liquido; esto para ayudar a que el asfalto fluya mas fcilmente. Punto de Encendido o de Ignicin Objetivo: Determinar la temperatura mnima a la cual se producen flamas instantneas al someter al cemento asfltico a un calentamiento gradual. Definicin: Representa la temperatura critica arriba de la cual deber tomarse precauciones para eliminar los peligros de incendio durante el calentamiento y manipulacin del mismo. Penetracin Objetivo: Determinar el grado de dureza del residuo de la destilacin de los asfaltos a la dureza del cemento asfltico original. Viscosidad Objetivo: Determinar el grado de fluidez de un asfalto a las temperaturas que se especifican. Ductilidad Objetivo: Determinar si el cemento asfltico o el residuo de la destilacin tienen la ductilidad que marcan las especificaciones. Definicin: Es la distancia a que puede estirarse, sin romperse, una muestra patrn de asfalto a la temperatura de 25 Co , una ductibilidad alta es deseable en caminos para que no se agriete la carpeta al presentarse algn desplazamiento.

12.- Qu es el open grade?Es un tipo de mezclas asflticas las cuales se caracterizan por tener un porcentaje mayor de aire en su composicin. Este tipo de mezclas las podemos utilizar principalmente para tener permeabilidad de agua. En algunos lados les nombran mezclas drenantes, asfaltos porosos.

13.- Cules son las condiciones que se deben tomar en cuenta para el anlisis de las cargas de transito?Este anlisis primero que nada busca caracterizar las cargas heterogneas que los vehculos comerciales aplican sobre los pavimentos de calles y carreteras. Toma en cuenta en clima, caractersticas de los materiales, velocidad de proyecto, configuracin de ejes y ruedas, distribucin del trnsito en la seccin del camino, ejes equivalentes. 14.- Qu es el mdulo de resiliencia?Este mdulo se da durante pruebas de carga repetida se observa que despus de un cierto nmero de ciclos de carga, el mdulo llega a ser aproximadamente constante y la respuesta del suelo puede asumirse como elstica. Al mdulo que permanece constante se le llama mdulo de resiliencia. Este concepto aplica tanto para suelos finos como para materiales granulares. As entonces, el concepto de mdulo de resiliencia est ligado invariablemente a un proceso de carga repetida

15.- A qu se le llama mdulo de ruptura del concreto?El mdulo de ruptura se mide mediante ensayos de vigas de concreto aplicndoles cargas en los tercios de su claro de apoyo. Esta prueba est normalizada por la ASTM C78. Existe una prueba similar con la aplicacin de la carga al centro del claro que genera resultados diferentes de resistencia a la tensin (aproximadamente 15% a 20% mayores) pero que no son los que considera AASHTO para el diseo.Especificacin del Mdulo de Ruptura RecomendadoLos valores recomendados para el Mdulo de Ruptura varan desde los 41 kg/cm2 (583 psi) hasta los 50 kg/cm2 (711 psi) a 28 das dependiendo del uso que vayan a tener.En seguida se muestran valores recomendados, sin embargo el diseador deber elegir de acuerdo a un buen criterio.

16.- De acuerdo al IMT. Cul es el objetivo de la prueba de ductilidad para cementos y residuos asfalticos?Esta prueba permite determinar la capacidad para deformarse sin romperse, de los cementos asflticos, del residuo de Ia prueba de pelcula delgada y de los residuos asflticos obtenidos por Destilacin de emulsiones. La prueba consiste en medir Ia mxima distancia a Ia cual una briqueta de dichos materiales, de geometra y bajo condiciones de temperatura y velocidad de deformacin especficas, puede ser estirada sin romperse.

17.- Investigue y describa el procedimiento de la prueba de la pelcula delgada para cementos asfalticos.

Equipo y materiales

HORNO ELCTRICO CHAROLAS TERMMETRO BALANZA PLACAS DE ASBESTO-CEMENTO EQUIPO Y MATERIAL PARA LA PRUEBA DE VISCOSIDAD DINMICA EQUIPO Y MATERIAL PARA LA PRUEBA DE PENETRACIN EQUIPO Y MATERIAL PARA LA PRUEBA DE PUNTO DE REBLANDECIMIENTO EQUIPO Y MATERIAL PARA LA PRUEBA DE DUCTILIDAD EQUIPO Y MATERIAL PARA LA PRUEBA DE MODULO REOLGICO DE CORTE DINMICO Y OBTENCIN DEL NGULO FASE EQUIPO Y MATERIAL PARA LA PRUEBA DE RECUPERACIN ELSTICA EN DUCTLMETRO

Preparacin de la muestra

De Ia muestra se toma una porcin ligeramente mayor de 150 g y se le aplica el calor indispensable para fluidificarla. agitndola continuamente para homogeneizar su temperatura y evitar sobrecalentamientos locales, cuidando que Ia temperatura alcanzada no sea mayor de130C y que no se formen burbujas de aire. En tres charolas previamente taradas, se vierten50 0.5 g de Ia muestra.

En caso de que no se cuente previamente con el valor de Ia penetracin en el asfalto original(P,), se preparar Ia muestra de prueba correspondiente y se obtendr dicho valor segn seindica en el Manual MMMP405006, Penetracin en Cementos y Residuos Asflticos.

Procedimiento de la prueba

1.- Se dejan enfriar Ias muestras colocadas en Ias charolas hasta Ia temperatura ambiente, posteriormente se obtienen sus masas por separado con aproximacin de 1 mg, anotado cadauna de estas masas como Wf1, Wf2, Wf3, respectivamente.

2.- Se nivela el homo con objeto de que Ia plataforma gire en un plano sensiblemente horizontal. EI termmetro se sujeta paralelamente al eje vertical de Ia plataforma, colocndolo a Ia mitad del radio de Ia misma y cuidando que el bulbo quede 6 mm arriba de Ia plataforma aproximadamente.

3.- En el momento en que el homo alcance Ia temperatura de 163C, se colocan sobre Ia plataforma Ias charolas que contienen Ias muestras de prueba. se cierra el homo y se hace girar dicha plataforma a una velocidad 5 a 6 rpm. La temperatura dentro del horno se mantiene a 163 1C durante un periodo de 5 h, contadas a partir de que Ia temperatura. que debe haber descendido al introducir Ias charolas, alcance nuevamente 163C. En ningn caso el tiempo total que permanezcan Ias muestras de prueba en el homo ser mayor de 5.25 h.

4.- AI finalizar el periodo de calentamiento, se sacan Ias muestras del homo, se enfran hasta alcanzar Ia temperatura ambiente, se obtienen sus masas por separado con aproximacin de 1 mg y se registra cada una de estas masas como W1, W2,... Wfn, respectivamente.

5.- Se prepara el residuo para efectuar Ias pruebas restantes, ya sean para cemento asfltico normal o modificado, colocando Ias charolas sobre Ias placas de asbesto-cemento; despus se acomoda el conjunto sobre Ia plataforma circular, se introduce en el homo, que estar a una temperatura de 163C y se hace girar Ia plataforma a una velocidad de 5 a 6 rpm durante 15 min. Hecho esto, se sacan Ias charolas del horno y se vierte su contenido en una sola de ellas con ayuda de una esptula, agitndolo para homogeneizarlo.

6.- Una vez homogeneizado el residuo, se vierte en los moldes apropiados para luego realizar Iaspruebas aplicables dependiendo del tipo de cemento asfltico.

18.- Cmo funcionan los asfaltos de grado PG?

Ei grado de desempeo o Grado PG es el rango de temperaturas, mxima a mnima, entre Ias que un cemento asfltico se desempea satisfactoriamente. El Grado PG permite seleccionar el cemento asfltico ms adecuado para una determinada obra, en funcin del clima dominante y de Ia magnitud del trnsito a que estar sujeta durante su vida til.

Un cemento asfltico clasificado como PG 64-22 tendr un desempeo satisfactorio cuando trabaje a temperaturas tan altas como sesenta y cuatro (64) grados Celsius y tan bajas corno menos veintids (-22) grados Celsius. Las temperaturas mximas y mnimas se extienden tanto como sea necesario con incrementos estandarizados de seis (6) grados. Sin embargo, generalmente Ias temperaturas mximas se consideran de sesenta y cuatro (64) a ochenta y ocho (88) grados Celsius y ias mnimas, de menos cuarenta (-40) a menos veintids (-22) grados Celsius.

19.- Qu se entiende por vida til de diseo, tasa de crecimiento y porcentaje de diseo?

Tasa de crecimiento: Valor numrico que representa la variacin de algn fenmeno, durante el tiempo

Vida til de diseo: Se define como el tiempo elegido al iniciar el diseo, para el cual se determinan las caractersticas del pavimento, evaluando su comportamiento para distintas alternativas a largo plazo, con el fin de satisfacer las exigencias del servicio durante el periodo de diseo elegido, a un costo razonable.

20.- Cules son los factores de proyecto que se emplean para el diseo de una areo pista? La magnitud y el carcter de las cargas de las aeronaves que tenga que soportar El volumen de transito La concentracin del trnsito en ciertas reas La calidad de los materiales empleados en la construccin

21.- Cules son las diferencias al momento de disear una pista y una carretera?Canalizacin del transito En los aeropuertos, las cargas se canalizan todas en el centro de la pista En las carreteras, los actuales reglamentos de transito se estipula que los camiones cargados circulen por la orilla derecha del pavimento.Intensidad de las cargas En carreteras, los camiones ms pesados que transitan son del orden de 30 a 50 toneladas y son vehculos semi triler. Para los aeropuertos las cargas son ms grandes aunque menos frecuentes Presin de inflado de las llantas En carreteras la presin de inflado varia de 1.69 kg/cm2 a 5.62 kg/cm2 En aeropuertos estas presiones son del orden de 14.06 kg/cm2 hasta 28.12 kg/cm2 Frecuencia del transito La frecuencia del trnsito en carreteras se toma en base al TPDA para el que se vaya a disear el pavimento En un aeropuerto es muy diferente, por medidas de control de trfico areo.