GUA DE PAVIMENTO.

UNIDAD IV MANTENIMIENTO, FALLAS Y EVALUACIN

SUPERFICIAL DEL PAVIMENTO ING. ZENN S. BECERRIT DAZ

OCTUBRE 2002

TEMA I:

MANTENIMIENTO:

Es toda accin orientada a preservar o aumentar la vida til de los

bienes que actan como medios de produccin a los fines de asegurar la

disponibilidad de los mismos. Desde el punto de vista de la ingeniera, se

introduce el concepto de la optimizacin del rendimiento esperado de ese

bien despus de hacrsele mantenimiento incurriendo en los mismos gastos

posibles.

Tipos de Mantenimiento:

- Mantenimiento Predictivo

- Mantenimiento Preventivo

- Mantenimiento Correctivo

- Mantenimiento ptimo

- Reparacin

- Reconstruccin.

Mantenimiento Predictivo:

Es la actividad que se desarrolla para detectar anomalas en un

equipo en funcionamiento, mediante la interpretacin de datos previamente

obtenidos (diagnstico previo) con instrumentos colocados en diferentes

partes del equipo o por tomas de muestras. El objetivo principal es evitar

daos mayores generalmente en equipos rotatorios y reciprocantes.

Mantenimiento Preventivo:

Es aquella accin permanente destinadas a evitar el deterioro

prematuro de un bien, por ello se corrigen las fallas incipientes al menor

costo, los trabajos deben ser ejecutados previa solicitud del servicio de

mantenimiento, siguiendo las siguientes etapas: solicitud del servicio de

mantenimiento, planificacin autorizada, programacin, ejecucin y

evaluacin.

Mantenimiento Correctivo:

Es aquel que se efecta en forma planificada y programada para

establecer un bien a sus condiciones normales de servicio y operacin, en la

oportunidad posterior a la ocurrencia de la falla.

Mantenimiento ptimo:

Es la metodologa usada para obtener mejoras en el rendimiento de

cualquier organizacin; es decir, es la sumatoria de diferentes principios

que se deben cumplir para obtener los costos totales de operacin y

servicio, operando en buenas condiciones durante un porcentaje de tiempo

ptimo.

Reparacin:

Accin o conjunto de acciones eventuales, destinados a restituir las

condiciones normales de operacin, servicio o funcionamiento de un bien,

por medio de la correccin de la falla que caus el mal funcionamiento.

Reconstruccin:

Conjunto de acciones destinadas a restituir un bien a sus

condiciones originales de funcionamiento en un perodo presupuestario o

varios, cuyas derogaciones sean mayores del 50% de su valor de referencia.

PLAN DE TRABAJO DE MANTENIMIENTO:

Consiste en asociar bienes o grupos de bienes de caractersticas

comunes, con actividades de mantenimiento similares, a fin de facilitar la

determinacin de las prevenciones presupuestarias que esas actividades

requieran para su realizacin.

GESTION DE MANTENIMIENTO:

Se entiende por gestin de mantenimiento, la planificacin,

programacin, ejecucin y control de las actividades de conservacin y

mantenimiento.

MANTENIMIENTO VIAL:

El trmino conservacin de carreteras implica la seccin o

realizacin de una serie de actividades de manera de preservar y mantener

las calzadas, obras de arte, desages, vegetacin; seales y marcados del

pavimento, tan cerca como sea posible de sus condiciones originales, como

fueron provistas inicialmente o subsiguientemente mejoradas. Incluye

adems el mantener en servicios todas las facilidades de la carretera para

ofrecer al pblico un medio de transportacin terrestre, rpido, cmodo,

econmico y seguro.

OBJETO DEL MANTENIMIENTO VIAL:

La finalidad que persiguen todas aquellas instituciones, que estn

relacionadas con el mantenimiento vial, es la de conservar en buenas

condiciones una determinada obra vial, ya construida, para que su utilidad

permanezca constante durante el tiempo posible y para evitar que se corte

el flujo vehicular o se presenten problemas de intransitabilidad en una

determinada va.

TIPOS DE MANTENIMIENTO VIAL:

MANTENIMIENTO MENOR:

Rutinario Preventivo:

En este tipo de mantenimiento se detectan y reparar oportunamente

los pequeos defectos, con el propsito de corregir a tiempo las

condiciones desfavorables y as evitar o disminuir las fallas que pudieran

causar daos mayores a la va. Se realizan todas aquellas actividades

ordinarias, fundamentalmente las manuales, tales como: limpieza de

cunetas, torrenteras, bajantes, alcantarillas, desmontes de laterales de

curvas y rectas, en acceso a cabezales defensas de obras de arte y seales

de trnsito, bacheo menor, pinturas de obras de arte, remocin manual de

escombros y pequeos derrumbes de rboles cados y, en general, de

cualquier objeto que pueda interferir la normal circulacin del trnsito

vehicular.

Correctivo menor:

Bajo esta denominacin se incluye la correccin de problemas

locales tales como: fallas de alcantarillas que ocasionan hundimiento y/o

socavacin del pavimento, desprendimiento de cabezales, defensas de

puentes y alcantarillas y la correccin de los defectos menores como son

fallas de bordes, bacheo intensivo localizado y carpeteo menor,

estabilizacin de taludes y perfilado de poca magnitud, sellados de

pavimentos.

El mantenimiento correctivo debe efectuarse continuamente sobre

el pavimento y debe comenzar tan pronto como este muestre sus primeros

sntomas de falla; a medida que el deterioro aumente el mantenimiento

correctivo debe incrementarse, y es por ello que las labores de estos

mantenimientos requieren buenos mtodos de trabajo y de personal

capacitado para hacer inspecciones detalladas del pavimento.

Correctivo especial:

Definen este tipo de mantenimiento aquellas correcciones de fallas

que requieren estudios, ensayos y especificaciones particulares. Es

necesaria la indicacin del sitio (progresiva), la clase de problemas

(posibles derrumbes, hundimiento de la plataforma vial o deslizamientos de

taludes, cadas de puentes, etc.) para tipificar el problema encontrndose las

alternativas y los proyectos de soluciones.

La calidad de esta clase de mantenimiento tiene ms importancia

que la magnitud y costo de la obra a ejecutarse, pues su caracterstica de

especial determina un tratamiento ms preciso y tcnico por parte del

personal de la ingeniera, para lograr la solucin definitiva de la falla.

MANTENIMIENTO MAYOR:

Mayor Efectivo:

Comprende aquellas acciones que se ejecutan antes de que la

estructura alcance un elevado grado de deterioro y an retiene buena parte

de su resistencia inicial. Estas acciones tomadas en el momento preciso son

muy efectivas y producen grandes beneficios a relativo bajo costo.

Mayor Correctivo:

Son acciones tomadas para corregir problemas o fallas no

localizadas del pavimento. Se aplica cuando el pavimento ha fallado y se

requiere para corregir fallas estructurales, funcionales o ambas

simultneamente. Estas acciones debido al alto grado de deterioro que ha

alcanzado el pavimento, son normalmente complicadas y costosas. Las

acciones que se incluyen en mantenimiento mayor son: tratamientos

superficiales, reciclaje superficial, repavimentacin, capas de friccin,

reciclaje estructural y reconstruccin.

REHABILITACIN:

Este trmino incluye acciones tomadas para reparar, restaurar, rehabilitar y reconstruir pavimentos. Todas las actividades estn destinadas a alargar la vida til del pavimento.

-Mejorar capacidad estructural

-Mejorar calidad de rodaje

-Mejorar resistencia a la friccin (seguridad)

-Mejorar apariencia

-Sellar e impermeabilizar la superficie

-Combinacin de stas.

PASOS PARA SELECCIONAR ESTRATEGIAS DE M&R:

La seleccin de estrategias adecuadas para el mantenimiento y

rehabilitacin (M & R) de pavimentos es considerada un arte ms que una

ciencia. Debido a las numerosas variables que deben tomarse en cuenta,

algunas no bien definidas an; el problema y su solucin son de gran

complejidad. Dentro de los aspectos a considerar estn:

- Tipos y severidad de la (s) falla (s) del pavimento

- Posible causa del deterioro

- Comportamiento general del pavimento

- Tipo de estructura y subrasante

- Importancia de la va

- Caractersticas del trfico

- Forma de control del trfico

- Tcnicas disponibles y su aplicabilidad

- Recursos disponibles

- Condiciones ambientales

- Nivel requerido o deseado de mejoramiento

- Mantenimiento previamente aplicado y sus efectos

- Polticas y metas de la oficina responsable.

PROCESO DE SELECCIN DE ESTRATEGIAS DE

REHABILITACION Y MANTENIMIENTO.

FASE I:

Definicin del Problema: Consiste en (a) Recoleccin de

informacin, (b) Evaluacin de la informacin y (c) La identificacin de las

limitaciones.

FASE II:

Seleccin de posibles soluciones: estas soluciones son analizadas

en funcin de las limitaciones a fin de: (a) Determinar cules son realmente

aplicables o factibles y (b) Desarrollar diseos preliminares.

FASE III:

Seleccin de la solucin preferida: en base a los siguientes pasos:

(a) Anlisis de costos, (b) Consideraciones no econmicas, (c) Alternativa

preferida y (d) Diseo detallado.

ESTRATEGIAS DE M & R:

1. NO HACER NADA / NO SE REQUIERE ACCIN.

Estas alternativas corresponden a la decisin de no aplicar accin

alguna en caso de que el pavimento presente fallas sin haber alcanzado el

nivel mnimo de condicin (nivel de falla) preestablecido por la agencia, en

funcin del tipo de va. En este caso se supone que la aplicacin de

acciones correctivas de M&R es recomendable pero pudieran ser diferidas.

2.-REPARACIONES LOCALIZADAS.

Estas acciones producen incremento estructural en funcin del rea

tratada, con excepcin de la texturizacin, la cual se estima no produce

modificacin estructural. El sellado de grietas incluye el efectuado con

lquidos asflticos o con mezcla.

-I. Sellos de grietas

-II. Bacheo

-III. Tratamiento superficial

-IV. Texturizacin / fresado

-V. Nivelacin localizada

3.- TRATAMIENTOS SUPERFICIALES.

Estas acciones producen modestos aportes estructurales, con

excepcin de la texturizacin y el riego con agregado caliente (tcnica

aplicada para tratar problemas de exudacin, las cuales se consideran no

producen modificaciones estructurales tangibles.

-I. Sello negro

-II. Sello con agregado

-III. Slurry seal

-IV. Texturizacin

-V. Riego con agregado caliente

4.- REPAVIMENTACION.

Capas de refuerzo con mezclas asflticas producen un aumento

estructural relativamente fcil de cuantificar, en funcin del espesor y

calidad de la mezcla. En el caso de capas de nivelacin, estas por su

espesor variable, se consideran efectivas en aproximadamente el 70% de su

espesor promedio.

- I. Capa de nivelacin - II. Capa de friccin - III. Capa de refuerzo estructural.

5.- RECICLAJE SUPERFICIAL.

Esta accin por si sola mejora la estructura del pavimento

existente. Se considera dentro de esta accin, el reciclaje de

aproximadamente los 2 a 4 cm. superficiales, el cual consiste en calentar,

escarificar, enrasar y recompactar la superficie del pavimento. Si se agrega

una capa asfltica sta se toma en cuenta como aumento adicional a la

estructura. El fresado (remocin con rotomil) disminuye la capacidad

estructural en funcin del espesor y la condicin de la capa que es

removida.

-I. En caliente sin agregar material

-II. Agregado aditivo/ligante/agregados

-III. Agregado mezcla asfltica

-IV. Remocin por fresado

6.- RECICLAJE ESTRUCTURAL.

Estas acciones son poco empleadas y su efecto vara dependiendo

de la tcnica empleada y de la condicin del pavimento a tratar. En este

caso se considera que la capa de pavimento que vaya a ser reciclada se

encuentra deteriorada; as se asume que el espesor removido reducir la

estructura existente, y una vez colocado de nuevo incrementar la

capacidad estructural en funcin de la calidad de la mezcla.

-I. En fro

-II En caliente

7.- RECONSTRUCCION.

Esta accin es poco aplicada en forma total sobre un pavimento, y

en caso de que se ejecute se considera como un problema de diseo y no

de rehabilitacin.

GERENCIA DE INVERSIN DE PAVIMENTO (GIP):

Es el desarrollo e implementacin de una metodologa dinmica y

organizada con la finalidad de producir informacin confiable para apoyar

el proceso de toma de decisiones que conlleve a determinar las inversiones

a realizar en una red vial, con la finalidad de lograr su mximo retorno

econmico.

METODOLOGA DE LA GERENCIA DE INVERSIN DE

PAVIMENTO (GIP):

La metodologa comprende una tcnica que ha sido desarrollada

para una planificacin eficiente, diseo e implementacin de nuevos

sistemas, y para la reestructuracin de un estado de conocimiento sobre un

sistema existente o modelacin de su operacin. Es un proceso integrado

para solucionar un determinado problema.

El uso de la metodologa debe permitir la modelacin del

problema a fin de pre-evaluar las consecuencias de diferentes

alternativas.

GERENCIA DE INVERSIN DE PAVIMENTO:

Est representada por un gran nmero de actividades relacionadas

con pavimento (y carreteras). Dentro de estas actividades estn:

-. Recoleccin de informacin,

-. Planificacin,

-. Investigacin,

-. Diseo,

-. Construccin,

-. Mantenimiento,

-. Rehabilitacin y

-. Evaluacin

Todo esto con el fin de mejorar la condicin integral del sistema

vial de una ciudad, estado, pas, etc.

A continuacin, las principales actividades de un Sistema de Gerencia

de Pavimento:

Actividades de Planificacin:

Determinar deficiencias de la red.

Establecer prioridades

Programas y presupuestos.

Actividades de Diseo: Informacin sobre materiales, trfico, clima, costos, etc.

Diseo de alternativas

Anlisis, evaluacin Econmica y optimizacin.

Construccin

Mantenimiento

Evaluacin

Rehabilitacin Investigacin

Banco de

datos

PLANIFICACIN/PROGRAMACIN/PRESUPUESTO:

Reconocimiento de diferencias o mejoramiento necesario a nivel de

red, definicin de prioridades y desarrollo de programas (ptimos) de

inversin.

DISEO:

Anlisis de informacin de diseo, generacin de alternativas,

estrategias de diseo, anlisis de alternativas, optimizacin y seleccin de

la mejor alternativa.

CONSTRUCCIN:

Traslada las recomendaciones de diseo a una red fsica;

especificaciones, contratacin, programacin de obras, control de calidad,

produccin de informacin para banco de datos.

MANTENIMIENTO Y REHABILITACIN:

Programacin de actividades de mantenimiento y rehabilitacin

M & R, produccin de informacin para banco de datos.

EVALUACIN:

Medicin de caractersticas de pavimento, capacidad estructural,

rugosidad, calidad de rodaje, fallas, resistencia de friccin.

BANCO DE DATOS:

-. Recoleccin y ordenamiento de informacin.

-. Condicin del pavimento.

-. Costo de mantenimiento, construccin, rehabilitacin, usuario.

-. Trfico.

- . Produccin de inventarios.

INVESTIGACIN:

-. Evaluacin e incorporacin de nuevas tcnicas.

-. Bsqueda de soluciones a problemas detectados por el sistema.

TEMA II

FALLAS DE PAVIMENTO

Los pavimentos flexibles pueden fallar por diversas causas, siendo

las ms importantes: El trfico, tanto por el volumen, magnitud de las

cargas y distribucin de las mismas, los espesores de las capas; las

caractersticas de los materiales que constituyen el pavimento y las

condiciones ambientales.

Las reparaciones de las fallas de los pavimentos asflticos plantea la

ejecucin de trabajos muy diversos. En algunos casos, el simple sellado de

las grietas puede ser el tratamiento adecuado. En otros puede requerirse la

remocin completa del rea afectada y la instalacin de drenajes, antes de

poder caber las reparaciones adecuadas, el primer paso es determinar la

causa de la falla.

Las tcnicas de reparacin indicadas para la reparacin de las

distintas clases de fallas no son necesariamente las nicas formas correctas

de hacer el trabajo; pero son mtodos probados con los cuales se obtienen

reparaciones ntidas y duraderas.

REPARACION SUGERIDA SEGUN EL TIPO DE DEFECTO DEL PAVIMENTO:

TIPOS DE DEFECTO N

IVE

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BACHES Y HUECOS

* * *

AGRIETAMIENTOS

TRAMNSVERSALES * *

AGRIETAMIENTOS

LONGITUDINALES * *

AGRIETAMIENTOS DE

PIEL DE COCODRILO * * * * * *

GRIETAS DE REFLEXION

Y CONTRACCION * *

AHUELLAMIENTO

* * *

ONDULACIONES

* * * *

DISGREGACION O

DESPRENDIMIENTO * *

DESPLAZAMIENTO

(FALLAS DE CORTE) *

EXUDACION

* * *

AGREGADOS PULIDOS

*

DRENAJES DEFICIENTES *

FALLAS POR INSUFICIENCIA EN LAS CARPETAS O MEZCLAS

ASFLTICAS:

DESINTEGRACIN:

La desintegracin es la rotura del pavimento en fragmentos

pequeos y sueltos o, tambin, la disgregacin de las partculas del

agregado. Si este proceso no se detiene en sus comienzos, puede progresar

hasta hacer necesaria la completa reconstruccin del pavimento.

DESINTEGRACION

-BACHES:

Son cavidades de distintos tamaos, en forma de escudilla, que se

forman en el pavimento como resultado de disgregacin localizada. Los

baches son causados generalmente por debilidad del pavimento resultante

de la escasez de asfalto; superficie de asfalto demasiado delgada,

demasiado agregado fino; poco agregado fino; o drenaje deficiente.

Generalmente, los baches aparecen cuando es difcil hacer una

reparacin permanente, requirindose entonces aplicar medidas de

emergencia. Las reparaciones temporales consisten, usualmente, en la

limpieza del hueco y su relleno con una mezcla asfltica de bacheo. La

reparacin permanente se realiza abriendo un hueco hasta alcanzar el

material firme por los lados y por el fondo, y rellenndolo con un nuevo

material de base y de rodamiento.

HUECOS, BACHES O POZOS

- DESMORONAMIENTO:

El desmoronamiento es la disgregacin progresiva de las partculas

de agregado de un pavimento desde la superficie hacia abajo o desde los

bordes hacia adentro. Usualmente, el agregado fino se desprende primero y

deja algunas marcas de viruela en la superficie del pavimento. A medida

que la disgregacin continua, las partculas mayores se van rompiendo y el

pavimento pronto adquiere un aspecto spero y rugoso, tpico de una

superficie erosionada.

El desmoronamiento de los bordes puede ser causado por falta de

compactacin durante la construccin; construccin durante tiempo

hmedo o fro; agregados sucios o desintegrados; escasez de asfalto en la

mezcla; calentamiento excesivo de la mezcla asfltica; distribucin

desigual de la barra de riego del camin distribuidor; o accin del trfico

sobre una superficie sub-diseada.

En la reparacin temporal se barre de la superficie todo el polvo y

material suelto que sobre ella se encuentra, luego se aplica un sello negro,

no se requiere agregado de cubierta, se debe prohibir el trfico hasta tanto

el sello haya sufrido el proceso de rotura.

En la reparacin permanente se procede de igual manera que en la

reparacin temporal, luego se aplica un tratamiento superficial ( sello de

lechada, sello de arena, sello de agregado o tratamiento superficial)

dependiendo de la condicin de la superficie y de la intensidad del trfico,

se rellena el hueco con mezcla asfltica y se rastrilla hasta lograr una

superficie nivelada, se compacta la mezcla con vibro compactadores,

rodillo liso o an con los cauchos de un vehculo.

DESPRENDIMIENTO O

DESMORONAMIENTO

- PERDIDA DEL AGREGADO DE CUBIERTA:

Es el desprendimiento, bajo la accin del trnsito, del agregado de

un pavimento con tratamiento superficial. Varias causas pueden ocasionar

la prdida del agregado de cubierta. Si el agregado no se esparce antes de

transcurrir 1 minuto despus de aplicar el asfalto a la superficie del

pavimento, este puede haberse enfriado demasiado para retenerlo. Si el

agregado se coloca demasiado empolvado o muy hmedo, el asfalto puede

ser incapaz de retenerlo bajo la accin del trfico. Si el agregado recin

extendido no es apisonado inmediatamente despus de colocado, puede no

quedar lo suficientemente embebido en el asfalto para resistir la accin del

trfico, o, si solo se utiliza para la compactacin la apisonadora de ruedas

de acero, el agregado puede desprenderse en las pequeas depresiones

donde la apisonadora no toca. Otra razn son: tiempo demasiado fro

cuando se aplica el tratamiento; permitir el trnsito rpido demasiado

pronto, sobre el nuevo tratamiento superficial; una superficie que absorbe

parte del asfalto, dejando muy poco para retener el agregado; o, aplicacin

de muy poca cantidad de asfalto; o aplicacin de un exceso de agregado.

Para reemplazar el agregado perdido, se puede esparcir sobre las

reas afectadas arena gruesa seca. Despus de esparcida, debe ser

apisonada inmediatamente con un rodillo de ruedas de goma, de manera

que se asiente dentro del asfalto. Si el agregado se ha desprendido solo

parcialmente, el tratamiento ms prctico puede ser la colocacin de un

sello de agregado absorbente.

- ESTRIAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES:

Las estras longitudinales son lneas alternas de asfalto que se

forman paralelas al eje de la calzada, en vas con tratamientos superficiales

y las estras transversales son lneas alternas de asfalto que cruzan

transversalmente la calzada, y que pueden ocasionar ondulaciones en la

superficie del pavimento, en las vas con tratamientos superficiales. La

barra regadora del distribuidor del asfalto no est ajustada a la altura

correcta para que se sobrepongan adecuadamente los chorros regados. La

barra regadora se eleva a medida que la carga en el distribuidor disminuye.

Las boquillas de la barra regadora no estn ajustadas al ngulo correcto; no

estn puestas todas en el mismo ngulo; son de tamaos inadecuados o

diferentes en tamao; algunas estn obstruidas con asfalto fro o tienen

alguna imperfeccin.

El nico mtodo satisfactorio para reparar las estras es nivelar la

superficie estriada y aplicar un nuevo tratamiento superficial. Es mucho

ms fcil evitar las estras que corregirlas.

Las estras se evitan siguiendo cuidadosamente las

recomendaciones de los fabricantes de los distribuidores de asfalto, antes

de usarlos y mientras se utilizan, y evitando la ocurrencia de las posibles

fallas mencionadas anteriormente, ya que son fallas en la operacin o

sistema de trabajo.

AGRIETAMIENTOS:

Los agrietamientos constituyen una de las fallas ms comunes de

los pavimentos flexibles. Las medidas correctivas para este tipo de fallas

varan de acuerdo a lo avanzado del defecto y a las causas que lo han

originado. El tratamiento adecuado podra consistir desde un simple

sellado, hasta la completa remocin del material e instalacin de drenaje

antes de colocar el nuevo material. Los agrietamientos estn asociados no

solo con deficiencia en las mezclas o carpetas asflticas, sino tambin con

deficiencias en las capas de base, sub-base o fundacin.

- GRIETAS DE PIEL DE COCODRILO:

Son grietas interconectadas o enlazadas que forman una serie de

pequeos polgonos que semejan una piel de cocodrilo o malla de gallinero.

En la mayora de los casos, los agrietamientos en forma de piel de

cocodrilo son ocasionados por deflexiones excesivas de una superficie

apoyada sobre una subrasante o capas inferiores del pavimento inestables o

mal compactadas. El soporte inestable es, generalmente, la consecuencia de

la saturacin de bases granulares o subrasante. En la mayora de los casos,

el rea afectada no es grande. Sin embargo, algunas veces puede cubrir

secciones completas de un pavimento. Cuando esto ocurre, probablemente

es debido a la accin de cargas repetidas que exceden la capacidad de carga

del pavimento. Pueden ocurrir tambin por endurecimiento y contraccin

de la mezcla asfltica. Las grietas de piel de cocodrilo son indicativas de

fatiga en el pavimento. Puesto que las grietas en forma de piel de cocodrilo

son, usualmente el resultado de la saturacin de bases o subrasante, la

correccin debe incluir la remocin del material hmedo y la instalacin de

los drenajes necesarios. Para obtener un bache resistente se debe emplear

nicamente una mezcla asfltica mezclada en planta para todo el espesor

que se va a reparar. Esta puede ser la reparacin menos costosa, debido a

que se realiza en una sola operacin usando un solo material. Si no se

dispone de la mezcla asfltica mezclada en planta, se puede colocar un

material granular de base nuevo, compactndolo en capas que no exceden

de 15 cm. La base granular debe ser imprimada y luego cubierta con

mezcla asfltica de espesor mnimo de 5 cm. Cuando sea necesario, se

pueden realizar reparaciones temporales, ejecutando baches superficiales o

capas de sello con agregado en las reas afectadas. En todos los casos, las

reparaciones deben hacerse prontamente para evitar mayores daos al

pavimento.

- GRIETAS DE BORDE:

Son grietas longitudinales que aparecen a unos 30 cm o mas del

borde del pavimento, acompaadas o no de grietas transversales que se

extienden hacia el hombrillo.

Generalmente, las grietas en los bordes son debidas a falta de

soporte lateral. Tambin pueden ser ocasionadas por el asentamiento

vertical o por el desplazamiento lateral del material que se encuentra debajo

del rea agrietada ( relleno de base), lo cual a su vez, puede ser el resultado

PIEL DE COCODRILO

de drenaje deficiente, levantamiento por congelacin, o encogimiento

debido a la evaporacin del agua en los suelos cercanos. Cuando esta grieta

sucede por cambios de humedad en los suelos de fundacin se observa

siempre un desplazamiento vertical.

La reparacin en caso de no haber desnivel entre las partes del pavimento

con grietas con mas de 3 mm de ancho, se realiza limpiando las grietas con

un cepillo de cerdas duras o aire comprimido, utilizando un rasero de

mano y un cepillo, se rellenan con lechada de emulsin o asfalto liquido

mezclado con arena, sin aplicar en exceso. Despus del curado, se sellan

con asfalto lquido utilizando una regadera y un rasero de mano, se cubre

con arena seca la superficie de las grietas rellenadas, para evitar que el

trafico la levante.

La reparacin en caso de haber desnivel entre las partes del

pavimento, se limpia el pavimento y las grietas con cepillo y aire

comprimido, se rellenan las grietas con lechada de emulsin o asfalto

liquido mezclados con arena, quitando el exceso con una escoba de goma,

se aplica una capa de adherencia y se nivelan los bordes asentados

extendiendo mezcla asfltica. Se comprueba la nivelacin con una regla o

con un alambre. Se compacta con un compactador vibrante plano o con

una apisonadora. Los bordes del parche deben quedar limpios y rectos.

En ambos caso se deben mejorar los drenajes, instalando

subdrenajes cuando sea necesario.

- GRIETAS LONGITUDINALES DE HOMBRO:

Son grietas formadas por la separacin entre el pavimento y el

hombrillo.

Una causa corriente de agrietamiento de las juntas entre el

pavimento y el hombrillo es el mojado y secado alternativo de la superficie

FALLA DE BORDE

bajo el hombro. Esto puede deberse a drenaje deficiente ocasionado por

hombrillo ms alto que el pavimento principal, por una elevacin

formada por la grama o el material que rellena la junta, o por depresiones

en el borde del pavimento, todo lo cual estanca el agua y permite que se

mantenga a lo largo de las juntas y se filtre a travs de ellas. Otros factores

pueden ser: el asentamiento del hombrillo, la retraccin de la mezcla y los

daos ocasionados a las juntas por los caminos que se montan sobre ellas.

Puede deberse, adems a una junta fra o mal construida, o a reflexin de

juntas inferiores.

Para la reparacin se utiliza el procedimiento descrito para las

grietas de borde.

- GRIETAS LONGITUDINALES ENTRE CANALES:

Son grietas de separacin formadas a lo largo de la lnea de unin

entre dos canales. La causa principal para la formacin de las grietas

longitudinales entre canales es un mal procedimiento constructivo durante

la colocacin de la franja adyacente de pavimento, debido a que el eje de

unin estuviera sucio a la colocacin de la junta fra; o a la mala

compactacin de la junta. Tambin se puede producir reflexin de junta

inferior; por asentamiento del terrapln bajo el trfico; por encogimiento

de la carpeta de rodamiento; o por espesor insuficiente de pavimento.

La reparacin se realiza de igual manera que en las grietas de borde,

excepto que no hay correccin de drenajes, o remocin de vegetacin.

- GRIETAS DE REFLEXION Y DE AMPLIACION:

Las grietas de reflexin son grietas en los recubrimientos asflticos

que reflejan la configuracin de las grietas de la estructura del pavimento

que se encuentra debajo. Las grietas pueden ser de alineamiento

longitudinal, transversal, diagonal o en bloques. Aparecen con ms

frecuencias en los recubrimientos asflticos sobre concreto de cemento

Prtland y sobre las bases tratadas con cemento. Pueden aparecer tambin

en los recubrimientos asflticos sobre pavimentos asflticos, cuando en las

grietas en el pavimento viejo no fueron debidamente reparadas.

Las grietas de ampliacin son grietas longitudinales de reflexin

que aparecen en los recubrimientos asflticos colocados sobre las juntas de

una seccin nueva y otra vieja de un pavimento ensanchado.

Las grietas son ocasionadas por los movimientos horizontales o

verticales del pavimento que se encuentra debajo del recubrimiento,

producido por la expansin y contraccin debidas a cambios de

temperatura o de humedad. Tambin pueden ser ocasionadas por el

trnsito, por movimientos del suelo; o por la prdida de humedad en las

subrasantes que tengan alto contenido de arcilla.

Las grietas permiten la infiltracin de aguas superficiales. Su

reparacin consiste bsicamente en sellado, de acuerdo a los

procedimientos establecidos para grietas longitudinales entre canales.

- GRIETAS DE ENCOGIMIENTO:

Son grietas interconectadas que forman una serie de bloques

grandes, generalmente con vrtices o ngulos agudos. Frecuentemente son

producidas por los cambios de volumen de las mezclas asflticas

fabricadas con agregado fino y que tienen un alto contenido de asfalto de

baja penetracin. En estos pavimentos, la ausencia de trnsito apresura la

aparicin de las grietas de encogimiento, debido a la prdida de flexibilidad

de la mezcla. Se pueden deber tambin a cambios de volumen en la base o

en la subrasante.

Su reparacin se realiza moviendo toda la materia suelta de las

grietas y de la superficie del pavimento con cepillo y aire comprimido, se

humedecen con agua la superficie del pavimento y todas las caras

agrietadas, cuando todas las superficies estn humedecidas

uniformemente, sin que haya exceso de agua, se aplica una capa de

adherencia de emulsin asfltica diluida en partes iguales de agua, se

prepara la mezcla de lechada asfltica, se rellenan las grietas con la mezcla

de lechada y se empareja con una maestra de mano, (si las grietas son muy

numerosas, se aplica a toda la superficie un sello de lechada), se deja

romper hasta que la superficie quede firme para evitar que el transito la

levante.

INESTABILIDAD:

La inestabilidad de los pavimentos es cualquier cambio en forma

original de su superficie. Usualmente, en las mezclas asflticas es

ocasionada por causas tales como poca compactacin de las capas del

pavimento, demasiado agregado fino en las mezclas de la superficie; o

demasiado asfalto. Al igual que los agrietamientos, se presenta bajo

diferentes formas: ahuellamiento o rodadas, combaduras y ondulaciones.

As como se procede con cualquier otro defecto, el tipo de falla y sus

causas deben determinarse antes de aplicar una medida correctiva. Las

tcnicas de reparacin abarcan desde el enrasamiento de la superficie,

CONTRACCION

rellenndola con material nuevo, hasta la completa remocin del rea

afectada y su reemplazo.

- AHUELLAMIENTOS:

Son depresiones longitudinales que se forman por accin del

trfico, bajo las huellas de las ruedas, con una longitud mnima aproximada

de 6 mts.

Pueden desarrollarse, bajo la accin del transito en los pavimentos

asflticos nuevos que han tenido poca compactacin durante la

construccin, o tambin por movimientos plsticos en las mezclas que no

tengan suficiente estabilidad para soportar el trnsito.

Los ahuellamiento pueden producirse por la consolidacin o por el

movimiento lateral, bajo el trnsito de una o varias de las capas inferiores

que han sido compactadas insuficientemente. Otra causa comn es la

accin de trnsito, mayor al previsto en el diseo, lo cual convierte al

pavimento de una estructura sub-diseada. Aparecen frecuentemente en

zonas de paradas, intersecciones, y tramos con pendientes pronunciadas en

las cuales el trfico pesado circula lentamente.

Para su reparacin se determinan los lmites de las depresiones

mediante reglas o alambre y se marcan los limites con tiza. Se deben

marcar secciones rectangulares o cuadradas con lados paralelos y

perpendiculares al eje de la va, se limpia la superficie asfltica mediante

barrido a mano, se aplica riego de adherencia, se coloca la mezcla asfltica

desde los camiones en las reas a nivelarse. Cada capa de mezcla, despus

de compactada, no debe exceder de 5 cm de espesor. Se esparce la mezcla

con motoniveladora, o a mano, dependiendo del rea que se va a reparar, se

verifica que la superficie extendida est nivelada y que sus bordes

coinciden con el pavimento existente , se compacta con rodillo vibratorio, o

de acero o de rueda de goma, se verifican las reas niveladas con regla

recta y se efectan correcciones, si es necesario, de ser necesario, se coloca

una carpeta asfltica total sobre todo el ancho del pavimento, si la mezcla

colocada lo requiere, se aplica una capa de sello.

AHUELLAMIENTO

- ONDULACIONES:

Son las corrugaciones transversales a intervalos regulares en la

superficie del pavimento. Consisten en depresiones y levantamientos

alternos a menos de 60 cm entre si. Se producen por la accin del trnsito

sobre una mezcla inestable o por la existencia del pavimento sobre una

fundacin inestable. Tambin ocurren debido a humedad excesiva: exceso

de adherencia, o falta de curado (aireacin) de las mezclas con asfaltos

lquidos. Se presentan generalmente en sitios en los cuales los vehculos

frenan durante la bajada, o en curvas cerradas.

Su reparacin se realiza en el caso de ondulaciones sobre

tratamientos superficiales escarificando la superficie mediante dientes de

motoniveladora o pulverizadora rotativa, luego se mezcla el material

escarificado con el de base hasta una profundidad de 10 cm. Se extiende,

compacta y conforma el material mezclado, se aplica un riego de

Imprimacin y se aplica una nueva capa de tratamiento superficial.

- COMBADURAS:

Las combaduras son movimientos plsticos consistentes en un

hundimiento y levantamiento localizados de la superficie del pavimento.

Las causas de formacin de una cortadura son las mismas que

ocasionan las ondulaciones.

El procedimiento de reparacin para este tipo de fallas debe seguir

las indicaciones sealadas para la correccin de baches.

RESBALAMIENTOS:

Pocos pavimentos secos son resbaladizos, pero varias causas

pueden hacerlos resbaladizos cuando estn mojados. Una de las ms

frecuente es la presencia de una delgada pelcula de agua sobre la

superficie lisa: otras, es la de una gruesa pelcula de agua que, a altas

velocidades, hace que el vehculo pierda el contacto con la superficie del

pavimento y se deslice sobre la superficie del agua como un acuaplano. La

condicin del pavimento liso es, usualmente, el resultado de la existencia

de una pelcula de asfalto sobre la superficie o de agregado pulido en la

carpeta de rodamiento. El resbalamiento tambin puede producirse en

superficies contaminadas por el derrame de aceite o por ciertos tipos de

arcillas. La reduccin de los peligros de resbalamiento se logra restaurando

la superficie del pavimento, de forma que el agua pueda drenar entre las

partculas de agregado permitiendo el contacto entre los cauchos y el

agregado. Los tratamientos que se aplican van desde la limpieza de la

superficie contaminada a la remocin del exceso de asfalto y a la

repavimentacin para mejorar las condiciones de drenaje superficial.

- EXUDACION:

Presencia de asfalto libre en forma de pelcula sobre la superficie

del pavimento.

Las causas ms comn de la exudacin, la cual usualmente se

produce en tiempo caluroso, es un exceso de asfalto en una o varias de las

capas del pavimento. Esto puede resultar cuando se usa una mezcla en

planta demasiado rica; una capa de sello mal construida; una Imprimacin

o capa de pega demasiado gruesa; o un solvente que arrastra el asfalto hacia

la superficie. Tambin, un trafico demasiado pesado puede ocasionar la

compresin del pavimento que contiene demasiado asfalto, obligando a

este a brotar hacia la superficie.

En muchos casos, las exudaciones se pueden corregir esparciendo

repetidamente arena seca o cerniduras de escoria o de roca seca, para

absorber el exceso de asfalto. Algunas veces, cuando la exudacin es

ligera, el nico tratamiento requerido es un tratamiento superficial con

mezcla en planta, o un sello de agregado usando agregado absorbente, otras

veces, una carpeta niveladora de mezcla en planta en caliente, con bajo

contenido de asfalto, puede ser efectiva para absorber el exceso de

asfalto. Con este tratamiento, sin embargo, es necesario colocar una

nueva carpeta sobre la carpeta de nivelacin, para evitar el desgaste.

Una maquina alisadora de pavimentos, tal como una plancha-

calentadora, puede remover el exceso de asfalto, pero cuando se encuentra

que las superficies estn excesivamente cargadas de asfalto, estas deben ser

totalmente removidas.

- AGREGADOS PULIDOS:

Son partculas de agregado, en la superficie del pavimento, cuyas

caras han sido pulidas por la accin del transito.

Es producto por la accin abrasiva del transito en agregados

blandos, sea angular o redondeados, o utilizacin de agregados con textura

lisa.

La nica forma efectiva de reparar un pavimento construido con

agregados pulidos es recubriendo la superficie con un tratamiento anti-

resbalante. Para ello se debe aplicar un tratamiento superficial de mezcla en

planta en caliente, un sello de arena. Un sello de agregado o un sello de

lechada asfltica. El agregado debe ser duro y angular. Tal como la arena

slicea u otro material comprobado como no pulimentable.

- ZONAS SUCIAS:

Es la presencia de materias extraas en la superficie del pavimento

tales como aceites, barro, etc.

Son producidas por derrames de aceites y grasas, desde vehculos,

que van acumulndose sobre la superficie. Arrastres, no controlados de

agua y tierra.

Su reparacin consiste en la limpieza de la superficie afectada

mediante barrido a maquina o a mano, o mediante el empleo de

detergentes. En algunos casos la limpieza debe iniciarse mediante el

raspado de la superficie bajo el paso de la cuchilla de la motoniveladora. Si

existe exceso de material extrao en reas localizadas, se debe regar arena

o tierra sobre el rea afectada para absorber esta materia extraa. Luego se

debe remover y limpiar, a veces mediante lavado con agua, el rea en

cuestin. Este procedimiento debe ser repetido tantas veces como se

requiera.

DESGARRAMIENTOS:

Los pavimentos asflticos han sido diseados y construidos para la

circulacin de vehculos con neumticos de caucho. En oportunidades, sin

embargo, sobre estas superficies transitan vehculos con otro tipo de

rodamiento que daa el pavimento, generando en consecuencia la

necesidad de medidas correctivas. Estos defectos no son en si crticos,

pero van permitiendo el paso o estancamiento de aguas superficiales, el

impacto ante el paso de vehculos, etc., que causaran a su vez el deterioro

progresivo del pavimento.

- ABRASION:

Desgarre y perdida del agregado superficial por paso de objetos

metlicos.

Las causas es por el transito sobre la superficie asfltica de equipos

agrcolas, rastras, equipos con cadenas, orugas de tractor.

La reparacin consiste en limpiar el rea afectada mediante

cepillado a mano, se aplica riego de adherencia, se coloca, a mano, mezcla

asfltica fina, preferiblemente mezclada en caliente y se compacta la

mezcla colocada mediante vibrocompactadora o con el paso de los

neumticos del camin de mantenimiento.

- INDENTACIONES:

Corte abrupto, de longitud limitada, del pavimento por el paso

de un objeto metlico.

Las causas que la originan es el paso sobre la superficie, del aro de

un neumtico reventado, con el vehculo circulando a relativamente alta

velocidad; paso de ruedas metlicas con bordes agudos (rastras de discos);

u objetos agudos halados sobre la superficie (rastra de clavos).

La reparacin se efecta segn lo indicado para fallas por abrasin.

FALLAS POR CARENCIA DE INTERRELACION ENTRE LAS

CAPAS DEL PAVIMENTO

DESPLAZAMIENTOS O DESLIZAMIENTO:

La inestabilidad de una mezcla, producida por un diseo

inadecuado, o mas frecuentemente aun, por la falta de adhesin entre capas

sucesivas, genera fallas localizadas que, generalmente, no progresan ms

all de reas limitadas. El tipo clsico de esta falla es el corrimiento del

pavimento. El mtodo de correccin consiste en la remocin del rea

fallada y su sustitucin con mezcla nueva.

- CORRIMIENTOS:

Son grietas en forma de luna creciente o media luna que se orientan

con la cresta en direccin contraria al trfico. Son consecuencia de fuerzas

horizontales, de acelerado o frenado, inducidos por el trafico. En ocasiones,

la cresta de la falla apunta en sentido del trnsito. Por ejemplo, si se aplican

los frenos a un vehculo que baja por una pendiente, el empuje de las

ruedas queda invertido. El desplazamiento que se produce en estas

circunstancias forma grietas que apuntan hacia abajo.

Las grietas de desplazamiento son ocasionadas por falta de buena

adherencia entre la carpeta de superficie y la carpeta inferior. La falta de

adherencia se puede deber a la ausencia de la capa de pega; o a la presencia

de polvo, aceite, barro, agua o cualquier otro material no adhesivo entre las

dos carpetas, durante la construccin. Las grietas de desplazamiento

pueden deberse tambin a que la mezcla tenga un alto contenido de arena, y

pueden producirse tanto si la arena es de grano redondo como angular.

Algunas veces, el desplazamiento puede producirse bajo la accin del

trnsito

seales de la destruccin de un pavimento es la aparicin de grietas

superficiales, y constituye, una de sus fallas caractersticas. Ya , en el

aparte correspondiente a agrietamientos causados por insuficiencia en las

carpetas o mezclas asflticas. Han sido descritos los tipos de rotura que

suelen aparecer en los pavimentos asflticos, sus causas y procedimientos

de reparacin.

DEFORMACIONES:

La deformacin de un pavimento se define como la alteracin de su

superficie. Dicha alteracin se debe, a que las cargas aplicadas sobre el

pavimento exceden la capacidad de soporte de una de sus capas,

producindose en consecuencia una falla por esfuerzo de corte; o a la

consolidacin de las capas debido a poca compactacin inicial.

CORRIMIENTO

Las fallas de deformacin, causadas por deficiencia en las capas

inferiores, se presentan en las formas de ondulaciones, hundimientos y

levantamientos.

As como se procede con cualquier otro defecto, debe determinarse

el tipo y causa de la falla, antes de aplicar una medida correctiva. Las

tcnicas de reparacin comprenden desde el enrasamiento de la

superficie, rellenndola con material nuevo, hasta la completa remocin

y reemplazo del rea fallada.

- ONDULACIONES:

Ver lo referente a ondulaciones en el aparte correspondiente a fallas

por inestabilidad debidas a insuficiencia de carpetas y mezclas asflticas.

- HUNDIMIENTOS:

Son reas localizadas de tamao limitado que estn ms bajas que

las reas pavimentadas adyacentes. Pueden, o no, estar acompaadas de

agrietamientos.

Debido a que estn deprimidos por debajo de la rasante, el agua se

estanque en ellas.

Los hundimientos no solamente son una causa de deterioro del

pavimento, sino tambin un peligro para los conductores, especialmente

cuando se producen heladas.

Es producida por asentamiento o consolidacin de las capas

inferiores de fundacin, asentamiento de rellenos mal compactados,

transito ms pesado que aquel para el cual ha sido diseado el pavimento.

Para su reparacin se limitan los lados de la zona hundida con una

regla o con un alambre, marcndolos sobre la superficie del pavimento, si

se dispone de una maquina de lijar, se rebaja el rea a fin de obtener una

cara vertical alrededor de los bordes, se limpia perfectamente toda el rea,

abarcando al menos 30 cm ms all de los limites marcados, se aplica una

capa de adherencia sobre la superficie limpia y se deja curar la capa de

adherencia, luego se extiende sobre la depresin, suficiente material

asfltico mezclado en planta en caliente, hasta alcanzar, cuando se

compacte, el nivel original. Si no se dispone de mezcla en caliente, se

puede utilizar mezcla con asfalto liquido colocada en fro, si la mezcla es

de este tipo, se debe airear muy cuidadosamente antes de colocarla en la

depresin.

ONDULACIONES O

CORRUGACIONES

- LEVANTAMIENTOS:

Son desplazamientos localizados, hacia arriba del pavimento.

Son causadas por hinchamiento de bases, sub-bases o fundaciones

con alto contenido de arcilla, debido a la absorcin de agua.

La reparacin debe ejecutarse de acuerdo a lo indicado en

correccin de baches. Adicionalmente deben verificarse las condiciones de

drenajes y sub-drenaje del rea fallada.

LEVANTAMIENTOS LEVANTAMIENTOS

- COLAPSO:

Cuando una estructura de pavimento ha sido sub-diseada, mal

construida, o esta apoyada en una fundacin muy pobre y plstica a la cual

se le incremente el contenido de humedad, la estructura comienza a fallar

en un lapso muy corto, presentndose grietas de piel de cocodrilo que van

degenerando hasta semejarse a levantamientos. En este corto tiempo se ha

producido el colapso del pavimento.

- AGRIETAMIENTOS TOTALES:

Fallas generalizadas de un sector apreciable de un pavimento, con

presencia simultanea de grietas, deformaciones, inestabilidad y

desmoronamiento de sus componentes.

Las causas son producidas por capas de pavimento sobre una

fundacin plstica muy pobre, con altos valore de contenido de humedad.

El proceso de reparacin en este tipo de fallas comprende la

reconstruccin total del rea fallada. Realizando una escarificacin, y

remocin total de las capas asflticas, de base y de sub-base. Remocin y

bote de al menos 30 cm del material de fundacin, colocacin de material

de fundacin, material de sub-base y/o base y de carpeta de rodamiento y

correccin o instalacin de adecuados sistemas de drenajes y subdrenajes

en el rea fallada.

TEMA III:

EVALUACION SUPERFICIALY ESTRUCTURAL DEL

PAVIMENTO

EVALUACION SUPERFICIAL:

INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTO (PCI)

(PAVIMENT CONDITION INDEX)

El mtodo de evaluacin de pavimentos (PCI), fue desarrollado por

M.Y. SHAHIN y S.D. KHON y publicados por el cuerpo de ingenieros de

la armada de los estados unidos en el reporte tcnico M-268 (1.978).

El objeto de este estudio fue desarrollar un ndice de condicin de

pavimento (PCI) para carreteras, calles y estacionamientos para proveer al

ingeniero de:

Un mtodo Standard para evaluacin de la condicin

estructural y de la superficie (operacional) de una seccin de

pavimento.

Un mtodo para determinar necesidades de mantenimiento y

reparacin en funcin de la condicin del pavimento.

Un mtodo para determinar comportamiento mediante

determinacin continua del PCI.

El mtodo determina el ndice de condicin del pavimento (PCI) en

base a informacin obtenida de una inspeccin visual. Este ndice ayuda al

ingeniero en procesos de evaluacin, determinacin de labores y

prioridades de mantenimiento y reparacin.

ECUACION DEL INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTO:

El grado de deterioro de un pavimento es funcin de:

El tipo de falla.

La severidad de la falla (ancho de las grietas, etc.)

La densidad de la falla (% del rea afectada).

P mi

PCI = 100 - [ VD (Ti, Sj, Dij) ] * F i=1 j=1

DONDE:

PCI= ndice de Condicin del Pavimento.

VD ( ) = Valor de Deduccin, en funcin del tipo de falla.

(Ti), Severidad (Sj), y densidad de las fallas (Dij) observables en

el pavimento.

i = Tipos de fallas.

j = Grado de severidad.

p = Nmero de fallas en el pavimento analizado.

mi= Grados de severidad para la falla i.

F = Factor de ajuste, en funcin de la Sumatoria total y el nmero de

valores de deduccin mayores que 5.

TIPOS DE FALLA: Cada falla en el pavimento evaluado debe ser

clasificada dentro de los distintos tipos de fallas descritos en el mtodo.

FALLAS CONSIDERADAS EN PCI PAVIMENTOS FLEXIBLES:

FALLA N. DESCRIPCION. UNIDAD.

1 GRIETAS DE PIEL DE COCODRILO M2

2 EXUDACION DE ASFALTO M2

3 GRIETAS DE CONTRACCION (BLOQUE) M2

4 ELEVACIONES HUNDIMIENTO ML

5 CORRUGACIONES M2

6 DEPRESIONES M2

7 GRIETAS DE BORDE ML

8 GRIETAS DE REFLEXION DE JUNTAS ML

9 DESNIVELES CALZADA HOMBRILLO ML

10 GRIETAS LONGITUD. Y TRANSV ML

11 BACHES Y ZANJAS REPARADAS M2

12 AGREGADO PULIDO M2

13 HUECOS N

14 ACCESO A PUENTE M2

15 AHUELLAMIENTO M2

16 DEFORMACION POR EMPUJE M2

17 GRIETAS DE DESLIZAMIENTO M2

18 HINCHAMIENTO M2

19 DISGREGACION Y DESINTEGRACION M2

SEVERIDAD DE FALLA:

En vista de las variaciones de severidad que presentan los tipos de

fallas, se han descrito los diferentes niveles contemplados en el mtodo

para cada falla.

VALOR DE DEDUCCION:

Estos valores (VD) son determinados en funcin del tipo de falla, su

severidad y su densidad en el pavimento. (Figuras A-1 a A-19).

FACTOR DE AJUSTE:

Este factor permite ajustar el valor total de deduccin cuando ms

de un tipo de falla afecta sustancialmente la condicin del pavimento. La

figura A-20 muestra las curvas empleadas para determinar el valor de

deduccin corregido (VDC) en funcin del valor total de deduccin (VTD),

y q, o sea el nmero de VD individuales mayores que 5.

La figura 1 muestra esquemticamente los pasos necesarios para

determinar el PCI. La figura 2 indica los diferentes niveles de clasificacin

del pavimento en funcin del valor PCI.

FIG: 1 : DETERMINACIN DE PCI

DEFINIR NIVELES D

SEVERIDAD PARA CADA

TIPO DE FALLA

DETERMINAR VALORES DE DEDUCCION DE

INDIVIDUALES DVi

f (SEVERIDAD Y FRECUENCIA)

VDT = DVi

PCI = 100- VDC

VALOR DEDUCCION

CORREGIDO

VDC = F x VDT

IDENTICAR LOS

TIPOS DE FALLA

PROCEDIMIENTO DE INSPECCION:

Para la determinacin precisa del PCI debe realizarse una

inspeccin cuidadosa del pavimento a fin de determinar los tipos de fallas,

su cantidad y severidad.

Hay dos procedimientos para realizar la inspeccin de pavimento.

En ambos casos debe dividirse la seccin del pavimento en unidades de

aproximadamente 225 M2 cada una.

El primer procedimiento requiere evaluar todas las unidades; el

segundo, una muestra escogida aleatoriamente. Cada unidad es

cuidadosamente inspeccionada y los datos referentes a cada tipo de falla

son anotados en la planilla de evaluacin mostrada en la figura 3. La figura

4 muestra un ejemplo de cmo debe llenarse la planilla y los resultados de

los diferentes pasos requeridos para calcular el PCI de una unidad.

INSPECCION POR MUESTREO:

La inspeccin de todas las unidades de una seccin puede resultar

costosa y requerir excesivo tiempo y recursos. El mtodo contempla un

plan de muestreo estadstico para determinar el PCI mediante la inspeccin

de una muestra de la seccin sin producir una perdida significativa de

precisin.

DETERMINACION DEL NUMERO DE MUESTRAS:

El nmero mnimo de unidades a ser evaluadas (n) se determina

mediante la siguiente ecuacin:

n = N x 2 e

2 (N-1)+ N x 2

4

DONDE:

N = Nmero total de unidades.

E = Error permisible en determinacin del PCI.

= Desviacin Standard del valor PCI en las unidades de la

seccin (si se desconoce , sese inicialmente = 10.

Esta ecuacin provee un 95% de confianza en que el valor PCI

estar dentro de e del valor real, cuando se emplea un nmero n de

muestras. El valor mnimo de n es de 5 unidades.

Por ejemplo, una seccin del pavimento de 3 Km. De longitud, y de

7,30 mts, de ancho, se ha dividido en 100 secciones de 30 mts c/u . Si se

desea determinar el PCI con un error de 5% deben evaluarse, segn la

ecuacin, un mnimo de 14 secciones. Este valor de n puede ser estimado

mediante la figura 5 ( = 10, n = 100, e = 5%).

Una vez determinado el nmero de unidades a ser muestreadas,

estas deben escogerse empleando uno de los dos procedimientos sugeridos

por el mtodo. Paras el mismo ejemplo antes indicado, esto seria:

1.- Dividir el total de unidades, (100), en 7 grupos iguales y similares.

En este caso 6 secciones de 14 unidades y una de 16, 5 de 14 y 2 de 15.

Luego se escogen aleatoriamente 2 unidades de cada grupo para un total de

14. Igualmente pudieran formarse 14 grupos y escoger aleatoriamente una

seccin de cada grupo.

2.- El segundo procedimiento, denominado sistemtico, consiste en

evaluar unidades uniformemente espaciadas, siempre que la primera sea

escogida aleatoriamente. Por ejemplo, se escoge la primera unidad entre 1 y

7, digamos 5, y de esta forma se evalan la 5, 12, 19, 26, etc.

DETERMINACION DEL PCI:

El valor del PCI de la seccin del pavimento se obtiene

determinando el average de los valores de las unidades evaluadas. Los

pasos a seguir para determinar el valor PCI de cada unidad son:

- Determinar los datos correspondientes a cada tipo de falla

(severidad y frecuencia) , y su forma de medicin.

- Determinar los valores de deduccin (VD), para cada falla y

severidad mediante la figura A-1 a A-19.

- El valor total de deduccin (VTD = Sumatoria de DV), es

corregido mediante la figura A-20, as se obtiene VDC.

(Valor de Deduccin Corregido).

- Finalmente el PCI = 100 VDC

Este procedimiento es ilustrado en la grfica 6. Debe recordarse que

en la figura A-20 el valor de q corresponde al nmero de VD

individuales mayores de 5, bien por el tipo de falla o por severidad dentro

de la misma falla.

El valor final de PCI de la seccin del pavimento es:

P C I = P C I i

n

NIVELES DE SEVERIDAD DE CADA UNA DE LAS FALLAS:

Es importante que el evaluador del pavimento este familiarizado

con este tipo de falla, sus niveles de severidad y las formas de medicin

establecidas en el mtodo. Los tipos de fallas ms comunes en pavimentos

asflticos son:

- Grietas de piel de cocodrilo

- Grietas de contraccin

- Grietas de reflexin de juntas

- Grietas longitudinales y transversales

- Baches

- Hueco

- Ahuellamiento

- Desintegracin o disgregacin superficial.

El resto de los tipos de fallas considerados en el mtodo, son

encontrados menos frecuentemente.

Antes de discutir cada tipo de falla individualmente, es importante

aclarar algunos puntos que generalmente presentan dudas con respecto a la

forma de medicin de distintas fallas:

- Si estn presentes las grietas de piel de cocodrilo y

ahuellamiento en la misma rea, ambas fallas se miden

separadamente.

- Si el pavimento presenta exudacin, el agregado pulido no

se cuenta en la misma rea.

- Si existen grietas en los bordes de una falla de elevacin-

hundimiento, estas se miden separadamente.

- La falla elevacin - hundimiento, se miden

longitudinalmente y no por rea.

- Fallas en un bache no se cuentan, ellas solo afectan la

severidad del bache.

- Los huecos se miden por nmeros de hueco con una

determinada rea y no como rea total.

En algunos casos se requiere entender como es afectada la calidad

de rodaje por diversos tipos de fallas a fin de determinar su severidad.

El efecto sobre la calidad de rodaje es:

BAJO:

Las vibraciones o saltos en el vehculo se sienten, pero no es

necesario reducir la velocidad por seguridad y/o confort.

MEDIO:

Se producen vibraciones o saltos significativos, que hacen necesario

reducir la velocidad por seguridad y/o confort. Saltos individuales o

continuos que producen molestias.

ALTO:

Excesivas vibraciones hacen reducir considerablemente la

velocidad. Saltos individuales, que producen gran molestia, peligro o

posible dao al vehculo.

Esta evaluacin debe hacerse en vehculos Standard y a la

velocidad mxima permitida en la va.

FALLAS Y SUS NIVELES DE SEVERIDAD:

1.- GRIETAS DE PIEL DE COCODRILO (M2):

BAJA (L): Grietas muy finas longitudinales y paralelas, con poca o

ninguna interconexin.

MEDIA (M): Grietas ms desarrolladas e interconectadas con algo de

desintegracin en los bordes.

ALTA (H): Grietas que han progresado de tal forma que muestran

bloques (partculas) bien definidos con fuerte desintegracin de los bordes.

Algunos pedazos pueden soltarse fcilmente.

2.- EXUDACION DE ASFALTO (M2):

BAJA (L): La exudacin ha ocurrido en un bajo grado y es apenas

notable. El asfalto no se pega a los zapatos y neumticos.

MEDIA (M): La exudacin se ha incrementado. El asfalto se adhiere a

zapatos y neumticos solamente en los das ms calurosos.

ALTA (H): La exudacin es severa y extensa. Una considerable cantidad

de asfalto se pega a neumticos y zapatos al aumentar la temperatura.

3.- GRIETAS DE CONTRACCION (BLOQUE) (M2):

BAJA (L): Grietas sin sellar de ancho inferior a 10 mm (3/8 ), y grietas

selladas adecuadamente de cualquier

4.- LEVACIONES - HUNDIMIENTOS (ML):

BAJA (L): Producen bajo efecto sobre calidad de rodaje.

MEDIA (M): Producen medio efecto sobre calidad de rodaje.

ALTA (H): Producen alto efecto sobre calidad de rodaje.

5.- CORRUGACIONES (M2):

BAJA (L): Producen bajo efecto sobre calidad de rodaje.

MEDIA (M): Producen medio efecto sobre calidad de rodaje.

ALTA (H): Producen alto efecto sobre calidad de rodaje.

6.- DEPRESIONES (M2):

BAJA (L): 13 a 25 mm (1/2 a 1 pulg.)

MEDIA (M): 25 a 51 mm (1 a 2 pulg.)

ALTA (H): Ms de 51 mm (> 2 pulg.)

7.- GRIETAS DE BORDE (ML):

BAJA (L): Grietas de baja severidad sin disgregacin

MEDIA (M): Grietas de media severidad con algo de disgregacin y rotura

de bordes.

ALTA (H): Considerable rotura de borde y disgregacin en grietas.

8.- GRIETAS DE REFLEXION DE JUNTA (DE LOSA DE

CONCRETO) (ML):

BAJA (L): Grietas sin sellar de ancho inferior a 10 mm (3/8 ), y grietas

selladas adecuadamente de cualquier ancho.

MEDIA (M): Grietas sin sellar de ancho entre 10 y 76 mm (3/8 a 3),

grietas sin sellar hasta 76 mm (3) con grietas finas adyacentes, grietas

selladas de cualquier ancho con grietas finas adyacentes.

ALTA (H): Grietas selladas o sin sellar con grietas adyacentes de mezcla

y/o alta severidad, grietas sin sellar de ms de 76 mm (3) de ancho, grietas

de cualquier ancho en las que varios centmetros del pavimento adyacente

est severamente daado.

9.- DESNIVELES CALZADA - HOMBRILLO (ML):

BAJA (L): La diferencia de elevacin es de 25 a 51 mm (1 a 2 pulg.)

MEDIA (M): La diferencia de elevacin entre 51 y 102 mm (2 a 4 pulg.)

ALTA (H): La diferencia de elevacin es mayor de 102 mm (4 pulg.)

10.- GRIETAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES (ML):

BAJA (L): Grietas sin sellar de ancho inferior a 10 mm (3/8 ), y grietas

selladas adecuadamente de cualquier ancho.

MEDIA (M): Grietas sin sellar de ancho entre 10 y 76 mm (3/8 a 3),

grietas sin sellar hasta 76 mm (3) con grietas finas adyacentes, grietas

selladas de cualquier ancho con grietas finas adyacentes.

ALTA (H): Grietas selladas o sin sellar con grietas adyacentes de mezcla

y/o alta severidad, grietas sin sellar de ms de 76 mm (3) de ancho, grietas

de cualquier ancho en las que varios centmetros del pavimento adyacente

est severamente daado.

11.- BACHEO Y ZANJAS REPARADAS (M2):

BAJA (L): Bache bien ejecutado y en condicin satisfactoria. Tiene bajo

efecto sobre la calidad de rodaje.

MEDIA (M): El bache muestra moderado deterioro, Tiene efecto medio

sobre la calidad de rodaje.

ALTA (H): Bache severamente deteriorado que debe ser prontamente

reemplazado. Tiene alto efecto sobre la calidad de rodaje.

12.- AGREGADOS PULIDOS (M2):

No se define el nivel de severidad. Sin embargo, el grado de

pulitura debe ser significativo antes de que sea incluido como defecto.

13.- HUECOS (N):

El nivel de severidad para huecos de dimetro inferior a 76.2

cm.(30) se basa tanto en el dimetro como en la profundidad.

PROFUNDIDA

D

MAXIMA

( cm.)

PROMEDIO

10 a 20 cm.

(4 a 8)

PROMEDIO

20 a 45 cm.

(8 a 18)

PROMEDIO

45 a 76 cm.

(18 a 30)

1.2 a 2.5 cm.

(1/2 a 1) L L M

> 2.5 a 5 cm.

(1 a 2) L M H

5 cm.

(> 2) M M H

Si el hueco tiene ms de 76 cm. De dimetro (30) el rea debe

medirse en M2 y dividirse entre 0.47 M2 para determinar el nmero

equivalente de huecos. Si la profundidad es menor a 2.5 cm. (1) se

considera de severidad media (M). Si la profundidad es mayor de 2.5 cm.

Se considera de alta severidad (H).

14.-ACCESO A PUENTE (M2):

BAJA (L): Produce bajo efecto sobre calidad de rodaje.

MEDIA (M): Produce medio efecto sobre calidad de rodaje.

ALTA (H): Produce alto efecto sobre calidad de rodaje.

15.- AHUELLAMIENTO (M2):

BAJA (L): 6 a 13 mm (1/4 a 1/2 pulg.)

MEDIA (M): > 13 a 25 mm (>1/2 a 1 pulg.)

ALTA (H): > de 25 mm (> 1 pulg.)

16.-DEFORMACION POR EMPUJE (M2):

BAJA (L): Produce bajo efecto sobre calidad de rodaje.

MEDIA (M): Produce medio efecto sobre calidad de rodaje.

ALTA (H): Produce alto efecto sobre calidad de rodaje.

17.-GRIETAS DE DESLIZAMIENTO (M2):

BAJA (L): El ancho de grietas es menor de 10 mm. (3/8)

MEDIA (M): Ancho de grietas entre 10 y 38 mm. (3/8 1.5), el rea

adyacente a las grietas muestra grietas finas

ALTA (H): Ancho de grietas mayor de 38 mm. ( 1.5), el rea adyacente

a las grietas muestra trozos sueltos.

18.-HINCHAMIENTO (M2):

BAJA (L): El levantamiento produce bajo efecto sobre calidad de rodaje.

Este nivel es difcil de detectar visualmente.

MEDIA (M): Produce medio efecto sobre calidad de rodaje.

ALTA (H): Produce alto efecto sobre calidad de rodaje.

19.-DISGREGACION Y DESINTEGRACION (M2):

BAJA (L): La superficie comienza a mostrar desprendimiento de agregado

y pequeos orificios.

MEDIA (M): El desprendimiento de agregado se incrementa y la

superficie es moderadamente rugosa.

ALTA (H): La superficie muestra considerable desgaste y desprendimiento

de agregado. La rugosidad es fuerte, los orificios tienen menos de 10 cm.,

de dimetro y 13 mm. (1/2) de profundidad. Orificios mayores de estas

dimensiones se cuentan como huecos.