UNIVERSIDAD PERUANA UNION PAVIMENTOS

MTODO ASFALTICO SEGN AASHTO 20081. INTRODUCCIONEl diseo de pavimentos es un tema importante en el mbito de la Ingeniera Civil.En el mundo hay muchas estructuras de pavimento que fracasan de forma prematura debido a diseos inadecuados, producto en ocasiones a factores que debieron ser considerados inicialmente en el diseo y en ltimas no lo son, como el mismo criterio ingenieril. Dadas ciertas condiciones ambientales y la cantidad vehculos que pasa sobre un tramo de va, es difcil anticipar los acontecimientos futuros y cmo estos afectarn la estructura del pavimento. Aunque es imposible conocer el futuro, es posible predecir por medio de la nueva gua de diseo AASHTO 2008 MEPDG el comportamiento de los pavimentos durante la vida de diseo. Los efectos ambientales y la carga de trfico son las dos fuerzas ms destructivas de los pavimentos, tambin son los dos ms difciles de cuantificar. Las cargas de impartidas por los vehculos generan desgaste en el pavimento, provocando la degradacin en la superficie y la fatiga en el asfalto, as como formacin de ahuellamientos en la mezcla asfltica, base y sub-base. Los efectos climticos al igual que el trfico tambin causan deterioros, por ejemplo, cambios de temperatura causan fisuras trmicas sobre los pavimentos, envejecen el asfalto. El elemento climtico ms perjudicial para un pavimento es la precipitacin. Este puede entrar sobre las estructuras en forma de lluvia y causar fisuras, tambin es capaz de entrar a travs de las bermas, carpeta asfltica y el concreto de cemento portland, generando en ultimas considerables inconvenientes (Huang 2004) [1].2. DIFERENCIA ENTRE AASHTO 93 Y MEPDG 2008Las grandes diferencias que existen entre la gua AASHTO 93 y la MEPDG. Puesto que la gua AASHTO 1993 solo evala un indicador de desempeo (ndice de Servicio Presente PSI), mientras que el MEPDG predice mltiples indicadores de rendimiento y proporciona un vnculo directo entre los materiales, diseo estructural, construccin, el clima, el trfico y los sistemas de gestin de pavimentos.Todas las diferencias que generaron el cambio de metodologa de diseo de estructuras de pavimentos se muestran en la siguiente Tabla.

Las diferencias a grandes escalas entre los mtodos anteriormente planteados dejaron al descubierto la falta de desarrollo en infraestructura vial y el desconocimiento del comportamiento que poda generarse en las estructuras de pavimentos por la accin de los agentes externos.

La MEPDG se caracteriza por ser el primer mtodo de diseo capaz de considerar las propiedades trmicas como parmetros de entrada y sus efectos sobre la capacidad de servicio de los pavimentos. La Figura 1 muestra el proceso de diseo Mecanstico-emprico en un diagrama de flujo bsico.

3. DESCRIPCION DE LA METODOLOGAEl diseo ME de la ASHTOO rene dos enfoques separados hasta ahora en el diseo de los pavimentos. Su aplicacin depende en gran medida de los modelos matemticos y las diferentes propiedades de los materiales que se encuentran en los laboratorios. Los modelos matemticos incluidos en el ME se utilizan para predecir esfuerzos, deformaciones y deflexiones (denominados colectivamente como respuestas) dentro del pavimento cuando se somete a cargas de trnsito y los cambios en las condiciones ambientales [27].Esto hace que el primer paso del anlisis (Mecanstico) se base en leyes fsicas de la mecnica.En la etapa mecanicista, las herramientas matemticas empleadas son o bien el FEA Finite Element Analysis (anlisis de elementos finitos) o la MLET - Multi-Layer Elastic Theory (teora elstica multicapa). La FEA y MLET se utilizan para analizar las respuestas de la estructura de pavimento sometidos a cargas e influencias ambientales.El otro conjunto de modelos (funciones de transferencia) utilizan los valores de las respuestas calculados para predecir empricamente el comportamiento del pavimento. Esta prediccin se determina a travs de los daos acumulados, deteriores o fallas observadas en los pavimentos tanto flexibles como rgidos. La etapa que implica la evaluacin del rendimiento se denomina la etapa emprica, y depende de la prediccin estadstica de la condicin del pavimento en un tiempo futuro, sobre la base de las respuestas crticas obtenidas. El enfoque ME hace posible optimizar el diseo para garantizar plenamente que los tipos especficos de deterioro o falla sean limitados a valores inferiores a los criterios de falla durante la vida til de diseo de la estructura del pavimento. La figura 6 muestra el diagrama de flujo de las etapas del proceso de diseo y anlisis en la MEPDG.Los pasos bsicos incluidos en el proceso de diseo del MEPDG se enumeran a continuacin: 1. Seleccin de la estrategia para el diseo de prueba. En este el diseador puede utilizar la Gua AASHTO 1993 o cualquier procedimiento de diseo con el objeto de definir la seccin transversal del diseo prueba.2. Seleccin de los criterios adecuados de desempeo (umbral), para los indicadores y el nivel de confiabilidad de diseo del proyecto. Los criterios de diseo o indicadores de desempeo deben incluir la magnitud de los principales deterioros y la regularidad superficial del pavimento, los cuales son los principales causantes de una rehabilitacin o reconstruccin.3. Obtencin de todos los datos de entrada para el diseo de prueba del pavimento bajo consideracin. Los datos de entrada se agrupan en seis amplios temas: informacin general del proyecto, criterios de diseo, trfico, clima, estructura de capas y propiedades de los materiales (incluyendo las caractersticas de diseo).4. Ejecucin del Software MEPDG, exploracin de los datos de entrada y salida con juicio ingenieril. En este paso se examinan los datos de entrada para verificar el correcto ingreso de los mismos, adems de la respectiva evaluacin de los parmetros arrojados en la salida correspondientes a los indicadores de desempeo con el objetivo de que l sea evaluado, es decir, si ha cumplido con cada uno de los indicadores para el nivel confiabilidad del diseo elegido para el proyecto.Por ltimo, si alguno de los criterios no se cumple, se remedian las diferentes caractersticas de diseo ingresadas en los pasos 2 al 4.5. Revisin del diseo de prueba, si es necesario. Este paso se realiza para considerar si el diseo de prueba tiene errores en los datos de entrada, anomalas en las respuestas del material, o se ha excedido el criterio de falla para el nivel de confiabilidad especificado, adems se pueden revisar los datos de entrada del diseo de prueba, y se itera con el software hasta que los criterios de desempeo cumplan.