sábado, 17 de agosto de 2013

Sobrecarpetas (recapeos)

Consiste en la colocación de una sobrecarpeta de mezcla asfáltica en frío, concreto asfáltico en caliente o concreto hidráulico, sobre una capa bituminosa de rodadura existente, la cual tiene un alto grado de deterioro que impide realizar sobre la misma, labores de mantenimiento rutinario. Este tipo de trabajo es conveniente cuando las condiciones de la carretera no han llegado a los límites permisibles de deterioro y además se hace necesario incrementar la estructura por efecto del aumento del tránsito. Se debe considerar la realización de algunos trabajos preliminares antes de la colocación de la sobrecarpeta, tales como: 
• Bacheo en los sitios donde se considere apropiado restablecer las características de soporte de los pavimentos. 
• Capa de nivelación superficial para mantener los espesores de la misma capa de rodadura constante. 
• Fresado de la carpeta de rodadura, cuanto se considere necesario por las altas irregularidades de la superficie, que no puedan ser corregidas con la capa de nivelación.

viernes, 16 de agosto de 2013

Pavimentos rígidos - II

De utilizar un ligante de polímero y agregado fino, debe ser en las proporciones recomendadas por el fabricante y debe tener una resistencia a la compresión mínima de 25 MPa (3,625 psi) en 4 horas. El cemento a utilizar debe tener, un color similar al del concreto existente. Asimismo, los agregados deben tener una graduación, color y dureza similares a la de los agregados existentes en el pavimento.
b) Procedimientos de ejecución 
Para la rehabilitación de pavimentos de concreto hidráulico, se describen en el Manual Centroamericano de Especificaciones para la Construcción de Carreteras y Puentes Regionales, SIECA, año 2,001. En pavimentos de concreto hidráulico, cuando el estado de deterioro de la superficie, losas, subbase ó de las juntas, presentan grietas, falta de sellador, escalonamiento, etc. y las condiciones de transitabilidad son molestas para el usuario, entonces se hace necesario efectuar una reparación para volverlo a su estado original. Como la demolición total de un pavimento de concreto es una operación de un valor muy alto, que equivale a la construcción de una nueva carretera y si la disponibilidad económica no es suficiente, entonces se hace necesario recuperar la estructura. Para comenzar, se cambiarían las losas colapsadas ó sea las que prácticamente sea imposible su reparación, operación que incluye el cambio ó reposición de dovelas, posteriormente se renovaría el sello de las juntas ó reponer las que ya no existan. Cuando las losas presentan ahuellamiento o escalonamiento, se deben fresar a la profundidad necesaria para eliminarlo. Cuando por efecto de la falta de sellador en las juntas haya penetrado agua bajo las losas y exista bombeo de finos y las mismas no presenten grietas ó fisuras de mayor importancia, es pertinente efectuar inyecciones de concreto para reponer la sustentación del soporte. En las losas que presenten grietas, sin existir hundimientos, es conveniente aserrarlas y colocarles sellador como una junta normal. Si las condiciones del volumen de tránsito, son aceptables por el período de diseño de la carretera, una recuperación de esta naturaleza permitiría prolongar la vida útil de la misma, pero si la cantidad de vehículos se ha incrementado es recomendable colocar una capa adicional en la estructura.

jueves, 15 de agosto de 2013

Pavimentos rígidos - I

Recuperación 
Es la rehabilitación de un pavimento de concreto hidráulico existente, que ha sufrido diferentes tipos de fallas. Consiste en el fresado de la superficie con discos de diamante, la reparación de las áreas afectadas de la losa, la reparación de juntas, la reparación de grietas, el sellado inferior y estabilización de losas, la colocación de dovelas en las juntas, la remoción del pavimento y nivelación de losas, el fracturado y aplanado de las losas, antes de la colocación de una sobrecapa en el pavimento existente. 
a) Materiales 
Los agregados pulverizados para subbase, deben tener las características indicadas en el Capítulo 5, sección 5.2.2 de este Manual. Los adhesivos de resina epóxica que se utilicen, deben cumplir con los requisitos de la norma AASHTO M 235. Los materiales de relleno y selladores para juntas deben ajustarse a las normas AASHTO y cumplir con lo especificado en la tabla 8-1:

miércoles, 14 de agosto de 2013

Reciclaje y recuperación

Este trabajo consiste en pulverizar la superficie bituminosa del lugar o solo la base granular o las dos capas en conjunto, llegando a la profundidad que incluyan dichos espesores, luego inyectando y mezclando ligante y/o agua, con el material pulverizado, para después homogenizarlo, conformarlo y compactarlo; esta mezcla se usará como capa de base de la estructura, aportándole material de base si fuera necesario. Al comenzar las operaciones de reciclaje y recuperación, el ligante debe ser aplicado al material pulverizado, en los porcentajes iniciales suministrados por el laboratorio, basados en muestras obtenidas antes de la construcción. Todo el material debe ser pulverizado hasta 100% pasa tamiz de 2". La cantidad de aplicación del ligante será detemiinada conforme el diseño. Una tolerancia de +/- 0.5% del rango de aplicación designados, debe mantenerse siempre. 
El material reciclado y recuperado, debe ser compactado en el laboratorio, de acuerdo con AASHTO T-245. La frecuencia de la prueba de densidad debe ser de una por cada 5,000 metros cuadrados. Se debe realizar la prueba AASHTO T-245 para los cálculos del porcentaje relativo de compactación en cada densidad de campo tomada. Después que el material reciclado y recuperado ha sido compactado, se le debe aplicar un sello de emulsión a la superficie, en un rango de aproximadamente 0.11 a 0.45 lt/m2 antes de abrir al tránsito; no debe permitirse transitar sobre el material reciclado antes de 24 horas. 
a) Materiales 
El material de aporte deberá cumplir con lo establecido en la sección 5.2.3.1, incluyendo las referencias de AASHTO T-93, T-180, T-96, T- 146, T-176, T-89, T-11 yT-27. Los materiales obtenidos del reciclado y recuperación del pavimento existente, en su estado original o combinados con material de aporte, deben cumplir con lo establecido en la sección 5.2.3.2 de este manual. Los productos estabilizadores deben cumplir con los requerimientos establecido en la sección 5.2.3.2 de este manual. El ligante a usarse en el procedimiento de reciclaje y recuperación, debe ser una emulsión asfáltica que cumpla los requerimientos normales del tipo CSS-1 ó similar. La mezcla asfáltica reciclada y recuperada en frío, debe cumplir con la granulometría determinada por los ensayos de laboratorio del material existente en sitio con el de aporte. La emulsión para imprimación de la superficie reciclada y recuperada, debe ser emulsión asfáltica CSS-1 o similar. La emulsión asfáltica CSS-1 debe cumplir la especificación AASHTO M- 208 y según los ensayos AASHTO T-59. Para realizar este reciclaje y recuperación, se debe dimensionar y graduar el material de aporte y combinarlo en forma homogénea con los productos estabilizadores y con el material reciclado y recuperado. La mezcla debe cumplir con los requisitos indicados en la sección 5.2.3.2. El agua debe llenar los requisitos de la norma AASHTO T-26. Si la fuente es un sistema de abastecimiento de agua potable, puede ser utilizada sin necesidad de ensayo previo.
Este tipo de trabajo es necesario efectuarlo cuando el estado completo de la carretera presente un deterioro muy avanzado (grietas, ahuellamiento, pérdida de finos, desprendimiento de la capa de rodadura, deformaciones, hundimientos, etc.) que incluya baches severos en la base y que exista falla estructural; esto quiere decir, que el IRI tendrá un valor de 6 ó más y el índice de serviciabilidad es mucho menor de 2. Se incluye en el reciclaje y recuperación el material existente de base, con el objeto de que esa parte se integre a la nueva estructura de pavimento y la carretera nuevamente cumpla su función de dar confort al usuario. En estos casos es necesario aportar material de base, con el objeto de reponer el que se haya perdido por el deterioro ó con el fin de incrementar la capacidad soporte de la estructura, por el hecho de haberse incrementado el tránsito. El adicionarle productos estabilizadores, incrementar el espesor de la capa de base y dejarla como superficie para la colocación de una nueva capa de rodadura a la cual no se le reflejaran las grietas, y también no solo es objeto de mejorar el índice de serviciabilidad y el IRI de la carretera, sino alargar el período de diseño y el de la vida útil.

martes, 13 de agosto de 2013

Pavimentos flexibles

La rehabilitación de pavimentos flexibles se efectúa por medio de los procedimientos siguientes: Escarificación, reconformación, compactación e imprimación 
Este trabajo debe ser ejecutado en aquellos tramos en que el estado de deterioro del pavimento existente, sea tal que impida la reparación aislada de las áreas afectadas y consistirá en la escarificación, desintegración, humedecimiento, mezclado, reconformado, compactado y afinado del material constitutivo de la carpeta asfáltica o del tratamiento asfáltico del pavimento original de la carretera; el trabajo descrito, debe hacerse de modo tal, que la capa escarificada llegue a mezclarse con el material de base presente en la estructura de pavimento y/o con el material de base que pudiera agregarse con fines de reforzar la estructura. Esta mezcla se usará como nueva capa de base. . 
Como el pavimento existente se debe escarificar y pulverizar, el material obtenido en estas operaciones, debe reducirse a un tamaño máximo de 1!4 pulgadas, el cual será incorporado nuevamente a la estructura. El material de base a incorporar deberá cumplir con los requisitos previstos en el Capítulo 5, numeral 5.2.3. El material asfáltico y de base escarificados, pulverizados, mezclados y conformados, se compactarán al 100% de la densidad seca máxima correspondiente al ensayo AASHTO T-180 (Próctor Modificado.) La humedad de compactación no debe variar en ±2% de la respectiva humedad óptima. Este trabajo es necesario realizarlo básicamente cuando el estado superficial de la carretera presente un fuerte deterioro ( grietas, ahuellamiento, pérdida de finos, desprendimiento de la capa de rodadura, etc. ) que incluya baches en la base, sin que exista falla estructural; esto quiere decir, que el IRI tendrá un valor de 4 ó más y el índice de serviciabilidad es menor de 2.5. 
Se incluye en la escarificación, homogenización, reconformación y compactación el material existente de base, con el objeto de que esa parte se integre a la nueva estructura de pavimento y la carretera nuevamente cumpla su función de dar confort al usuario. En algunos casos es necesario aportar material adicional de base, con el objeto de reponer el que se haya perdido por el deterioro ó con el fin específico de incrementar la capacidad soporte de la estructura, por el hecho de haberse incrementado sustancialmente el tránsito. Esto permitirá también que al colocar la nueva capa de rodadura no hay reflejo de grietas.

lunes, 12 de agosto de 2013

REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS EXISTENTES

Es el proceso por medio del cual la estructura de pavimento, es restaurada a su condición original de soporte. Se obtiene de la recuperación con o sin estabilización, del pavimento existente en combinación con material de aporte si es necesario. En este proceso, los materiales provenientes de los pavimentos existentes, formarán parte de la nueva estructura.

domingo, 11 de agosto de 2013

Método Británico

La publicación "Adoquines de Concreto" del Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto (IMCYC)8 demostró en su informe técnico " The design of concrete block roads", Wexham Springs, Cement and Association, 1976; que los Adoquines colocados sobre un lecho de arena de 5 cm tienen una capacidad de distribución de carga, similar a la del asfalto compactado de 16 cm de espesor. 
Así mismo señala que la pavimentación con Adoquines de Concreto se puede colocar directamente sobre una Subbase de acuerdo a las Normas de las Road Note 29, "A guide to the estructural design of paviments for new roads" tercera edición, publicada por Transport and Road Research Laboratory, Londres, H. M. Stationery Office, 1970; donde la Base y la Superficie de Rodamiento se sustituyen con los Adoquines y 5 cm de arena. Ahora bien si esto se toma como base para el diseño, es posible utilizar las Road Note 29, para determinar el espesor de la Sub-Base, para cualquier Subrasante y la duración esperada para diversos caminos, que soporten hasta 1.5 millones de ejes estándar. Por otra parte dichas Road Note 29, recomiendan que el espesor total de la construcción sobre el nivel de la terraceria no sea menor de 45 cm. 
Los materiales para Subbase, que contemplan las Road Note 29, deben cumplir las Normas Británicas, excepto aquellos que se especifican en las Normas 803, 805, 806, 807 y 815, de las "Specification for and bridge works" Departament of Transport, Scottish Development Departament and Welsh Office, 1976, ya que pueden ser susceptibles a la humedad, la cual penetrará entre las juntas de los Adoquines recién colocados. Cabe hacer notar que el "Technical Memorándum, Núm. H6/78", del Departamento de Transporte, recomienda que cuando el valor del CBR de la subrasante sea menor al 5%, es necesaria una capa adicional, y ésta debe tener un valor CBR de, por lo menos, 5% más que el de la subrasante (Publicación IMCYC, página 76). Como puede observarse los cuatro Métodos de Diseño, anteriormente indicados, consideran que el espesor total de un pavimento de Adoquines, colocado sobre una subrasante con CBR de 5%, mínimo, es del orden de 40 a 45 cm. El espesor anteriormente indicado puede soportar, según las normas británicas, hasta 1.5 millones de ejes estándar.

sábado, 10 de agosto de 2013

Método AASHTO - II

viernes, 9 de agosto de 2013

Método AASHTO - I

En este método, para el cálculo de los espesores, se utilizó la Guía de Diseño AASHTO 1993.

jueves, 8 de agosto de 2013

Método Argentino - II

miércoles, 7 de agosto de 2013

Método Argentino - I

Otro Método con el que se obtienen espesores similares es el desarrollado, en base a experiencias del Instituto de Cemento Portland Argentino, por el Ing. Juan F. García Balado, para el cálculo de espesores de pavimento de Adoquines, quien ha propuesto la siguiente ecuación:
Como puede observarse este valor es similar al obtenido con el Método de Murillo López de Souza. El Método Argentino contempla, además, la utilización de factores de equivalencia, para las diferentes capas del pavimento, en función de los tipos de materiales que se utilizan para su conformación. Dichos factores se describen a continuación:

martes, 6 de agosto de 2013

Método de Murillo López de Souza.

Método utilizado en caminos rurales con un tipo de tránsito medio (menos del 750 vehículos comerciales por día con 20% de carga máxima), una carga por rueda de 5 toneladas y un C.B.R. de la subrasante del 5% mínimo. Espesores requeridos, bajo esas condiciones sobre un terreno natural con un CBR de 5% o mayor, debe ser de 45 a 55 centímetros, de acuerdo a lo indicado en la siguiente tabla:
Para subrasantes con CBR menores a 5% debe colocarse un espesor de teuacería mejorada, por debajo de la estructura de pavimento anteriormente indicada, con espesores de 10 a 45 cm; dependiendo del valor del C.B.R. y de la precipitación pluvial de la zona en donde se ubique el pavimento a construir. En el anexo de este reporte se incluye tabla de Diseño de Espesores de Pavimento Flexible para Carga Máxima por Rueda de 5 Toneladas.

lunes, 5 de agosto de 2013

Adoquines

Para el diseño de espesores en adoquines, descritos en este manual, se usarán cuatro tipos de métodos, los cuales son los siguientes: 
• Método de Murillo López de Souza 
• Método Argentino 
• Método de AASHTO. 
• Método Británico

domingo, 4 de agosto de 2013

Selladores de juntas

Su propósito es minimizar la filtración de agua superficial dentro de las juntas y las capas subyacentes. Así como , la entrada de materiales incompresibles que puedan ocasionar desportillamientos y daños mayores. Este proceso consiste en el aserrado de la losa, entre 2 y 4 horas después de su colocación, en los diámetros indicados en la Figura 7-38. 
Posteriormente se coloca el cordón de respaldo y sobre el mismo, el material sellador. En la tabla 7- 37 se muestran los distintos tipos de selladores utilizados en Centroamérica. Los materiales de relleno y selladores para junta
s deben ajustarse a las normas AASHTO y cumplir con lo indicado en la tabla 7-37:
De utilizar un ligante de polímero y agregado fino, debe ser en las proporciones recomendadas por el fabricante y debe tener una resistencia a la compresión mínima de 25 MPa (3,625 psi) en 4 horas.

sábado, 3 de agosto de 2013

viernes, 2 de agosto de 2013

Junta longitudinal de construcción - III

Tabla 7-36 Resumen de especificaciones para colocación de dovelas
En la Figura 7-36 se relacionan los datos obtenidos en la Tabla 7-38, respecto al diámetro comercial de la dovela (columna 3) con el espesor de la losa.

jueves, 1 de agosto de 2013

Junta longitudinal de construcción - II

En las siguientes tablas se presentan resúmenes de las especificaciones para la colocación de juntas y dovelas.
Tabla 7-35 Resumen de especificaciones para colocación de juntas

miércoles, 31 de julio de 2013

Junta longitudinal de construcción - I

En estas juntas hay dos aspectos para tener en cuenta, la inserción de las barras de anclaje y el sellado de las juntas. Respecto a la inserción de las barras de anclaje esto se puede hacer introduciendo, en el concreto fresco, las barras dobladas en un ángulo de 90°, perforando agujeros en las losas y luego meter las barras en ellos y asegurarlas con un mortero epóxico para que puedan cumplir con su función, que es anclar las losas. 
Cuando se opta por insertar las barras dobladas en un ángulo de 90° se debe preferir el acero de 40,000 psi al de 60,000 psi ya que toleran mejor las deformaciones. Las juntas longitudinales de construcción necesitan una caja para el sello, muy ancha para poder acomodar las variaciones longitudinales, en el borde de las losas, generadas por el proceso constructivo, pero el corte y el sellado son similares al de las juntas longitudinales de contracción.

martes, 30 de julio de 2013

Junta longitudinal de contracción

Las juntas longitudinales, cuando el pavimento se construye con un ancho de dos o más carriles, se cortan de manera similar a las juntas transversales de contracción, solo que el momento del corte no es tan critico, pero se deben cortar rápidamente si la subbase es estabilizada, apenas se corten las juntas transversales. 
En cuanto a las barras de anclaje, los equipos de formaletas deslizantes tienen dispositivos para insertarlas. Por el poco movimiento que tienen estas juntas no necesita de una caja para el sello, basta hacer un corte de 3 a 6 mm de ancho, con una profundidad igual a la tercera parte del espesor de la losa. Sin embargo, si se pide la caja para el sello, esta se puede hacer con un equipo multidisco que corta a la profundidad y anchos deseados. Con el fin de optimizar el costo de los selladores de las juntas, en las longitudinales se puede utilizar un sellador diferente como consecuencia de los menores movimientos de estas juntas

lunes, 29 de julio de 2013

Junta Transversal de contracción

Son las juntas que se generan al final del día o cuando se suspende la colocación del concreto. Estas juntas se deben localizar y construir en el lugar planeado siempre que sea necesario. Si es posible se hará coincidir las juntas de construcción con una de contracción, si no, se hará en el tercio medio de la placa. Siempre se deben construir perpendicularmente al centro de la vía aún cuando las de contracción tenga esviaje.

domingo, 28 de julio de 2013

Juntas transversales de expansión

1) Juntas con dovelas 
En las juntas transversales de expansión a uno de los extremos de las dovelas se les monta una cápsula de 50 mm de longitud, que permita absorber los movimientos de expansión de las losas, dicha cápsula se debe dotar con sistema que impida que se caiga, o se salga de la dovela durante la colocación. Las condiciones que se le piden a las dovelas en las juntas de expansión, en cuanto al alineamiento y a la lubricación, son las mismas que las pedidas en las juntas transversales de contracción. Dado que las juntas de expansión son más anchas que las de contracción a la canastilla en la que se van a fijar las dovelas de estas juntas, se le dota de un material de sello preformado y compresible con una altura idéntica a la losa de concreto. 
2) Junta sin dovelas 
La característica de las juntas de expansión sin dovelas es que el espesor de la losa se incrementa para reducir los esfuerzos de borde. El incremento del espesor es del orden de un 20% y la transición se desarrolla suavemente en una longitud de 6 a 10 veces el espesor de la losa.

sábado, 27 de julio de 2013

Juntas transversales de construcción

Para los constructores estas son las juntas principales, porque no es fácil definir donde se parara la obra. Si la junta transversal de construcción se va a realizar en el tercio medio, de una losa de un carril adyacente es necesario que la junta de construcción este dotada de hierros para cocerla evitando con ellos los movimientos relativos y eliminando la posibilidad de que se desarrolle una fisura en la losa adyacente. 
El método más común para finalizar las labores de construcción es rematando la obra contra una formaleta de madera que genera una cara lisa, por lo cual es necesario dotar esta junta de pasadores de carga, así en el resto del pavimento la transferencia de cargas se esta haciendo a través de la trabazón de agregados, y por ende la formaleta tiene que estar dotada de agujeros que permitan insertar las dovelas 
La formaleta se deja en su sitio hasta el momento de reiniciar las obras cuando se remueve. También se puede hacer una junta de construcción cortando el concreto, en cuyo caso se extiende el concreto pasando por el sitio en que debe quedar la junta, y luego con la ayuda de sierras se corta y se remueve el concreto que este más allá del sitio de la junta de construcción. 
Para alcanzar un buen resultado con el corte del concreto es necesario que las ultimas tandas de concreto desarrollen más rápido la resistencia inicial. Al igual que con las juntas de construcción formaleteadas, es necesario poner dovelas, por lo que en este caso se necesita perforar agujeros para instalarlas. Las juntas transversales de construcción no necesitan el corte inicial para debilitar la sección, solo es necesario hacer el corte secundario para conformar la caja en la que se aloja el material de sello

viernes, 26 de julio de 2013

Diseño de juntas

Tiene como objetivo principal, el control de la fisuración y agrietamiento natural que sufre el concreto durante el proceso constructivo y de uso. Además, tiene las siguientes funciones: 
• Controla el agrietamiento transversal y longitudinal 
• Divide el pavimento en secciones adecuadas para el proceso constructivo 
• Permite el movimiento y alabeo de las losas por efecto de las cargas de tránsito 
• Permite transferencia de cargas entre losas El sistema de juntas se diseña teniendo en cuenta las siguientes consideraciones: 
i. Condiciones ambientales 
ii. Espesor de losa 
iii. Sistema de transferencia de carga 
iv. Tránsito 
V. Características de los materiales 
vi. Tipo de subbase 
vii. Características del material sellante 
viii. Diseño del hombro 

Los tipos más comunes de juntas son los siguientes:

 • Juntas transversales de construcción 
• Juntas transversales de expansión 
• Juntas transversales de contracción
• Juntas longitudinales de contracción 
• Juntas longitudinales de construcción

jueves, 25 de julio de 2013

Factor de erosión para ejes tándem.

Factor de erosión para ejes tándem. Pavimentos de concreto hidráulico sin dovelas y con hombros de concreto Hidráulico

miércoles, 24 de julio de 2013

Factor de erosión para ejes sencillos.

Factor de erosión para ejes sencillos. Pavimentos de concreto hidráulico sin dovelas y con hombros de concreto hidráulico

domingo, 21 de julio de 2013

Análisis de erosión, con hombros de concreto.

Análisis de erosión, con hombros de concreto. Repeticiones admisibles en función del factor de pavimentos con hombros de concreto hidráulico

miércoles, 17 de julio de 2013

El procedimiento para el diseño es el siguiente: part 8

Al utilizar las tablas para encontrar el esfuerzo equivalente ó el factor de erosión, es necesario que las interpolaciones sean exactas, en el caso de las figuras para encontrar las repeticiones admisibles, la interpolación debe aproximarse a valores enteros. El espesor de losa asumido para efectuar el tanteo, se considerará no adecuado si los totales del factor de fatiga, así como los totales del factor de erosión son mayores al 100%; esto quiere decir que el espesor de losa asumido es deficiente, por lo que habrá que hacer otro tanteo con un espesor mayor; si los totales de fatiga y erosión fueran menores que 100%, es necesario hacer un nuevo tanteo con un espesor menor. ya que esto involucra economía

martes, 16 de julio de 2013

El procedimiento para el diseño es el siguiente: part 7

Los pasos a seguir continúan así: 
10. En la tabla correspondiente, sea eje sencillo o tándem, con dovelas y sin hombros, Tablas 7-27 y 7-28 o sin dovelas y sin hombros, Tablas 7-29 y 7-30 o con dovelas y con hombros Tablas 7-31 y 7-32 y sin dovelas y con hombros, Tablas 7-33 y 7-34 y las Figuras 7-36 y 7-37, se halla el factor de erosión en función del espesor de la losa asumido en mm. y el valor k; es necesario hacer interpolaciones si el valor de k no esta en la tabla. Los valores encontrados se colocan frente a los números 10 y 13 de la hoja de trabajo. 
11. En las Figuras 7-36 o 7-37, con el valor de carga por eje de la columna 2 en la hoja de trabajo y usando la línea vertical (ejes simples ó tándem) y el factor de erosión (números 10 ó 13) en la otra línea vertical, se traza una línea entre cada uno de estos puntos y se proyecta hacia la línea vertical de la extrema derecha de la figura, en la cual se lee el valor de las repeticiones admisibles y estos valores se colocan en la columna No. 6. 
12. Seguidamente los valores de la columna 3 se dividen entre los valores de la columna 6 y el resultado de cada uno se multiplica por 100 y se coloca en la columna 7. 
13. La suma de todos los valores colocados en la columna 7, es el daño total por erosión.

lunes, 15 de julio de 2013

El procedimiento para el diseño es el siguiente: part 6

Seguidamente se procede a efectuar el análisis de erosión, tomando como base la Figura 7-36 y las tablas 7-27, 7-28, 7-29 y 7-30, ya que estas se utilizan para pavimentos de concreto con dovelas y sin hombros, sin dovelas y sin hombros. La Figura 7-37 y las tablas 7-31, 7-32, 7-33 y 7-34, se utilizan para pavimentos de concreto con dovelas y con hombros, con dovelas y con hombros.

domingo, 14 de julio de 2013

sábado, 13 de julio de 2013

viernes, 12 de julio de 2013

jueves, 11 de julio de 2013

El procedimiento para el diseño es el siguiente: part 2

7. En la figura 7-35, con el valor de carga por eje de la columna 2 en la hoja de trabajo y usando la línea vertical (ejes simples ó tándem) y el factor de relación de esfuerzos (números 9 ó 12) en la línea inclinada, se traza una línea entre cada uno de estos puntos y se proyecta hacia la línea vertical de la extrema derecha de la figura, en la cual se lee el valor de las repeticiones admisibles y estos valores se colocan en la columna No. 4. 
8. Seguidamente los valores de la columna 3 se dividen entre los valores de la columna 4 y el resultado de cada uno se multiplica por 100 y se coloca en la columna 5. 
9. La suma de todos los valores colocados en la columna 5, es la absorción total de fatiga.

miércoles, 10 de julio de 2013

El procedimiento para el diseño es el siguiente: part 1

El procedimiento para el diseño es el siguiente: 
1. Se colocan los datos básicos de entrada en la parte superior de la hoja de trabajo. 
2. En la columna 1 se colocan los valores de la carga por eje en kN, de cada tipo y clase de vehículo sencillo ó tándem. 
3. En la columna 3 se colocan las cantidades de repeticiones esperadas para cada clase de vehículo. 
4. En la columna 2 se coloca el producto de la columna 1 por el factor de seguridad de carga (Fsc). 
Seguidamente se procede a efectuar el análisis de fatiga, tomando como base la Figura 7-35 y las tablas 7-23, 7-24, 7-25 y 7-26, ya que se utilizan las mismas, tanto para pavimentos de concreto simple, con pasadores o sin ellos, como para pavimentos con refuerzo continuo; la diferencia se establece si el pavimento tiene hombros ó no.
Seguidamente se procede a efectuar el análisis de fatiga, tomando como base la Figura 7-35 y las tablas 7-23, 7-24, 7-25 y 7-26, ya que se utilizan las mismas, tanto para pavimentos de concreto simple, con pasadores o sin ellos, como para pavimentos con refuerzo continuo; la diferencia se establece si el pavimento tiene hombros ó no. Los pasos a seguir son: 
5. En la tabla correspondiente, sea eje sencillo o tándem, sin hombro , tablas 7-23 y 7-24, o con hombro , tablas 7-25 y 7-26, se hallan los esfuerzos equivalentes en función del espesor de la losa asumido en mm. y el valor k; es necesario hacer interpolaciones si el valor de k no esta en la tabla. Los valores encontrados se colocan frente a los números 8 y 11 de la hoja de trabajo. 
6. Los valores colocados frente a los números 8 y 11, se dividen entre el valor del Módulo de Rotura (MR), y el resultado de cada uno se coloca frente a los números 9 y 12, que son los factores de Relación de Esfuerzos.

martes, 9 de julio de 2013

Diseño de espesores - II

Ejemplo: En la hoja de trabajo HT - 02 se analizan dos tipos de situaciones: Análisis de fatiga, para controlar el agrietamiento por fatiga Análisis de erosión, para control de la erosión en la fundación, los hombros, el bombeo de la subbase y el desnivel entre las losas. Este método se aplica a diferentes tipos de pavimentos rígidos, tales como:

lunes, 8 de julio de 2013

Diseño de espesores - I

b) Diseño de espesores En la hoja de trabajo HT - 01 se muestra el formato para el desarrollo del diseño y para utilizarlo se necesitan datos de entrada, factores de diseño, etc., tales como: 
• Tipo de hombros y juntas 
• Resistencia a la flexión del concreto ó Módulo de rotura 
• Módulo de reacción de la subrasante (k) 
• Factor de seguridad de carga (F^) 
• Distribución de cargas por eje 
• Número de repeticiones esperadas de las diversas cargas por eje, en el carril de diseño durante el período de diseño.

domingo, 7 de julio de 2013

Método de Portland Cement Association ( PCA ) - Part 8

a.5) Factor de seguridad de carga. 
Este método de diseño exige que las cargas reales esperadas se multipliquen por factores de seguridad de carga (Fsc), para lo cual se recomienda lo siguiente: 
• Para vías que tiene múltiples carriles, en los cuales se espera un flujo de tráfico interrumpido con un elevado volumen de tránsito pesado, Fsc = 1.2 
• Para carreteras y vías urbanas en las que el tránsito esperado es de un volumen moderado de vehículos pesados F^ 1.1 
• Para calles residenciales y otras que soporten bajo volumen de tránsito de camiones, Fsc = 1.0 Además de los factores de seguridad de carga, el método es conservador ya que incluye situaciones de tránsito de camiones muy cargados, variaciones en los materiales, proceso constructivo y espesor de las capas. En algunos casos se podría justificar el empleo de un factor 1.3 con el objeto de mantener un nivel de serviciabilidad mayor durante el período de diseño, por ejemplo: una autopista de tránsito muy alto y sin rutas alternas de desvío.

sábado, 6 de julio de 2013

Método de Portland Cement Association ( PCA ) - Part 7

Regularmente, se asume que las cargas y volúmenes de tránsito se distribuyen en partes iguales en las dos direcciones, pero esto no es real en su totalidad, ya que puede suceder en casos específicos, que la mayor parte de los camiones viaje a plena carga en una dirección y retornen vacíos en la otra. Para vías de cuatro carriles ó más, el porcentaje de vehículos comerciales debe de ajustarse utilizando la Figura 7-34

viernes, 5 de julio de 2013

Método de Portland Cement Association ( PCA ) - Part 6

Los valores de tránsito a obtener se clasifican así: 
• TPD tránsito promedio diario en ambas direcciones. 
• TPD-C tránsito promedio diario de vehículos pesados en ambas direcciones. 
• Cargas por eje de los vehículos pesados. El dato necesario para obtener el tránsito de diseño, consiste en asumir tasas de crecimiento anual que relacionen factores de proyección; en la tabla 7-22 se presenta la relación entre las tasas de crecimiento anual y los factores de proyección para períodos de 20 y 40 años, conforme las recomendaciones de PCA.
El TPD-C es un dato importante en el diseño de pavimentos, ya que incluye buses y camiones con 6 ruedas ó más y excluye los vehículos que tienen hasta 4 ruedas . Es conveniente para propósitos de diseño calcular el número total de vehículos pesados esperados durante el período de diseño.

jueves, 4 de julio de 2013

Método de Portland Cement Association ( PCA ) - Part 5

Las subbases son necesarias con el objeto de prevenir el efecto de succión, pero además incrementan la capacidad soporte del pavimento, situación que se aprovecha con el objeto de poder reducir el espesor de la losa. En la tabla 7-21 se puede observar como se incrementa el valor de k al colocar una Subbase granular.
a.3) Período de diseño. El período de diseño se considera como el período de análisis del tránsito, ya que es difícil hacer la predicción del tránsito con suficiente aproximación para un largo tiempo. Para un pavimento rígido se considera adecuado tomar 20 años como período de diseño; por lo que el que se elija incide directamente en los espesores, ya que esto determina cuantos vehículos tendrán que circular sobre el pavimento en ese lapso. El seleccionar el período de diseño de un pavimento es función del tipo de carretera, nivel de tránsito, análisis económico y el servicio que preste.
a.4) Tránsito Las características principales de tránsito que se relacionan con el diseño de pavimentos rígidos son el número de pasadas de ejes y la importancia de las cargas. Las cargas más pesadas por eje que se esperan durante el período de diseño, son las que definen los esfuerzos a los que va a estar sometido dicho pavimento.

miércoles, 3 de julio de 2013

lunes, 1 de julio de 2013

Método de Portland Cement Association ( PCA ) - Part 3

Por lo manifestado anteriormente, seleccionar el espesor de pavimento por este método, depende sustancialmente de suministrar otros factores diferentes a los utilizados comúnmente. 

b) Factores de diseño. 
Fundamentalmente para desarrollar el diseño de un pavimento rígido, es necesario conocer las condiciones del lugar para escoger el tipo de pavimento que se va a construir, así como las características de la subbase y tipo de hombros a utilizar; el procedimiento se realiza teniendo en cuenta los siguientes factores: 

b.1) Resistencia a la flexión del concreto (Módulo de Rotura, MR) 
Este valor se utiliza en el diseño, bajo el criterio de la fatiga que sufren los materiales por el paso de las cargas impuestas por los vehículos pesados, que tienden a producir agrietamiento en el pavimento. La deformación que se produce en el pavimento de concreto por efecto de las cargas, hace que las losas estén sometidas a esfuerzos de tensión y compresión. La relación existente entre las deformaciones debido a las cargas y los esfuerzos de compresión es muy baja como para incidir en el diseño del espesor de la losa. La relación entre la tensión y la flexión son mayores, situación que afecta el espesor de la losa. De lo anterior se deduce que los esfuerzos y la resistencia a la flexión son factores principales a considerar en el diseño de pavimentos rígidos. 
b.2) Capacidad soporte de la Subrasante ó de la Subbase (k) 
La capacidad soporte, es el valor del Módulo de Reacción ( k ) de la capa de apoyo de un pavimento de concreto. Este valor se puede estimar por correlación con el CBR ya que no es necesariamente indispensable tener un valor exacto de k, variaciones mayores de este valor no afectan los espesores de diseño. En la Figura 7-30 las relaciones que se muestran son suficientes para el diseño de pavimentos por este método.

domingo, 30 de junio de 2013

Método de Portland Cement Association ( PCA ) - Part 2

a) Elementos básicos.
En pavimentos de concreto simple, el espaciamiento entre juntas no debe exceder los 4.50 metros, para que las losas tengan un buen comportamiento. En pavimentos con dovelas, las losas no deben ser mayores de 6.00 metros y en pavimentos reforzados las losas no deben ser mayores de 12.00 metros, lo cual permite un buen comportamiento, ya que espaciamientos mayores a los mencionados, produce problemas tanto en las juntas como en las fisuras transversales intermedias. El procedimiento de diseño desarrollado por PCA, establece varias condiciones, tales como:
• La transferencia de cargas, dependiendo del tipo de pavimento que se considere.
• El uso de hombros de concreto ó asfalto adheridos al pavimento, permite reducir los esfuerzos de flexión y deflexiones, producidos por las cargas de los vehículos en los bordes de las losas.
• Para reducir los esfuerzos que se producen al paso de las ruedas sobre las juntas, es necesario el uso de subbases estabilizadas, ya que estas proporcionan superficies de soporte de mejor calidad y resistencia a la erosión a causa de las deflexiones de las losas de pavimento.
• Se adicionan dos criterios básicos en el diseño y son:
i. FATIGA. Esta sirve para mantener los esfuerzos que se producen dentro de los límites de seguridad, ya que el paso de cargas sobre las losas del pavimento producen esfuerzos que se convierten en agrietamientos. ii. EROSION: Este sirve para limitar los efectos de deflexión que se producen en los bordes de las losas, juntas y esquinas del pavimento; también para tener control sobre la erosión que se produce en la Subbase ó Subrasante y los materiales que conforman los hombros. Este criterio es necesario, ya que evita fallas del pavimento, como succión de finos de la capa de apoyo que producen a su vez desnivel entre losas y destrucción de hombros, siendo situaciones independientes de la fatiga. 
• Los camiones con ejes tridem se consideran dentro del diseño, a pesar de que los sencillos y los tándem son los más utilizados en las carreteras; los ejes tridem pueden llegar producir más daño por efecto de erosión que por fatiga.

sábado, 29 de junio de 2013

Método de Portland Cement Association ( PCA ) - Part 1

• Los pavimentos de concreto simple, se construyen sin acero de refuerzo y sin varillas de transferencia (dovelas) de carga en las juntas, ya que la transferencia se logra a través del esfuerzo de corte proporcionado por los agregados situados en las caras agrietadas que se forman por el corte de la junta entre losas contiguas; para que ésta transferencia sea efectiva es necesario que la longitud de las losas sean cortas. 
• Los pavimentos de concreto simple con varillas de transferencia de carga (dovelas), se construyen sin acero de refuerzo, pero en las juntas de contracción se colocan varillas lisas que tienen la función de transmitir cargas a las otras losas; para este caso, es necesario que las losas también sean cortas con el objeto de tener mejor control sobre los agrietamientos. 
• La pavimentos de concreto reforzado tienen acero de refuerzo dentro de la losa así como varillas de transferencia de carga (dovelas) en las juntas de contracción. Las separaciones en las juntas son mayores a las que se utilizan en pavimentos convencionales, por lo que es posible que se produzcan más fisuras transversales las cuales se mantienen prácticamente cerradas debido al refuerzo de acero, lo que permite una mejor transferencia de cargas. 
• Los pavimentos de refuerzo continuo, se construyen sin juntas de contracción; por tener una alta y continua cantidad de acero de refuerzo en dirección longitudinal, estos pavimentos desarrollan fisuras transversales en intervalos relativamente cortos, pero debido al acero de refuerzo producen un alto grado de transferencia de cargas en las caras de las fisuras.

viernes, 28 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - Nomograma para corregir el Módulo de reacción efectivo por pérdida potencial de soporte de la subbase

Sumando todos los valores relativos de deterioro (Uf) y dividiendo el total entre el número de meses incluidos y entrando con este valor en la figura 7-31, se obtiene el valor promedio del coeficiente k para el espesor asumido. Para finalizar se corrige el valor promedio de k en función de la pérdida de soporte Ls por medio de la figura 7-32.

jueves, 27 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - Nomograma para determinar el deterioro relativo, Uf

En otra forma, asumiendo un espesor inicial de losa y con la ayuda del nomograma de la figura 7-31, se obtiene el valor relativo de deterioro (Uf) en cada mes del año, para cada uno de los valores de k, en función del espesor de losa propuesta, similar a lo calculado en la Tabla 4-1.

miércoles, 26 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - Nomograma para corregir el valor de k por la presencia de una capa rígida (estrato de roca a menos de 3 metros de profundidad)

Nomograma para corregir el valor de k por la presencia de una capa rígida (estrato de roca a menos de 3 metros de profundidad)

martes, 25 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - XI

domingo, 23 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - X

Ya que el valor del Módulo de resiliencia (Mr) de la subrasante, cambia a lo largo del año debido a ciclos de enfriamiento y calentamiento, para determinar el valor efectivo del módulo de reacción de la subrasante (k), es necesario calcularlo para cada mes del año.

sábado, 22 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - IX

vii. Módulo de elasticidad del concreto Ec El Módulo de elasticidad del concreto (Ec) se puede determinar conforme el procedimiento descrito en la norma ASTM C-469. ó correlacionarlo con otras características del material como es la resistencia a la compresión. En algunos códigos se indica que para cargas instantáneas, el valor del Módulo de Elasticidad (Ec) se puede considerar conforme las ecuaciones de la siguiente tabla:

En caso de que utilizándose subbases no erosionables, se llega a producir en la subrasante asentamientos diferenciales, por el hecho de la existencia de arcillas higroscópicas ó por la excesiva expansión durante las épocas de heladas, deben adoptarse valores de Ls entre 2.0 y 3.0; el efecto que produce la pérdida del valor soporte en la reducción del Módulo de Reacción efectivo k se encuentra en la figura 7-29. 
viii. Módulo de reacción k El Módulo de reacción (k) de la superficie en que se apoya el pavimento de concreto ó Módulo efectivo de la subrasante, es el valor de la capacidad soporte del suelo, la cual depende del Módulo de Resiliencia de la subrasante y subbase, asi como el Módulo de Elasticidad de la subbase. Para la determinación del Módulo de elasticidad de la subbase, es factible la correlación con el uso de otros parámetros, tales como: CBR y valor R. Es recomendable que el Módulo de elasticidad de la subbase no sea mayor de 4 veces del valor de la subrasante.

viernes, 21 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - VIII

vi. Coeficiente de transmisión de carga (J) Este factor se utiliza para tomar en cuenta la capacidad del pavimento de concreto de transmitir las cargas a través de los extremos de las losas (juntas o grietas), su valor depende de varios factores, tales como: Tipo de pavimento (en masa reforzando en las juntas, de armadura continua, etc.); el tipo de borde ü hombro (de asfalto o de concreto unida al pavimento principal). La colocación de elementos de transmisión de carga (pasadores en los pavimentos con juntas, acero en los armados continuos, etc). En función de estos parámetros, se indican en la siguiente tabla los valores del coeficiente J:
Se considera un pavimento rígido confinado, cuando los extremos de las losas tienen elementos de la misma rigidez que ella, para el caso un hombro de concreto confina la parte principal de la carretera y el coeficiente de transmisión de carga tiende a ser menor, por lo tanto la losa también será de menor espesor. Un hombro de asfalto tiene menor rigidez que la parte principal de la carretera y se considera semi-confinada, por lo que al ser mayor el coeficiente de transmisión de carga el espesor de la losa aumenta. Dentro de cada intervalo de variación que se ve en la tabla, es recomendable utilizar el valor más alto cuando menor sea el Módulo de reacción de la subrasante k, también cuanto sea más elevado el coeficiente de dilatación térmica del concreto y mayores las variaciones de temperatura ambiente. En casos de carreteras de poco tránsito, en que el volumen de camiones sea reducido, entonces se pueden utilizar los valores más bajos de J, ya que habrá menos pérdida del efecto de fricción entre los agregados.

jueves, 20 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - VII

Combinando todas las variable que intervienen para llegar a determinar el coeficiente de drenaje C d se llega a los valores de la siguiente tabla:
Tabla 7-17 
Valores de coeficiente de drenaje Cd

miércoles, 19 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - VI

iv. Variación del índice de serviciabilidad APSI

martes, 18 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - VI

Se recomienda utilizar para S 0 valores comprendidos dentro de los intervalos siguientes:
•      Para pavimentos rígidos 0.30 - 0.40
En construcción nueva 0.35
En sobre-capas        0.40

Los niveles de confiabilidad R en relación al tipo de carretera que se trate pueden ser:

lunes, 17 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - V

iii. Error estándar combinado S 0 Como lo indicado anteriormente, este valor representa la desviación estándar conjunta, e incluye la desviación estándar de la ley de predicción del tránsito en el período de diseño con la desviación estándar de la ley de predicción del comportamiento del pavimento, es decir, el número de ejes que puede soportar un pavimento hasta que su índice de serviciabilidad descienda por debajo de un determinado Pt

domingo, 16 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - IV

Conforme el número de carriles en cada dirección, sobre el carril de diseño se puede suponer que circulan los porcentajes de tránsito siguientes:

ii. Desviación normal estándar Z r
Esta variable define que, para un conjunto de variables ( espesor de las capas, características de los materiales, condiciones de drenaje, etc. ) que intervienen en un pavimento, el tránsito que puede soportar el mismo a lo largo de un período de diseño sigue una ley de distribución normal con una media M t y una desviación típica S 0 y por medio de la tabla 7-13 con dicha distribución se obtiene el valor de Z r en función de un nivel de confiabilidad R, de forma que exista una posibilidad de que 1 - R /100 del tránsito realmente soportado sea inferior a Zr x Sc.

sábado, 15 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - VIII

iv. Variación del índice de serviciabilidad APSI 
Escoger el índice de serviciabilidad final Pt es una selección del valor más bajo que pueda ser admitido, antes de que sea necesario efectuar una rehabilitación, un refuerzo ó una reconstrucción de un pavimento. Como el índice de serviciabilidad final de un pavimento es el valor más bajo de deterioro a que puede llegar el mismo, se sugiere que para carreteras de primer orden (de mayor tránsito) este valor sea de 2.5 y para carreteras menos importantes sea de 2.0; para escoger el valor del índice de serviciabilidad inicial (P0), es necesario considerar los métodos de construcción, ya que de ésto depende la calidad del pavimento, en los ensayos de pavimentos de AASHO, P o llego a un valor de 4.5 para pavimentos de concreto y 4.2 para pavimentos de asfalto. La diferencia entre el índice de serviciabilidad inicial (PQ) y el índice de serviciabilidad final (Pt) es APSI = Pe - Pt

viernes, 14 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - VII

El producto de Zr x Sc efectivamente es un factor de seguridad que se aplica a la estimación del tránsito de una carretera, en la fórmula de diseño de AASHTO, ésta misma recomienda que el factor de seguridad este en función del tránsito que circula sobre el carril de diseño.

jueves, 13 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - VI

iii. Error estándar combinado S 0 Como lo indicado anteriormente, este valor representa la desviación estándar conjunta, e incluye la desviación estándar de la ley de predicción del tránsito en el período de diseño con la desviación estándar de la ley de predicción del comportamiento del pavimento, es decir, el número de ejes que puede soportar un pavimento hasta que su índice de serviciabilidad descienda por debajo de un determinado Pt

miércoles, 12 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - V

ii. Desviación normal estándar Z r Esta variable define que, para un conjunto de variables ( espesor de las capas, características de los materiales, condiciones de drenaje, etc. ) que intervienen en un pavimento, el tránsito que puede soportar el mismo a lo largo de un período de diseño sigue una ley de distribución normal con una media M t y una desviación típica S 0 y por medio de la tabla 7-13 con dicha distribución se obtiene el valor de Z r en función de un nivel de confiabilidad R, de forma que exista una posibilidad de que 1 - R /100 del tránsito realmente soportado sea inferior a Zr x Sc.

martes, 11 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - IV

Conforme el número de carriles en cada dirección, sobre el carril de diseño se puede suponer que circulan los porcentajes de tránsito siguientes:

lunes, 10 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - III

a) Variables a considerar en este método
i. Ejes simples equivalentes de 82 kN (W80) a lo largo del período de diseño En este método se requiere la transformación a ejes simples equivalentes de 82 kN ( 8.0 Toneladas Métrica ó 18,000 Ibs. ) los ejes de diferentes pesos que circularán por el pavimento durante su período de diseño. Para ello en el Capítulo 3, se incluyen las tablas de la 3-10 a la 3-18, con los índices de servicio final ( Pt ) para cada uno de los tres tipos de ejes principales (simple, tándem y tridem). Para el período de diseño, por el tipo de construcción que es, se necesita que este no sea menor a 20 años, con el objeto de poder considerar diferentes alternativas en el plazo que se decida e incluso es recomendable que, durante el período de análisis se incluya por lo menos una rehabilitación. 
Conforme el número de carriles en ambas direcciones para efectos de diseño, el tránsito que se debe de tomar en cuenta es el que utiliza el carril objeto de diseño, por lo que generalmente se admite que en cada dirección circula el 50% del tránsito total ( del que viaja en las dos direcciones) y que dependiendo del lugar puede variar entre 30% y 70%; conforme la tabla siguiente:

domingo, 9 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - II

Para facilitar la utilización de la ecuación, se ha preparado nomograma, representado en la figura 7-28

sábado, 8 de junio de 2013

Pavimentos Rígidos - I

Para el diseño de espesores de pavimentos rígidos, descritos en este manual, se usarán dos tipos de métodos, los cuales son los siguientes: 
• Método de AASHTO. 
• Método del PCA 
Método AASHTO. 
Para el método AASHTO la fórmula de diseño es: