miércoles, 30 de abril de 2014

Marco para el desarrollo y aplicación - IV

Figura 9-2 Procedimiento de diseño para sobrecapas utilizando la teoría de capa elástica para representar la reacción de un pavimento
Si requiere una sobrecapa, una sección de prueba será analizada para producir gráficos de tránsito contra los requerimientos de espesor necesitados para satisfacer lo requisitos específicos, ejemplo: las fallas no deben exceder de 0.5 de pulgada y las grietas no más del 25 %. En resumen, el cuadro proporciona un conjunto de líneas de guía, un marco para desarrollar procedimientos de diseños mecanísticos. Otros procedimientos más detallados pueden ser utilizados; sin embargo, los requerimientos generales serán los mismos.

martes, 29 de abril de 2014

Marco para el desarrollo y aplicación - III

Basado sobre las predicciones del ciclo de vida, es posible calcular los costos de este de acuerdo a los procedimientos descritos. El marco requiere que los análisis sean completados en orden, para ser capaz de interpolar, para condiciones especificas de diseño y seleccionar una mejor solución basada en el desempeño y costo. 
Un procedimiento similar es ilustrado para la rehabilitación. En este caso el método requiere condiciones de prueba para los diseños apropiados de rehabilitación; sin embargo, en una construcción nueva, los datos de entrada incluyen: tránsito, propiedades del suelo de la subrasante, requerimientos de construcción, etc. En la figura 9-2, la metodología propuesta por algunos investigadores para sobrecapas es muy general. El método es resumido abreviadamente como sigue: 

a) Condiciones de inspección y pruebas no destructivas (deflexiones, ahuellamiento, etc.). La información es recibida en orden para identificar las secciones de análisis. 

b) El muestreo y pruebas del material en el lugar deben ser completadas sobre una base limitada en orden, para ajustar las propiedades a las condiciones de campo.

c) Variaciones estacionales de las propiedades del material y de tránsito son determinadas para calcular el esfuerzo. La información usada en este paso, viene de la investigación y desarrollo como lo representado en la figura 9-1. 

d) Los dos tipos de esfuerzo usados para el diseño de la sobrecapa de asfalto, son: rajaduras y grietas por fatiga. Por ejemplo: si el pavimento original es concreto con cemento Pórtland, el criterio usado es la reflexión de grietas y las rajaduras. 

e) Basado en el análisis de esfuerzos, una determinación es hecha a medida que es necesaria una sobrecapa estructural; si no es requerido el pavimento usado, será renovado por reciclaje, pulverizándolo ó colocando una sobre capa al costo mínimo.

lunes, 28 de abril de 2014

Marco para el desarrollo y aplicación - II

Figura 9-1 desarrollo de un modelo de diseño mecanístico - empírico

domingo, 27 de abril de 2014

Marco para el desarrollo y aplicación - I

En la figura 9-1 se muestra el marco para el desarrollo de los procedimientos de diseño mecanísticos-empíricos para nuevos diseños y rehabilitaciones. La figura 9-2 ilustra la aplicación para una sobrecapa en pavimentos flexibles. 
La entrada de datos requeridos por el sistema, incluyen tránsito, propiedades de la subrasante, ambiente, características del material e incertidumbre, es decir, variación sobre cada uno de los datos de información. Envejecimiento de los materiales y los requerimientos de construcción pueden ser incluidos en las características de los materiales. 
El proceso requiere la selección de una serie de pruebas en secciones de pavimento, rígido ó flexible, que consideran incluir un rango de espesores y propiedades del material para el problema de diseño. Un análisis estructural es hecho para cada una de las secciones de prueba para calcular el esfuerzo, tensión, deflexión, etc. en una localización específica dependiendo de los criterios de falla. Una hipótesis de funcionamiento ó criterio de falla puede ser desarrollada para grietas por fatiga; cada uno de los tipos de fallas se predecirán por el procedimiento mecanístico. 
Por ejemplo: el criterio para pavimentos rígidos es basado sobre la máxima tensión de esfuerzo en la losa y para pavimentos flexibles es basado sobre la máxima tensión del concreto asfáltico. Criterios similares se han desarrollado para cada uno de los tipos de fallas, grietas por fatiga, rajaduras, defectos, baches.
La figura 9-1 representa el desarrollo del marco; esto es necesario para calibrar los modelos de fallas observadas en el campo. Este paso proporciona información con respecto a las relaciones de respuesta del pavimento para varios niveles y cantidad de fallas. De esta correlaciones, ha sido posible establecer relaciones mecanísticas- empíricas para estimar el tipo y cantidad de deterioro como una función de las variables ingresadas.

sábado, 26 de abril de 2014

Beneficios de los métodos analíticos - III

En resumen, la implementación de procedimientos de diseño mecanístico-empíricos tienen aplicación limitada para pavimentos flexibles, sin embargo existe un consenso entre muchos investigadores que estos métodos ofrecen oportunidades para mejorar la tecnología del pavimento para este tipo de construcción en las próximas décadas. La aplicación de análisis y procedimientos mecanísticos son ahora usados para el diseño de pavimentos rígidos y tiene probabilidad de que sea efectivos. La extensión de estas técnicas para nuevos diseños y diferentes aplicaciones es considerado ser un objetivo viable para los años por venir.

viernes, 25 de abril de 2014

Beneficios de los métodos analíticos - II

Otros beneficios que resultan del desarrollo de procedimientos mecanísticos, se resumen así: 

a) Estimación de las consecuencias derivadas de nuevas cargas deben ser evaluadas, por ejemplo el efecto perjudicial de incrementar cargas, alta presión de las llantas, ejes múltiples, etc. pueden ser modelados usando métodos mecanísticos. 

b) Mejor utilización de los materiales disponibles pueden ser estimados, por ejemplo el uso de materiales estabilizados en pavimentos rígidos y flexibles, que pueden ser simulados para un futuro funcionamiento. 

c) Mejorar los procedimientos para una evaluación prematura de fallas pueden ser desarrollados o a la inversa, para analizar por qué algunos pavimentos exceden sus expectativas de diseño; en efecto, mejores técnicas de diagnóstico deben ser desarrolladas. 

d) Señales de envejecimiento deben ser incluidas en el funcionamiento, por ejemplo: asfaltos que endurecen con el tiempo y que en su turno aparecen efectos de grietas por fatiga y rajaduras. 

e) Efectos estacionales como el deshielo, pueden ser incluidos para estimaciones de rendimiento. 

f) Consecuencias por la erosión de la subbase bajo los pavimentos rígidos pueden ser evaluadas. 

g) Mejores métodos pueden ser desarrollados para evaluar a largo plazo, los beneficios de mejorar el drenaje en la sección de la carretera.

jueves, 24 de abril de 2014

Beneficios de los métodos analíticos - I

Para desarrollar los procedimientos hipotéticos de diseño mecanísticos-empíricos de estos métodos, son basados en una teoría establecida hace mucho tiempo con modelos de pavimentos corregidos de las ecuaciones empíricas y son tradicionalmente utilizados para pavimentos flexibles y en algunos aspectos para pavimentos rígidos. Los beneficios que se pueden derivar de la correcta aplicación de los procedimientos mecanísticos son: 

1. Confiabilidad mejorada para el diseño,

2. Capacidad de predecir tipos específicos de fallas, 

3. Capacidad de extrapolar resultados de campo y laboratorio. 

El primer beneficio, es la capacidad de diseñar un pavimento para un sitio especifico, ya que métodos de diseño más confiables darán como resultado un uso óptimo de los recursos disponibles. Un segundo beneficio de los procedimientos mecanísticos, es la capacidad de predecir tipos específicos de fallas, como ejemplo: grietas, defectos, rajaduras, etc. Los sistemas de administración de pavimentos necesitan de la capacidad de predecir la ocurrencia de fallas con el objeto de minimizar los costos de mantenimiento y rehabilitación. La tercera ventaja principal, es la capacidad de extrapolar de datos de campo o laboratorio, proyecciones del comportamiento de un diseño, antes de hacer a escala completa un proyecto de demostración, ya que un proceso estudiado ahorra dinero y tiempo eliminando gastos innecesarios.