PAVIMENTOS exposicion

PAVIMENTOS

Características de los Pavimentos Superficie uniforme.  Superficie impermeable.  Color y textura adecuados.  Resistencia a la repetición de cargas.  Resistencia a la acción del medio ambiente.  Que no trasmita a la terracería esfuerzos mayores a su resistencia. 

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Los adjetivos rígido y flexible nos proporcionan una práctica idea sobre cómo los pavimentos reaccionan frente a las cargas y al medio ambiente. Su principal diferencia es cómo cada uno de ellos transmite las cargas a la subrasante. La alta rigidez de la losa de concreto le permite mantenerse como una placa y distribuir las cargas sobre un área mayor de la subrasante, transmitiendo presiones muy bajas a las capas inferiores. Por sí misma, la losa proporciona la mayor parte de la capacidad estructural del pavimento rígido. Para determinar que pavimento específico se debe elegir para cada caso en particular, se requiere seguir un proceso de selección que implica la consideración de diversos aspectos entre los que destacan los relativos a

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Para determinar que pavimento específico se debe elegir para cada caso en particular, se requiere seguir un proceso de selección que implica la consideración de diversos aspectos entre los que destacan los relativos a los costos.

Para el diseño de pavimento Para el diseño se incluye:  Elección del tipo de pavimento (flexible o rígido o una combinación de ambos) que se va a utilizar  Diseño de la estructura (bases, subbases, dosificación de agregados)  Selección de las capas de suelo dentro de la estructura  Diseño de los espesores de las distintas capas

Factores que determinan el diseño del pavimento Estudio de costos La carga de trafico Los suelos y los materiales El entorno Confianza

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Costos En los procedimientos de diseño es necesario realizar un estudio de costos de los materiales a usar y del ciclo de vida de las alternativas de pavimentos diseñados, que le permitan al diseñador tomar una decisión sobre los tipos de pavimentos mas convenientes a construir, tomando también en consideración las políticas de mantenimiento

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Suelos: suelos débiles o inestables pueden

requerir algún tipo de tratamiento para mejorarlo. La propiedad mas importante de los suelos es el modulo resiliente que representa su capacidad de recuperación de deformación a una determinada carga.  Entorno: Lluvias humedad y temperatura. procesos de congelamiento y deshielo.  Confianza: 80% a 90% para la mayoria de los casos.

Preparación del suelo TERRACERÍAS Y TRABAJOS COMPLEMENTARIOS

Las terracerías del pavimento comprenden todos los trabajos necesarios para formar la primera capa de la estructura del pavimento hasta la SUBRASANTE, de acuerdo con la geometría y especificaciones fijadas en el proyecto y/o ordenadas por la Autoridad Correspondiente.

TRATAMIENTO 

Definición. Se define como tratamiento al trabajo realizado en la capa superior de la terracería de un determinado espesor compacto para la formación de la sub-rasante, según lo indicado en el proyecto o por la Autoridad Correspondiente.

TERRAPLENES 

Definición.

Se define al terraplén, como la compensación o elevación del nivel de la terracería, para alcanzar los niveles fijados de proyecto hasta la sub-rasante. El material empleado en la construcción de terraplenes podrá ser del mismo material producto de los cortes o bien de material de banco.

Procedimiento de Ejecución.

En la formación de terraplén, se disgrega el material hasta homogeneizarlo, al volumen disgregado se agregará la cantidad de agua necesaria hasta obtener la humedad óptima, mezclando nuevamente, después de lo cual se procederá a extender y compactar en capas el material mediante equipo adecuado. El estudio de mecánica de suelos definirá el talud y sobre anchos necesarios con objeto de garantizar la estabilidad de la estructura y elementos complementarios. 

ESTABILIZACIONES  

DEFINICIÓN Incorporación de un determinado tratamiento o producto estabilizador a los materiales seleccionados utilizados en la construcción de las capas de terracería, sub-rasante, revestimiento, sub-base o de la base, para modificar las características físicas del material, mejorando el comportamiento mecánico e hidráulico de las capas.

Pavimentos Flexibles o Asfálticos En general, están constituidos por una capa delgada de mezcla asfáltica construida sobre una capa de base y una capa de sud-base las que usualmente son de material granular. Estas capas descansan en una capa de suelo compactado, llamada subrasante. Al igual que en la casi totalidad de las aplicaciones de la Mecánica de Suelos, los materiales de esa naturaleza que se utilizan en la construcción de pavimentos, son de dos tipos claramente diferenciados. Los que se denominan materiales gruesos (arenas, gravas, fragmentos de roca, etc.) constituyen un primer grupo, siendo elsegundo el formado por los suelos finos, cuyo arquetipo son los materialesarcillosos.

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Pavimento flexible, está construido con materiales débiles y menos rígidos (que el concreto), más deformables, que transmiten a la subrasante las cargas de manera más concentrada, distribuyendo el total de la carga en menos área de apoyo.  Por lo tanto, el pavimento flexible normalmente requiere más capas y mayores espesores para resistir la transmisión de cargas a la subrasante. 

En un pavimento rígido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura, se produce una buena distribución de las cargas , dando como resultado tensiones muy bajas en la subrasante.

Pavimento rígido En un pavimento flexible ocurre lo contrario, la superficie de rodadura al tener menos rigidez, se deforma mas y se producen mayores tensiones en la subrasante

Pavimento flexible

Elementos que integran un pavimento flexible Sección Transversal: Riego de sello Impregnación

Riego de

Carpeta Asfáltica

base

subbase subrasante

Grado de compactació n

5-10 cm 10-30 100% cm 10-30 Mínima del 100% cm 10-30 95 % cm

DEFINICIONES 

Subrasante: Es la capa de terreno de una

carretera que soporta la estructura de pavimento y que se extiende hasta una profundidad que no afecte la carga de diseño que corresponde al transito previsto. Esta capa puede estar formada en corte o relleno y una ves compactada debe tener las secciones transversales y pendientes especificadas en el diseño.  El espesor del pavimento dependerá en gran parte de la calidad de la subrasante por lo que esta debe cumplir con los requisitos de

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Materiales: tiene que estar libre de vegetación y materia orgánica, de lo contrario el material deberá reemplazarse por material adecuado. En general los materiales adecuados para la subrasante según ensayos realizados son los granulares Compactación: para compactar la capa de la subrasante , el espesor de esta debe escarificarse, homogenizarse, mezclarse, conformarse y compactarse en su

Subbase: capa de la estructura de pavimento

destinada fundamentalmente a soportar, transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas a la superficie de rodadura de pavimento, de tal manera que la capa de la subrasante la pueda soportar absorbiendo las variaciones inherentes a dicho suelo que puedan afectar a la sub-base. La subbase debe controlar los cambios de volumen y elasticidad que seran dañinos para el pavimento.

Materiales : debe tener mayor soporte que el material

de la subrasante y su espesor sera variable por tramos, dependiendo de las condiciones y caracteristicas que se encuentran en la subrasante, el tamaño de las piedras que contenga el material de la subbase no debe ser mayor de 2/3 del espesor de esta.

Compactación: el material debe ser tendido en capas no mayores de 20 cm de espesor.

Base: es la capa de pavimento que tiene

como funcion primordial, distribuir y transmitir las cargas ocasionadas por el transito, a la subbase y es lacapa en la cual se coloca la capa de rodadura. Compactación: cuando el espesor de base sea mayor de 20cm, se tendra que hacer la compactación por capas, siempre que estas no sean mayores de 20 ni menores de 10 centímetros. Se tiene que humedecer la superficie entre capas, para conseguir una mejor adhesión entre estas y así evitar deslizamientos.

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Carpeta Asfáltica: Es la parte superior del pavimento flexible que proporciona la superficie de rodamiento, es elaborada con material pétreo seleccionado y un producto asfáltico dependiendo del tipo de camino que se va a construir, las principales características que debe cumplir el pétreo son las siguientes: a) un diámetro menor de una pulgada y tener una granulometría adecuada, b) deberá tener cierta dureza para lo cual se le efectuarán los ensayes de desgaste, los ángeles, intemperismo acelerado, densidad y durabilidad. C) la forma de la partícula deberá ser lo más cúbica posible, recomendamos no usar material en forma de laja o aguja pues se rompen con facilidad alterando la granulometría y pudiendo provocar fallas en la carpeta, se efectuarán pruebas de equivalente de arena ya que los materiales finos en determinados porcentajes no resultan adecuados.

Los pavimentos flexibles deben cumplir con los siguientes propósitos 

Soportar y transmitir las cargas que se presentan con el paso de vehículos

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Ser lo suficientemente impermeables

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Soportar el desgaste producido por el transito y el clima

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Mantener una superficie comoda y segura(antideslizante)para el rodamiento de los vehiculos

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Mantener un grado de flexibilidad para cubrir los asentamientos que presente la capa inferior (base o subbase)

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Factores de construcción: tales como preparación de la superficie, ubicación, construcción conjunta y la compactación / consolidación tienen un efecto abrumador sobre el comportamiento del pavimento, que no puede ser ignorada o compensar en mezcla o estructurales de diseño.

Proceso de construcción para concreto asfaltico mesclado en caliente y tendido Los pasos fundamentales en la  construcción de una carpeta asfáltica de alta calidad, se pueden listar como sigue:  1. Preparació n de la mezcla.  2. Preparación de la capa de base o de la capa niveladora.  3. Transporte y tendido de la mezcla para carpeta.  4. Juntas.  5. Compactación y acabado final. 

Preparación de la mezcla 

En esencia, las plantas que se usan en la preparación de mezclas calientes de alta calidad; el arreglo total debería adecuarse a las necesidades para sostener cierto volumen de producción de mezclas calientes que sean uniformes, con un control muy rígido en los pasos para fijar el proporciona miento y realizar la mezcla.

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Preparación de la base. Es frecuente que la colocación de las carpetas de concreto asfáltico se coloquen sobre una base nueva o ya existente que requiera muy poca preparación antes de iniciar el tendido, de la carpeta nueva, como pueden ser el barrido y limpieza total para eliminar el polvo suelto y otros materiales extraños.

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Transporte de la mezcla La mezcla se descarga de la planta a camiones o remolques vacíos para su transporte hasta el sitio de trabajo. Se requiere que los vehículos que se utilicen tengan camas metálicas fuertes y lisas las cuales se limpian previamente para quitar todo el material extraído.

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Colocación de la mezcla se extenderá y se conformará con una pavimentadora autopropulsada, de tal manera que se obtenga una capa de material sin compactar de espesor uniforme. Si la mezcla asfáltica está quemada, no se permitirá su tendido.

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COMPACTACIÓN

La compactación se hará longitudinalmente a la carretera, de las orillas hacia el centro en las tangentes y del interior al exterior en las curvas. La compactación suele iniciarse utilizando rodillo tándem de dos ruedas de acero, sobre las orillas exteriores de la capa recién tendida para ir luego apisonando hacia el centro del camino.

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ACABADO

se formará un chaflán en las orillas, cuya base será igual a uno coma cinco (1,5) veces el espesor de la carpeta asfáltica, compactándolo con el equipo adecuado

Mantenimiento de carpetas  asfálticas  

En estas carpetas se desarrolla una cierta fragilidad debido al intemperismo, a la acción alterna de congelamiento y deshielos, o a la falla de la base o de las subrasante. El mantenimiento de estas carpetas puede dividirse en cinco distintas operaciones:

1) bacheo  2) taponamiento  3) escarificación  4) resellado  5) tratamiento antiderrapante. 

Antes de efectuar las reparaciones de mantenimiento a la carpeta, es importante realizar la investigación usual respecto a la causa de falla. Si la falla indica subrasante inadecuada o un drenaje defectuoso, estos puntos se corregirán antes de iniciar cualquier reparación de la carpeta.  Algunos estados están utilizando ahora la medida de la rugosidad del camino y el concepto de índice de utilidad del camino como una ayuda para establecer los programas de mantenimiento. 

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El bacheo Consiste simplemente en una aplicación de una capa delgada de asfalto a un área en donde aparecen agrietamientos o desmoronamientos en los bordes de la carretera y la de un agregado mineral grueso que se extiende en el área afectada.

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El taponamiento: Tiene el propósito de sellar la

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Reencarpetado de viejos pavimentos asfálticos

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superficie para impedir la penetración del agua y fortalecer la carpeta.

Cuando las operaciones de mantenimiento se vuelven excesivamente caras y ya es difícil conservar la carpeta con la tersura adecuada, porque se tiene que ensanchar el pavimento o por otras razones, al pavimento viejo debe ponérsele una nueva carpeta.