Deterioros en pavimientos flexibles y rígidos

Mamani Condori Obed., Mamani Canaza Leonardo Deyver/EAP. Ingeniería Civil

REVISIÓN TEÓRICA DEL DETERIORO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Y RÍGIDOS

MAMANI CONDORI, OBED1, MAMANI CANAZA, LEONARDO DEYVER1

EP. Ingeniería Civil, Universidad Peruana Unión Campus Juliaca

1. Introducción

Una mala gestión en la construcción o mantenimiento de una vía traerá serias consecuencias económicas al país.

Un país que permita el deterioro de su infraestructura vial tendrá sobrecostos de operación vehicular en un rango que se puede ubicar entre 1 y 3% de su producto interno bruto nacional (Bull, 2003).

Esta revisión tiene el objetivo de analizar el deterioro de pavimentos flexibles y rígidos mediante la estructura de una revisión bibliográfica, daremos una exposición de los diferentes tipos de pavimentos usados para la construcción de vías, especificando las diferentes fuentes de deterioro presentes en los pavimentos expuestos a un prolongado tiempo.

Normalmente es más fácil administrar de una forma adecuada pequeños tramos viales, pero en una red extensa de carreteras esta labor se puede ver comprometida, ya que el inventariado de daños sobre la red vial es un aspecto crítico (Díaz et al., 2014)

La mejor forma de identificar las fallas del pavimento y determinar porqué se han producido, es mediante la conducción de un estudio de reconocimiento, en este estudio se debe el tipo de severidad y la magnitud de cada falla, así como también se debe de determinar si el diseño del pavimento, la carga que debe soportar, los materiales que se usaron o las condiciones ambientales fueron la causa de la falla.

1. Pavimento

     El pavimento a grandez rasgos es una estructura compuesta por capas de materiales cuyas propiedades tanto mecánicas como espesores han sido especificados, con el fin de que las cargas que se apliquen sobre este, sean distribuidas a subrasante, además debe ser capaz de soportar todas las condiciones ambientales que la rodean.

1. Elementos que Conforman el Pavimento.

1. Base.

     Está formada por materiales granulares procesados bajo estándares de calidad estrictos. Es la capa que se encuentra debajo de la superficie de rodamiento. Es una capa fundamental del pavimento, su propósito consiste en trasmitir los esfuerzos producidos por el tráfico hacia las capas inferiores y a la vez proporcionar resistencia.

1. Sub-Base.

     Es una capa compactada compuesta por materiales que fueron obtenidos mediante el proceso de trituración para obtener un material con características adecuadas a un costo razonable. Su principal función es dar el aporte estructural al pavimento, pero también reduce la migración de finos desde las capas inferiores hacia la base.

1. Subrasante.

     Por lo general se trata del terreno natural en el cual se apoya toda la estructura del pavimento, por lo tanto, no forma parte de la estructura en sí. Sin embargo, su capacidad de soporte es un factor que afecta directamente a la selección de los espesores de las capas del pavimento. Por lo tanto, si tenemos una subrasante débil se requerirá un espesor mayor en el pavimento.

1. Capa de rodamiento.

    Esta se usa en el caso de pavimentos flexibles, está constituida por un material pétreo, al que se le adiciona un producto asfaltico que tiene como objetivo servir como aglutinante.

1. Tipos de Pavimento.

     Estructuralmente hay dos tipos de pavimentos, los flexibles y los rígidos, ambos se diferencian en la manera de transmitir las cargas hacia la capa subrasante, pero también existen otros como el pavimento semirrígido, pero nos enfocaremos más en los pavimentos flexibles y rígidos.

1. Pavimento flexible.

     Este tipo de pavimento distribuye los esfuerzos aplicados en áreas pequeñas debido a su menor rigidez, así que tiende a deformarse y a recuperar sus características una vez la carga es aplicada es retirada.

     Están compuestas por una capa de rodamiento bituminosa, apoyada generalmente sobre la base y la sub-base.

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1. Ventajas de su uso.

• Tiene un costo inicial relativamente más bajo.
• Tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 años.

1. Desventajas de su uso.

• Para continuar con su vida útil necesita un constante mantenimiento.
• Las cargas pesadas producen roderas y dislocamientos en el asfalto.
• La distancia de frenado para superficies de hormigón es mucho mayor que las superficies de asfalto.

• Ante la formación de huellas en el pavimento de asfalto, una colocación de una sobrecarpeta no evitara que esto se vuelva a repetir.
• Las huellas reaparecen por la incapacidad de lograr una compactación adecuada en las huellas que dejan las ruedas y ante la imposibilidad del asfalto de resistir las presiones actuales de los neumáticos y los volúmenes de tráfico de hoy en día.

1. Pavimento rígido.

     Este tipo de pavimento se caracteriza por poseer un alto módulo de elasticidad y por lo tanto hace que los esfuerzos transmitidos se reduzcan y se distribuyan en un área extensa, provocando deflexiones pequeñas.

     Están compuestas por una capa de rodadura consiste en una losa de concreto hidráulico, apoyada sobre capa de base o sub-base.

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1. Ventajas de su uso.

• Los pavimentos de hormigón tienen un mayor valor a largo plazo debido a su mayor expectativa de vida con los mínimos requerimientos de mantención.
• A diferencia del asfalto, el hormigón puede soportar cargas de tráfico pesadas sin que se produzca ahuellamiento, deformaciones o lavado de áridos.
• La superficie dura del hormigón hace más fácil el rodado de los neumáticos.
• El hormigón se endurece a medida que pasa el tiempo.
• Las técnicas de restauración de pavimentos pueden extender su vida hasta tres veces la de diseño.
• El hormigón reflecta la luz, lo que aumenta la visibilidad y puede disminuir los costos de iluminación en las calles hasta un 30%, en cantidad de luminarias y consumo de energía.
• Es fácil darles "rugosidad" a los pavimentos de hormigón durante su construcción, para generar una superficie que provea de mayor adherencia.
• La rigidez del hormigón favorece que la superficie de rodado mantenga la planeidad.

1. Desventajas de su uso.

• Posee un costo inicial mayor que el pavimento flexible.
• Se debe ser cuidadoso en el diseño.

1. Modos de Falla.

     Se clasifican dependiendo de diferentes modalidades de fallas.

     En el caso de los pavimentos flexibles se han establecido 4 modos de fallas.

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