Diseño De Pavimentos

DISEÑO DE PAVIMENTO

DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

Por pavimento se entiende un conjunto de capas superpuestas, de diferentes materiales y adecuadamente compactadas.

Estas capas se apoyan sobre la plataforma obtenida por el movimiento de tierras y deben soportar las cargas del tránsito por un período de varios años sin deterioros que afectan a la:

- seguridad

- comodidad

o a la propia integridad del pavimento

FUNCIONES DEL PAVIMENTO

Las principales funciones del pavimento son:

- bajo condiciones climáticas en periodos determinados. Proporcionar una capa de rodadura cómoda y segura a la velocidad especificada

- Resistir las cargas del tránsito y transmitir la carga de la rueda a la subrasante sin sobrepasar la resistencia de ésta ni de la resistencia interna del pavimento.

- Impedir la penetración o acumulación interna de humedad y proteger contra los efectos de la helada y deshielo.

TRANSMISIÓN DE LA CARGA DE UNA RUEDA

CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTO

- Las cargas que impone el tránsito son traspasadas por el pavimento hacia la subrasante mediante mecanismos que dependen de las características de los materiales que conforman las diferentes capas.

- Dependiendo de la mecánica por la cual esas cargas alcanzan la subrasante, los pavimentos se clasifican en:

- flexibles

- rígidos

MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE

La mezcla asfáltica en caliente es una combinación de un ligante hidrocarbonado, agregados incluyendo el polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las partículas del agregado queden bien recubiertas por una película homogénea del ligante.

Su proceso de fabricación implica calentar el ligante y los agregados a una temperatura mínima 160ºC y puesto en obra a una temperatura mayor a la del medio ambiente.

PAVIMENTOS FLEXIBLES

Un pavimento flexible convencional esta compuesto por un sistema de capas.

a.- Las capas de mejor calidad se ubican en la superficie, donde las tensiones son mayores.

b.- Las capas de menor calidad se ubican en la parte de abajo, donde las tensiones son menores.

Este principio de diseño hace posible el uso de materiales locales lo que generalmente resulta en diseños más económicos.

SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE

Capa de Rodadura

- La capa de rodadura es la capa superficial de un pavimento asfáltico.

- Generalmente corresponde a una mezcla asfáltica en caliente (MAC) densa.

- Debe tener suficiente estabilidad para que no aparezcan deformaciones bajo tránsito.

Esto depende de las características de los materiales y de los espesores de las capas que lo constituyen permitiendo resistir desplazamientos y deformaciones bajo las cargas de tránsito.

Por lo tanto, la estabilidad depende de la fricción y de la cohesión interna de la mezcla.

- Debe ser impermeable para Proteger:

- Pavimento

- Fundación efectos dañinos del agua

-Debe proveer una superficie de rodadura lisa y resistente al deslizamiento.

Por lo tanto, es la capa expuesta al tránsito vehícular, compuesta de agregados seleccionados y cementos asfálticos tradicionales o modificados, diseñada para resistir el desgaste y conservar las propiedades antideslizantes con estándares mínimos de seguridad y confort para el usuario. Dentro de esta categoría podemos distinguir:

1.- Mezclas Densas

2.- Mezclas Drenantes

3.- Mezclas SMA (Stone Mastic Asphalt)

1.- Mezclas Densas

Se utilizan áridos de granulometría continua, partiendo desde un tamaño máximo hasta el filler, de manera de tener un buen control del contenido de huecos, logrando de esta forma una alta estabilidad.

2.- Mezclas Drenantes

Se utilizan áridos de granulometría discontinua con bajo contenido de finos, obteniéndose una mezcla con un alto porcentaje de huecos, lo que facilita el drenaje del agua, mejora la resistencia al deslizamiento y reduce el ruido.

3.- Mezclas SMA

Se utilizan áridos de granulometría discontinua con un bajo contenido de las fracciones intermedias y alto contenido de fracciones gruesas, obteniéndose una mezcla con un adecuado porcentaje de huecos y buena trabazón mecánicas entre las piedras, lo que permite un mayor contenido de asfalto de alta viscosidad o modificado, que las mezclas densas.

Normalmente se incorporan fibras para estabilizar la mezcla. Este tipo de carpeta posee:

- Alta estabilidad

- Resistencia a la Fatiga y al envejecimiento

- Buen drenaje lateral del agua

- Resistencia a los delizamientos

- Reducción del ruido

Capa Intermedia

- La capa intermedia o binder se ubica bajo la rodadura.

- La razón principal para usar una capa intermedia es fundamentalmente económica;

- En efecto, bajo la rodadura se requiere una capa de menor calidad, por lo tanto:

- se usa una mezcla con menor contenido de asfalto

- y un tamaño de agregado mayor.

- Actúa como una capa estructural.

- Se fabrica con áridos de mayor tamaño que los usados en la capa de rodado, pudiendo ser estos de granulometría abierta o cerrada, dependiendo del tipo de proyecto.

Base Asfáltica

Se ubica bajo la capa intermedia y se justifica cuando el espesor resultante de la capa intermedia hace necesario que se empleen dos capas.

La proporción de vacios en la mezcla asfáltica es imprescindible para que no se produzcan deformaciones plásticas como consecuencia del paso de las cargas y de las variaciones térmicas.

Los huecos en la mezcla asfáltica son:

- Cerrada h < 6%

- Semi cerrada 6% < h < 12%

- Abiertas h > 12%

- Porosas h > 30%

Tamaño Máximo de Agregados (Tmáx)

- Gruesas Tmáx > 10 mm.

- Finos Tmáx < 10 mm

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