Pavimentos

1. Explicar la sensibilidad que produce el Módulo de rotura sobre el diseño del pavimento rígido.

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Haciendo varios diseños de pavimentos rígidos modificando el módulo de rotura (MR), el cual tiene una correlación con el módulo de compresión del concreto ( MR =  ) y este con el módulo de elasticidad, se observa que mientras el MR tenga un valor bajo el f’c del concreto será también bajo siendo el mínimo en el diseño un MR de 40 y un f’c de 280kg/cm2 según la cantidad de E.E. para el periodo de diseño. Al realizarse estos diseños se obtiene que mientras más bajo sea el módulo de rotura mayor será el espesor de la losa de concreto para el pavimento rígido. Pero cuando se diseña solo modificando el valor del Módulo de Rotura y dejamos que el f’c se actualice usando la correlación entre ellos se obtiene espesores Alfa, en cambio si el f’c tiene un valor mínimo fijo se obtiene espesores Beta; que si los comparamos no son muy diferentes los valores calculados, pero los valores redondeados pueden variar entre sí. Considerando esto si se deja que el MR decida el valor del f’c puede generar que se obtengan valores altos de resistencia o por el contrario valores por debajo de lo que indica la norma y eso es porque MR =  , el valor de “a” varia en un rango entre 1.99 y 3.18 lo que puede generar una volatibilidad en los valores del módulo de rotura como el de compresión.[pic 2][pic 3]

1. Explicar la sensibilidad que produce el factor de transferencia de carga sobre el diseño del pavimento rígido.

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El factor de transferencia de carga, comprende a la capacidad de transferencia de las cargas efectivas generadas por los vehículos, de esta manera se garantiza una mayor vida útil y el óptimo desempeño de la estructura.

Este factor condiciona tanto el diseño como la vida útil de la estructura, la Norma AASHTO 1993, nos define los rangos de la siguiente manera.

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Esto quiere decir, que, para una calzada sin un sobreancho, es decir sin ningún soporte lateral, se requiere un factor de transferencia superior. Asimismo, si la calzada presenta un soporte lateral macizo, este rango para el factor de transferencia de carga, se reduce considerablemente.

Nota: Este factor a su vez esta condicionado, no solo por la carga vehicular que recibe sino también por las características mecánicas del suelo de fundación.

En conclusión, es fundamental definir adecuadamente y de manera conservadora este factor, con la ayuda de un especialista, para así garantizar un buen diseño y evitar grandes costos de mantenimiento y reparación. Así también entender que este factor o capacidad de transferencia de los pasadores está estrechamente relacionado con la cantidad y tipo de tráfico vehicular, Utilización de pasa juntas o barras de transferencia y la presencia o ausencia soportes laterales.

1. Explicar la sensibilidad que produce el coeficiente de drenaje sobre el diseño del pavimento rígido.

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El coeficiente de drenaje depende fundamentalmente de dos parámetros. El primero es la capacidad que tiene el pavimento para poder evacuar el agua en un determinado tiempo. El segundo parámetro es el porcentaje de tiempo al cual el pavimento está sometidos a niveles de humedad cercanos a su saturación. Este coeficiente radica su relevancia debido a que, un buen drenaje mantiene la capacidad portante de la subrasante ya que estabiliza los niveles de humedad manteniendo de este modo su resiliencia. Al proteger la resiliencia protege la estabilidad del pavimento, cuidando su estructura y manteniendo en óptimas condiciones el pavimento para que siga transmitiendo de forma eficiente los esfuerzos. Otra incidencia del coeficiente de drenaje recae en el espesor de la losa tal como podemos apreciar a continuación.

A continuación, elegiremos un diseño estándar con los datos correspondientes a un tráfico TP2 (330’000 EE), usaremos datos estándar de diseño. Finalmente analizaremos tres casuísticas donde solo variarán las condiciones de drenaje para ver la incidencia de este factor en el diseño de los pavimentos rígidos.

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De la tabla presentada, podemos concluir, que la incidencia del coeficiente de drenaje en el diseño del concreto rígido es notoria, en especial en lo que respecta al espesor de la losa. Podemos apreciar que a medida que el Cd va disminuyendo su valor, se requiere una losa de mayor espesor, lo cual justifica lo expresado en el manual de carreteras, que indicaba que un mal drenaje afecta la estructura de las losas, por lo cual, a menor Cd, se requiere una estructura de mayor espesor para poder justificar en su debido momento el daño estructural.

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