Conceptualización y desarrollo del

PAVELAB en el LanammeUCR

Luis Guillermo Loría Salazar, MSc, PhDEdgar Camacho GaritaRicardo Quirós Orozco

¿Qué es el LanammeUCR?

LanammeUCR es un laboratorio de la Universidad de Costa Rica dedicado a:

• Investigación aplicada• Docencia• Transferencia tecnológica• Cooperación técnica

• Primer laboratorio del ramo ACREDITADO ISO 17025 – 2002 en la región latinoamericana

• 80 ensayos acreditados

Áreas de Especialidad

• Ingeniería Sísmica y Gestión del Riesgo.

• Ingeniería de Suelos y Rocas (Geotecnia).

• Ingeniería Estructural.

• Ingeniería de Materiales de Construcción.

• Ingeniería Vial (Programa PITRA –

Ley 8114 y 8603).

• LEY 7099: Laboratorio nacional de referencia

•LEY 8603: Garantizarla máxima Eficiencia de Inversión Pública en Reconstrucción y Conservación de la Red Vial Costarricense

• LEY 8114: Fiscalización, investigación, transferencia de Tecnología, apoyo a municipios, evaluación de redes viales y puente especificación vial costarricense 1.0% Impuesto al combustible

Introducción• Situación del monitoreo a largo plazo

de estructuras de pavimento en Costa Rica

• Posibilidades de ensayos a escala natural

Introducción

• Escogencia de un sistema de Ensayo Acelerado de Pavimentos (APT) mediante un Simulador de Vehículos Pesados (HVS)

Conceptualización Inicial

Introducción

Introducción

•Desarrollo del PaveLab en LanammeUCR

• Importancia

• Instalaciones necesarias

• Implicaciones en el recurso humano

•Desarrollo del proceso de implementación

Implementación del PaveLab

Implementación del PaveLab

2010 •Inicio de proceso de escogencia del APT•Compra del HVS

06/2011 •Delimitación del plan inicial del HVS•Propuestas para la fosa y pista de pruebas

01/2012 •Inicio de la construcción de las instalaciones físicas

6/2012 •Diseño final de pista de pruebas y de fosa•Análisis de instrumentación y Contratación de investigadores

10/2012 •Desarrollo de línea de investigación del Pavelab

12/2012 •Construcción e instrumentación de pistas de prueba

2/2013 •Llegada del HVS a Costa Rica

3/2013 •Inicio de Pruebas y ensayos

Cronograma del proceso de implementación del PaveLab

Plan de investigación del Pavelab

• Conformación de un comité APT (Gobierno, contratistas, gremios profesionales)

• Dos fases de investigación:

• Investigación en laboratorio (2013-2015)

• Investigación en campo

Conformación del Pavelab

Conformación del Pavelab

Instrumentación

Transductor SOPTTransductor PAST Deflectómetro profundidad múltiple MDD

Medidor de actividad en grietas Deflectómetro de superficie

Perfilómetro Laser 3D

Diseño de fosa

•Análisis de profundidad necesaria para disipar esfuerzos

•Análisis mediante Elemento Finito (EverStressFE)

Diseño de fosa

•Análisis de geometría de losa•Análisis mediante Elemento Finito (Abaqus)

•Solución Final•Profundidad 3m Sin Rampa de acceso

Investigación Actual

• Cuatro tramos experimentales, dos pistas con una replica.

• Comparación estructural de espesores de mezcla asfáltica con tipos de bases (granular vs. Estabilizado)

Propiedades\Tramo AC1 AC2 AC3 AC4

H1, cm - (MA) 7.0 7.0 12 12

H2, cm - (Base) 24 24 24 24

H3, cm - (SB) 30 30 30 30

E1 @ 25 °C, MPa 3500 3500 3500 3500

E2, MPa 2000 200 200 2000

E3, MPa 140 140 140 140

E4, MPa 35 35 35 35

Investigación Actual

HMA HMAHMA HMA

GBGB

CTBCTB

SB SBSB SB

0

5

10

15

20

25

0

10

20

30

40

50

60

70

AC1 AC2 AC3 AC4

Thic

knes

s, in

Thic

knes

s, cm

Test Section

Investigación Actual

Investigación Actual

Investigación Actual

Investigación Actual

0

5

10

15

20

25

0 1 2 3 4 5 6

Verti

cal S

tres

s, k

Pa

Distance, m

40 kN

60 kN

Investigación Actual

0.0

0

100,0

00.0

0

200,0

00.0

0

300,0

00.0

0

400,0

00.0

0

500,0

00.0

0

600,0

00.0

0

700,0

00.0

0

800,0

00.0

0

900,0

00.0

0

1,0

00,0

00.0

0

0.00

1,000,000.00

2,000,000.00

3,000,000.00

4,000,000.00

5,000,000.00

6,000,000.00

7,000,000.00

8,000,000.00

9,000,000.00

10,000,000.00

137,000.001,468,437.50

3,531,796.88

8,651,796.88

Aplicación de carga - Repeticiones de carga contra Ejes Equivalentes

Número de repeticiones

Eje

s Eq

uiv

ale

nte

s

Conclusiones

•La implementación del APT se enmarca dentro del objetivo de mejorar la calidad de vida y competitividad del país.

•Evaluación desde la nanoescala a la escala natural

•El APT es fundamental en el desarrollo de nuevas especificaciones técnicas.

Conclusiones

•El APT es clave en el desarrollo de una Guía Empírica-Mecanista de diseño de pavimentos.

•Generación de modelos de deterioro.

•Evaluación de materiales locales.

• Investigación en nuevas técnicas, tendencias o procedimientos.

¡Muchas Gracias!

http://www.lanamme.ucr.ac.cr/luis.loriasalazar@ucr.ac.cr