Diseño de PCH Mod

CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO

instituto nicaragense del cemento y del concretoConceptos Bsicos de Diseo de Pavimentos de Concreto Hidrulico

instituto nicaragense del cemento y del concretoBases de los cdigos actuales de diseo(Experimentos realizados en carreteras y desarrollo)MTODOS EMPRICOSPREVIOS A ENSAYOS DE TRAMOS EXPERIMENTALESPrimeros mtodos en base a la experiencia y sentido comn (antes de 1908). Eran difciles de extrapolar. Diseo por catlogo.Mtodo del ndice de Grupo: Mayor ndice de Grupo y mayor volumen de trnsito, mayor espesor de pavimento. Mtodos edafolgicos: Segn la formacin del suelo , tal como el empleado en el Estado de Michigan, USA.Mtodo del valor soporte CBR (1928, 1942).

instituto nicaragense del cemento y del concreto

instituto nicaragense del cemento y del concretoLa complejidad de estas soluciones llev, en 1975, a Yoder y Witczak a comentar en su libro Principios del diseo de Pavimentos:

En el sentido ms estricto, no existe hoy en da, un procedimiento verdaderamente fundamental o racional, que sea ampliamente aceptado en el campo de la Ingeniera de Pavimentos. Sin embargo, se est haciendo un gran esfuerzo hacia el uso de la Teora elstica lineal multicapa para que en un futuro prximo esto pueda ser resuelto.

Transcurridos ms de 30 aos de esta expresin, ya casi se puede resolver este inconveniente, al estar casi disponible la Gua Mecanstica-Emprica para el Diseo de Pavimentos.Las carreteras experimentalesDe Bates a la Pista NCAT


1920

2009MTODOS BASADOS EN ENSAYOS ENPRUEBAS DE CARRETERASRoad Test de Bates, Illinois (1922 1923)Se reconoce la importancia de las cargas del trnsito y su distribucin por ejes en el diseo de pavimentos.Se ensayaron pavimentos de ladrillo, asfalto y concreto.

instituto nicaragense del cemento y del concretoMTODOS BASADOS EN ENSAYOS ENPRUEBAS DE CARRETERASRoad Test de Maryland (1949)Realizada en la va USA-301, una Autopista Interurbana.Estudio de grietas y deformaciones slo en pavimentos rgidos.Su objetivo principal fue determinar el dao causado por distintos tipos de ejes y con diferentes cargas por eje.Se emplearon ejes simples con cargas de 8,2 y 10,1 ton y ejes dobles con cargas de 14, 5 y 20, 3 ton.Los principales resultados obtenidos son: Se establecen las primeras frmulas de equivalencia de cargas al determinarse que el efecto dao de una carga de 10,1 ton. era 1,50 veces mayor al producido por una carga de 8,2 ton. Se determina el efecto de la velocidad de los vehculos sobre el pavimento, ya que tramos con iguales cargas pero con camiones circulando a menos de 65 kph se daaban menos que con camiones a ms de esa velocidad. Se comprob la importancia de las juntas de construccin, al verificar el efecto del bombeo (pumping) sobre ellas.

El Experimento Vial de la AASHO1956-1962


El Experimento Vial de la AASHOSu ubicacin.Chicago, IllinoisUticaOttawaFutura I-80

ROAD TEST DE ASSHO (1956 1962)Estado de Illinois, USAltimo gran ensayo realizado en EEUU.Introdujo el concepto de serviciabilidad como medida de calidad de servicio al usuario.Se estudiaron pavimentos rgidos y flexibles.Se dedujeron ecuaciones en base a relaciones empricas de estados de cargas.


Planificado entre 1951 y 1954. En abril de 1955 se da inicio a los trabajos de topografa y es en el mes de agosto de 1956 cuando se inicia la construccin de las pistas de prueba, que concluye en septiembre de 1958.

instituto nicaragense del cemento y del concretoEl Experimento Vial de la AASHOEntre octubre de 1958 y septiembre de 1960 se realiza la aplicacin de las cargas vehiculares.En octubre de 1961 se publican las primeras Guas Provisionales de Diseo de Pavimentos.El costo de construccin fue de 27 MMUS$, a valor de 1960, aproximadamente igual a 450 MMUS$ a valor de 2008.OBJETIVOS DE LA CARRETERA EXPERIMENTAL AASHODeterminar relaciones significativas entre repeticiones de carga y espesores requeridos.Determinar el efecto del peso de los vehculos en puentes con vigas de concreto armado, pretensado y de acero.Estudio especiales de bases granulares y estabilizadas, tipos de hombrillos, tamao y presin de inflado de los neumticos.Desarrollar instrumentos, procedimientos de ensayo, datos, tablas, grficos y frmulas para disear pavimentos.Obtener registro de recursos y materiales requeridos para mantener las secciones de prueba en condiciones de ser ensayadas.Determinar reas que requiriesen estudios posteriores.

instituto nicaragense del cemento y del concretoESQUEMA DE PISTAS DE PRUEBAAASHO ROAD TEST

Picture from: Highway Research Board Special Report 61A-GFutura I-80


AASHO Road TestPicture from: Highway Research Board Special Report 61A-GDiseo tpico de los circuitos de pruebaLongitud de 2070 ml


Construccin de los circuitos de prueba





instituto nicaragense del cemento y del concretoCARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES EN LA CARRETERA EXPERIMENTAL AASHOPavimentos flexibles:Sub-rasante A-6 (limo/arcilla), CBR entre 2 y 4 %.Sub-base, mezcla arena y grava, CBR ente 28 y 51 %.Base, piedra triturada, CBR 107.7 % en promedio.Carpeta, HMA mezcla densa, asfalto PEN 85 - 100 .

Pavimentos Rgidos:Cemento Tipo I.Resistencia a los 7 das: fc= 3500 psi (245 Kg/cm2) y Sc: 550 (39 Kg/cm2).Tamao mximo: 1.5 2.5 pulgadas.

instituto nicaragense del cemento y del concretoCARGAS DE TRFICO EN LACARRETERA EXPERIMENTAL ASSHOInicio de aplicacin de cargas en octubre de 1958.Loops 3-6:6 veh/carril10 veh/carril (Enero 1960)Operacin:18 hr. 40 min.6 das/semanaTotal Carga1,114,000 aplicaciones de cargas (no ESALs).ESALs Promedio: 6.2 millones.Mximo ESALs: 10 millones (Flexible).

AASHO Road TestPicture from: Highway Research Board Special Report 61A-GCamiones para laaplicacin de lascargas

21TRFICO EN EL ROAD TEST AASHO

Eje simple mximoEje Tndem mximo


TRFICO EN EL ROAD TEST AASHO


instituto nicaragense del cemento y del concretoResultados de la evaluacin de la calidad de rodajeLa calidad de rodaje en un momento determinado es el resultado de la OPININ SUBJETIVA PROMEDIO DE CINCO EVALUADORES en la escala de 1 a 5, y sedenomina Calificacin Actual de Calidad de Servicio(PSR por sus siglas en ingls Present Serviceability Rating),ms conocida como Nivel de Serviciabilidad Actual.Serviciabilidad = Servicapacidad = IdoneidadCAPACIDAD DE PRESTAR SERVICIO

instituto nicaragense del cemento y del concretoCmo incluirla condicin de servicio del pavimentoen la ecuacin dediseo?Se evaluaron 138 tramosen servicio, en diferentesVas existentes.

100% rechazo , pero an transitable.Pavimento intransitableCondicin del tramo en baseal promedio de cinco (5) evaluadores.Correlacin entre PSR y mediciones fsicas sobre la superficie del pavimentoPara poder medir la calidad de rodaje en las futuras secciones de 30 ml en los circuitos de prueba se hizo necesario desarrollar correlaciones entre el PSR y algunas propiedades fsicamente medibles en la superficie del pavimento.

instituto nicaragense del cemento y del concretoCorrelacin entre PSR y mediciones fsicas sobre la superficie del pavimentoEsta determinacin de la calidad de rodaje, producto de mediciones fsicas correlacionadas con el PSR se denomina ndice de Servicapacidad Presente, o simplemente PSI, por sus siglas en ingls.

instituto nicaragense del cemento y del concretoMediciones del estado de condicin funcional de la superficie de rodamiento

Caractersticas fsicas medidas para el PSITambin se midieron las reas agrietadasy reparadas en secciones de1000 ft2.

instituto nicaragense del cemento y del concretoMediciones del estado de condicin funcional de la superficie de rodamiento

La ecuacin del PSI toma la siguiente forma:

PSI = 5,03 1,91*log (1+SV) 1,38*RD2 0,01*(C+P)0,5En donde: * SV = varianza de las deformaciones longitudinales * RD = promedio de las deformaciones transversales * C = rea de grietas por cada pie cuadrado * P = rea reparada por cada pie cuadrado

instituto nicaragense del cemento y del concretoLas mediciones de PSR y PSI se realizan peridicamente y se define el concepto de comportamiento:

instituto nicaragense del cemento y del concretoEVOLUCIN DEL PROCEDIMIENTO AASHO-AASHTO

instituto nicaragense del cemento y del concretoPavimentos

El resultado de los ensayos fueron relaciones empricas entre:Procedimiento de Diseo en la Gua Provisional AASHO-62

Contenido de la Gua:Procedimiento 19 pp Apndice A 1 pp Apndice B 2 pp Apndice C 2 pp Apndice D 5 pp Apndice E 3 pp Apndice F 6 pp Apndice G 3 pp Apndice H 3 pp TOTAL 44 pp


Criterio de determinacin del valor de ServicapacidadFinal (pt)

instituto nicaragense del cemento y del concretoCriterio de determinacin del valor de Factor Regional (R)

instituto nicaragense del cemento y del concretoCriterio de determinacin del valor de Factor Regional (R)


baco para laSeleccin delValor Soporte delSuelo (Si)Algunos comentarios sobre el Experimento Vial AASHO Ensayo ms completo en su tiempo , y que no ha sido igualado hasta la fecha.Limitaciones:Ubicacin geogrfica especfica.Tipo de vehculos en la poca.Bajo nmero de ejes equivalentes aplicados.No considera procedimientos de rehabilitacin.Corta duracin de pruebas experimentales.Trnsito estimado para 20 aos.Empleo slo de CBR saturado o IG para obtencin del Si.Procedimiento considera solo el clculo de SN/sub-rasante.Componentes que requeran verificacin:Factor regional (clima).Valor soporte de distintas sub-rasantes.Coeficiente estructural para otros materiales.Estudios complementarios en otras regiones de EEUU.


instituto nicaragense del cemento y del concretoCONCLUSIONES DEL EXPERIMENTO VIAL AASHO

instituto nicaragense del cemento y del concretoUN INCREMENTO DE UNA PULGADA EN EL ESPESOR DE LAS LOSAS DE CONCRETO, AUMENT SU RESISTENCIA HASTA LLEGAR A ABSORBER EL DOBLE DE LAS APLICACIONES DE CARGA.CONCLUSIONES DEL EXPERIMENTO VIAL AASHO

instituto nicaragense del cemento y del concreto Originalmente se pronostic que el 68% de los pavimentos de Concreto fallara despus de 1,000,000 de aplicaciones de Carga. El experimento demostr que slo fallaron el 29% y que de las secciones que no haban fallado el 70% mantenan un ndice de servicio presente por encima de cuatro. Pista de Prueba ms recientes

La Pista de Prueba NCAT, Ao 1999 y hoy vigente,Proyecto conjunto adelantado por la Universidad deAlabama y la NAPA.

instituto nicaragense del cemento y del concretoPista de Prueba NCAT

instituto nicaragense del cemento y del concretoExperimentos estructurales en la Pista NCAT

instituto nicaragense del cemento y del concretoPista de Prueba ms recientes

Westrack, pista de pruebaconstruida en 1995 por laUniversidad de Reno (Nevada),bajo contrato con la FHWA

instituto nicaragense del cemento y del concretoOtras pistas y sistemas de ensayos acelerados(APT) en USA


Pistas de prueba en Francia


instituto nicaragense del cemento y del concretoAspectos bsicos del Diseo de Pavimentos de Concreto HidrulicoHISTORIA DE LA PAVIMENTACINCubrir el terreno con piedras en estado natural fue el origen de los pavimentos. Surgi de la necesidad de tener vas durables, que permitieran un trnsito rpido y seguro en cualquier poca del ao.La aparicin de los vehculos de traccin animal trajo la necesidad de una superficie de rodadura ms uniforme, para alcanzar un trnsito ms confortable.

instituto nicaragense del cemento y del concreto49Caractersticas importantes del diseo de pavimentos: Es de desarrollo reciente: Se inicia bsicamente a partir de 1945, fecha muy cercana a la actual. Otras tcnicas de la ingeniera, edificaciones, canales, etc, han ido prcticamente paralelas al desarrollo de las concentraciones humanas.

Es dinmico: Los mtodos estn cambiando continuamente al producirse nuevos datos, tanto de campo como de laboratorio.

Es atpico entre todos los diseos: Es prcticamente la nica estructura de uso definitivo que se disea bajo la hiptesis de que fallar a un tiempo determinado.

Es un diseo a futuro: toma en consideracin la variable "tiempo", y el diseo se realiza desde el momento presente y a lo largo de un nmero de aos determinado.

instituto nicaragense del cemento y del concreto Como ejemplo de esta dinmica propia del diseo de pavimentos podemos citar al quizs mejor de todos los mtodos que fue desarrollado por la AASHTO, que es: Introducido por primera vez en 1962 como una "Gua Provisional. Se perfecciona en 1972 y en 1981, y nuevamente en el ao 1986. Posteriormente, en el ao 1993, se actualiza el procedimiento de diseo de rehabilitaciones, pero se mantiene igual al del ao 1986 el procedimiento de diseo de nuevos pavimentos. En 1998, se publica una gua opcional para pavimentos rgidos. Para el ao 2002 se esperaba una nueva versin de este mtodo, la cual sin embargo, slo ha sido hecha del conocimiento de los Ingenieros en el mes de marzo de 2004, y se espera que est disponible como herramienta de diseo para el ao 2015.

instituto nicaragense del cemento y del concretoCaractersticas importantes del diseo de pavimentos:Caractersticas importantes del diseo de pavimentos: No es uniforme, o nico: se dispone de numerosos mtodos; existen diferencias sobre la aplicabilidad de un mismo mtodo en diversos sitios, lo que ha generado modificaciones sobre los mtodos bsicos, o al desarrollo de mtodos particulares a un material o regin. As se dispone de mtodos para pavimentos construidos con materiales asflticos, con concreto, con mezclas de suelo y cemento, etc.

Es crtico: los pavimentos estn sujetos a las condiciones ambientales, las cuales son no controlables, al abuso del trfico y al mal mantenimiento, y los mtodos no contemplan ningn "factor de seguridad (FS)" de aplicacin directa, salvo el Mtodo AASHTO-93, que s incluye un FS.

instituto nicaragense del cemento y del concreto Tiene una alta incidencia en la economa: pequeas variaciones en valores de diseo (cms espesor) resultan en altos valores de inversin por los grandes volmenes que significa su construccin.

Afecta la vida diaria del individuo: un alto porcentaje del tiempo de un ciudadano es pasado sobre un vehculo; si es inseguro puede causar accidentes con resultados econmicos adversos y de salud o muerte.

Requiere del uso de mucho criterio: no existen dos pavimentos con condiciones idnticas, y menos aun dos Proyectistas con iguales enfoques de diseo; y en la optimizacin del proceso de diseo el ingeniero debe hacer participar, adems de sus conocimientos tcnicos en la materia, su experiencia e ingenio.Caractersticas importantes del diseo de pavimentos:


instituto nicaragense del cemento y del concretoPavimento FlexiblePavimento Rgido10 cm7,5 cm20 cm15 cm15 cm5134261.- Carpeta de concreto asfltico2.- Base granular asfltica (base negra)3.- Base de suelo-cemento / suelo granular / suelo-cal4.- Sub-rasante VS > 5 %5.- Riego de liga con ER1 (0,50 lts/m2)6.- Imprimacin con EBRL (1,50 lts/m2) + riego de liga1.- Losa de hormign MR = 4,5 MPa2.- Sub-base o base de suelo cemento/suelo granular3.- Subrasante VS > 3 %123DIFERENCIAS BSICAS ENTRE PAVIMENTOS54COMPARACIN DE LA DISTRIBUCIN DE CARGAS EN PAVIMENTOS EQUIVALENTES

instituto nicaragense del cemento y del concretoHRCONCRETOPRESIN PEQUEAEN LA FUNDACIN DELPAVIMENTOHFASFALTOPRESIN GRANDEEN LA FUNDACIN DELPAVIMENTO55

instituto nicaragense del cemento y del concreto563 a 4 metros2.5 a 4 metros2.5 a 4 metrosPAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE CON JUNTAS (JPCP)

instituto nicaragense del cemento y del concretoh57h* Llamadas tambin pasadoresPAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE CON DOVELAS * (JPCP)

instituto nicaragense del cemento y del concreto3 a 4 metros2.5 a 4.5 metros2.5 a 4.5 metros583 a 5 metros8 a 30 metros8 a 30 metrosPAVIMENTO CON REFUERZO DISCONTINUO DISTRIBUIDO NO ESTRUCTURAL (JRCP)h5 cm..............

instituto nicaragense del cemento y del concreto59h5 cm...............3 a 5 metrosNo tiene juntasPAVIMENTO CON REFUERZO CONTINUO SIN FUNCIN ESTRUTURAL (CRCP)

instituto nicaragense del cemento y del concreto60h..............................4 a 6 metros4 a 6 metros3 a 5 metrosPAVIMENTO DE CONCRETO CON REFUERZO ESTRUCTURAL

instituto nicaragense del cemento y del concreto61APLICACIONES TPICASVas de trnsito intenso y canalizado.reas Sujetas al derrame de combustibles. reas de trnsito pesado (puertos y terminales).Pisos industriales.Aeropuertos.Puentes, tneles y viaductos.

instituto nicaragense del cemento y del concreto62

instituto nicaragense del cemento y del concretoMTODOS DE DISEO63FUNDACIN O SOPORTE WESTERGAARD 1925

TEORA DEL LQUIDO DENSO:La deformacin es directamente proporcional a la presin ejercida.

instituto nicaragense del cemento y del concretoP = k x dpd k = 64CASOS DE CARGA ESTUDIADOS POR WESTERGAARD

instituto nicaragense del cemento y del concretoSE REQUIERE INFORMACIN SOBRE:

instituto nicaragense del cemento y del concreto66k = Coeficiente de reaccin de soportePruebas de carga.Define la capacidad de soporte de la subrasante y capas de apoyo. Para efectos de diseo, se puede correlacionar k con el CBR.

FUNDACIN O SOPORTE

instituto nicaragense del cemento y del concreto67ENSAYO DE PLACA DE CARGA :

instituto nicaragense del cemento y del concretoFUNDACIN RELACIN DE k CON CBR (capa de espesor semi-infinito)

instituto nicaragense del cemento y del concretoCBR (%)k (MPa/m)430534638844104969FUNDACIN RELACIN DE k CON CBR (capa de espesor semi-infinito)


70FUNDACIN RELACIN DE k CON CBR (capa de espesor semi-infinito)

instituto nicaragense del cemento y del concretoG : grava (proviene del vocablo ingls gravel)S : arena (proviene del vocablo ingls sand)C : arcilla (proviene del vocablo ingls clay)M : limo (proviene de los vocablos suecos mo y mjla)O : suelos orgnicos (proviene del vocablo ingls organic)W : bien graduado (proviene del trmino ingls wellgraded)P : mal graduado (proviene del trmino ingls poorly graded)L : baja a mediana plasticidad (proviene del vocablo ingls low)H : alta plasticidad (proviene del vocablo ingles high)Pt : suelos altamente orgnicos (proviene del vocablo inglspeat, turba).71FUNDACIN RELACIN DE k CON CBR (capa de espesor semi-infinito)


72

instituto nicaragense del cemento y del concreto73TRNSITO - CLASIFICACIN DE VEHCULOS

instituto nicaragense del cemento y del concreto74CARGAS POR EJE


instituto nicaragense del cemento y del concretoCONCRETOSon dos las propiedades del concreto que influyen en el diseo de un pavimento de concreto y en su comportamiento a lo largo de su vida til:

Resistencia a la tensin por flexin (Sc) Mdulo de Ruptura (MR) Mdulo de Elasticidad del Concreto (Ec) Debido a que los pavimentos de concreto trabajan principalmente a flexin es recomendable que su especificacin de resistencia sea acorde con ello, por eso el diseo considera la resistencia del concreto trabajando a flexin, que se le conoce como resistencia a la flexin (Sc) Mdulo de Ruptura (MR), normalmente especificada a los 28 das. (ASTM C78). Generalmente se adoptan valores entre:3,8 - 5,0 MPa76CORRELACIN Mr - Fc


CORRELACIN Mr - Fc

instituto nicaragense del cemento y del concretoCORRELACIN Mr - Fc

instituto nicaragense del cemento y del concretoEl Mdulo de Elasticidad del concreto esta ntimamente relacionado con su Mdulo de Ruptura y se determina mediante la norma ASTM C469. Existen varios criterios con los que se puede estimar el Mdulo de Elasticidad a partir del Mdulo de Ruptura. Los dos ms utilizados son: Ec = 6,750 * MR (psi)Ec = 57,000 * (Fc^0.50) (psi) MEDIDAS DE TRACCIN POR FLEXIN


80MEDIDAS DE TRACCIN POR FLEXIN

instituto nicaragense del cemento y del concreto El mdulo de ruptura se mide mediante ensayos de vigasde concreto aplicndoles cargas en los tercios de su claro deapoyo. Esta prueba esta normalizada por la ASTM C78.

Existe una prueba similar con la aplicacin de la carga alcentro del claro que genera resultados diferentes deresistencia a la flexin (aproximadamente 15% a 20% mayores)pero que no son los que considera AASHTO para el diseo.81OTROS PARMETROSALABEO DEL CONCRETO: No se considera en el diseo del espesor pero s en el de las juntas.PERODO DE DISEO: mnimo de 20 aos.FACTORES DE SEGURIDAD PARA CARGAS:Livianas 1,0Medias 1,1Pesadas 1,2Condiciones especiales 1,3

instituto nicaragense del cemento y del concreto82DISEO DE JUNTAS Restriccin a la retraccin libre del concreto. Alabeo restringido: Fisuras longitudinales y transversales.

instituto nicaragense del cemento y del concreto839 a 45 mFisuras transversales de contraccinASPECTO DEL PAVIMENTO DE CONCRETO SIN JUNTAS TRANSVERSALES DE CONTRACCIN

instituto nicaragense del cemento y del concreto84Compresin

Traccin

CALIENTEFRIOTraccinCompresin

CALIENTEFRIOCompresinTraccinFISURATraccin

Compresin

FISURAALABEO TERICO DIURNO Y NOCTURNO

instituto nicaragense del cemento y del concreto85Fisuras transversales de contraccinFisura longitudinal debidaal alabeo restringidoFisuras transversalesadicionales debidas al alabeo restringidoASPECTO SUPERFICIAL DEL PAVIMENTO DE CONCRETO SIN JUNTAS

instituto nicaragense del cemento y del concreto86TIPOS DE JUNTAS Transversal de Contraccin. Transversal de Construccin. Transversal de Dilatacin. Longitudinal de Contraccin. Longitudinal de Construccin. Juntas Especiales.

instituto nicaragense del cemento y del concreto87Barra de transferencia (con la mitad de su longitud ms 2 cm engrasada) 1/8 de h cada 30 cm y de 46 cm de longitud. JUNTA TRANSVERSAL DE CONTRACCINcotas en cmDETALLE Ah2323h/2h/2

instituto nicaragense del cemento y del concreto88JUNTA TRANSVERSAL DE CONSTRUCCINhDETALLE ABarra de transferencia (con la mitad de su longitud ms 2 cm engrasada) 1/8 de h cada 30 cm y de 46 cm de longitud. 2323h/2cotas en cmh/2

instituto nicaragense del cemento y del concreto89JUNTA TRANSVERSAL DE EXPANSIN

instituto nicaragense del cemento y del concretoEstructuraMaterial de Relleno1,520cotas en cmSellante1,590JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUCCINhDETALLE ABarra de Amarre Grado 40 Corrugada 4040h/2cotas en cmh/2

instituto nicaragense del cemento y del concreto91SELLANTE FRO250,61,232OBS: Dimensiones en cmJunta machihembrada opcional en pavimentos de ms de 25 cm.101011JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUCCINBarra de anclaje

instituto nicaragense del cemento y del concreto92JUNTA LONGITUDINAL DE CONTRACCINhBarra de Amarre Grado 40 Corrugada 4040h/2cotas en cmh/2DETALLE A

instituto nicaragense del cemento y del concreto93JUNTAS ESPECIALES

instituto nicaragense del cemento y del concretoJUNTAS ESPECIALES

instituto nicaragense del cemento y del concretoCON JUNTAS - SIN JUNTAS


DETALLE A - PROFUNDIDAD DEL CORTE Y SELLADO DE JUNTAS510SELLANTE FRO50cotas en mmCORDN DE RESPALDO

instituto nicaragense del cemento y del concreto97



DISEO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO (MTODO AASHTO 93)

instituto nicaragense del cemento y del concretoBASES DEL MTODO100ECUACIN DE DISEO (AASHTO/93)


101PARMETROSNmero de ejes equivalentes del eje patrn de 18 000 libras (ESALs).Coeficiente de confiabilidad (R).Desviacin estndar (S0 ).Mdulo de reaccin de la subrasante (kd).Prdida de serviciabilidad ( DPSI = pi -pf).Propiedades del concreto.Coeficiente de transferencia de carga (J).Coeficiente de drenaje (Cd) MTODO DE DISEO AASHTO/93

instituto nicaragense del cemento y del concreto102PERODO DE ANLISIS

instituto nicaragense del cemento y del concretoCONDICIONESPERODO DE ANLISIS (Aos)Alto Volumen Urbano30-50Alto Volumen Rural20-50Pavimentada Bajo Vol.15-25No Pavimentada Bajo Vol.10-20ESALs (Equivalent Single Axis Loads)NMERO DE REPETICIONES DE CARGA EQUIVALENTES A 8.2 TON O 18 KIPS, EN EL CARRIL DE DISEO DURANTE LA VIDA TIL DEL PAVIMENTO.

instituto nicaragense del cemento y del concretoESALS = (NMERO DE VEHCULOS POR CATEGORA X FACTOR DE SENTIDO X FACTOR DE CARRIL X FACTOR DE CRECIMIENTO X FACTOR DE EJE EQUIVALENTE).

Dao debido a un aumento significativo de ESALs.ESALs en el Carril de DiseoTPDATPDA x fsTPDA x f`c

instituto nicaragense del cemento y del concretoFACTOR DE EJE EQUIVALENTEEs un factor de carga que convierte los pesos por eje de una determinada distribucin vehicular a pesos por ejes normalizados de 8.2 ton o 18 kips. Este factor define el dao causado en un pavimento por el paso de un eje sencillo en relacin con el dao causado por el paso de una carga de un eje estndar.


PASOS PARA DETERMINAR FACTORES DE EJE EQUIVALENTE

instituto nicaragense del cemento y del concretoTIPOS DE EJES DE VEHCULOS COMERCIALES

instituto nicaragense del cemento y del concretoCLCULO DE ESALs

instituto nicaragense del cemento y del concretoFACTOR DE SENTIDOESTE FACTOR EXPRESA LA RELACIN QUE EXISTE ENTRE EL TRFICO Y EL SENTIDO DE CIRCULACIN, SU VALOR ES GENERALMENTE DE 0.5, PERO EXPERIENCIAS HAN DEMOSTRADO QUE PUEDE VARIAR DE 0.3 A 0.7.

instituto nicaragense del cemento y del concretoES LA RELACIN QUE EXISTE EN LA DISTRIBUCIN DEL TRFICO CUANDO DOS O MS CARRILES SON USADOS EN UNA SOLA DIRECCIN.FACTOR DE CARRILFACTOR DE CARRILN Carriles por sentido% ESAL en el carril de diseo1100280-100360-70450-75

instituto nicaragense del cemento y del concretoFACTOR DE CRECIMIENTOES EL FACTOR QUE PERMITE OBTENER EL TRFICO TOTAL ESPERADO DURANTE EL PERODO DE ANLISIS Y SE DETERMINA ASIGNANDO UNA TASA DE CRECIMIENTO r AL TRFICO PROMEDIO EN TODA LA VIDA TIL DEL PROYECTO.

instituto nicaragense del cemento y del concretoFc = (( 1 + r )^n) - 1 ) / rr = Tasa de Crecimiento.n = Perodo de Anlisis.NDICE DE SERVICIABILIDAD FINALSe define como el valor que representa el nivel de rechazo del usuario con respecto a la va, tomando en cuenta principalmente el ndice de serviciabilidad, el cual se define como la manera en que un pavimento cumple su funcin de ser cmoda, fcil, rpida y segura para la circulacin de los vehculos.

instituto nicaragense del cemento y del concretoNDICE DE SERVICIO

instituto nicaragense del cemento y del concretoPRDIDA DEL NDICE DE SERVICIO (DPSI = pi-pf)ndice de servicio o serviciabilidad: capacidad que tiene el pavimento para atender el trnsito.El ndice de serviciabilidad vara de 5 (excelente) a 1 (psimo).El diseo se hace para que el pavimento llegue al final de su vida til con el nivel de servicio mnimo deseado.

instituto nicaragense del cemento y del concreto115COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CARGA


El Coeficiente de Transferencia de Carga considera elesfuerzo de transferencia a travs de la junta o grieta.COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CARGA

instituto nicaragense del cemento y del concretoCOEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CARGA


MDULO DE ELASTCIDAD Y MDULO DE RUPTURA

instituto nicaragense del cemento y del concretoLa relacin entre el Mdulo de Ruptura y el Mdulo de Elasticidad puede ser calculado segn AASHTO mediante la siguiente expresin: Ec = 6,750MrMdulo de Ruptura Mdulo de Elasticidad5003,400,0005503,700,0006004,100,0006504,400,0007004,700,0007505,100,0008005,400,000CONFIABILIDADTipo de caminoZonas urbanasZonas ruralesAutopista85 99.985 99.9Primaria80 9975 99Secundaria80 - 9575 99Vecinales50 - 8050 - 80

instituto nicaragense del cemento y del concretoDESVIACIN ESTNDARRepresenta la desviacin estndar conjunta que engloba por una parte la desviacin estndar de la ley de prediccin del trfico en el perodo del proyecto, y por otra parte la desviacin estndar de la ley de prediccin del comportamiento del pavimento.

AASHTO recomienda valores entre 0.3 y 0.4.


instituto nicaragense del cemento y del concretoPorcentaje de tiempo que la estructura de pavimento est expuesta a niveles de humedad cercanos a la saturacinCalidad de drenajeMenos de 1%1%-5%5%-25%Ms de 25%Excelente1.25-1.201.20-1.151.15-1.101.10Buena1.20-1.151.15-1.101.10-1.001.00Regular1.15-1.101.10-1.001.00-0.900.90Pobre1.10-1.001.00-0.900.90-0.800.80Muy pobre1.00-0.900.90-0.800.80-0.700.70Valores Recomendados de Coeficiente de Drenaje, Cd, para el Diseo de Pavimentos RgidosCd MODIFICADO - GUA SUPLEMENTARIA AASHTO 1998

instituto nicaragense del cemento y del concretoNOMOGRAMA PARA CLCULO DE ESPESORES


NOMOGRAMA PARA CLCULO DE ESPESORES



Muchas gracias

Diseño de PCH Mod

Documents

Transcript of Diseño de PCH Mod