“Año de la consolidación del Mar de Grau”.

FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS ADMINISTRATIVASAlumna:

٭ Curi de la cruz , JorkaCarrera: Ingeniería Civil Ciclo: VDocente: Huayanca Hernández, MáximoCurso: Construcción ITema: Pavimentos Flexibles y Rígidos.

Pavimentos flexibles

Se denomina pavimentos flexibles a aquellos cuya estructura total se flexiona, dependiendo de las cargas que transitan sobre él. El uso de pavimentos flexibles se realiza fundamentalmente en zonas de abundante tráfico como puedan ser vías, aceras y otros.El pavimento flexible resulta más económico en su construcción inicial, tiene un periodo de vida de entre 15 y 20 años, pero tienen la desventaja de requerir mantenimiento constante para cumplir con su vida útil. Este tipo de pavimento está compuesto principalmente de una carpeta asfáltica, de la base y de la sub-base.  

La construcción de pavimentos flexibles se realiza a base de varias capas de material. Cada una de las capas recibe cargas por encima de la capa. Cuando las supera la carga que puede sustentar traslada la carga restante a la capa inferior. De ese modo lo que se pretende es que poder soportar la carga total en el conjunto de capas. Las capas de un pavimento flexible que conforman un suelo se colocan en orden descendente en capacidad de carga. La capa superior es la que mayor capacidad de soportar cargas tiene de todas las que se disponen. Por lo tanto la capa que menos carga puede soportar es la que se encuentra en la base. La durabilidad de un pavimento flexible no debe ser inferior a 8 años y normalmente suele tener una vida útil de 20 años.

Materiales que lo componen

El pavimento flexible está hecho a base de hormigón asfáltico, también conocido como hormigón bituminoso, mezcla asfáltica, concreto bituminoso o agregado asfáltico consiste en un agregado de asfalto y materiales minerales (mezcla de varios tamaños de áridos y finos) que se mezclan juntos, se extienden en capas y se compactan.

Debido a sus propiedades es el material más común en los proyectos de construcción para firmes de carreteras, aeropuertos y aparcamientos. . Debido a sus buenas propiedades como impermeabilizante también se usa en el núcleo de ciertas presas como impermeabilizante).

El hormigón asfáltico consistirá en una combinación de agregados gruesos triturados, agregado fino y llenante mineral, uniformemente mezclados en caliente con cemento asfáltico.

Agregados Gruesos: Constituido por grava triturada.

Cemento asfáltico: aglomerante que les permite mantener todas las partículas unida. Es conocido como Betún y en nuestro país el más utilizado es el AC-30. Mediante proceso de imprimación.

Características Las características necesarias del asfalto se obtienen en función de la categoría de tráfico y el coeficiente de fricción deseado. Entre las más destacadas están:

Es de color negro Tiene la capacidad de flexionar Durabilidad Buena fricción debido a su rugosidad Soporte Neumático Su superficie es antideslizante Es colocado con temperaturas altas No necesita cortes transversales ni longitudinales Se compone de hormigón asfáltico Después de ser colocado es compactado por dos tipos de rodillos (neumático y

doble tambor liso). Tiene un alto costo anual Genera menos ruidos que el proveniente del cemento portland.

Propiedades en parámetros correctos

Las mezclas asfálticas tienen que cumplir los siguientes criterios para ser utilizables en firmes:

Resistentes a las cargas del tráfico (tanto a la abrasión, como al asentamiento vertical, como al despegue por los neumáticos)

Impermeable, ya que si el agua penetra por debajo del firme se filtrará al cimiento de la carretera, desestabilizándolo.

Debe poderse trabajar con facilidad y su puesta en obra factible.

Resistencia a las acciones mecánicas: compresión y funcionamiento, desgaste y envejecimiento.

Rechaza la penetración de las raíces de los árboles y plantas en general, excepción hecha de las raíces de bambú.

Es anti-inflamable y anti-deslizante

Usos más comunes

El pavimento flexible es sin duda, el más utilizado en la construcción de todo tipo de carreteras con carpeta de rodadura (troncales, regionales y locales).

El asfalto se utiliza para Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación.

Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor.

Además el asfalto es utilizado en la industria impermeabilizante y de pinturas asfálticas, revestimiento de diques y canales y materia prima para las emulsiones asfálticas.

Capas del Pavimento flexible

La típica estructura de un pavimento flexible consta de las siguientes capas:

Capa superficial o capa de rodadura: Esta es la capa superior y la capa que entra en contacto con el tráfico. Puede estar compuesta por uno o varias capas asfálticas

Base: Esta es la capa que se encuentra directamente debajo de la capa de Superficial y, en general, se compone de agregados (ya sea estabilizado o sin estabilizar).

Capa Sub-base: Esta es la capa (o capas), están bajo la capa de base. La Sub-base no siempre es necesaria.

Capa Sub-rasante: Se construye directamente sobre el terreno natural y está formado por un material de mejor calidad éste.

Diferentes ensayos que se realizan al pavimento flexible

El Ensayo Marshall: Con este ensayo se busca

determinar la proporción adecuada de cemento asfaltico en la mezcla hecha en laboratorio, además se mide la estabilidad y flujo de las muestras; se determina la cantidad de asfalto suficiente para recubrir completamente los agregados y por último se realiza un análisis de densidad en donde se observa los vacíos de la mezcla.

Ensayo de los ángeles: Este método describe el procedimiento para determinar el porcentaje de desgaste de los agregados de tamaños menores a 37.5 mm (1 1/2'') y agregados gruesos de tamaños mayores de 19 mm (3/4''), por medio de la máquina de los ángeles.

Ensayo de Granulometría: El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramada ( a modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices.

Ensayo de lavado asfaltico: Son mezclas bituminosas que están compuestas por una combinación de áridos y ligantes hidrocarbonados que mezclados a altas temperaturas forman una película continua que envuelve a los áridos.

Penetración: El ensayo de penetración determina la dureza o consistencia relativa, midiendo la distancia que una aguja normalizada penetra verticalmente a una muestra de asfalto en condiciones especificadas de temperatura, carga y tiempo.

El pavimento rígido es utilizado en el mundo entero como sinónimo de desarrollo y progreso por las muchas ventajas que este ofrece sobre otros métodos de pavimentación.

Los pavimentos de concreto han demostrado ser una solución duradera, económica y apropiada en la ejecución de obras tanto de nuevas vías como en la rehabilitación de obras de las vías existentes.

En ingeniería civil, el pavimento forma parte del firme y es la capa constituida por uno o más materiales que se colocan sobre el terreno natural o nivelado, para aumentar su resistencia y servir para la circulación de personas o vehículos.

Se conoce como pavimento rígido aquél que contiene como carpeta de rodadura material de Hormigón Hidráulico. Su periodo de vida varía entre 20 y 40 años; el mantenimiento que requiere es mínimo y solo se efectúa (comúnmente) en las juntas de las losas

COMPOSICION DEL PAVIMENTO RÍGIDO

Para hacer la planeación y diseño de dicho proyecto se deben de tomar en cuenta los principales elementos que lo constituyen.

Preparación de la sub-rasante.

Construcción de la base.

La capa de rodadura es de hormigón y se compone de grava y arena, cemento hidráulico, agua y aditivos que ajustan sus propiedades de ingeniería.

CaracterísticasEl pavimento rígido tiende a distribuir la carga sobre una área relativamente grande; en el diseño de un pavimento rígido es importante la capacidad (resistencia) estructural del concreto.Las características que se pueden observar de un pavimento de concreto se deben principalmente a la estructura y propiedades de este material, se mencionan a continuación algunas de esas características: Alta Resistencia - El pavimento de concreto posee una alta resistencia a la flexión y compresión; estas dependen principalmente del material (cemento) en combinación con los agregados pétreos que la conforman. Aquella, simplemente no puede ser alcanzada por un asfalto debido a las características de sus materiales. Rigidez - La rigidez o inflexibilidad, está en función de la resistencia del concreto en forma de losas y del módulo de elasticidad del concreto.

Forma de transferencia de cargaLas cargas de tránsito deben ser transmitidas de una manera eficiente de una losa a la siguiente para minimizar las deflexiones en las juntas. Las deflexiones excesivas producen bombeo de la sub base y posteriormente rotura de la losa de concreto.

se observa que una transferencia de cargas es nula, cuando la losa no cargada no experimenta ninguna deflexión, todo lo contrario sucede cuando hay una transferencia de cargas perfecta donde la deflexión de la losa no cargada es igual a la de la losa cargada.

Usos del pavimento rígido De acuerdo con el uso se deben cumplir las condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento las cuales son: anchura, trazo horizontal y vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas y los agrietamientos, además de una adherencia adecuada entre el vehículo y el pavimento aun en condiciones húmedas. Deberá presentar una resistencia adecuada a los esfuerzos destructivos del tránsito, de la intemperie y del agua. 

 

Comparación entre el pavimento flexible y el pavimento  rígido

DIFERENCIAS 

PAVIMENTO FLEXIBLE PAVIMENTO RÍGIDO

Su capa de rodadura es de asfalto Su capa de rodadura es normalmente de concreto

Tiene la capacidad de flexionar No puede flexionar; de hacerlo se rompe.

Es colocado con temperaturas altas Se coloca a temperatura normal

No necesita cortes transversales ni longitudinales Necesita ser cortado longitudinal y transversalmente; esto para evitar que se dañe por completo controlando cualquier daño en una sola parte.

Se compone de hormigón asfáltico Se compone de hormigón hidráulico

Tiene un alto costo anual Tiene un bajo costo anual

Después de ser colocado es compactado por dos tipos de rodillos (neumático y doble tambor liso).

Después de ser colocado necesita fraguar naturalmente o mediante aditivos que aceleran el proceso.

Por tener un color negro transfieren a las luces opacidad al momento de dar luminosidad cuando están encendidas.

Tienen un color claro normalmente, lo que contribuye a que la luminosidad de las luces sea más potente.

Tiene una vida útil de 10-20 años (si se construye siguiendo las normas). Su vida útil va de 30 a 50 años (si se construye siguiendo las normas).

Es colocado por una máquina pavimentadora de asfalto Es colocado por mezcladora y ajustado por obreros.

Necesita un mantenimiento considerable No necesita mucho mantenimiento |

Generan muy poco ruido cuando pasan vehículos. Produce ruidos más considerables al pasar los vehículos.

Como flexiona, puede transmitir las cargas a su base. Al ser rígido no transmite gran parte de las cargas a su base, sino que las soporta.

ALGUNAS SEMEJANZAS

Cuentan con capa sub-rasante, sub-base y base.

Son impermeables si se hace con los parámetros correctos.

Están diseñados para el transporte vehicular o tráfico

No deben colocarse bajo lluvia ni en terreno mojado o húmedo.

Tienen soporte neumático

ConclusiónEl objetivo del diseño de pavimentos, es contar con una estructura sostenible y económica que permita la circulación de los vehículos de una manera cómoda y segura, durante un periodo lijado por las condiciones de desarrollo.Para asegurar la calidad del pavimento es necesario realizarle ensayos que determinen si sus condiciones son aptas para el tránsito, durabilidad y otros aspectos.