Modificacion de Pavimentos con PolyCom

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P a v i n g t h e w a y t o L a t i n A m e r i c a

Beneficios de Diseño en Pavimentos

Estabilisación con PolyCom

Aumentando el CBR de la Subrsante

CBR Mejorado por: La Consolidación del material fino con Polímero (PolyCom)

Una compactación Superior

La prevención de la penetración del agua y el ablandamiento

Conceptos Básicos de Diseño Estructural

CAMINOS

AEROPUERTOS

INDUSTRIAS

El Modulo Resiliente es requerido para

calcular los esfuerzos críticos y la deformación

en el pavimento

Repeated Load Testing Apparatus

Mejorando el Material Granular

manteniendo un bajo contenido de humedad

800

700

600

500

400

300

200

100

0

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Contenido de humedad (%of OMC)

PolyCom Repele al Agua (impermeabiliza)

Resilie

nt

Mo

du

lus M

Pa Treated

Untreated

Mejorando el Material Granular Logrando una

alta Densidad

800

700

600

500

400

300

200

100

0

95.5 96 96.5 97 97.5 98 98.5 99 99.5 100 100.5

Compacted Density %MDD

Resilie

nt M

od

ulu

s M

Pa

PolyCom Adherencia & Compactacion

COMPACTACION EN LABORATORIO

Dry

Den

sit

y t

/m3

LABORATORY COMPACTION

AS1289 2.1.1 ModifiedCompaction

2.36

2.34

2.32

2.3

2.28

2.26

2.24

2.22

2.2

3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5

Moisture Conte nt %

PolyCom Adherencia & Compactacion de Campo

DDR & field MC Ch 344

DDR & field MC Ch 354

DDR & field MC Ch 360

DDR & field MC Ch 375

100.5% – 4.5%

100.5% - 4.0%

100% - 4.0%

100% - 5.0%

POLYCOM AÑADIDO

DDR & field MC Ch 335

DDR & field MC Ch 400

97% - 5.0%

98% - 6.0% SOLO AGUA

Este 30% de diferencia en el contenido de compactacion de humedad representa un ahorro de DOS kilolitros de agua por cada 100 toneladas de material colocado.

NATURAL

NATURAL

NATURAL

14 cm MAC

x 106 ESA Nac = 4.5 Nsg = 4.5 x 106 ESA Nac = 4.2 x 105 ESA Equivalente a Asfalto

5 cm de Asfalto reduce la vida útil del pavimento en 10 veces

Sellado TSB 5 cm MAC

45 cm

Granular

45 cm

Granular

PAVIMENTO GRANULAR

BASE RIGIDA = 350 MPa

Notas Aclaratorias

Pavimento Granular – Para un diseño de carga de trafico de 4x106 Equivalent Standard Axles (Ejes Equivalentes Estandar), un

pavimento de base granular compuesta de piedra triturada con tratamiento superficial tipo TSB, fundado en una subrasante CBR=5% necesitaria 450mm de espesor. El Diseño Critico mecanistico es a nivel del Ahuellamiento de la Subrasante.

Si la capa de base es de mala calidad, la situación se vuelve mucho más alarmante en la medida en que el asfalto no es una opción económica

El pavimento elegido aquí SIEMPRE sería un pavimento granular de 45 cm de espesor con tratamiento superficial tipo TSB. Si CONCRETO ASFÁLTICO fuera requerido debido a consideraciones de ruido, hidroplaneo o la resistencia al deslizamiento, la base granular sería endurecida mediante la estabilización con PolyCom.

Si ese mismo pavimento tiene una superficie de concreto asfáltico de 5 cm en lugar de un tratamiento

superficial tipo TSB, la vida útil del pavimento se reduce diez veces debido a que el Diseño Crítico

mecanistico ha cambiado a la Fatiga por Tracción en el asfalto

Para satisfacer la carga de tráfico de diseño, se requeriría un aumento en exceso de UN Metro !! en el

espesor de las capas granulares. Por lo tanto aumentar el espesor de asfalto es la única opción. Para

cumplir con el tráfico de diseño, bajo estas circunstancias se requiere 14 cm de capa de concreto asfáltico!

POLYCOM

POLYCOM

POLYCOM

Sellado TSB

8 cm reducción del espesor de

la base granular

5 cm MAC

20 cm de reducción del espesor de base granular

11.5 cm de reduccion sobre base modificada con

tratamiento superficial 5 cm MAC

25.5cm

Modificado

Nsg = 4.5 x 106 107ESA Nsg = 4.5 x 106 ESA ESA Nsg = 8.8 x

Modificación INCREMENTA la vida util del Pavimento

37 cm

Modified

PAVIMENTO MODIFICADO

BASE RIGIDA = 1000 MPa

Notas Aclaratorias Pavimentos Modificados-

Para un pavimento modificado con Polycom, el espesor del pavimento requerido se reduce a 37.0 cm debido

al incremento de rigidez. El Diseño Crítico mecanistico se mantiene a nivel de Ahuellamiento de la

Subrasante.

La colocación de asfalto en este pavimento ahora INCREMENTA la vida útil del pavimento debido al aumento

del espesor del pavimento en general y el aumento de la rigidez del pavimento . El Diseño Crítico mecanistico

sigue siendo a nivel Ahuellamiento de la Subrasante, porque la base granular está proporcionando mucho

más apoyo a la capa de asfalto.

Para satisfacer la carga de tráfico de diseño (4.5 x 106) y teniendo una superficie de asfalto de 5.0 cm ahora

nos permite una reducción en el espesor de la base granular a 25.5 cm .

La configuración según la elección económica seria entre el tratamiento superficial tipo TSB con un espesor

de 37.0 cm de base granular Modificada con PolyCom o 5.0 cm de asfalto con una base granular modificada

con PolyCom de un espesor de 25.5cm.

En comparación con la opción granular , nos damos cuenta de una reducción de 8.0 cm en el espesor del

pavimento de tratamiento superficial tipo TSB. Esto necesita ser evaluado respecto de otras cuestiones como

la sensibilidad a la humedad de la configuración estructural de capas y las intervenciones de mantenimiento.

CEMENTO

CEMENTO

CEMENTO

TSB

8.5cm de reduccion de espesor de

la base granular 5.0cm MAC

31.5cm Consolidado

Nct = 4.5 x 106 107ESA Nct = 4.5 x 106 ESA ESA Nct = 5.0 x

Tratamiento con Cemento REDUCE la vida util del Pavimento

5.0cm MAC

36.5cm Consolidado

PAVIMENTO CONSOLIDADO

BASE RIGIDA = 4000 MPa

Notas Aclaratorias Pavimentos Consolidados –

Para un pavimento totalmente Consolidado, el espesor del pavimento requerido para satisfacer el tráfico de

diseño con un tratamiento superficial tipo TSB es 36.5 cm.

NOTE que el espesor no es muy diferente al caso de PolyCom Modificado. Esto es debido al hecho de que

ahora el Diseño Critico mecanistico se encuentra en la FATIGA POR TRACCION del total de la capa

consolidada.

Reemplazando el tratamiento superficial tipo TSB con asfalto aumenta el espesor efectivo del pavimento y por

lo tanto la vida útil del pavimento es aumentado significativamente.

Para satisfacer el tráfico de diseño usando 5.0cm de superficie de asfalto requiere una base granular

totalmente Consolidada de 31.5cm (tenga en cuenta que esto es más que el caso de la capa de base

modificada con PolyCom porque el Diseño critico mecanistico en lugar de ser por Ahuellamiento de la sub-

rasante se ha convertido en la Fatiga por Tracción de la capa total consolidada)

Leyenda.-

TSB = Tratamiento Superficial Bicapa

MAC = Mezcla Asfáltica en Caliente