PROCESO CONSTRUCTIVO DE PAVIMENTO RÍGIDO Y FLEXIBLE

8/14/2019 PROCESO CONSTRUCTIVO DE PAVIMENTO RGIDO Y FLEXIBLE

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PROCESO CONSTRUCTIVO DE PAVIMENTO RGIDO Y FLEXIBLE

I. DEFINICIN DE PAVIMENTOS

Estructura simple o compuesta que tiene una superficie regularmente alisada

destinada a la circulacin de personas, animales y/o vehculos.

Formada por el agrupamiento de capas de distinto material destinados a distribuir y

transmitir las cargas aplicadas por el trnsito al cuerpo de terrapln.

II. ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO:

LAS FUNCIONES DE ESTAS CAPAS SON:

SUB-BASE. Cumple una cuestin de economa ya que nos ahorra dinero al poder

transformar un cierto espesor de la capa de base a un espesor equivalente de

material de sub-base (no siempre se emplea en el pavimento), impide que el agua de

las terraceras ascienda por capilaridad y evitar que el pavimento sea absorbido por la

sub-rasante. Deber transmitir en forma adecuada los esfuerzos a las terraceras.


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BASE. Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los

vehculos. La carpeta es colocada sobre de ella porque la capacidad de carga del

material friccionante es baja en la superficie por falta de confinamiento. Regularmente

esta capa adems de la compactacin necesita otro tipo de mejoramiento

(estabilizacin) para poder resistir las cargas del trnsito sin deformarse y adems de

transmitirlas en forma adecuada a las capas inferiores. El valor cementante en una

base es indispensable para proporcionar una sustentacin adecuada a las carpetas

asflticas delgadas. En caso contrario, cuando las bases se construyen con

materiales inertes y se comienza a transitar por la carretera, los vehculos provocan

deformaciones transversales. En el caso de la granulometra, no es estrictamente

necesario que los granos tengan una forma semejante a la que marcan las fronteras

de las zonas, siendo de mayor importancia que el material tenga un VRS (valor

relativo de soporte) y una plasticidad mnima; adems se recomienda no compactar

materiales en las bases que tengan una humedad igual o mayor que su lmite

plstico.

III. TIPOS DE PAVIMENTOS

A. Pavimentos Asflticos (PA)

B. Pavimentos de Concreto Hidrulico (PCH)

C. Pavimentos Compuestos (Mixtos)

D. Pavimentos de avanzada tecnolgica: a carga plena (firme emul.

Total); a resistencia profunda (firme + firme emul.)

E. Pavimentos Adoquinados Intertrabados

F. Otros que van a depender del material, de sus caractersticas estructurales y el

proceso de construccin (rodillados, lticos, de ladrillo, emponados, de planchas

metlicas y mixtos)

La diferencia entre A y B es la resistencia que presentan a la flexin.Periodo de diseo (Tiempo que transcurre para que se produzca la fatiga)

(deformacin).

* Flexible 5 a 20 aos.

* Rgido. 20 a 50 aos.

Caractersticas Flexible Rgido

Costo inicial Menos Mas

Mantenimiento Mas, mas MenosCmodo Mas Menos


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Rugosidad Mas Mas

Duracin Menos Mas

Distrib. De cargas reas pequeas reas grandes.

IV. PAVIMENTO FLEXIBLE

Este pavimento es una estructura formada por capas con la finalidad de cumplir los

siguientes propsitos:

1. Soportar y transmitir las cargas que se presentan con el paso de los vehculos.

2. Ser lo suficientemente impermeable

3. Soportar el desgaste producido por el trnsito y por el clima

4. Mantener una superficie cmoda y segura (antideslizante) para el rodamiento de

vehculos.5. Mantener un grado de flexibilidad para cubrir los asentamientos que presente la

capa inferior (base o subbase)

Pavimento Flexible Pavimento Flexible de concreto Asfltico

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

Capa superficial: Esta es la capa superior y la capa que entra en contacto con el

trfico. Puede estar compuesta por uno o varias capas asflticas.

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), estn bajo la capa de base. La Sub-base

no siempre es necesaria.


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V. PAVIMENTO RGIDO

Estos pavimentos se conforman por una base y por una losa de concreto hidrulico, la

cual le va a dar una alta resistencia a la flexin.

Pavimento Rgido

VI. PROCESO CONSTRUCTIVO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

CARACTERSTICAS DE BASES Y SUB-BASES

De acuerdo con el criterio usado en la actualidad se tiene que para carreteras con un

trnsito menor a 1000 vehculos pesados, se recomienda que el espesor de la bases

sea de 12 cm. Y cuando el trnsito sea mayor, se recomienda que el espesor mnimo

sea de 15cm. Para las sub-bases se recomienda un espesor mnimo de 10 cm.

En pavimentos se realizan bsicamente 3 tipos de ensayos que sern para clasificar

el suelo, para controlar la obra y para proyectar el espesor y los porcentajes ptimos

de aglutinante de las diferentes capas que se enlistan a continuacin:

TERRAPLN.

Clasificacin granulomtrica, contenido de humedad, lmites de Atterberg

Control. Peso volumtrico seco mximo y grado de compactacin

SUB-RASANTE Clasificacin granulomtrica, contenido de humedad, lmites de Atterberg.

Control. Peso volumtrico seco mximo y grado de compactacin.

Diseo. VRS, cuerpo de ingenieros de los EU y prueba de placa.

BASE Y SUB-BASE.


Control. Valor cementante, ndice de durabilidad, PVSM, GC, equivalente de

arena y expansin, adherencia con asfalto.

Diseo. Prueba de placa, VRS, y cuerpo de ingenieros.


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CARPETA ASFLTICA


Control. Adherencia con asfalto, equivalente de arena, intemperismo, forma de la

partcula, desgaste, densidad y absorcin. Todas las pruebas que se realizan a

los asfaltos.

Diseo. Marshall, HUEEM, compresin simple.

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE BASES Y SUB-BASES

El primer paso consiste en ubicar el banco de prstamo, de donde se traer el

material, pudiendo emplearse en estas capas gravas, depsitos de roca

(aglomerados) o materiales ligeramente o fuertemente cementados (conglomerados),en algunos casos se debern aplicar tratamientos previos y estos podrn ser: el

cribado, la trituracin y en algunas ocasiones se les estabiliza en planta con cemento

o con cal para darle mayor resistencia.

Estos materiales son llevados a la obra, donde se apilan para poder llevar a cabo el

clculo del volumen y ver si existe algn faltante.

Cuando el material de banco tiene cierta humedad, sta se calcula para saber si

estamos por debajo o por encima de la humedad ptima de compactacin, con ello

logramos saber que cantidad de agua debemos adicionarle, o bien, voltear el material

para que por evaporacin pierda el agua sobrante. El material apilado se abre

parcialmente y se humedece con una cantidad de agua cercana a la ptima, siendo

para los caminos una humedad menor a la obtenida en laboratorio.


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El agua no se riega de una sola ves, sino que, se distribuye en varias pasadas, se

hace un primer riego y la moto-niveladora abre una nueva cantidad de material, el

cual coloca sobre el hmedo para que vuelva a pasar la pipa; esto se hace

comnmente en tres etapas, para despus con la misma maquinaria, homogenizar lahumedad.

Cuando se llega a esto se distribuye el material en toda la corona para formar la capa

con el espesor suelto necesario, debiendo cuidar que no se separe el material fino del

grueso. Ya extendido se compacta con un rodillo liso o de neumticos, o con una

combinacin de ambos hasta alcanzar el grado de compactacin que marca elproyecto.


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Cuando en las bases se alcanza la compactacin de proyecto, sta se deja secar

superficialmente, se barre para retirar basura y partculas sueltas. Despus de esto se

le aplica un riego de emulsin asfltica de fraguado lento o superestable que se

conoce como riego de impregnacin. Este elemento sirve para impermeabilizar y

estabilizar la base y le ayudar a protegerla de la intemperie cuando no se va a

colocar una carpeta en poco tiempo, adems favorece la adherencia entre la base y la

futura carpeta. La cantidad por regar variar de acuerdo con la abertura de poro que

presente la base, para conocer cual es la cantidad adecuada se recomienda efectuar

mosaicos de prueba, los cuales variarn de 0.6 a 1.2 lts/m de emulsin.

Las Normas recomiendan que este asfalto penetre dentro de la base de 3 a 7mm, no

debiendo quedar charcos o natas de asfalto que puedan desestabilizar la capa

superior. "se recomienda no efectuar este tratamiento cuando amenace lluvia, cuando

la temperatura sea menor de 5 C o bien, cuando exista mucho viento. La base

impregnada puede abrirse al trnsito con un tiempo de reposo de 24 horas como

mnimo, pero si lo ordena la supervisin se abrir antes, esta capa se puede cubrir

con arena para evitar que los vehculos se lleven la pelcula de asfalto.


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ESTABILIZACIN O MEJORAMIENTO DEL MATERIAL

La estabilizacin consiste en agregar un producto qumico o aplicar un tratamiento

fsico logrando as que se modifiquen las caractersticas de los suelos. Se dice que es

la correccin de una deficiencia para darle una mayor resistencia al terreno o bien,

disminuir su plasticidad. Las tres formas de lograrlo son las siguientes:

FSICAS.

Mezclas de suelos (comn)

Geotextiles (comn)

Vibriflotacin (mecnica de suelos)

Consolidacin previa.

QUMICAS. Cal. Econmica para suelos arcillosos (disminuye plasticidad)

Cemento Prtland para arenas o gravas finas (aumenta la resistencia)

Productos asflticos. Para material triturado sin cohesin (emulsin, muy usada)

Cloruro de sodio. Para arcillas y limos (impermeabilizan y disminuyen los polvos)

Cloruro de calcio Para arcillas y limos (impermeabilizan y disminuyen los polvos)

Escorias de fundicin. Comnmente en carpetas asflticas, dan mayor resistencia,

impermeabilizan y prolongan la vida til.

Polmeros. Comnmente en carpetas asflticas, dan mayor resistencia,impermeabilizan y prolongan la vida til.

Hule de neumticos. Comnmente en carpetas asflticas, dan mayor resistencia,

impermeabilizan y prolongan la vida til.

MECNICAS.

Compactacin.

El mejoramiento anterior regularmente se hace en la sub-base, base y en carpetas

asflticas.


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DESCRIPCIN CARPETA ASFLTICA.

La carpeta asfltica es la parte superior del pavimento flexible que proporciona la

superficie de rodamiento, es elaborada con material ptreo seleccionado y unproducto asfltico dependiendo del tipo de camino que se va a construir, las

principales caractersticas que debe cumplir el ptreo son las siguientes: a) un

dimetro menor de una pulgada y tener una granulometra adecuada, b) deber tener

cierta dureza para lo cual se le efectuarn los ensayes de desgaste los angeles,

intemperismo acelerado, densidad y durabilidad. C) la forma de la partcula deber

ser lo ms cbica posible, recomendamos no usar material en forma de laja o aguja

pues se rompen con facilidad alterando la granulometra y pudiendo provocar fallas en

la carpeta, se efectuarn pruebas de equivalente de arena ya que los materiales finosen determinados porcentajes no resultan adecuados.

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE UNA MEZCLA ASFLTICA EN PLANTA O

EN CALIENTE.

En la planta de concreto asfltico se deber tener el material ptreo del dimetro

adecuado (menor de una pulgada) que de preferencia deber estar triturado y cumplir

con las especificaciones que marca las Normas. Este material se eleva a un cilindro

de calentamiento y secado hasta llegar a una temperatura de 160 a 175 C, de ah se

pasa a la unidad de mezclado donde se criba para alimentar 3 o 4 tolvas con material

de diferente tamao, se pesa la cantidad de material necesaria de ptreo y se

depositan en las cajas mezcladoras donde se le provee de cemento asfltico AC-20 el

cual deber estar a una temperatura de 130 a 150 C, se recomienda no exceder

estos valores para evitar que se pierdan propiedades, se realiza la mezcla hasta su

homogenizacin y sta se vaca a los vehculos a una temperatura de entre 120 y

130 C, de preferencia esta mezcla se cubre con una lona para evitar se enfre en el

trayecto.


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PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE LA CARPETA.

En el lugar donde se va a colocar la carpeta, unas dos horas antes de que llegue el

concreto asfltico, se efecta un riego de emulsin asfltica de rompimiento rpido

que se conoce como riego de liga, esta capa de asfalto nos ayudar a que exista una

adherencia adecuada entre el suelo de la base y la carpeta, este riego se efecta en

una proporcin de 0.7lt/m, se barren los charcos de asfalto excesivo y se elimina el

total de la basura y materiales extraos, para evitar que este riego sea desprendido

por las ruedas de los vehculos, se recomienda efectuar un riego de arena.

La mezcla asfltica deber llegar a una temperatura de 115 a 125 C, esto se verifica

con un termmetro de varilla. La mezcla se vaca en la mquina finisher oextendedora que formar una capa de mezcla asfltica, se recomienda tener una


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cuadrilla de rastrillos que aseguren una textura conveniente en la superficie y que

borren las juntas longitudinalmente entre franjas. A una temperatura de entre 110 y

120 C se le aplica una compactacin con un rodillo ligero de entre 8 y 10 toneladas

de peso; los rodillos se movern paralelamente al eje del camino y de la orilla hacia el

centro, y del lado interior hacia el exterior en las curvas. En los aeropuertos adems

de lo anterior se pasa el equipo en la direccin perpendicular y oblicua con respecto al

eje del camino.

Despus de hacer esto con el rodillo ligero, se compacta con un rodillo ms pesado

hasta alcanzar el grado de compactacin que marca el proyecto (min. 95%.) la

compactacin deber terminar cuando se llegue a esta posicin y para comprobarlo

se efectuarn calas, para esto se corta en fro usando un chafln y procurando no

daar la base, para de esa manera realizar los ajustes necesarios.


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Durante el tendido y compactacin de la mezcla pueden aparecer grietas y

desplazamientos motivados por diferentes causas, tales como la aplicacin de un

riego de liga defectuoso, ya sea en exceso o escaso, falta de viscosidad del asfalto

producida por el calentamiento excesivo, o bien, porque el material ptreo no perdi

completamente la humedad.

Para conocer la permeabilidad de la carpeta, se realizar en ella una prueba de

campo, la cual consiste en colocar un aro de lmina galvanizada de 250mm de

dimetro y una altura de 50mm, se sella el aro y se coloca al centro un cono de

bronce de 25mm de altura, se agrega agua hasta el ras del cono observando que no

baje este nivel en un tiempo de 10min el ndice de permeabilidad del material se

calcula con la siguiente ecuacin:

IP= Vt/ Vf (1247cm) dondeVt = volumen delimitado en el interior del aro y cuyo valor es de 1247cm

Vf = volumen final.

La carpeta deber presentar un ndice de permeabilidad menor del 10%. Por ltimo

en la carpeta se agrega un riego de sello, el cual consiste en una emulsin, la cual se

cubre con un material ptreo del tipo 3E, esto se compacta para que penetre en la

carpeta y con ello evitar que se introduzca el agua en ella, adems protege del

desgaste y proporciona una superficie antiderrapante. En algunos casos se puede

emplear un mortero asfltico que consiste en la mezcla de una emulsin y un material

ptreo (arena) que se emplea comnmente cuando se va a utilizar un camino que ya

ha tenido cierto uso, a este tratamiento se le conoce como "slurri seal". En la

actualidad, en algunos casos cuando el lugar donde se coloca la carpeta es de

precipitacin pluvial muy alta, se recomienda colocar sobre de esta una mezcla de

textura abierta la cual se conoce como "open grade", este tratamiento ayudar a que

no se formen charcos en la superficie los cuales pueden provocar accidentes por el

fenmeno conocido como acuaplaneo.

EMPLEO DE MORTERO ASFLTICO

Es una capa delgada formada por arena, emulsiones asflticas y finos de relleno

mineral. Se puede emplear para rellenar grietas en pavimentos para sellar superficies

porosas e impermeabilizar.


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Diseo de Pavimentos:

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/gutierrez_g_f/capitulo4.pdf

http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/Seminario2006/3.%20P

avimento_Concreto_%20Ing_Mora.pdf

Proceso constructivo pavimento flexible:

http://www.construaprende.com/t/07/T7pag01.php

http://icc.ucv.cl/obrasviales/docencia/temario%20de%20caminos%202.htm
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/gutierrez_g_f/capitulo4.pdfhttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/Seminario2006/3.%20Pavimento_Concreto_%20Ing_Mora.pdfhttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/Seminario2006/3.%20Pavimento_Concreto_%20Ing_Mora.pdfhttp://www.construaprende.com/t/07/T7pag01.phphttp://www.construaprende.com/t/07/T7pag01.phphttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/Seminario2006/3.%20Pavimento_Concreto_%20Ing_Mora.pdfhttp://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/Seminario2006/3.%20Pavimento_Concreto_%20Ing_Mora.pdfhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/gutierrez_g_f/capitulo4.pdf

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