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8/14/2019 Influencia de la rugosidad superficial de bases y
subbases granulares en la durabilidad de pavimentos asflticos
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INTRODUCCION
Existen diversas clasificaciones de un camino de acuerdo a
diferentes factores, De
acuerdo con el Carlos Crespo (2006), existe algo que es
irrefutable y es que estos hansido durante dcadas el principal
medio de desplazamiento de viajeros, y la va principal
para la distribucin de mercancas. Al conectar los pueblos y
comunidades con lasgrandes ciudades, y al fortalecer la integracin
de los pases, las carreteras han sido
indispensables en el desarrollo de diversas actividades y
regiones en todo el mundo. Actualmente, ante un mundo cada vez ms
integrado, que intercambia ms bienes
y servicios, la importancia de las carreteras se ha incrementado
notablemente,convirtindose en verdaderas vas que impulsan la
competitividad de la economa y,tambin, el desarrollo social. Es por
tanto, indispensable contar con infraestructuras decarreteras que
aseguren una circulacin segura, cmoda, fluida y eficiente a lo
largo deltiempo, Jorge Alarcn Ibarra (2003).Composicin, deterioro y
rehabilitacin Jorge ibarra
Las carreteras estn hechas de diferentes tipos de pavimentos,
estos pueden ser
definidos:
-Como un conjunto de capas superpuestas, relativamente
horizontales y de varioscentmetros de espesor, de diferentes
materiales adecuadamente compactados. Estasestructuras
estratificadas se apoyan en la plataforma obtenida por el
movimiento detierras y han de soportar las cargas de trfico durante
un periodo de varios aos sindeterioros que afecten a la seguridad o
a la comodidad de los usuarios o a la propiaintegridad del
pavimento, Mauricio Pinto (2012).
-Como una estructura que recibe a las solicitaciones de trnsito
y clima y las traspasa a lasub-rasante, repartida de manera que ste
pueda soportar tales solicitaciones sin sufrirdeformaciones,
durante un perodo determinado de tiempo (vida til). La estructura
del
pavimento est compuesta de diferentes capas, dispuestas en forma
tal, que puedarealizar las funciones para lo cual fue diseada de
manera eficiente y econmica. Por estarazn los pavimentos se definen
como estructuraciones multicapas, Juan Pattillo
B.(1988).Consideraciones generales sobre diseo de pavimentos
asflticos Ingeniero Civil,M.Sc., Profesor Tecnologa del Asfalto,
Pontificia Universidad Catlica de Chile Revista deIngeniera de
Construccin, N4, Marzo 1988)
Ambas definiciones definen los pavimentos como un conjunto de
capas que sonnecesarias para darle estructura al camino, aunque es
necesario, aun a las plataformasde mayor capacidad de soporte
aplicarle una capa de pavimento ya que sin l no puedensoportar ms
que un trfico ligero y poco intenso adems la accin directa de
cargas devarias toneladas por rueda, da lugar en poco tiempo a
importantes deformaciones y al
encontrarse a la intemperie provoca una superficie deslizante e
inestable en tiempolluvioso y polvorienta e irregular en tiempo
seco, que hace necesario una conservacinrelativamente frecuente y
costosa.
En este informe se abordaran los pavimentos flexibles los
cuales:
-Desde el punto de vista de diseo, estn conformados por una
serie de capas desde laplataforma de la sub rasante (algunos
incluyen como parte del pavimento la ltima capade la sub rasante)
hasta la superficie de rodadura. La distribucin de la carga est
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determinada por las caractersticas propias del sistema de
estructuracin, AngelaBernardita Queirolo Menz (2009).
-O tambin se pueden describir como una serie de capas
constituidas por materiales conuna resistencia a la deformacin
decreciente con la profundidad, de modo anlogo a ladisminucin de
las presiones transmitidas desde la superficie, los cuales tienen
al menos
una capa de rodadura bituminosa, Raul Montes Solar (2002)
Este tipo de pavimento est compuesto por capas dispuestas en
ordendescendente segn la capacidad de carga. La tpica estructura de
un pavimento flexibleconsta de las siguientes capas:Juan Pattillo
B.(1985).
Capa superficial o superficie de rodadura: Esta es la capa que
entra en contactocon el trfico y medio ambiente. La capa
superficial puede estar compuesta poruna o varias capas asflticas.
En el caso de superficies de rodadura, algunasveces stas no ayudan
a resistir las cargas externas, ms bien protegen las
capasestructurales inferiores, enmarcndose dentro de esta categora
los tratamientossuperficiales (simple, doble, o triple), las
lechadas asflticas y los cape seal.
Base granular: Es la capa del firme situada debajo del
pavimento. Su funcin eseminentemente resistente, absorbiendo la
mayor parte de los esfuerzos verticales.Esta constituidas por
materiales granulares, generalmente producidos en planta,con
exigencias especiales de chancado, granulometra, densificacin,
capacidadde soporte
Sub-base granular: Es la capa que est bajo la capa de base y
tambin esgranular del tipo gravaarena
Pattillo, J., "Introduccin a la Tecnologa de los Pavimentos
Asflticos", Instituto Chilenodel Asfalto, Editorial Universitaria,
Santiago, Chile, 1985.
(Fernando Verbal H. Revista de Ingeniera de Construccin, N 3,
Agosto 1987Consideraciones bsicas sobre compactacin de suelos
Ingeniero Civil U.C. de Ch,SOCIETEC Ltda. Inspeccin y control de
calidad).
Segn Fernando Verbal H.(1987) En chile estas capas cuando se
trata de unaobra vial, el especialista basa la especificacin de las
capas granulares en lasrecomendaciones de instituciones tales como:
AASHTO (American Association StateHighway and Transportation
Officials), ASTM (American Society for Testing and Materials)y el
Manual de Carreteras de la Direccin de Vialidad, etc. En donde
tambin seespecifican los materiales a usar, sus ensayos, controles,
procedimientos, en otrosaspectos correspondientes, para la
construccin y puesta en obra de estas capas.
Las caractersticas iniciales de toda carretera ya sea de nueva
construccin odespus de una reparacin, se van degradando con el
transcurso del tiempo. Sondiversos factores los que inciden y
determinan este proceso de deterioro. Por una partetenemos los
factores relacionados directamente con las caractersticas del
propio firmecomo pueden ser los espesores, los materiales
utilizados en su fabricacin y el procesode ejecucin, que podramos
considerar como los factores pasivos del proceso, y por otraparte
tenemos los factores activos, verdaderos causantes del deterioro,
que son el trficoy los factores ambientales.
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Los factores activos de deterioro son dos variables complejas, y
difciles de definir,que dependen de un conjunto diverso de
elementos, as pues, el trfico est unido alnmero de ejes, a la carga
por eje, a la velocidad de circulacin de los vehculos, a
laregularidad superficial del firme, etc.Jorge Alarcn Ibarra
(2003).Composicin, deterioro yrehabilitacin Jorge ibarra
Por otra parte, los factores ambientales someten a los
pavimentos de carreteras a
una serie de agresiones externas que afectan la durabilidad de
la mezcla, tal es el casode la radiacin solar, las variaciones
diarias y estacionales de la temperatura, la oxidacindel ligante
producida por el aire y el agua, las heladas y las sales fundentes
empleadascontra las mismas, el derrame de aceites y combustibles,
entre otros. Estos factores nosiempre son tomados en cuenta en el
dimensionamiento y conservacin de lospavimentos, pero su efecto
puede tener especial importancia en su deterioro Pablo del
guila Rodrguez(2000)
Es importante hacer una distincin entre dos clases de fallos que
se puedenpresentar en un firme. De acuerdo con Yoder y Witczak
(1975), el primer tipo,denominado falloestructural, incluye un
colapso de la estructura del firme o de uno oms de sus componentes,
lo que los hace incapaces de soportar las cargas impuestas en
su superficie por el trfico. El segundo, denominado como fallo
funcional, puede o no estar acompaado del fallo estructural, pero
es tal, que causa grandes esfuerzos sobrelos vehculos que transitan
sobre el firme, y una gran incomodidad de sus pasajerosdebido a su
gran rugosidad.
Rico y Del Castillo (1984)citan que entre las caractersticas
principales que debe cumplirun pavimento flexible se encuentran las
siguientes:
Resistencia estructural. Deformabilidad. Costo. Requerimientos
de conservacin.
Comodidad. Durabilidad.
Es este ltimo punto en donde enfocaremos el siguiente estudio
definiendo antesde todo que la durabilidad de un pavimento se
define como la resistencia que tiene unpavimento en el tiempo, e
incluye su envejecimiento y la accin abrasiva de la circulaciny
aunque en este momento es imposible evitar su deterioro, se puede
alargar sudurabilidad mediante las tcnicas y estudios de factores
que pueden acondicionar estecomportamiento como lo es la rugosidad
superficial de los componentes estructuralesgranulares como lo son
la base y sub base.
Es este factor el que se analizara para ver su influencia en la
durabilidad de lospavimentos asfalticos.
En Chile el Manual de Carreteras volumen 5 (2012) exige que se
controle lacapacidad funcional de los pavimentos nuevos a travs de
la medicin de la lisura y delIRI en la superficie de rodadura. No
se menciona un control de IRI en las capas de subbase, base, y
binder adicional a los controles de compactacin, de terminacin y
deuniformidad. Sin embargo, en el especfica: no obstante que se
aceptarn las toleranciasde terminacin sealadas para las bases
granulares, el Contratista tomar todas lasprecauciones necesarias
para cumplir con los requisitos de espesor, lisura y rugosidad(IRI)
y otros exigidos para el pavimento o tratamiento a construir sobre
ellas, esto quiere
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decir que todo ensayo dirigido a evaluar la calidad de la
construccin efectuada es vlidoen los pavimentos asflticos.Hernan De
Solminihac T, (2003)
Segn Elva Bengoa P, (2009)la evaluacin de la capacidad
estructural y funcionalcapa a capa durante la construccin de los
pavimentos utilizando ensayos nodestructivos, es una alternativa
usada en otros pases. Actualmente estas tecnologas
existen en Chile y son ampliamente utilizadas para la recepcin y
evaluacin depavimentos en servicio, no as para el control de
calidad durante la construccin. Por loque la rugosidad superficial
es uno de los parmetros funcionales ms importantes yfundamentales
en la calidad del pavimento influyendo directamente en su
condicinsuperficial, en el costo de operacin vehicular, y en la
comodidad y seguridad del usuario.
Es por esto que el anlisis de la influencia de la rugosidad
superficial de loselementos estructurales y granulares de un
pavimento flexible se hace indispensable paraverificar como estos
acondicionan en parte junto a otros factores importantes,
ladurabilidad de un obra vial, y as su eficiencia a lo largo del
tiempo.
Objetivos
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Objetivo General
-Evaluar la influencia de la rugosidad superficial de los
componentes granulares de un
pavimento asfaltico en la durabilidad de este.
Objetivos Especficos
-Realizar el seguimiento de una obra vial y los procesos de
control de la rugosidad
superficial en las diferentes capas de la plataforma de
soporte.
-Hacer mediciones de la rugosidad superficial con los mtodos que
se usan en la
construccin de un pavimento flexible.
-Relacionar los distintos factores de la durabilidad de un
pavimento con la rugosidad
superficial de las capas granulares.
-Ver si es factible el control de la rugosidad superficial en la
capa de sub base usada en
los pavimentos de asfalto.
Alcances de la investigacin
En este captulo se abordara la importancia e influencia que
tiene la rugosidad
superficial de las capas estructurales de un pavimento,
especialmente de la base y sub-
base granular, en la durabilidad de este.
La investigacin se realizara en pavimentos asfalticos, de
tratamiento superficial
simple con lechada, tratamientos superficiales y mezclas
asflticas en caliente. Los que
se acotaran a los sectores entre la cuarta y sexta regin.
Usando como mtodos de medicin los utilizados por las empresas de
obras vialesen chile.
