DISEO DE PAVIMENTO FLEXIBLE PARA LA

VIALIDAD RURAL QUE UNE EL SECTOR GUACHIQUIN LOS

SAMANES DE LA PARROQUIA SANTA LUCIA DEL

MUNICIPIO BARINAS ESTADO BARINAS CON EL SECTOR

CAO MORROCOY EN LA PARROQUIA LA LUZ DEL

MUNICIPIO OBISPOS ESTADO BARINAS.

II ETAPA

AUTORES:

T.S.U. PEREZ WILLIANS C.I: 15.798.571

T.S.U. MORENO RONALD C.I: 16.127.555

SOCOP; NOVIEMBRE 2015

SOCOP; MOVIENBRE 2015

DISEO DE PAVIMENTO FLEXIBLE PARA LA VIALIDAD RURAL QUE UNE EL SECTOR GUACHIQUIN LOS SAMANES DE LA PARROQUIA SANTA LUCIA DEL MUNICIPIO BARINAS ESTADO BARINAS CON EL SECTOR CAO MORROCOY EN LA PARROQUIA LA LUZ DEL MUNICIPIO OBISPOS ESTADO BARINAS.

II ETAPA

PROFESOR TUTOR:

ING. HEANS ARAQUE

SOCOP; NOVIEMBRE 2015

NDICE GENERAL

Pag.

NDICE GENERAL

NDICE DE TABLAS. INTRODUCCIN... CAPTULO I: EL PROBLEMA. Planteamiento del Problema Objetivos del Proyecto. Objetivo General.. Objetivos Especficos.. Justificacin. Viabilidad CAPTULO II: MARCO TERICO...

Antecedentes de la Investigacin.

Bases Tericas. Trminos Bsicos. Bases Legales...

CAPTULO III: MARCO METODOLGICO... Tipo de Investigacin..

Diseo de Investigacin...

Poblacin y Muestra

Tcnicas e Instrumentos de Recoleccin de Datos..

Tcnica de Anlisis de Datos...

CAPTULO IV: ANALISIS DE RESULTADOS.. CAPITULO V: LA PROPUESTA TECNOLGICA. Memoria Descriptiva...

Especificaciones Tcnicas de Construccin Estudio de Costo y Financiamiento. Presupuesto... Resumen General del Presupuesto... Conclusiones Recomendaciones. Bibliografa... Anexos...

INTRODUCCIN

Las sociedades, ha servido de insumo para identificar los diferentes enfoques tericos

que han sido abordados para explicar la dinmica social, histricamente han tomado sus

races en elementos que nacen en el mismo. Por esencia natural, el ser hermano siempre

ha sentido la necesidad de organizarse, por lo tanto, los sistemas constructivos han

establecido las condiciones adecuadas para consolidar espacios de comunin y bsqueda

constantes de alternativas para atender sus necesidades.

El enfoque plasmado, adems de conectarse con el mbito social y educativo, asoma

como principal propsito el desarrollar, bajo procedimientos estrictamente tcnicos un

proyecto que sirva de respuesta inmediata a los requerimientos viales existentes en la

comunidad del sector Guachiquin Los Samanes de la parroquia Santa Lucia del

municipio Barinas estado Barinas con el sector Cao Morrocoy en la parroquia La Luz

del municipio Obispos estado Barinas, que permita generar un escenario de hbitat

adecuados al contexto y a los elementos legales inmersos en la Constitucin de la

Repblica Bolivariana de Venezuela, particularmente en el artculo 172.

Un Proyecto representa el enunciado de una intervencin concreta, de la que se

espera obtener resultados que contribuyan al logro de los efectos especficos. En nuestro

caso, el proyecto que ser abordado se muestra como una alternativa de solucin a la

problemtica de la comunidad, Consejo Comunal ``Guachiquin Los Samanes`, la

comunidad en cuestin presenta como uno de sus problemas de mayor significado, la

precariedad de las vas, el cual se tomara como punto de referencia para establecer los

trminos tcnicos para su consolidacin.

Los enfoques para la vialidad sern diseados bajo una serie de normas estipuladas en

las normas AASTHO y adems se tratade presentar otras normativas que puedan ser

ubicadas durante el desarrollo del proyecto, la cual trazara direcciones tcnicas.

CAPITULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Como enfoque afirmativo se asume que la dinmica mundial ha sido objeto de

un proceso evolutivo exorbitante en lo que respecta a la infraestructura, tomando

como principal referente el continuo crecimiento demogrfico que se ha suscitado en

el mundo, y Venezuela; de acuerdo a algunas percepciones y las lecturas abordadas se

ubica perfectamente en esta dinmica, particularmente el Municipio Barinas estado

Barinas, la cual ha tenido un acelerado crecimiento, muy por encima de otros espacios

geogrficos, de acuerdo a datos extrados de la pgina web del Instituto Nacional de

Estadstica (INE), por esta razn; ese crecimiento no ha traducido en una

planificacin urbana idnea, la cual muestra, como principal caractersticas que an

existen sectores que presentan una carencia total de servicios bsicos de vialidad

rural, las cuales son requeridas para brindar un adecuado confort para la comunidad.

Actualmente, este problema no solo ha trado como consecuencia un deterioro en

aspectos como; transporte y esttica rural, sino que ha provocado un factor de

incidencia en el nivel de vida social y ambiental. Es por ello, que ha surgido la

importancia de mejorar esta rea, con el fin de generar una satisfaccin para la

poblacin en general, creando de esta manera una nueva vida, que permita la

adecuada reestructuracin y consolidacin del pavimento, requeridas de acuerdo a las

necesidades de la poblacin y de la comunidad.

Por los argumentos antes expuestos; se concibe que el proyecto de

investigacin, tiene como pretensin fundamental el diseo y la consolidacin de

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vialidad que se desarrolla segn las necesidades de la comunidad, especficamente en

los espacios que se corresponden al Consejo Comunal Guachiquin los Samanes,

ubicado en la Parroquia Santa lucia del Municipio Barinas, estado Barinas.

Para estos efectos, se procedi a evaluar las vas, por medio de la observacin

e inspecciones tcnicas, lo que arroj como resultado que existen amplios tramos

viales sin asfalto carencia de obras de drenajes. Realidad que coloca a los sectores

cercanos en una situacin de caos en temporada de lluvias, la elaboracin de

pavimento en el sector es una prioridad para la comunidad,

Las carencias de la comunidad se reflejan en las vas, las necesidades ms

perceptibles se enuncian a continuacin:

En el Sector de Guachiquin los Samanes los habitantes para realizar labores

diarias como sacar las cosechas, leche entre otros rubros y actividades carecen de una

infraestructura vial adaptable a las condiciones requeridas, para el trfico de vehculos

de la zona con direccin al poblado de Santa Lucia y Sectores adyacentes, como

Cao de Morrocoy entre otros sectores pertenecientes a otros municipios como lo son,

Obispo y Rojas ya que la ubicacin del sector en estudio se encuentra en una

ubicacin fronteriza, o limita con dos municipios que tienen una pujante actividad

agrcola, ganadera, pesquera entre otras. Siendo este el acceso ms viable hacia dicha

poblacin ya que pertenece al municipio Barinas, por ahora no cuenta con

infraestructura vial y el acceso ms factible es por la va de Jacoa. Este tramo se ha

convertido en una penuria para los habitantes que all residen; por tal motivo se

estudiarn las agravantes que afectan el caso el cual se determino la consolidacin de

un diseo de pavimento flexible para la vialidad rural que une el sector Guachiquin

los Samanes de la parroquia Santa Lucia Municipio Barinas con el sector cao

morrocoy del municipio Obispos estado Barinas. Para que sea estudiado y

considerado como alternativa de solucin a la problemtica del sitio.

7

OBJETIVO GENERAL

Diseo de pavimento flexible para la vialidad rural que une el sector

Guachiquin los Samanes de la parroquia Santa Lucia del municipio Barinas estado

Barinas con el sector Cao Morrocoy en la parroquia la Luz del municipio Obispos

estado Barinas.

OBJETIVOS ESPECFICOS

a) Determinar el trnsito para proyectar el diseo de pavimento flexible ms

adecuado.

b) Elaborar un diseo de un pavimento flexible utilizando el mtodo AASHTO-

93.orientado a la vialidad agrcola.

c) Conocer la factibilidad desde el punto de vista tcnico-econmico y legal para el

diseo de la estructura de pavimento flexible.

JUSTIFICACIN

Un proyecto se realiza de acuerdo a las necesidades de una comunidad. Para

este proyecto se pretende generar una alternativa viable que le brinde solucin al

problema de vialidad existente en el Sector Guachiquin Los Samanes, la cual fue

seleccionado, en base a estudios previos fue posible determinar que la mayor

necesidad de la comunidad, se corresponde a la vialidad, este servicio es considerado

como uno de los componentes ms importantes para mejorar la calidad de vida del ser

humano. La comunidad sin la va asfaltada est dispuesto a riesgos naturales como

una inundacin en la cual esta vulnerable la gente, actividades econmicas y las

infraestructuras en la comunidad.

Es imprescindible dentro del proyecto, enfocarse en objetivos claves, los

cuales deben encauzarse hacia el bien pblico; para ello es necesario que los futuros

ingenieros caminen hombro a hombro con los consejos comunales. De ah que el

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apoyo mutuo constituye una herramienta primordial para la creacin de proyectos

reales y no slo tericos.

Por diversos vnculos, resulta fundamental la realizacin, la correspondiente

evaluacin y ejecucin del proyecto que se muestra como propuesta, donde la

vialidad funge como punto de accin, porqu de ese contexto surge la prioridad, en

funcin de sus mltiples necesidades, por tanto; la correcta identificacin de las

caractersticas del sector, para su posterior anlisis y ejecucin de los proyectos

efectivamente viables por parte de las autoridades competentes.

Partiendo de estos argumentos, y a travs de un profundo anlisis, se asume

que tratar el rea de la vialidad por medio de un proyecto de ingeniera se justifica por

las siguientes razones:

En cuanto el pavimento es urgentemente necesaria la realizacin del proyecto

aunque en la zona de estudio (Consejo Comunal Guachiquin Los Samanes) existen

dificultades a la hora de movilizacin de los vehculos en dicha rea.

Si se observa el aspecto de vialidad, las carencias de la comunidad se reflejan

en las vas, puesto que all existen carreteras que no se encuentran pavimentadas,

otras que no poseen un buen diseo geomtrico ni drenajes, alcantarillas, algunas se

encuentran rotas provocando accidentes en dichos sectores. Adems de esto, en

perodo de lluvia se agrava la situacin, pues las vas sin asfalto se tornan

intransitables. Igualmente, se hace urgente la construccin de pavimento.

Beneficiarios directos: habitantes de la comunidad Sector Guachiquin los

Samanes y dems sectores adyacentes.

Beneficiarios indirectos: La colectividad en general y zonas adyacentes.

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IMPACTOS ESPERADOS

Se considera un impacto social altamente positivo con la construccin de

pavimento se puede transitar en periodo de lluvia y a su vez aumenta progreso a los

sectores beneficiados.

Como impacto econmico la ejecucin del proyecto garantiza y genera

empleo directo a sus habitantes.

ALCANCES

El diseo del pavimento de la vialidad con alta calidad, y econmicamente

viable desde un punto de vista de ingeniera, en donde las comunidades de la zona,

pueda contar con las comodidades necesarias para el pavimento, teniendo en cuenta la

resistencia, durabilidad, compresin, humedad entre otros, todos estos ensayos

verificarn que cumplan con los requerimientos mnimos para la consolidacin de

vas. En este caso, se presentarn el pavimento flexible (compuestas por sub-rasante,

sub-base, base y carpeta de rodamiento), en aquellos casos donde las condiciones

viales, no se encuentren en buen estado. Contar, adems, asfaltado y saneamiento.

LIMITACIONES

La elaboracin de un plan de consolidacin de dicha magnitud, como proyecto

para el desarrollo de rural de la zona, podr limitarse por:

a) La escasez de informacin relacionada con algn tipo de planificacin similar

en cuanto al desarrollo de estructuras de pavimento.

b) La disponibilidad del aporte financiero por parte de la gobierno para el

desarrollo del proyecto.

c) La posibilidad de un costo moderado en la construccin de las vas.

10

d) No tener laboratorio adecuado de pavimento y mecnica del suelo para

estimaciones de datos de campo, por lo que se requiere la intervencin de un

especialista en el rea.

VIABILIDAD

El Proyecto en sus dos etapas rene caractersticas, condiciones tcnicas y

operativas que aseguran el cumplimiento de sus metas y objetivos. Los componentes

que lo conforman estn enmarcados dentro del contexto de un enfoque multisectorial

integrado, que trata de consolidar un proceso ya iniciado con su Primera Fase, recoge

las experiencias de tcnicos y profesionales que trabajaron en su ejecucin, las

aspiraciones de las comunidades y la priorizacin de necesidades de los habitantes de

la Regin.

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CAPTULO II

MARCO TERICO

RESEA HISTRICA

En el ao 2001, se comienza a formar el sector Guachiquin Los Samanes;

debido a la creacin de nuevos asentamientos campesinos que venan de diferentes

parte del estado promovidos por la recuperacin de tierras expropiadas, por polticas

del presidente de la repblica el comandante Hugo Rafael Chvez fras con la premisa

del general Zamora de tierra y hombres libres es cuando entonces se fundan nuevos

caseros o asentamientos campesinos como por ejemplo, el fundo zamorano, Jacoa,

las Ubitas y el sector Guachiquin que por su condicin geogrfica se divide en el

sector la tigra y el sector los Samanes.

Entre los primeros habitantes que fundaron el sector podemos citar a los

ciudadanos Carlos Mora, custodio Moreno, Pedro Balbuena, Antonio Santa Mara

entre otros. En el 2003 se organizan formando una cooperativa agrcola para despus

formar en el 2006 el consejo comunal Guachiquin los samanes y en 2013 formar

parte de la comuna francisco de Miranda, y en este momento se compone de ms de

300 familias.

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UBICACIN GEOGRFICA

El sector referenciado en el plano anterior se encuentra ubicado en la siguiente

manera:

Estado: Barinas.

Municipio: Barinas

Parroquia: Santa Lucia

Limites:

Nor-oeste: Municipio Obispo

Nor-este: El cao Morrocoy

Sur: Sector Guaranda

Oeste: Fundo Zamorano.

ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIN

-- Segn Snchez de la Universidad del Cauca (2009) en su Evaluacin de la

consistencia del Diseo Geomtrico de carreteras un aporte a la seguridad Vial, entendindose la consistencia del diseo geomtrico de una carretera como la

homogeneidad de caractersticas geomtricas a lo largo de la misma, e influye en el

comportamiento de los conductores que la recorren. La Universidad del Cauca

ha dado inicio a un estudio para establecer un modelo de velocidades de operacin

adaptado a las carreteras colombianas, adems de un procedimiento que

permita evaluar la consistencia teniendo en cuenta otros indicadores como son los

ndices de alineamiento y las prdidas de trazado.

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-- Segn trabajo de grado realizado por Garca (2009) titulado Diseo

geomtrico para la Unin de las avenidas los andes, los toros y Ezequiel Zamora del

municipio barinas del estado barinas. El objeto del diseo es culminar y mejorar el

entorno y las condiciones de circulacin vehicular adecuados a las necesidades

proyectadas considerando a su vez el cumplimientos de las normas establecidas,

esperando dar mayor auge a la ciudad ya que los beneficios socioeconmicos

proporcionados por las vas terrestres incluyen la confiabilidad bajo todas las

condicione climticas; el mayor acceso a los mercados para los cultivos y productos

locales, la generacin de nuevos centros de empleos, la contratacin de trabajadores

locales en obras, en s, el mayor acceso a la atencin medica y otros servicios

sociales y el fortalecimiento de las economas locales. (Se trabajo con ensayo del

CBR de este proyecto (Anexo W)).

-- Segn el trabajo de grado realizado por Garca (2007) titulado Propuesta de Construccin y Mejoramiento del Empalme ubicado entre la av. Colombia y la

Interseccin entre la Av. Los Llanos y Av. Alberto A. Torrealba y el Empalme

entre la misma Interseccin y la Av. Venezuela, Municipio Barinas del Estado

Barinas. Trata sobre una alternativa eficaz para el funcionamiento y fluidez vehicular, los procesos que involucran la determinacin del tipo de servicio y

factibilidad de la propuesta.

-- Segn trabajo de grado realizado por Muchacho (2005) titulado Propuesta de Construccin de la Prolongacin de la Avenida Ral Blonval Lpez desde la

Interseccin con la Avenida Adonai Parra Progresiva 0+000 a la Progresiva 3+200,

Municipio Barinas Estado Barinas. Enfocada en revisin de las caractersticas de la va y sus niveles de servicios seguida por una propuesta de prolongacin de

la avenida y donde se establecen los parmetros principales de diseo para

desarrollar una va con mayor capacidad.

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BASES TERICAS

VIALIDAD

Segn Barboza (1980) el concepto de vialidad abarca todos los medios

directos, en las que encontramos vas que pueden ser tanto de comunicacin y

transporte, y los medios pueden ser el agua, el aire y la tierra.

Desde el punto de vista de ingeniera y del constructor se considera como

parte de la vialidad de una regin o pas, a toda la infraestructura fsica (caminos,

carreteras, autopistas y puertos).

Sistema vial

El Manual de Vialidad Urbana por Orlando Orozco (1981) el sistema vial de

una ciudad, est constituido por toda la infraestructura que sirve como soporte del

sistema de transporte. Est compuesto de los siguientes: vas locales, colectoras,

arteriales y expresas. A continuacin se definen cada una de ellas:

Vas Locales

Contribuyen para el movimiento de flujos dentro de las reas de actividad cuyo rol

fundamental es la integracin entre la va y la propiedad. mbito local.

Acceso directo a la propiedad. Interseccin a nivel. Las velocidades del movimiento

son desestimadas.

Vas Colectoras

Contribuyen para el movimiento de viajes entre vas arteriales y locales.

mbitos metropolitano y local. Acceso directo a la propiedad. Intersecciones a

nivel y semaforizadas.

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Vas Arteriales

Contribuyen para el movimiento de viajes entre vas expresas y colectoras. mbito

metropolitano. Mnimo numero de accesos directos. Intersecciones a nivel y

semaforizadas.

Vas Expresas

Grandes volmenes y movimientos rpidos. mbito metropolitano y

regional. Sin acceso directos. Intercambios viales. Las caractersticas geomtricas y

de servicios deben estar relacionadas con la funcin de cada va individual, por

consiguiente el primer paso ser el establecimiento de criterios, para la clasificacin

de sistemas y determinar los elementos de la red que constituirn cada uno de ellos.

El Manual de Vialidad Urbana por Orlando Orozco (1981) el criterio de clasificacin

usado actualmente en la prctica tiene como base la longitud de los viajes. A

continuacin se enumeran y explican las clases correspondiente:

Troncales

Sistema de carreteras que contribuirn a la integracin nacional y al

desarrollo econmico del pas, a la vez que proveern la interconexin regional y la

comunicacin internacional. Las carreteras de este sistema absorbern altos

volmenes de trnsito entre los centros poblados de mayor importancia del pas.

Locales

Son carreteras de inters regional, pues permiten la comunicacin entre

centros poblados y vas de mayor importancia y renen el transito proveniente de

ramales y sub.-ramales.

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Ramales

Sistema vial que complementa otros medios de comunicacin, tales como

carreteras principales ferrocarriles y aviones. Intercomunicar centros poblados de

menor importancia y proveer accesos a stos.

Carreteras Principales

Dentro del sistema de carreteras secundario, tendr la funcin de

recolectar el trnsito proveniente de fundos, sitios aislados, centros de

produccin y drenarlos hacia vas del sistema primario.

Sub-Ramales

Este sistema proveer acceso a fundos y otras explotaciones y adems

cumple con la finalidad de incorporar al pas, regiones completamente aisladas.

Diseo Geomtrico

Segn Carciente (1979) se entiende por diseo geomtrico de una carretera al

proceso de correlacionar sus elementos fsicos tales como los alineamientos,

pendientes, distancia de visibilidad, peralte, ancho de carril, con las caractersticas

de operacin, facilidad de frenado, aceleracin, condiciones de seguridad, entre

otros.

As definido, el diseo geomtrico abarca el diseo de todos los aspectos de

una carretera, excepto los referentes a los elementos estructurales. Esos aspectos han

sido designados por la America Association of State Highway and

Transportation Officials (AASHTO).

Parmetros para el Diseo

La morfologa del eje de una va tanto en planta como en perfil, as

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como los elementos que integraran su seccin transversal, deber responder en cada

situacin particular a dos parmetros fundamentales:

a) Velocidad de diseo.

b) Capacidad de la va para atender una determinada demanda vehicular. Estos

parmetros, aunados a otras condiciones especficas derivadas del uso de la tierra, de

la topografa, de las caractersticas de los vehculos y de la jerarqua de la va

dentro del sistema de vialidad urbana al cual pertenece, terminan por configura un

cuadro de exigencias al que deber adaptarse de la manera ms justa, la va que se

quiere disear.

La Velocidad de Proyecto

Para Andueza (1994) la clasificacin de la va, es muy importante para la

seleccin de la velocidad de proyecto. Las vas cuya funcin primordial es el

movimiento del trfico (ejemplo: autopistas, vas expresas, arterias principales)

generalmente se disean con velocidades altas.

En cambio las vas con bastante funcin de acceso a la propiedad adyacente

muchas veces convienen disearlas con velocidades de proyecto bajas, por razones

de seguridad y preservacin del medio ambiente; tal es el caso de las vas locales y

muchos colectores en reas urbanas. Las normas venezolanas para el proyecto de

carreteras (1997) indican como normales las velocidades de proyecto dadas en el

siguiente cuadro:

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Tabla 1. Velocidades Normales

Terreno AUTOPISTAS CARRETERAS

Llano 100 - 130 90 - 120

Ondulado 80 - 120 60 - 100

Montaoso 70 - 100 30 - 80

Nota: tomado de la Norma Para El proyecto de Carreteras. Velocidades en Km. /hora

La Capacidad

El manual de Vialidad Urbana Orlando Orozco (1981) dice que la capacidad de una

va es un potencial para acomodar vehculos y constituye uno de los aspectos

fundamentales en el proyecto y planificacin de vas urbanas. Se define como el

mximo nmero de vehculos que pueden pasar por un punto dado bajo condiciones

existente en todos los aspectos.

La demanda de circulacin vehicular por una determinada va debe ser confrontada

con su capacidad para atender a dicha demanda. Ahora bien, los elementos fsicos de

la va que le confieren una determinada capacidad son: el nmero de canales, el

ancho de los mismos, la existencia de separador de las corrientes de trnsito

contrarias, entre otros.

Los requerimientos de capacidad para el ao de diseo (generalmente se adopta un

horizonte de 20 aos) debern ser satisfecho por la red vial. El proyecto de una

arteria vial se basa en el trnsito diario promedio (TDP), que es la medida ms comn del volumen de trnsito que circula por una va. Para el diseo debe seleccionarse un

volumen horario tal, que sea excedido pocas veces al ao, pero que al mismo tiempo

no produzca un uso deficiente de la va. Ser por lo tanto un criterio econmico el

19

que prive para disear determinada va urbana. Los clculos sobre demanda de

viajes que

se realicen para satisfacer los requisitos exigidos para los desarrollos urbanos,

Proveern las estimaciones para establecer el volumen horario de proyecto (VHP).

Para vas urbanas, se calcular la capacidad durante la hora de mayor afluencia y

se estimarn los volmenes de trnsito para el mismo perodo

Tabla 2. Capacidad Ideal

TIPO DE VIA CAPACIDAD EN VPH

Carretera de 2 canales 3200 vph total en ambos sentidos

Autopista de 4 o 6 canales 2000 vph por canal

Nota: Tomado de la Normas para el Proyecto de Carreteras

(p.41)

En los tramos entre intersecciones, la capacidad de la va urbana deber

calcularse en trminos reales, considerando los efectos negativos de las paradas

del transporte colectivo, los estacionamientos y otros.

La capacidad de la interseccin deber ser suficiente para manejar los

volmenes aportados por las vas que se enlazan. El diseo de la interseccin,

considerando las mejores probables que podrn hacerse en el periodo de diseo,

deber ser contrastado con los flujos de hora pico en el periodo favorable del ao.

La Seccin Transversal

La seccin transversal de una carretera en un punto de sta, es un corte

vertical normal al alineamiento horizontal, el cual permite definir la

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disposicin y dimensiones de los elementos que forman la carretera en el punto

correspondiente a cada seccin y su relacin con el terreno natural.

Para agrupar los tipos de carreteras se acude a normalizar las secciones

transversales, teniendo en cuenta la importancia de la va, el tipo de trnsito, las

condiciones del terreno, los materiales por emplear en las diferentes capas de la

estructura de pavimento u otros, de tal manera que la seccin tpica adoptada

influye en la capacidad de la carretera o va, en los costos de adquisicin de zonas,

en la construccin, mejoramiento, rehabilitacin, mantenimiento y en la seguridad

de la circulacin. El diseo estructural del pavimento y obras de arte, si bien son

determinantes en la seccin transversal. Los elementos ms importantes de la seccin

transversal se dimensionaran de acuerdo con las disposiciones que siguen:

Calzada

Los anchos normales de canal que se usaran para establecer las dimensiones de las

calzadas sern:

a) Para vas locales residenciales 3,00m.

b) Para vas arteriales y colectoras de cualquier tipo y locales industriales y

comerciales 3,30 m.

c) Para toda la clase de vas expresas 3,60 m.

El ancho total de calzadas se calculara multiplicando el ancho normal de canal por el

nmero de stos asignados a la va y agregando los hombrillos, reas laterales y de

escurrimiento.

Nmero de Canales

El nmero de canales de circulacin por sentido se establece a continuacin y

deber dotarse a las vas de cada sistema del mnimo de canales segn la pauta

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siguiente:

a) Vas del sistema expresos (Autopistas Urbanas): 2 canales de circulacin

por sentido, hombrillos a ambos lados de cada pista, mediana y reas de proteccin

y/o escurrimiento.

b) Vas del sistema arterial: 2 canales de circulacin por sentido, reas

laterales y/o escurrimiento y mediana opcional.

c) Vas colectoras: 2 canales de circulacin por sentido, reas laterales y

mediana opcional, segn el caso.

d) Vas locales: 1 canal de circulacin por sentido, sin mediana, pero con

espacio para estacionar de un solo lado al menos.

Brocales

Cuando se haga uso de brocales cuneta para conducir el escurrimiento de

una va, la altura de los brocales ser de 0.20 m y la base ser de 0.40 m o 0.60 m a l

establecer el ancho total de calzada, en vas expresas y arteriales, se aadir el ancho

de base del brocal o brocales cuneta al espacio requerido por los canales de

circulacin, hombrillos y/o reas de proteccin. Cuando se use ese tipo de brocal en

vas colectoras y locales, la base del brocal o brocales cuneta que este situado al

margen, podr computarse dentro del ancho requerido para esos servicios.

Isla Central y Separadores

Se colocaran separadores en las canalizaciones, de acuerdo con la geometra

derivada de la aplicacin de los radios de giro y la dotacin de sobreanchos. Cuando

se disea la mediana con canal de refugio para giro a la izquierda, se mantendr un

refugio peatonal no menor de 60 cm., medidos sobre las bases verticales de los

brocales, despus de haber obtenido el ancho del canal de giro y los sobreanchos

correspondientes.

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Bombeos

En tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el

contraperalte las calzadas debern tener, con el propsito de drenar las aguas

superficiales, una inclinacin transversal mnima o bombeo, que depende del tipo de

superficie de rodadura y de los niveles de precipitacin de la zona.

Aceras, Hombrillos y reas de Proteccin

Todos los sistemas de vialidad urbana, a excepcin del sistema expreso,

debern contar como elementos de la seccin transversal correspondiente, con

espacios determinados a la circulacin peatonal. Los espacios destinados a la

circulacin peatonal ubicados a lo largo de las vas, se colocaran a los lados de la

calzada y su ancho efectivo ser mltiplo de 60 cm. El ancho mnimo de acera ser

de 1.20 m.

La capacidad de un paso peatonal abierto se calculara en base a 20 o 30

personas minutos por cada 60 cm. de ancho de acera pavimentada, despus de

deducir 0.90 m en zonas de tiendas y comercios en general. Las aceras en reas

comerciales, en centros de ciudad y en otras reas de posible congestin peatonal,

requieren anchos mayores a los establecidos. En general, se dimensionaran las aceras

tomando en consideracin los elementos ornamentales, de iluminacin o proteccin

que se implanten sobre ella. Para el clculo de la capacidad peatonal, se

descontar del ancho total del rea pavimentada la franja adyacente a cualquier

obstruccin de acuerdo con lo siguiente:

Con respecto a barandas y/o rboles o cualquier otra obstruccin, se

descontara un mnimo de 60 cm. en vas colectoras y locales, y un ancho de

90 cm., en vas arteriales. Con respecto a construcciones de cualquier ndole se

descontarn 90 cm. en reas de tiendas y comercios en general.

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Veredas y Pasos Peatonales a Nivel

Las veredas o caminos peatonales se planifican como una red secundaria de

vas para peatones solamente, segregando el trnsito vehicular. En reas

comerciales tendrn un ancho mnimo de 3.60 m y en reas residenciales un ancho

mnimo de 2.40 m. En todas las vas debern proveerse facilidad para el paso de

peatones, dependiendo del tipo de va, intensidad del trnsito vehicular y la demanda

de circulacin peatonal.

Los pasos peatonales sealados en la calzada tendrn un ancho variable

entre 2.40 m y 4.90 m. La franja de paso se localizara a una distancias mnima de

1.50 m del borde de la calzada de la va interceptada, aumentndose de acuerdo a

la caractersticas de la interseccin. Los refugios para pasos colocados en medios

de la calzadas debern tener un ancho mnimo de 0.60 m. la lnea de detencin de

los vehculos se marcar a una distancia de 1.80 m del borde de la franja de paso de

peatones.

Hombrillos y reas Verdes Laterales

Las vas del sistema expreso estarn dotadas de hombrillos externos o

estacionamientos de emergencia de 3,00 m de ancho y de hombrillo interiores

o franjas de proteccin de 0.60 m.

Sealizacin de Intersecciones

Las seales informativas deben estar ubicadas a una distancia suficiente del

cruce como para permitir que el conductor decida con anticipacin las maniobras que

debe ejecutar. La sealizacin preventiva debe indicar al conductor el tipo y

categora de los caminos que forman la interseccin, especificando cul tiene

preferencia sobre el otro. La sealizacin preventiva deber preceder a la seal

restrictiva en una distancia equivalente a 1,5 veces la de visibilidad de parada

correspondiente.

24

La sealizacin en la interseccin misma ser restrictiva y responder a los

siguientes principios:

En toda interseccin a nivel, en que al menos una de las vas sea pavimentado, la

importancia de un camino prevalecer sobre la del otro, y, por tanto, uno de ellos

deber enfrentar un signo PARE o una seal CEDA EL PASO.

La eleccin entre uno u otro se har teniendo presente las siguientes

consideraciones:

(a) Cuando exista un tringulo de visibilidad adecuada a las velocidades de

diseo de ambos caminos y las relaciones entre flujos convergentes no

exijan una prioridad absoluta, se usar el signo CEDA EL PASO.

(b) Cuando el tringulo de visibilidad obtenido no cumpla con los mnimos

requeridos para la velocidad de aproximacin al cruce, o bien la relacin

de los flujos de trnsito aconseje otorgar prioridad absoluta al mayor de

ellos, se utilizar el signo PARE.

(c) Cuando las intensidades de trnsito en ambos caminos sean superiores a

las aceptables para regulacin por signos fijos (Pare o Ceda el Paso), se

deber recurrir a un estudio tcnico - econmico que analice las

posibilidades de separar niveles.

Intersecciones sin canalizar.

Cuando el espacio disponible para la interseccin sea muy reducido, o los

movimientos de giro de muy poca importancia, se podrn utilizar intersecciones sin

islas de canalizacin. En estos casos el diseo est gobernado exclusivamente por las

trayectorias mnimas de giro del vehculo tipo elegido.

25

Intersecciones canalizadas

Los tamaos de las islas resultantes han sido considerados para dichos

valores, dejando 0,60 m, como mnimo entre sus bordes y los bordes del pavimento.

Los anchos de ramales que all aparecen permiten que las ruedas del vehculo

tipo seleccionado se inscriban con una holgura de 0,60 m, respecto de los bordes del

pavimento.

Por tratarse de giros mnimos, no se consulta en estas soluciones el ensanche

de las carreteras que acceden a la interseccin. Por lo tanto, el tipo de islas que

consultan se refiere a islas triangulares ubicadas en los ngulos que forma la

prolongacin de los bordes del pavimento de las vas que se cruzan. Cuando los

diseo estn por sobre los mnimos y sea posible ensanchar las vas que acceden al

cruce, este tipo de islas pueden reemplazarse o combinarse con islas centrales en el

camino subordinado.

Diseos mayores que los mnimos no son posibles de normalizar y el

proyectista deber estudiar cada caso de acuerdo con la disponibilidad de

espacio y la importancia de los giros en la interseccin

Giros en U en Torno al Separador Central

Esta posibilidad no es una prctica recomendable, sin embargo, hay ciertos

casos en que su existencia puede considerarse como un mal menor o bien puede

aceptarse para volmenes muy bajos que en otras circunstancias entorpecen el

funcionamiento de una interseccin.

Los casos en que se aceptar este dispositivo

son:

En Carretera con control total de acceso slo se aceptarn cuando se

disponen para labores del personal de conservacin de la carretera, uso de la polica o

26

como lugar de estacionamiento de vehculos inutilizados. En estos casos el espacio

estar cerrado por una cadena u otro dispositivo fcilmente removible por la

autoridad, pero no as por el pblico en general. Las aberturas se construirn

regularmente espaciadas.

En Carreteras con control parcial de accesos, se pondrn aceptar para dar

servicio a ciertas reas de desarrollo marginales a la carretera. Si estas facilidades

se dan d acuerdo con un estudio es posible elegir los lugares ms adecuados para

hacerlo; si esto no se prev, la presin pblica posterior suele obtener aberturas a

travs del separador en mayor nmero y en peor ubicacin.

Inmediatamente antes de una interseccin misma, obstaculizando el trnsito

que cruza la va principal. Esta situacin es especialmente vlida en zonas suburbanas

en que el desarrollo lateral es de consideracin.

Islas

Una isla es una zona bien definida, situada entre los carriles de circulacin y

destinada a guiar el movimiento de vehculos o a servir de refugio para peatones.

Tamao y Trazado de Islas

Las islas deben ser lo suficientemente grandes para llamar la atencin de los

conductores. El menor tamao de isla debe tener una superficie mnima de 4,5 m

preferiblemente 7 m. A su vez, las triangulares deben tener un lado mnimo de 2,4

metros y preferiblemente de 3,6 metros. Las alargadas (con forma de gota)

deben tener un largo mnimo de 3,6 a 6 metros y un ancho de 1,2 metros, salvo en

aquellos casos donde el espacio est limitado que pueden reducirse a un ancho

mnimo absoluto de 0,6 metros.

Las islas divisorias en carreteras importantes de alta velocidad de diseo

deben tener una longitud mnima de 30 metros y preferiblemente de 100 metros o

27

ms, sobre todo cuando sirven a su vez para la introduccin de un carril

central de cambio de velocidad y espera de vehculos si no pudieran tener la

longitud recomendada deben ir precedidas de un pavimento rugoso bien notorio,

resaltos sobre la calzada o, al menos, de marcas bien conservadas sobre el

pavimento. Cuando coincidan con un punto alto del trazado en perfil o del comienzo

de una curva horizontal, la isla debe prolongarse lo necesario para hacerla claramente

visible a los conductores que se aproximan.

Caractersticas Del Trnsito

El trnsito es la variable ms importante en el diseo de pavimentos. As comienza el Profesor Yang H. Huang, (1995) de la Universidad de Kentucky, el

Captulo dedicado a este tema en su libro Anlisis y Diseo de Pavimentos. En Venezuela deberamos aadir que es tambin la menos estudiada y a la que se

le otorga la menor importancia.

Para el dimensionamiento de un pavimento es necesario determinar los

efectos que las cargas de estos vehculos causarn sobre el pavimento, por lo cual se

debe conocer el nmero y tipo de vehculos que circularn por una va, as como la

intensidad de la carga y la configuracin del eje que la aplica.

En el pas los bienes de produccin y consumo se transportan

bsicamente por carretera. La Norma COVENIN 614 actualizada en el ao 1997,

establece la siguiente reglamentacin en cuanto a cargas mximas:

6.000 kg. En eje simple de 2 cauchos.

13.000 kg. En eje simple de 4 cauchos.

20.000 kg. en dos ejes simples consecutivos de 4 cauchos cada uno.

27.000 kg en tres ejes simples consecutivos de 4 cauchos cada uno.

28

No existe en Venezuela un control de cargas eficiente; lo dispuesto en la Ley y

Reglamentos de Trnsito es "letra muerta", y por ello estas disposiciones son

violadas constantemente, lo que ha trado como consecuencia el deterioro prematuro

de centenares de kilmetros de vas pavimentadas, causando prdidas

apreciables al Patrimonio Nacional.

Obtencin de los valores de trnsito para el diseo de

pavimentos

Segn Corredor (2008), Normalmente el Ingeniero Proyectista de

pavimentos recibe la informacin de trnsito que ha sido obtenida y procesada por la

OPTT, o por especialistas consultores en esta rea de la ingeniera; sin

embargo, su responsabilidad es la de procesar adecuadamente tal informacin, y

muchas veces, realizar mediciones en el sitio, con el fin de ajustar o verificar

la informacin recibida.

Debido a la importancia de este tema, se considera que en cualquier diseo de

pavimentos debe participar un especialista en trfico, con el fin de que esta

variable de diseo, tan importante, o quizs ms que la informacin de suelos y

materiales, sea la ms ajustada a las expectativas futuras de la facilidad vial.

Es la opinin del Autor que en Venezuela no se le ha dado la importancia que

realmente tiene la recoleccin y procesamiento de la informacin de trnsito para el

diseo de pavimentos, y que se debe profundizar en los estudios de esta variable para

cada diseo particular.

Corredor (ob. Cit.), describe a continuacin muy brevemente el proceso

empleado en Venezuela para la obtencin de la informacin de trnsito para el

diseo de pavimentos:

29

1. Volumen y tipo de vehculos

(a) Sistema de Primera Generacin

La antigua Oficina de Planeamiento Vial, adscrita al desaparecido

Ministerio de Obras Pblicas, implement, desde el ao 1963 y hasta el ao 1976,

un Sistema de Conteos de Trnsito en 1.606 puntos de la red vial nacional de

carreteras, mediante el empleo de sistemas mecnicos por detectores neumticos (ver

anexo A).

Los sistemas mecnicos por bandas neumticas presentan la ventaja de su

economa, pero su mayor limitacin es que no clasifican los tipos de vehculos que

sobre ellas circulan, por lo cual sus mediciones siempre deben ser corregidas por

observaciones visuales, de tal manera que el nmero de ejes registrados se haga coincidir con los ejes reales. Esta correccin se hace a lo largo de un tiempo determinado,

y su factor de correccin se aplica a toda la medicin, independientemente del tiempo que

en que esta haya sido realizada.

(b) Sistemas de segunda generacin

Los sistemas de conteo vehicular por medios mecnicos ha sido mejorado

gracias al desarrollo de equipos que utilizan diversos sistemas: elctricos,

fotoelctricos, pieza elctricos, de radar, magnticos, ultrasnicos, infrarrojos, etc.

Desde comienzos de la dcada de los aos 90, cuando se implementa en

Venezuela el sistema de las Concesiones de Mantenimiento, se han instalado cerca de 62 Estaciones de Peaje, en los corredores viales de las troncales y autopistas, que emplean fundamentalmente los medios piezo-elctricos o

magnticos para la obtencin de la informacin de trnsito. (Ver Anexo B).

Estas estaciones de peaje han venido a reemplazar las estaciones de conteo permanente y registran la informacin diaria, no solo de nmero de

30

vehculos, sino tambin clasifican los diferentes tipos de vehculos que

atraviesan un peaje determinado. Su gran ventaja es que permiten registrar todos y

cada uno de los diferentes vehculos que transitan por el punto de medicin; en su

contra se esgrime el argumento de que presentan un mayor costo de ejecucin.

(c) Conteos visuales

An cuando lo ideal es que el conteo vehicular clasificado o no se realice

mediante el empleo de equipos, en el caso de que esto no sea posible, por razones de

tiempo o carencia de recursos, siempre se podr recurrir al sistema de contar los

vehculos mediante la simple observacin visual del paso del flujo vehicular.

El conteo visual permite no solo determinar el total de vehculos que circulan

por el punto de medicin, sino que se obtiene un conteo clasificado ya que se contabiliza el nmero de cada tipo de vehculo que pasa por esa seccin durante el

tiempo de la medicin. (Ver Anexo C).

Lapso de medicin de volmenes de trnsito

El lapso ideal para la realizacin de un conteo ya que se elimina cualquier

error por condiciones estacionales del flujo de vehculos es de un (1) ao. Cuando el

conteo se realiza en estaciones de cobertura 1, o en peajes, automticamente al correr

del ao se va registrando el volumen acumulado de vehculos. En otras ocasiones o

puntos de medicin, no es ni prctico ni econmico, el que se disponga de este lapso

de tiempo. Lo ideal entonces, es realizar una medicin de un mes continuo. En caso

de que esto tampoco sea posible, la medicin debera ser de una (1) semana

completa, en forma tal que se obtenga un registro de lunes a domingo. Si tampoco

esto fuese posible, debera al menos disponerse de un registro de un da laboral y de

un da de fin de semana (sbado o domingo). Si en alguno casos ni siquiera esto

fueses posible, el conteo debe ser realizado en un da (24 horas) continuas,

preferiblemente en un da laborable.

31

Pudiera darse el caso de que ni an pudiese contarse en un lapso de 24 horas;

en este caso debe irse a un conteo de doce horas. Si ni aun pueden contarse en estas

12, debe irse a ocho (8) horas, y a veces solo podr contarse durante una hora. En

estos casos, el PDT debe ser obtenido dividiendo el nmero de vehculos contado

durante el periodo entre el factor de medicin (Ver Anexo D)

Utilizacin de la informacin de trnsito para el diseo de

pavimentos

La informacin de trnsito que interesa al proyectista de

pavimentos debe comprender:

a) El volumen de trnsito, es decir el nmero de vehculos que utilizar la

facilidad vial.

b) La composicin del trnsito, es decir la identificacin de los tipos de

vehculos que circularn sobre el pavimento.

c) La intensidad de la carga, lo cual significa el determinar el peso de los

vehculos vacos ms el de la carga que transportan.

d) La configuracin de los ejes que transmiten las cargas al pavimento

e) El canal de circulacin que servir como patrn de diseo.

Volumen de trnsito

El nmero de vehculos que circular sobre la va ser determinado, tal como

ha sido ya sealado, en funcin de las estadsticas y estudios de trnsito, y/o

mediciones reales de campo. Debe conocerse tanto el volumen para el ao inicial de

diseo, como la tasa de crecimiento interanual para el perodo de diseo.

Composicin del trnsito

El nmero de vehculos de pasajeros, el nmero y tipo de vehculos pesados

es obtenido tambin de los conteos y proyecciones de trfico. En anexo C se

32

presentan los tipos de vehculos de carga ms comunes en Venezuela.

Intensidad de carga

El total del peso del vehculo, tanto vaco como cargado, segn sea el caso,

tambin se obtiene en las "Estaciones de pesaje", mediante el uso de un sistema de

balanzas que permiten determinar tanto el peso bruto total, como el peso en cada

uno de los ejes del vehculo. En Anexo C se presentaron las cargas mximas para

cada uno de los diversos tipos de vehculos pesados, y ms adelante se tocar el

tema referente a la carga que transmiten los cauchos sobre el pavimento.

Configuracin de los ejes que transmiten las cargas al

pavimento

Corredor (2008), deduce que una de las piezas de informacin ms

importantes en cuanto al trfico se refiere, es la manera como se aplicar la carga

sobre el pavimento, es decir cuntos ejes, y de qu tipo son esos ejes (nmero de

ruedas por eje, nmero de ejes, separacin entre ejes, presin de inflado, etc.) A este

respecto es conveniente definir los tipos de ejes que pueden ser encontrados en los

vehculos que transitan sobre nuestros pavimentos, de acuerdo a lo establecido en la

Norma COVENIN 2402-86 (Tipologa de vehculos de carga):

Ejes Simples: Son ejes sencillos de dos o cuatro ruedas

Ejes Tandem (dobles): Es el conjunto de dos ejes sencillos, separados entre 1,20 y

1,60 metros aproximadamente, que tienen una suspensin comn.

33

Figura 1. Ejes Tndem (dobles)

Ejes Triples: es el conjunto de tres ejes sencillos, separados entre 1,20 y 1,40

metros aproximadamente, los cuales no tienen una suspensin comn.

Figura 2. Ejes Triples

34

Canal de circulacin que servir como patrn de

diseo

Es necesario, adems conocer como se distribuir el flujo de vehculos en

ambos sentidos de la va. A tal efecto se aplican los siguientes conceptos:

a) Trnsito Balanceado: se denomina as cuando la composicin,

volumen e intensidad de carga en una va es similar en ambas

direcciones.

b) Trnsito Desbalanceado: cuando no se cumple la definicin

anterior en la circulacin del trfico en la va.

c) Canal de Diseo: es aquel canal de una va que estar sometido a

las condiciones ms severas de carga y por lo tanto ser el que controle el diseo

del pavimento. En una carretera de dos vas con trnsito balanceado, es cualquiera

de los dos canales de circulacin. En una va de varios canales, el Canal de Diseo

corresponder, normalmente, al canal de circulacin lenta del sentido ms

cargado, a menos que exista una informacin de trnsito que permita conocer

especficamente cual ser ese canal ms cargado. En vas de mltiples canales con

isla central y trnsito desbalanceado, puede seleccionarse un canal de diseo para

cada sentido.

Los tipos de camiones se dividen en los siguientes grupos, de acuerdo a la

Norma COVENIN 2402-1986:

a) camiones unitarios: vehculos con sistema de traccin y de carga

integrados en una sola unidad (2RD, y O3E)

b) Semitrailers: vehculo compuesto por una unidad de traccin que no

lleva carga (chuto) que arrastra una plataforma o batea sobre la cual va la

carga, y que tiene un solo grupo de ejes, ya sea simple o compuesto. Se

35

identifican con un primer dgito que designa el nmero de ejes individuales del

tractor, seguido por el carcter alfabtico S (Semitrailer) y con un segundo dgito que designa el nmero de ejes individuadles de la plataforma remolcada.

(c) Remolques: vehculo compuesto por un camin unitario que arrastra un

componente carente de motor con eje(s) delantero(s) y trasero(s) que descansa

sobre sus propios ejes (remolque). Se identifican con un primer dgito que designa

el nmero de ejes individuales del camin, seguido por el carcter alfabtico R (Remolque) y con un segundo dgito que designa el nmero de ejes individuadles

de la unidad remolcada.

El "Perodo de Diseo" no debe ser confundido con la "Vida til" del pavimento, ni

con el Perodo de Anlisis; este ltimo puede comprender varios Perodos de Diseo,

como en el caso de la pavimentacin por etapas. Por otra parte, la "Vida til" de un

pavimento puede extenderse indefinidamente con la colocacin de carpetas de

refuerzo y otras medidas de rehabilitacin, o durar mucho menos que lo estimado

en el diseo, debido a fallas prematuras, o "sub-diseo" del pavimento. (Ver anexo

E)

Determinacin del efecto de las cargas transmitidas por los diferentes ejes sobre

un pavimento flexible.

Segn Corredor (ob. Cit.), uno de los factores de diseo que presenta mayor

variabilidad es el correspondiente al efecto de las cargas que transmiten los

vehculos. Cualquier observador, por ms inexperto que sea en el rea de

pavimentos, no puede dejar de notar que por una seccin dada de pavimento circulan

diariamente un sinnmero de tipos de vehculos, y un mayor nmero de tipos de

carga: observar para un mismo tipo de camin que algunos circularn vacos, otros

cargados con cemento, otros con cerveza, otros con materiales de construccin, etc.;

adems la condicin de variabilidad descrita se repetir para cada tipo de camin

sobre la va.

36

Es necesario, en consecuencia, transformar toda esa gama de realidades de

formas e intensidades de carga, en un valor que los represente y que sea simplemente

obtenible y manejable. Por esta razn se defini un "Eje Patrn" que representa la

carga estndar, o normalizada.

En Venezuela, como en la gran mayora de los pases occidentales, este "eje

patrn" contempla una carga por eje simple de cuatro ruedas de 8.200 kg (80 KN

18.000 libras) Adicionalmente fue necesario asignar a este eje patrn un valor del

efecto que causaba al pasar sobre un pavimento, este efecto se conoce como "factor

dao", y para una carga patrn de 18 kips, sobre un eje simple de cuatro ruedas (o

ruedas morochas), se le asign un valor unitario, es decir cada vez que un eje

simple de 18.000 lbs pasa sobre una seccin de un pavimento flexible, causa

sobre ese pavimento un dao igual a uno (1).

Como consecuencia de esta simplificacin surge la definicin de los "Factores de

equivalencia de cargas", que "son valores numricos que definen el dao que

causa el paso de un vehculo, o eje determinado, sobre una seccin de pavimento en

una manera relativa al dao que el vehculo, o eje patrn, causa al pasar sobre la

misma seccin de pavimento", o dicho de otra manera, los "Factores de

Equivalencia" transforman las repeticiones de un eje cualquiera, a un nmero de

repeticiones del eje patrn que causan el mismo efecto dao sobre el pavimento que

el dao causado por ese eje cualquiera.

Los "Factores de Equivalencia" para los ejes simples y tandem (dobles y

triples) son los derivados empricamente en el Ensayo Vial AASHO en funcin no

solo de la magnitud de la carga y la configuracin del eje que la transmite al

pavimento, sino tambin del tipo de pavimento (flexible o rgido), del espesor del

pavimento y de la condicin final de calidad de rodaje del pavimento para el

momento final del periodo de diseo y obedecen, en una forma muy simplificada, a

la relacin exponencial siguiente:

37

Factor de equivalencia = [Carga en eje / Carga normalizada]^4

Si se establece como carga normalizada los valores de 6.6 ton en eje simple de

dos ruedas, de 8.2 ton en ejes simple de cuatro ruedas y ejes tandem dobles, y de

23 toneladas en eje tandem triple, los factores de equivalencia toman las expresiones aproximadas siguientes:

(Fei simple de dos ruedas) = (Carga por eje (i) / 6.6)^4 (E- 2) (Fei simple de

cuatro ruedas) = (Carga por eje (i) / 8.2)^4 (E- 3) (Fei doble) = (0,57 * Carga por

eje doble (i) /8.2)^4 (E- 4) (FEitriple) = (Carga por eje triple (t)/23) 4,22 (E- 5)

Metodologa para el clculo del Nmero de Cargas Equivalentes (REE o

Wt18)

Para el diseo de pavimentos

La determinacin de las cargas que actuarn sobre un pavimento, en su perodo de

diseo, se basa en la aplicacin de la Ecuacin E-6

REE = Wt18 = EEo * {(1+TC)^n 1)} / TC (E-6) en donde:

REE = cargas equivalentes totales en el perodo de diseo

EEo = cargas equivalentes acumuladas en el primer ao de diseo. Siendo EEo

igual a:

EEo = PDTo * %Vp * FC * fds * fuc * A * D (E-7) en donde:

PDTo = volumen diario del total de vehculos (livianos + pesados), para cualquier

da el ao inicial de diseo.

%Vp = nmero de vehculos pesados, expresado en forma decimal, como porcentaje

38

del PDT.

El resultado de la expresin (PDTo * %Vp), se define como VTPi y es igual al

volumen diario de trfico pesado o nmero de camiones para el ao inicial de

diseo.

Por otra parte, uno de los valores ms importantes es el que corresponde al trmino

"FC", el cual se define como "Factor camin", y es igual al nmero de cargas

equivalentes promedio por camin, y se obtiene dividiendo el valor obtenido al

sumar el total de cargas equivalentes de cada camin, de un nmero dado de

camiones que circulan por una seccin de carretera, entre el nmero total de

camiones considerados en la sumatoria de los ejes equivalentes.

El Factor Camin es una constante caracterstica de la distribucin de frecuencia

de eje por rango de carga e independiente del nmero de vehculos; es decir no

depende del nmero de camiones a partir de los cuales se determine, pero s

de la conformacin, o distribucin de los diversos camiones dentro del total del

trfico pesado diario de la va en estudio.

El Factor Camin permanece constante si la distribucin de los tipos y cargas de los

camiones permanece invariable. Por lo contrario, si se modifica en algo el porcentaje

de vehculos cargados, o el tipo de carga, o los tipos de camiones dentro del total de

vehculos diarios, el FC se variar con respecto al anterior.

Los otros trminos considerados en la Ecuacin (E-7) son:

Factor de distribucin por sentido (fds)

El factor de distribucin por sentido (fds) permite cuantificar la fraccin del total

39

del trnsito que circular en el sentido de diseo, (ver anexo E)

Factor de utilizacin de canal (fuc)

Este valor permite asignar al canal de diseo, la fraccin del total de vehculos que

circular por este canal, y su valor se selecciona de acuerdo a lo indicado en la

Tabla

9: En Venezuela tradicionalmente sus valores han sido los siguientes para

el trnsito ya asignado al sentido de circulacin:

(a) para un canal por sentido, el fuc=1,0

(b) para dos canales por sentido, el fuc=0,90

c) para tres o ms canales por sentido, el fuc = 0,80.

El anexo F, presenta unos valores de fuc no slo en funcin del nmero de canales por sentido, sino tambin del nmero de vehculos totales que circulan por el sentido

de diseo.

Factor de Ajuste por Trnsito Desbalanceado (A)

Este factor reconoce que, cundo la medicin de los volmenes de trnsito se

hace por ambos sentidos, lo normal es que uno de los polos generadores de trnsito

resulte con un mayor nmero de vehculos, y con mayor carga, que el otro polo.

En Anexo G se presenta los valores tradicionalmente empleados en Venezuela, as

como los resultantes de las mediciones obtenidas en investigaciones de trnsito en

Venezuela.

40

Nmero de das por ao en que las variables anteriores son aplicables

(D)

En Venezuela se ha venido aplicando la frmula para la estimacin de las

cargas totales acumuladas en el perodo de diseo, para un total de 365 das por ao,

lo cual es vlido cuando se considera que (a) el valor de PDT ha sido determinado

para el promedio de, al menos los siete das de la semana, es decir tanto los das

laborables (Lunes a Viernes), como los Sbados y Domingos, y (b) que las

condiciones restantes del trnsito (%Vp, FC, etc.) se aplican a lo largo de los 365

das.

En la mayora de los casos estas dos premisas no se cumplen a lo largo del

ao: es suficiente destacar las carreteras en zonas agrcolas, en las cuales hay meses

de siembra y meses de cosecha y transporte; es evidente que en ambos lapsos no se

aplican las mismas cargas, ni circulan los mismos nmeros de camiones. Es

conveniente, en consecuencia, comenzar a diferenciar en, al menos, das de trabajo

(Lunes a Viernes) y das de descanso (Sbados y Domingos), y aplicar a cada

grupo de das los correspondientes valores de las otras variables independientes

que han sido citadas. La misma situacin sucede en cualquier otra va: un menor

nmero de camiones transita los fines de semana y los das feriados, ya que los

conductores de estos vehculos tambin toman su descanso de sbados y Domingos.

Conviene, en consecuencia, comenzar a diferenciar cada una de las variables

independientes de trnsito para estos dos grupos de das: PDT, %Vp, y Factor

Camin.

Factor de Crecimiento (F)

Es un factor que toma en cuenta la variacin del volumen de trnsito en el

perodo de diseo considerado, y se utiliza para determinar las cargas equivalentes

acumuladas.

41

Los valores del Factor de Crecimiento (F) se presentan en la Tabla IX, y son

funcin de la Tasa de Crecimiento (TC o r) y del perodo de diseo (n), en aos.

El Factor de crecimiento se calcula a partir de cualquiera de las expresiones

siguientes, y ha ya sido comentado en la Ecuacin 6:

FC = {(1 + TC) n 1} / TC O tambin: FC = {(1 + r) n 1} / (ln (1+r)

La tasa de crecimiento interanual (TC), permite integrar el crecimiento del trnsito

a lo largo del perodo de diseo, y en el caso de que no pueda ser obtenido de los

registros histricos de trnsito, pueden emplearse los resultados de mediciones en el

ao 1993 que arrojan los resultados que se presentan en Anexo H.

En Anexo I se presentan los valores de F, calculados a partir de la primera

expresin.

Estimacin del Factor Camin para el caso en que no pueden pesarse los

camiones.

En nuestro pas, tal como ha sido sealado en varias oportunidades anteriores,

puede ocurrir que la informacin de trnsito no est disponible, o no puede ser

actualizada fcilmente. El Ingeniero siempre podr realizar conteos clasificados, aun

cuando sea por el mtodo visual, pero si no dispone de balanzas evidentemente no

podr pesar los vehculos. Esta situacin es muy comn en nuestro pas.

Esta situacin puede presentarse, por otra parte, cuando se requiere una

estimacin rpida del nmero de cargas equivalentes aproximadas, para realizar la

determinacin de los espesores de un pavimento a los fines de anteproyecto, o de

decisiones administrativas de programacin de inversiones anuales.

Para lograr en estos casos la determinacin de los valores del Factor Camin,

el proyectista podr utilizar una de varias tablas que proporcionan valores de FC en

funcin de ciertos niveles de informacin, los cuales se sealan en cada tabla en

42

particular. Estas tablas fueron inicialmente (1982) elaboradas por los Ings. Luis

Salam, Andrs Pinaud, William Stalhuth y Arturo Carvajal, durante el desarrollo del

"Mtodo Venezolano para el Diseo de Pavimentos Flexibles para Carreteras", y han

facilitado enormemente el trabajo de los ingenieros de pavimentos. Hoy en da han

sido actualizadas a travs de Trabajos Especiales de Grado desarrollados en las

Universidades Santa Mara y Metropolitana en Caracas.

Es indudable que, mientras sea posible, deber recurrirse al procedimiento de

calcular el valor del FC en funcin de la informacin de la distribucin de

Frecuencia de Ejes por Rangos de Cargas, y en el caso de que tal hecho no

pueda ser logrado, el proyectista deber aplicar su criterio para hacer la mejor

seleccin de aquella tabla que mejor representa el nivel de informacin de que

pueda disponer. Se recomienda en estos casos, el tratar de realizar al menos conteos

de nmero y tipos de vehculos, ya que los valores as obtenidos podrn ser

comparados con los de las diversas tablas y tomar la decisin ms conveniente,

aplicando el buen juicio ingenieril y la experiencia personal. (Ver Anexo J, K).

El Anexo L es muy til cuando se procesa la informacin proveniente de

las Plazas de Peaje, ya que en ellas los vehculos se clasifican por nmero de ejes.

Pavimentos

La Organizacin de los Estados Americanos, a travs de su organismo

tcnico denominado Congresos Panamericanos de Carreteras, define a un pavimento

como:

"La superestructura de una va, construida sobre la sub-rasante, y compuesta

normalmente por la sub-base, la base y la capa de rodamiento, cuya funcin

principal es soportar las cargas rodantes y transmitir los esfuerzos al terreno,

distribuyndolos en tal forma que no se produzcan deformaciones perjudiciales, as

como proveer una superficie lisa y resistente para los efectos del trnsito". Esta

43

definicin es, por otra parte, orientada hacia el ingeniero o tcnico que se relaciona

con esta rea de la ingeniera, y por tal razn se conoce como una "definicin

estructural", es decir aqulla que plantea los conceptos tcnicos fundamentales de

esta estructura.

Esta definicin fue la nica utilizada durante muchos aos, hasta que en la

dcada de los aos 60, se considera la razn para la que un pavimento se construya,

y se genera la "definicin funcional", mediante la cual se refiere a un pavimento

como:

"La parte superior de una carretera, pista de aterrizaje, o estacionamiento y

cuyo objetivo es servir al trfico de una manera segura, cmoda, eficiente,

permanente y econmica". (Ver siguiente esquema fig.3).

El Diseo de pavimentos,

Ser "el proceso de determinacin de una combinacin de tipos de materiales,

y espesores de capas construidas con tales materiales, que garanticen tanto el

44

comportamiento estructural de su conjunto, cuando es sometido a los efectos

impuestos por las variables actuantes sobre esta estructura, como el cumplimiento de

las funciones para las cuales ha sido diseado".

El Diseo de pavimentos presenta una serie de caractersticas

importantes:

a) Es de desarrollo reciente: Se inicia bsicamente a partir de 1945,

fecha muy cercana a la actual. Otras tcnicas de la ingeniera,

edificaciones, canales, entre otros, han ido prcticamente paralelas al

desarrollo de las concentraciones humanas.

b) Es dinmico: los mtodos estn cambiando continuamente al

producirse nuevos datos, tanto de campo como de laboratorio. 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. El

Mtodo del 86(93), ha sido validado para las condiciones particulares

de Venezuela por el Dr. Augusto Jugo, en el ao 1997. Para el ao

2002 se esperaba una nueva versin de este mtodo, la cual sin

embargo, solo ha sido hecha del conocimiento de los Ingenieros en el

mes de marzo de 2004.

c) 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.

45

d) 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.

e) 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.

f) 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" de aplicacin directa.

g) 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.

h) 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.

i) Requiere del uso de mucho criterio: no existen dos pavimentos con

condiciones idnticas, 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.

46

Tipos de Pavimentos

Histricamente los pavimentos han sido divididos en dos tipos Segn

Corredor (2004):

a. Pavimentos flexibles

b. Pavimentos rgidos

Es indudable que tal divisin proviene de una simplificacin de todas las

posibilidades de definiciones, pero representa verdaderamente la imagen que

cualquier usuario recibe de los tipos de superficies sobre la que l rueda.

Bajo este esquema se define como "Pavimento flexible" a aqul cuya superficie de

rodamiento est constituida por una mezcla asfltica. Resulta ms econmico en su

construccin inicial, tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 aos, pero tienen la

desventaja de requerir mantenimiento constante para cumplir con su vida til.

Este tipo de pavimento est compuesto principalmente de una carpeta asfltica, de

la base y de la sub.-base. Sus principales caractersticas son:

a) la capacidad estructural del pavimento es proporcionada por las

capacidades de aceptacin y distribucin de cargas de cada una de

las capas que conforman la estructura.

b) son construidos en, al menos la capa superior, con

material asfltico.

c) variaciones pequeas del suelo de fundacin tienen gran incidencia en

la capacidad estructural del pavimento.

d) Las propiedades de las mezclas, afectan, an cuando en menor grado,

la resistencia del conjunto multicapa.

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Por lo contrario, un "Pavimento rgido" es aquel que:

a) distribuye la carga sobre un rea relativamente grande del suelo por la

rigidez y alto mdulo de elasticidad de sus componentes; una gran parte

de la capacidad estructural la proporciona la capa superior.

b) Construido de concreto-cemento en su superficie de rodamiento

c) En su comportamiento influye notablemente la resistencia del concreto

d) Variaciones pequeas del suelo de fundacin tienen poca incidencia en la

capacidad estructural del pavimento.

Otras maneras, quizs menos frecuentes, de definir los tipos de pavimentos se

basan en:

a) Tipo de trfico que soportarn:

De autopistas, carreteras, aeropuertos, estacionamientos, etc.

b) Intensidad de trfico que circular sobre ellos:

Para trfico liviano, medio o pesado

c) Manera como son construidos:

Mezclados sobre la va, o en planta; o pavimentos en fro o en caliente

Tipos de pavimentos flexibles

Las secciones de pavimento presentadas en Anexo M comparan algunos de

los tipos ms comunes de "pavimentos asflticos", o "pavimentos flexibles".

Pavimentos asflticos

Para Mata (2005), las principales funciones de los pavimentos asflticos

son las siguientes:

a) Soportar las cargas del trfico.

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b) Proteccin de la base de la va contra los problemas que causa el agua.

c) Desgaste mnimo del material superficial.

d) Proveer una estructura razonable a la superficie de rodamiento.

e) Permitir flexibilidad a las deflexiones de la sub-base.

f) Proveer resistencia a la va ante los factores climticos.

Componentes de los pavimentos asflticos

Bsicamente, un pavimento asfltico se compone de los agregados y de un

producto asfltico, que puede ser un cemento asfltico, un asfalto lquido de curado

rpido, medio o lento, o una emulsin asfltica.

Agregados

Los agregados de una mezcla asfltica pueden ser los siguientes: piedra

picada, grava picada o sin picar, arena y polvillo, en diferentes combinaciones,

dependiendo de la mezcla que se vaya a utilizar.

Productos asflticos

Segn Mata (ob. Cit) Los productos asflticos cumplen la funcin de ser el

material ligante en las mezclas asflticas, llenando los espacios entre las

partculas de agregado para evitar la entrada de agua, garantizando la

impermeabilidad. Igualmente, por sus caractersticas, provee la flexibilidad para

absorber las deformaciones.

Los productos asflticos pueden provenir de asfaltos naturales o ms

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frecuentemente, derivados del petrleo. Los asfaltos para mezclas a ser utilizados en

la pavimentacin de vas ms comunes son los siguientes:

a) Asfaltos lquidos de curado lento (SC): son asfaltos constituidos por

aceites residuales que no contienen o tienen muy poca porcin voltil.

b) Asfaltos lquidos de curado medio (MC): estos asfaltos son el

producto de la reduccin de cementos asfalticos con kerosn, que es un

producto moderadamente voltil. La presencia de este producto permite

trabajar estos asfaltos relativamente bajas, y al colocarse la capa asfltica

en la superficie de la vialidad, la evaporacin del kerosn permite

que quede solamente el cemento asfltico.

c) Asfaltos lquidos de curado rpido: en este caso los asfaltos son

producidos reduciendo los cementos asfalticos con gasolina. Son los

asfaltos lquidos ms ampliamente utilizados.

d) Cemento asfltico: es el producto ms utilizado en la produccin de

mezclas asflticas en caliente. Es refinado por la destilacin de los

residuos pesados del petrleo y su grado de penetracin depende de la

cantidad de aceites residuales que se dejen permanecer al final del

proceso. El cemento asfltico y los asfaltos de curado lento son similares,

pues ambos productos contienen aceites esencialmente no voltiles, aun

cuando el cemento asfaltico es mucho ms viscoso, por lo que su campo

de aplicacin en la elaboracin de mezclas para pavimentos es diferente.

e) El cemento asfaltico: depende de la aplicacin de altas

temperaturas para alcanzar la fluidez requerida para su utilizacin, en

contraste con los dems productos que basan su trabajabilidad en la

50

presencia de materiales voltiles o agentes reductores.

f) Emulsiones asflticas: una emulsin es la dispersin de un lquido

dentro de otro, utilizando una agente emulsionante. Normalmente, cuando

es necesario mezclar dos sustancias como el aceite y el agua, en donde

ocurre que una de ellas no permanecer en suspensin en la otra por un

tiempo apreciable, un tercer ingrediente como el jabn, se puede aadir

para retardar la separacin. De esta misma manera, el cemento asfltico y

el agua se pueden mezclar usando un agente emulsionante, tales como

arcillas coloidales, silicatos, jabones o aceites vegetales sulfonatados.

Cuando una emulsin se disuelve, el agua se evapora, dejando el asfalto. Por

ello, cuando se utilizan emulsiones debe tenerse un gran cuidado para evitar la

disolucin o rotura prematura de las mismas, la cual puede ocurrir por la influencia

de agentes como presiones excesivas, el calor o el fro.

Las emulsiones asflticas pueden ser de dos tipos: la emulsin standart, en la

cual las partculas de asfalto se disuelven con la ayuda del agente

emulsionante, y la emulsin invertida, en la cual glbulos de agua son

disueltos en asfalto.

Por otra parte, las emulsiones pueden ser catinicas o aninicas, de acuerdo a

la carga elctrica de los glbulos de asfalto, lo cual depende del agente emulsionante.

La emulsificacin asfltica es un medio para licuar un asfalto y as facilitar su

utilizacin. Sus principales ventajas sobre los asfaltos lquidos son las siguientes:

a) Su adaptabilidad para su aplicacin a los agregados secos.

b) La eliminacin de la inflamabilidad y toxicidad.

Las ventajas del asfalto

Segn Corredor Gustavo (2008) Los materiales asflticos son de especial

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inters para los ingenieros de vialidad, debido a que son cementantes, se adhieren

fcilmente, son impermeables y muy durables. Son substancias que imparten

flexibilidad a la mezcla que forman con los agregados minerales con los que son

usualmente combinados.

Son altamente resistentes a la accin de la mayora de los cidos, lcalis y

sales. Son slidos o semislidos a temperatura ambiente, pero alcanzan altos grados

de fluidez a las temperaturas de aplicacin en el rango de los 135C a los 170C. El cambio de consistencia con la variacin de la temperatura es una de las propiedades

fundamentales de los asfaltos y se denomina termoplasticidad. Otra manera de hacer variar la consistencia de los asfaltos es a travs de la mezcla con algunos

solventes derivados del petrleo, o por procesos de emulsificacin en agua.

Los materiales de pavimentacin son los alquitranes (derivados del

carbn mineral) y los asfaltos derivados del petrleo. Los primeros no

tienen aplicacin actualmente, pero los asfaltos, por el contrario, cada da

se emplean con mayor profusin en la construccin de carreteras.

Los asfaltos son componentes naturales de la mayora de los petrleos en los

cuales existen en solucin, y pueden ser refinados o naturales. En el caso de los

refinados, los crudos del petrleo se procesan industrialmente para separar las

diversas fracciones (cortes) y recuperar los asfaltos. Se muestra un esquema de una

planta de refinacin, por eso llamada refinera, y los varios productos que en ella se obtienen. (Ver Anexo N).`

En algunos casos la naturaleza ha logrado este proceso de "refinacin" y se

han formado depsitos naturales de asfalto, tal como el del "Lago Guanoco" en el

estado Sucre y el Pitch Lake en la isla de Trinidad. Algunos de estos depsitos

naturales estn prcticamente libres de materias extraas y pueden ser usados en

pavimentacin casi sin tratamiento adicional alguno.

El asfalto del Lago Guanoco fue explotado entre los aos 1888 y 1934 y es

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considerado el depsito de asfalto natural ms grande del mundo. Tiene una

extensin de 3 km de Norte a Sur y 1.5 km de Este a Oeste, con una profundidad

variable entre los 1.2 y 3 m. Durante su explotacin, exista una refinera en las

cercanas del lago, cuya funcin era solo la de eliminar el contenido de agua del

asfalto extrado en el lago, debido a la gran pureza del material natural, y se

construyo un ferrocarril de 13 km de longitud, para llevar el asfalto al ro

Guanoco, en donde era cargado a los barcos para su transporte al exterior. Con este

asfalto se pavimentaron algunas calles de las ciudades de Detroit y Washington en

los Estados Unidos. Como se muestra en figura 2.

Figura 4: Explotacin manual en el lago de Guanoco, 1890.

En el caso del Lago de Guanoco, aun cuando se dispone de unas reservas cuantiosas de este asfalto natural, no se procesa por razones de que habra que hacer

grandes inversiones para lograr introducirlo en el mercado nacional y mundial, que

no se justifican ante la capacidad de produccin de las refineras ya en operacin en

Venezuela. Del Pitch Lake, por el contrario, si se obtienen productos que van al

mercado local en Trinidad, y mundial, especialmente en Inglaterra. Este asfalto

natural de Trinidad se emplea hoy en da, con mucho xito, como un modificador de otros asfaltos de pavimentacin, ya que mejora las propiedades de los asfaltos

directamente obtenidos del proceso de refinacin.

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Tipos de asfaltos de pavimentacin

Los asfaltos de pavimentacin que pueden obtenerse comercialmente en el

mercado nacional son los productos directos de la refinacin, que pueden clasificarse

como: cementos asflticos y asfaltos lquidos; pero tambin pueden ser

comercializados como asfaltos emulsionados, o simplemente emulsiones, las cuales, en el caso venezolano, son procesadas por industrias privadas, al mezclar un

cemento asfltico con un agente emulsificante y con agua.

Cementos asflticos (CA)

Son el producto directo de la refinacin, y tal como son producidos son

empleados en la pavimentacin de carreteras. Se clasifican tradicionalmente en

varios tipos, o grados, en funcin de su "penetracin o viscosidad", de acuerdo a lo

indicado en la tabla siguiente:

Cuadro 3

Clasificacin de los cementos asflticos en funcin de su

Penetracin AC-2,5Viscosidad

40 - 50 (ms duro) AC-40

60 70 AC-20

85 100 AC-10

120 - 150 AC- 5

200 - 300 (ms blando)

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En Venezuela hasta el ao 1995 se identificaban los CA en funcin de su

penetracin, pero desde esa fecha se modific la Norma COVENIN 1670, y se

cambi su denominacin a la clasificacin por viscosidad. Solo se comercializan los

tipos A-20 y A-30, y en ciertas ocasiones, por pedidos especiales tambin un asfalto

Tipo A-40, con las propiedades fsicas que se indican en la Tabla 1.

Los cementos asflticos deben ser calentados a temperaturas relativamente altas

(alrededor de los 150 C) con el fin de lograr un grado de fluidez que permita su

adecuado manejo en planta (bombeo y mezclado), y en obra (extendido y

compactacin). Como tambin en obra se calientan los agregados a esta misma

temperatura en plantas especialmente diseadas para este fin, las mezclas asflticas

que se obtienen a partir de los CA se denominan mezclas en caliente o mezclas en planta en caliente.

En el anexo O se presenta los niveles de consumo de cementos asflticos para

pavimentacin a nivel nacional. Si se considera que el CA es aproximadamente el

5% del total del peso de una mezcla en caliente, se deriva que el promedio de

toneladas que se colocan sobre nuestras carreteras, autopistas, calles, avenidas y

aeropuertos alcanza aproximadamente a los 6 millones de toneladas por ao.

Asfaltos diluidos (cut-backs)

Para Corredor 2008, Si un C.A. es mezclado con uno de los solventes que

han sido previamente extrados de un crudo en la torre de destilacin durante el

proceso de refinacin (llamado por eso un corte o cut), se obtiene un asfalto diluido, precisamente por esto llamado cut-back, pero tambin denominados asfaltos lquidos, o asfaltos rebajados.

En funcin del tipo de cemento asfltico que sirva de base para la mezcla, y del

tipo de solvente que se emple, se obtienen:

a) Asfaltos diluidos de curado rpido (RC), cuando el C.A. es de

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penetracin 80/120 y el solvente es nafta o gasolina.

b) Asfaltos diluidos de curado medio (MC), cuando el C.A. es de penetracin 120/250 y el solvente es kerosene.

c) Asfaltos diluidos de curado lento (SC), cuando el C.A. es de penetracin 200/300 y el solvente es un gasleo, ya sea el diesel.

El trmino curado, que identifica a estos asfaltos se refiere al proceso de ganancia en viscosidad del material que ha sido aplicado, como consecuencia de la

evaporacin del solvente. La facilidad o rapidez de esta evaporacin hace, en

consecuencia, que sean identificados como de curado rpido, medio o lento (por slow

en ingls). La rata de curado, por otra parte, tambin es funcin de la temperatura

ambiente, cantidad de asfalto diluido aplicado y velocidad del viento.

Los asfaltos diluidos pueden ser de consistencia 30, 70, 250, 800 3.000,

correspondiendo este nmero al resultado del ensayo de viscosidad Saybolt- Furol (ASTM D244), cuya unidad de medida es el segundo. Un asfalto de viscosidad70 es, en consecuencia, mucho ms fluido que un asfalto 3.000.

La viscosidad resultante es funcin del tipo y porcentaje de C.A. que sea

empleado. Y de la cantidad y tipo del solvente con el que sea mezclado el C.A. El RC-

250, por ejemplo, contiene aproximadamente un 75% de C.A de penetracin 85/100.

y un 25% de solvente, y un RC-3000 contiene un 85% del mismo tipo de C.A. pero un

15% de nafta.

En Venezuela, por razones de comercializacin y desde que comenz la utilizacin

de asfaltos diluidos (1942), solo se produce un tipo de RC, especficamente el RC-250

que anteriormente era llamado RC-2 y aun se le conoce de esta manera por aquellos

profesionales y prcticos de pavimentacin con largos aos de experiencia y no se

produce ningn MC ni SC. Como algunas aplicaciones en carreteras

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particularmente los riegos de imprimacin 1 requieren asfaltos de estos tipos por su mayor tiempo de curado, en Venezuela se ha resuelto este problema recurriendo a

ligar el RC-250 con kerosene, o ms comnmente con gasoil, ya que este ltimo solvente siempre se encuentra disponible en una planta de asfalto por ser el

combustible empleado para la propia planta y para los otros equipos de pavimentacin

y/o los camiones en los cuales se transporta la mezcla en caliente.

El RC-250 puro, sin ligar, se aplica como un riego en cantidades entre 0.15 y

0.35 l/m2, dejando una pelcula muy ligera sobre la superficie de una mezcla

asfltica, sobre un suelocemento o sobre un pavimento de concreto hidrulico,

el cual se denomina riego de adherencia , y su temperatura de aplicacin ya sea como riego o en mezclas se encuentra entre los 45 y 60C, por lo cual, cuando se

emplean para ser mezclados con agregados normalmente arenas y gravas de ro

se obtienen las llamadas mezclas en fro.

Asfaltos emulsificados

Un material de pavimentacin que ha tomado casi universalmente 2 el lugar

de los asfaltos diluidos es conocido como asfalto emulsificado, emulsin asfltica o simplemente emulsin. Este material es una mezcla de C.A. y agua. Como estos dos componentes no son miscibles, se recurre a la incorporacin de un

tercer elemento, llamado agente emulsificante que permite que la mezcla asfalto aguaemulsificante sea posible y estable. Los emulsificantes son

agentes tensoactivos o surfactantes provenientes de los jabones, arcillas o resinas,

y son productos patentados.

Si se representa esquemticamente una emulsin se puede decir que existen

dos fases, una discontinua o dispersa y la otra continua o dispersante. En funcin de

estas fases se producen emulsiones directas o inversas.

En las emulsiones directas, tambin llamadas aceite en agua, la fase dispersa es el betn y la continua el agua; en las inversas (agua en aceit