DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS Ing. ABEL ORDOÑEZ HUAMAN Ing. SILENE MINAYA GONZALEZ

Sección Típica de Pavimento Flexible rasante Superficie de Rodadura

Base Sub base Terreno de fundación Compactado

Terreno de fundación sin compactar

subrasante

Comportamiento Elástico q

q

Carga Estática Permanente

E

Terreno de Fundación

εe

ASENTAMIENTO ADMISIBLE = 2.5 cm

εa

Comportamiento Elasto-Plástico Carga móvil, q

Un ciclo carga-descarga q etotal ??

Veloc.

Pavimento

q

tiempo

ep ee

εv

ep : deformación plástica, Terreno de fundación

permanente, no recuperable ee : deformación elástica, temporal, recuperable

Comportamiento Elasto-Plástico q

Varios ciclos carga-descarga

Carga móvil, q

MR tiempo

ep

ee

MR : Módulo Resiliente representa el comportamiento elástico final, residual ep : Las deformaciones plásticas son acumulables e influyen en el comportamiento del pavimento

εv

Comportamiento Elástico – AASHTO 2002 Varios ciclos carga-descarga q Deflexión Elástica Carpeta asfáltica Capa granular

Terreno de fundación

D

deflexión

Destática(viga BENKELMAN) < 1 mm edinámica = eestática/10 Estabilizar todo terreno de fundación con CBR < 8-10%

CELDA TRIAXIAL CICLICO ENSAYO DE RESILIENCIA

Comportamiento Elástico – AASHTO 2002

q v < > 80 KPH MR

v =0

MR < > 10E E deformación

MR es función de la velocidad directriz de la vía

SUPERPAVE 1.- SUPERPAVE fue desarrollado por la SHRP entre 1987-1993 con un presupuesto asignado por el Congreso de los EE.UU. de 150 millones de dólares para reemplazar los métodos empíricos. 2.- El SUPERPAVE se basa en el comportamiento mecánico, ensayos sobre el asfalto a temperaturas extremas de servicio y temperatura media de operación. 3.- Actualmente se utiliza en EE.UU. Canadá y se viene incorporando en los países latino-americanos. En el Perú se está implementando el primer laboratorio SUPERPAVE.

SMA 1.- Los pavimentos ubicados a mas de 3000 msnm, están sometidos a agrietamientos prematuros por baja temperatura. 2.- Stone Mastic Asphalt, de procedencia Alemana de los años ’60, da solución a problemas de trafico pesado y climas fríos. 3.- Considera una granulometria gravosa (con poco contenido de arenas), donde predomina el contacto piedra-piedra. 4.- La estructura densa, considera un mayor porcentaje de ligante con mayor durabilidad. 6.- Problema de escurrimiento precisa de fibras y/o polímeros modificados.

100 12.7

25.4 19.05

50.3 38.1

76.2

10 2.00

6.35 4.76

1

ABERTURA (mm) 0.149

0.25

0.426

0.59

0.84

0.1 0.074

80

60

40

20

0 0.01

PORCENTAJE ACUMULADO QUE PASA (%

Nº200

Nº100

Nº60

Nº40

Nº30

Nº20

Nº10

1/4" Nº4

1/2"

1" 3/4"

2" 1 1/2"

3"

Comparación de Granulometrías SUPERPAVE y SMA

100

Diferencias de mezclas SMA y Superpave

SMA

SUPERPAVE

AASHTO 2002 1. Asumen comportamiento elástico de todas las capas que componen el pavimento. 2. Las metodologías mecanísticas utilizan programas de cómputo para la solución numérica del problema elástico esfuerzo-deformación. 3. Realiza el análisis estructural del pavimento en función de los esfuerzos transmitidos, las deflexiones generadas y el aporte estructural de cada capa que compone la estructura. 4. Permite analizar cualquier tipo de diseño.

Esfuerzos y Deformaciones en un Pavimento Asfáltico

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