Diseño Pavimento Flexible 2017

Diseño y Rehabilitación de Pavimentos
2017
DISEÑO Y
REHABILITACION DE
PAVIMENTOS
DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLES Y

METODO MARSHALL
DOCENTE:
 ING. Ruiz Saavedra Nepton
David
INTEGRANTES:
 Coronado Santisteban
Deark
 García Calle Sivelly
 Farro Izasiga Darwin Pavel
INDICE
INDICE ......................................................................................................................................... 2
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 4
DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES ............................................................................... 5
1. Pavimento: ................................................................................................................. 5
1.1. Características que deben reunir un Pavimento : ............................................. 5
2. Pavimento Flexible: ................................................................................................. 6
2.1. Características de los pavimentos flexibles: ...................................................... 7
2.2. Funciones de las capas de un pavimento flexible. ............................................ 7
2.2.1. La sub base granular................................................................................... 7
2.2.2. La base granular ........................................................................................... 7
2.2.3. Carpeta ............................................................................................................ 8
2.3. Factores a Considerar en el Diseño de Pavimentos......................................... 8
2.3.1. El transito ....................................................................................................... 8
2.3.2. La sub rasante............................................................................................... 8
2.3.3. El Clima. .......................................................................................................... 8
2.3.4. Los Materiales Disponibles. ...................................................................... 9
2.4. Estudio del Tránsito para Diseño de Pavimentos. ............................................ 9
2.5. Distancia de visibilidad de paso o adelantamiento. ........................................ 11
2.5.1. Estudio de los Suelos Para Pavimentos de Diseño. ......................... 11
2.5.2. Métodos de Diseño de Pavimentos Flexibles. .................................... 12
2.5.3. Diseño de Pavimentos en Vías con Bajos Volúmenes de Tránsito. .
......................................................................................................................... 13
2.5.3.1. Tránsito. .................................................................................................... 13
2.5.3.2. Estudio de la Sub rasante. ..................................................................... 13
2.5.3.3. Diseño de Pavimentos en Vías con Medios y Altos Volúmenes de
Tránsito............................................................................................................. 14
2.6. Proceso constructivo de pavimentos flexibles ................................................ 15
2.6.1. Construcción de capa de base y sub base ......................................... 15
2.6.1.1. Materiales ................................................................................................. 15
2.6.1.2. Agregado grueso (R # No 8) ................................................................. 15
2.6.1.3. Colocación ................................................................................................ 16
2.6.1.4. Mezclado .................................................................................................. 16
2.6.2. Transporte , extensión y compactación de las mezclas asfálticas

17
2.6.2.1. Transporte de la mezcla ......................................................................... 17
2.6.2.2. Preparación de la superficie para la extensión de la mezcla ........... 17
2.6.2.3. Extensión de la mezcla .......................................................................... 18
2.6.2.4. extensión de la mezcla por medio de pavimentadora ....................... 18
2.6.2.5. Comprobación del espesor de la capa ................................................ 19
2.6.2.6. Requerimientos constructivos ............................................................... 20
2.6.2.7. Compactación .......................................................................................... 20
2.6.3. Equipo necesario para la Construcción de un Pavimento Flexible .. 23
 Motoniveladora ........................................................................................... 23
 Aplanadora de rodillos metálicos lisos ................................................ 23
Aplanadora de tres ruedas .................................................................................. 24
Aplanadora Tándem .............................................................................................. 24
 Aplanadoras de neumáticos.................................................................... 24
 Rodillos Vibratorios ................................................................................... 25
 Pavimentadora ............................................................................................ 26
 Extendedores de aridos............................................................................ 27
3. Posibles fallas que presenta el pavimento flexible ....................................... 28
4. Cuidado de los pavimentos flexibles ................................................................ 28
3. MÉTODO DE MARSHALL ..................................................................................... 29
3.1. Pruebas a las mezclas asfálticas compactadas .............................................. 30
1. Determinación de la gravedad específica................................................. 30
2. Prueba de estabilidad y flujo ....................................................................... 30
3. Análisis de densidad y vacíos .................................................................... 30
3.2. Preparación para efectuar los procedimientos del método de marshall ..... 31
3.2.1. selección de las muestras de material ................................................. 31
3.2.2. preparación del agregado ........................................................................ 31
3.2.3. Preparación de las muestras (probetas) de ensayo ......................... 32
3.2.4. Procedimiento de ensayo Marshall ....................................................... 33
4. Conclusiones: ......................................................................................................... 35
5. Bibliografía: ............................................................................................................. 36
INTRODUCCIÓN
Un pavimento es una estructura de una o más capas comprendidas entre la

subrasante y la superficie de rodamiento, construida de materiales apropiados
y cuya principal función es la de permitir el rodamiento de vehículos por una vía
o área de circulación, de una forma rápida, cómoda y segura para los usuarios.
Los pavimentos flexibles, es un método que se basa principalmente en la

aplicación de la teoría elástica en multicapas, que utiliza resultados de
investigaciones recientes por parte de ese organismo. Sin embargo, se reconoce
que por los avances en la tecnología de los pavimentos asfálticos, se requieren
más conocimientos sobre las propiedades de los materiales para las
necesidades actuales de los sistemas carreteros, por lo que el método vigente,
probablemente requiera revisión e implementación futuras. El manual presenta
un procedimiento de diseño para obtener los espesores de la sección estructural
de pavimentos, donde se utilizan el cemento asfáltico y las emulsiones asfálticas
en toda la sección o en parte de ella. Se incluyen varias combinaciones de
superficies de rodamiento con concreto asfáltico, carpetas elaboradas con
emulsiones asfálticas, bases asfálticas y bases o subbases granulares naturales.
DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

1. Pavimento:
Un pavimento está constituido por un

conjunto de capas superpuestas,
relativamente horizontales, que se diseñan
y construyen técnicamente con materiales
apropiados y adecuadamente
compactados. Estas estructuras
estratificadas se apoyan sobre la sub
rasante de una vía obtenida por el
movimiento de tierras en el proceso de
exploración y que han de resistir
adecuadamente los esfuerzos que las
cargas repetidas del tránsito le transmiten durante el período para el cual fue
diseñada la estructura del pavimento.
1.1. Características que deben reunir un Pavimento :
Un pavimento para cumplir adecuadamente sus funciones debe reunir los
Siguientes requisitos:
 Ser resistente a la acción de las cargas impuestas por el tránsito.

 Ser resistente ante los agentes de intemperismo.
 Presentar una textura superficial adaptada a las velocidades previstas
de circulación de los vehículos, por cuanto ella tiene una decisiva
influencia en la seguridad vial. Además, debe ser resistente al
desgaste producido por el efecto abrasivo de las llantas de los
vehículos.
 Debe presentar una regularidad superficial, tanto transversal como
longitudinal, que permitan una adecuada comodidad a los usuarios en
función de las longitudes de onda de las deformaciones y de la
velocidad de circulación.
 Debe ser durable.
 Presentar condiciones adecuadas respecto al drenaje.
 El ruido de rodadura, en el interior de los vehículos que afectan al
usuario, así como en el exterior, que influye en el entorno, debe ser
adecuadamente moderado.
 Debe ser económico.
 Debe poseer el color adecuado para evitar reflejos y
deslumbramientos, y ofrecer una adecuada seguridad al tránsito.
2. Pavimento Flexible:
Se denomina pavimentos flexibles a aquellos cuya estructura total se deflecta o

flexiona dependiendo de las cargas que transitan sobre él. El uso de pavimentos
flexibles se realiza fundamentalmente en zonas de abundante tráfico como
puedan ser vías, aceras o parkings.
Las capas de un pavimento flexible suelen ser:
 capa superficial o capa superior que es la que se encuentran en
contacto con el tráfico rodado y que normalmente ha sido elaborada
con varias capas asfálticas.
 La capa base es la capa que está debajo de la capa superficial y está,
normalmente, construida a base de agregados y puede estar
estabilizada o sin estabilizar.
 La capa sub base es la capa o capas que se encuentra
inmediatamente debajo de la capa base. En muchas ocasiones se
prescinde de esa capa sub base.
Este tipo de pavimentos están formados por una carpeta bituminosa apoyada
generalmente sobre dos capas no rígidas, la base y la sub base. . Este tipo de
pavimento se llama flexible porque al ser sometido a una carga sufre una
deformación y recuperación deseada, al cesar la carga, completamente elástica.
2.1. Características de los pavimentos flexibles:
Entre las características principales que debe cumplir un pavimento flexible se

encuentran las siguientes:
 Resistencia estructural.
 Deformabilidad.
 Durabilidad
 Requerimientos de conservación
2.2. Funciones de las capas de un pavimento flexible.
2.2.1. La sub base granular.

 Función económica: Una de las principales funciones de esta capa es
netamente económica; en efecto, el espesor total que se requiere para
que el nivel de esfuerzos en la sub rasante sea igualo menor que su
propia resistencia, puede ser construido con materiales de alta calidad;
sin embargo, es preferible distribuir las capas más calificadas en la
parte superior y colocar en la parte inferior del pavimento la capa de
menor calidad la cual es frecuentemente la más barata. Esta solución
puede traer consigo un aumento en el espesor total del pavimento y
no obstante, resultar más económica.
 Capa de transición: La sub base bien diseñada impide la penetración
de los materiales que constituyen la base con los de la sub rasante y
por otra parte, actúa como filtro de la base impidiendo que los finos de
la sub rasante la contaminen menoscabando su calidad.
 Disminución de las deformaciones: Algunos cambios volumétricos de
la capa sub rasante, generalmente asociados a cambios en su
contenido de agua (expansiones), o a cambios extremos de
temperatura (heladas), pueden absorberse con la capa sub base,
impidiendo que dichas deformaciones se reflejen en la superficie de
rodamiento.
 Resistencia: La sub base debe soportar los esfuerzos transmitidos por
las cargas de los vehículos a través de las capas superiores y
transmitidos a un nivel adecuado a la sub rasante.
 Drenaje: En muchos casos la subbase debe drenar el agua, que se
introduzca a través de la carpeta o por las bermas, así como impedir
la ascensión capilar.
2.2.2. La base granular
 Resistencia: La función fundamental de la base granular de un

pavimento consiste en proporcionar un elemento resistente que
transmita a la sub base ya la sub rasante los esfuerzos producidos por

el tránsito en una intensidad apropiada.
 Función económica: Respecto a la carpeta asfáltica, la base tiene una
función económica análoga a la que tiene la sub base respecto a la
base.
2.2.3. Carpeta
 Superficie de rodamiento: La carpeta debe proporcionar una superficie
uniforme y estable al tránsito, de textura y color conveniente y resistir
los efectos abrasivos del tránsito.
 Impermeabilidad: Hasta donde sea posible, debe impedir el paso del
agua al interior del pavimento. Resistencia: Su resistencia a la tensión
complementa la capacidad estructural del pavimento.
2.3. Factores a Considerar en el Diseño de Pavimentos
2.3.1. El transito
Interesan para el dimensionamiento de los pavimentos las cargas más
pesadas por eje (simple, tándem o tridem) esperadas en el carril de
diseño (el más solicitado, que determinará la estructura del pavimento
de la carretera) durante el período de diseño adoptado. La repetición
de las cargas del tránsito y la consecuente acumulación de
deformaciones sobre el pavimento (fatiga) son fundamentales para el
cálculo. Además, se deben tener en cuenta las máximas presiones de
contacto, las solicitaciones tangenciales en tramos especiales (curvas,
zonas de frenado y aceleración, etc), las velocidades de operación de
los vehículos (en especial las lentas en zonas de estacionamiento de
vehículos pesados), la canalización del tránsito, etc.
2.3.2. La sub rasante

De la calidad de esta capa depende, en gran parte, el espesor que
debe tener un pavimento, sea éste flexible o rígido. Como parámetro
de evaluación de esta capa se emplea la capacidad de soporte o
resistencia a la deformación por esfuerzo cortante bajo las cargas del
tránsito. Es necesario tener en cuenta la sensibilidad del suelo a la
humedad, tanto en lo que se refiere a la resistencia como a las
eventuales variaciones de volumen (hinchamiento - retracción).
2.3.3. El Clima.
Los factores que en nuestro medio más afectan a un pavimento son
las lluvias y los cambios de temperatura. Las lluvias por su acción
directa en la elevación del nivel freático influyen en la resistencia, la
compresibilidad y los cambios volumétricos de los suelos de sub
rasante especialmente. Este parámetro también influye en algunas
actividades de construcción tales como el movimiento de tierras y la

colocación y compactación de capas granulares y asfálticas.
Los cambios de temperatura en las losas de pavimentos rígidos
ocasionan en éstas esfuerzos muy elevados, que en algunos casos
pueden ser superiores a los generados por las cargas de los vehículos
que circulan sobre ellas.
En los pavimentos flexibles y dado que el asfalto tiene una alta
susceptibilidad térmica, el aumento o la disminución de temperatura
puede ocasionar una modificación sustancial en el módulo de
elasticidad de las capas asfálticas, ocasionando en ellas y bajo
condiciones especiales, deformaciones o agrietamientos que influirían
en el nivel de servicio de la vía.
2.3.4. Los Materiales Disponibles.

Los materiales disponibles son determinantes para la selección de la
estructura de pavimento más adecuada técnica y económicamente.
Por una parte, se consideran los agregados disponibles en canteras y
depósitos aluviales del área. Además de la calidad requerida, en la
que se incluye la deseada homogeneidad, hay que atender al volumen
disponible aprovechable, a las facilidades de explotación y al precio,
condicionado en buena medida por la distancia de acarreo. Por otra
parte, se deben considerar los materiales básicos de mayor costo:
Ligantes y conglomerantes, especialmente.
El análisis de los costos de construcción debe complementarse con
una prevención del comportamiento del pavimento durante el período
de diseño, la conservación necesaria y su costo actualizado y,
finalmente, una estimación de futuros refuerzos estructurales,
renovaciones superficiales o reconstrucciones.
Deberá tenerse en cuenta, además, los costos del usuario
relacionados con su seguridad y con las demoras que se originan en
carreteras relativamente congestionadas por los trabajos de
conservación y repavimentación.
2.4. Estudio del Tránsito para Diseño de Pavimentos.
Probablemente, la variable más importante en el diseño de una vía es

el tránsito, pues, si bien el volumen y dimensiones de los vehículos
influyen en su diseño geométrico, el número y el peso de los ejes de
éstos son factores determinantes en el diseño de la estructura del
pavimento.
En este capítulo se presentan los elementos necesarios para
cuantificar el tránsito, así como la metodología para calcular el número
probable de aplicaciones de una carga patrón equivalente que utilizará

el pavimento durante la vida de éste.
Las características físicas y la proporción de vehículos de distintos
tamaños que circulan por las carreteras, son elementos clave en su
definición geométrica. Por ello, se hace necesario examinar todos los
tipos de vehículos, establecer grupos y seleccionar el tamaño
representativo dentro de cada grupo para su uso en el proyecto. Estos
vehículos seleccionados, con peso representativo, dimensiones y
características de operación, utilizados para establecer los criterios de
los proyectos de las carreteras, son conocidos como vehículos de
diseño.
Al seleccionar el vehículo de diseño hay que tomar en cuenta la
composición del tráfico que utiliza o utilizará la vía. Normalmente, hay
una participación suficiente de vehículos pesados para condicionar las
características del proyecto de carretera. Por consiguiente, el vehículo
de diseño normal será el vehículo comercial rígido (camiones y/o
buses).
Conforme al Reglamento Nacional de Vehículos, se consideran como
vehículos ligeros aquellos correspondientes a las categorías L
(vehículos automotores con menos de cuatro ruedas) y M1 (vehículos
automotores de cuatro ruedas diseñados para el transporte de
pasajeros con ocho asientos o menos, sin contar el asiento del
conductor).
 Categoría de Vehículos Según el Ministerio de Transporte de

Comunicaciones.
 Categoría L. Vehículos automotores con menos de cuatro
ruedas.
 Categoría M. Vehículos automotores de cuatro ruedas
diseñados para el transporte de pasajeros con ocho asientos o
menos, sin contar el asiento del conductor.
 Categoría N. vehículos automotores de cuatro ruedas o más,
diseñados y construidos para el transporte de mercancías.
 Categoría O. remolques y semirremolques.
 Categoría S.
2.5. Distancia de visibilidad de paso o adelantamiento.
Es la mínima distancia que debe estar disponible, a fin de facultar al conductor

del vehículo a sobrepasar a otro que viaja a una velocidad menor, con comodidad
y seguridad, sin causar alteración en la velocidad de un tercer vehículo que viaja
en sentido contrario y que se hace visible cuando se ha iniciado la maniobra de
sobrepaso. Dichas condiciones de comodidad y seguridad, se dan cuando la
diferencia de velocidad entre los vehículos que se desplazan en el mismo sentido
es de 15 km/h y el vehículo que viaja en sentido contrario transita a la velocidad
de diseño.
La distancia de visibilidad de adelantamiento debe considerarse únicamente

para las carreteras de dos carriles con tránsito en las dos direcciones, donde el
adelantamiento se realiza en el carril del sentido opuesto.
2.5.1. Estudio de los Suelos Para Pavimentos de Diseño.
En la Ingeniería de pavimentos se considera como roca a un agregado natural

de granos minerales, unidos por grandes y permanentes fuerzas de cohesión.
Por otra parte, se considera que suelo es una agregado natural de granos
minerales, con o sin componentes orgánicos, que pueden separarse por medios
mecánicos comunes, tales como la agitación en agua. Aunque estas definiciones
son las que se utilizarán en este texto, es conveniente aclarar que en la práctica
no existe una diferencia tan simple entre roca y suelo, pues, las rocas más rígidas
y fuertes pueden debilitarse al sufrir el proceso de meteorización, y algunos
suelos muy endurecidos pueden presentar resistencias comparables a las de la
roca meteorizada.
2.5.2. Métodos de Diseño de Pavimentos Flexibles.
El dimensionamiento de la estructura de un pavimento es un tema que

preocupa a los técnicos de carreteras desde el comienzo de este siglo.
Durante mucho tiempo, se han utilizado métodos que tienen gran correlación
experimental y considerable tiempo de uso para su verificación. Estos
métodos suelen clasificarse en tres grupos:
a) Métodos totalmente empíricos, en los que generalmente se

emplean factores de seguridad muy altos, lo que trae consigo que
se obtengan espesores excesivos que no responden a las
verdaderas necesidades de la vía en estudio. Ejemplo de ellos son
los métodos fundados en una clasificación de los suelos, como el
del Índice de Grupo.
b) Métodos semi empíricos, basados en ensayos arbitrarios de

laboratorio correlacionados con teorías más o menos razonables.
Entre éstos se encuentran todos los basados en el ensayo CBR, el
método de Hveem y el de Texas.
c) Métodos racionales, basados en consideraciones teóricas sobre

distribución de esfuerzos y deformaciones. Entre éstos se
encuentra el Navy, Shell e Instituto del Asfalto (versión 1981).
2.5.3. Diseño de Pavimentos en Vías con Bajos Volúmenes de Tránsito.
La ley ha fijado al Instituto Nacional de Vías la responsabilidad de apoyar a los

entes territoriales tanto en los aspectos de organización de sus agencias viales,
como en los de transferencia de tecnología. En cumplimiento de este último
principio, el lNV ha preparado el Manual de diseño de pavimentos asfálticos en
vías con bajos volúmenes de tránsito, en el cual se ofrecen recomendaciones en
relación con el diseño de pavimentos para vías rurales con escasos volúmenes
de tránsito pesado, a partir de información básica que resulte accesible a las
frecuentemente reducidas posibilidades de los entes viales de los organismos
territoriales.
2.5.3.1. Tránsito.
Desde el punto de vista del diseño del pavimento sólo tienen interés los vehículos
pesados (buses, camiones, tractores con remolque), considerando como tales
aquellos cuyo peso excede 5 toneladas. Este tipo de vehículos coincide
sensiblemente con los de 6 o más ruedas. El resto de los vehículos que puedan
circular con un peso inferior (motocicletas, automóviles, camperos, camionetas,
tractores sin carga) provocan un efecto mínimo sobre el pavimento, por lo que
se tienen en cuenta en su cálculo.
2.5.3.2. Estudio de la Sub rasante.
Completada la exploración y clasificados los suelos por un sistema convencional

con el apoyo de la clasificación visual, se deberá elaborar un perfil para cada
unidad, con base en el cual se determinan los suelos que controlarán el diseño
y se establecerá el programa de ensayos para establecer su resistencia. Si en
un determinado tramo se presenta una gran heterogeneidad en los suelos de
sub rasante que no permita definir uno como predominante, el diseño se basará
en el más débil que se encuentre. Dada la variabilidad que presentan los suelos
(aún dentro de un mismo grupo), así como los resultados de los ensayos de
resistencia, el Instituto de Asfalto recomienda la ejecución de 6 a 8 ensayos por
suelo, con el fin de aplicar un criterio estadístico para la selección de un valor
único de resistencia del suelo. Teniendo en cuenta los volúmenes de tránsito de
las carreteras de que trata el método de variabilidad de las condiciones y los
resultados de los ensayos, así como algunos conceptos de tipo económico
parece recomendable la elección de un valor de diseño tal, que el 75% de los
valores de resistencia sean inferiores a él, lo que implica que es de esperar un
deterioro prematuro hasta en el 25% del pavimento que se construya.
2.5.3.3. Diseño de Pavimentos en Vías con Medios y Altos Volúmenes de

Tránsito.
Los procedimientos para el diseño estructural de pavimentos asfálticos por este

método de diseño es aplicable a carreteras y autopistas interurbanas y caminos
rurales. No contempla los diseños de pavimentos para áreas urbanas ni los
pavimentos de hormigón de cemento portland.
Los diseños y metodología están basados en una combinación de métodos

existentes, experiencia y la teoría fundamental de comportamiento de
estructuras y materiales. Sin embargo, los procedimientos propuestos no
necesariamente excluyen otros métodos de diseño, pudiendo el proyectista dar
soluciones verificadas con otros instrumentos, pero respetando las
recomendaciones generales dadas en el método. El catálogo de estructuras fue
definido utilizando principalmente el método AASHTO.
La estructura del pavimento tiene el propósito de proteger la sub rasante por

medio de la provisión de capas de diferentes materiales con el fin de alcanzar el
nivel de servicio deseado, con rehabilitación durante el período de análisis al
menor costo posible. Para ello, se deberán considerar factores de tiempo,
tránsito, materiales, suelos de sub rasante, condiciones ambientales, detalles
constructivos y económicos. El método cubre un rango de tipos de pavimentos y
materiales actualmente usados en la práctica local, además de nuevas tipologías
que se incluyeron por la eficiencia demostrada en otros lugares del mundo con
características similares a las colombianas. El método de diseño pretende
uniformizar los estudios de pavimentos en el país y lograr soluciones
equivalentes mediante la utilización del catálogo donde todas las estructuras
propuestas tienen iguales índices de serviciabilidad inicial y final.
2.6. Proceso constructivo de pavimentos flexibles
2.6.1. Construcción de capa de base y sub base
La construcción de una base o sub-base granular sobre una fundación ya

preparada, debe realizarse de acuerdo con estas especificaciones y en
conformidad con el trazado, rasante, espesor y secciones transversales típicas
indicadas en los planos o establecidos por el Ingeniero.
2.6.1.1. Materiales
Los agregados para capas de base y capas de superficie no estabilizadas,

deberán ser de piedra triturada, escoria de alto horno triturada, o grava triturada
o natural, debiendo cumplir con las exigencias especificadas.
2.6.1.2. Agregado grueso (R # No 8)
1. Estará conformado para base por partículas duras, sanas y desprovistas

de materiales perjudiciales.
2. El Desgaste "Los Ángeles" deberá ser menor o igual a 50%.
3. la pérdida de durabilidad (SO4 Na2) menor del 12%.
4. El %de caras fracturadas (R# N0 4) > 50% (mínimo dos caras
fracturadas), para capas de Base, y >25% (mínimo una cara fracturada),
para capas de sub - bases.
5. El tamaño de las piedras que contenga el material de sub base no debe

ser mayor que 2/3 del espesor de esta.
6. En el caso de la base, el porcentaje que pasa el tamiz No. 200 debe ser
menor que la mitad del porcentaje que pasa el tamiz No. 4º.
2.6.1.3. Colocación
Si el espesor de la capa de base o su-base compactada excede los 15 cm, la

base o sub-base deberá ser construida en dos o más capas de igual espesor. El
material una distribuidora mecánica capaz de colocar el material en una
superficie uniforme sin provocar segregación. Además, se tiene que humedecer
la superficie entre capas, para conseguir una mejor adhesión entre estas y así
evitar deslizamientos.
La capa de base ya terminada, tiene que quedar lo mas uniforme posible, para
evitar la concentración de esfuerzos en la capa de rodadura, al estar el
pavimento ya dispuesto para la circulación de vehículos.
El máximo espesor compactado de cada capa no excederá los 15 cm. El espesor

de cada capa puede ser incrementado hasta 20 cm medidos ya compactada la
base o sub-base si el Contratista demuestra que el equipo vibratorio empleado
o cualquier otro equipo de compactación especial que utilice permiten llegar a la
densidad especificada.
2.6.1.4. Mezclado
La capa de base o sub-base, incluyendo los aditivos requeridos si así ocurriera,

serán mezclados mediante uno de los siguientes métodos:
 Método con planta estacionaria: El agregado deberá ser

mezclado en un mezclador capaz de incorporar aditivos y agua
para proveer el contenido óptimo de humedad para la
compactación y un mezclado homogéneo con los aditivos.
Inmediatamente después de mezclado, el material de base o sub-
base será transportado y colocado sobre la subrasante mediante
un distribuidor mecánico.
 Método con planta ambulo-operante: El agregado deberá ser

colocado con un distribuidor mecánico o un formador de caballetes
y uniformemente mezclado por una planta ambulo-operante,

añadiéndose el agua durante la operación del mezclado para
proveer el contenido óptimo de humedad para la compactación.
 Método de mezcla en camino: Luego de su colocación en el

camino, el agregado será mezclado uniformemente mediante
motoniveladoras u otro equipo aprobado añadiéndose el agua
durante la operación de mezclado para proveer el contenido óptimo
de la humedad para la compactación.
2.6.2. Transporte , extensión y compactación de las mezclas asfálticas
2.6.2.1. Transporte de la mezcla
La mezcla debe llegar a su punto de empleo en condiciones esencialmente

idénticas a las que tenía al salir del mezclador.
Deben inspeccionarse los camiones, viendo si existen fugas o irregularidades

profundas que puedan dar lugar a adherencia del material, y comprobando que
la caja no contiene ningún material que pueda ser perjudicial a la mezcla.
Para evitar que el material se pegue a las cajas de los camiones se emplean
muchos métodos, entre los que figuran el lavar la caja con soluciones de agua
de cal o de jabón. Cualquiera de estos elementos puede ser perjudicial para la
mezcla en exceso.
Las cajas de los vehículos de transporte deben estar cubiertas y aisladas, si es
necesario para mantener la perdida de calor dentro de las exigencias de las
especificaciones.
2.6.2.2. Preparación de la superficie para la extensión de la mezcla
Las mezclas obtenidas en la instalación pueden aplicarse sobre cualquier base

estable. Cuando la mezcla se extiende sobre superficies no tratadas, la base
debe imprimarse con todo el material que pueda absorber. Normalmente en la
imprimación se aplican de 0,80 a 2,00 l/m2
Cuando se aplica la mezcla sobre una superficie pavimentada debe aplicarse

previamente un riego de adherencia que cierre pequeñas grietas de la superficie
antigua y sirva de enlace entre esta y la nueva. En los riegos de adherencia se
aplican normalmente de 0,20 a 0,60 l/m2.
Los principales defectos a evitar en las capas de imprimación y adherencia son:
1. Dejar la capa de imprimación descubierta durante suficiente tiempo para

permitir que se cubra de polvo, dando lugar a un enlace defectuoso entre
la base y el pavimento.
2. Una dosificación irregular de la imprimación que de lugar a mala unión en
algunos puntos y exceso de asfalto en otros. (Esto se debe más bien a la
textura de la superficie que a la irregularidad de la aplicación del asfalto).
2.6.2.3. Extensión de la mezcla
Las mezclas asfálticas usualmente se extienden con motoniveladora o

terminadora (finisher). Se recomienda la motoniveladora para extender capas de
nivelación en caliente o frio.
La terminadora mecánica se emplea tanto para las mezclas en frio como en
caliente, las mezclas en frio deben extenderse y apisonarse en varias capas. El
espesor de cada una de ellas no debe exceder 1,5 veces el tamaño máximo del
agregado, para asegurar la ventilación adecuada antes del apisonado. Con la
excepción de las granulometrías con tamaños máximos por debajo de los 12
mm, y dependiendo del tamaño máximo de los áridos, las mezclas en caliente
pueden extenderse de hasta 7,5 a 10 cm de espesor. En las capas de superficie
puede obtenerse una arrastrando tras la terminadora una rastra de escobas de
fibra de acero.
2.6.2.4. extensión de la mezcla por medio de pavimentadora
Las pavimentadoras extienden y se compactan parcialmente la mezcla hasta

obtener una superficie uniforme. Todas la pavimentadoras constan
esencialmente de: tolva, cintas transportadoras, tornillos distribuidores y
maestra. Existen dos tipos principales de pavimentadoras modernas en uso que
compactan la muestra:
1. Con barras apisonadoras
2. Con Maestras vibratorias
El buen funcionamiento de la pavimentadora exige lo siguiente:
1. La pavimentadora debe funcionar tan continuamente como sea posible.

Cuando la pavimentadora se detiene durante un periodo de tiempo
considerable, la mezcla se enfría y la excesiva viscosidad del asfalto
impide una extensión y compactación adecuadas, dando lugar a
irregularidades en la superficie terminada y a puntos con densidad
insuficiente. Por ello, debe regularse la velocidad de la pavimentadora de
acuerdo con la capacidad de la instalación y de los elementos de
transporte, de forma que funcione continuamente.
2. En la tolva debe de mantenerse material suficiente para suministrar a los
tornillos extendedores mezcla suficiente para cubrir al menos dos tercios
de su profundidad hasta los extremos. La cantidad de material
transportada por los tornillos debe fluctuar lo menos posible.
3. La velocidad de avance de la terminadora debe regularse según el tipo de
espesor y mezcla que se está extendiendo.
La mezcla se esparcirá en fajas de 3,00 a 3,60 m de lo ancho, en capas de

espesor uniforme, con una velocidad que no produzca desgarramientos en la
capa de mezcla asfáltica que se está extendiendo. La colocación de la mezcla
será tan continua como sea posible.
En los tramos adyacentes a las cunetas, brocales etc., aun no construidos,

deberán utilizarse formaletas que den soporte lateral al pavimento durante la
compactación.
Inmediatamente después de terminada la extensión de una capa y antes de

comenzar la compactación, deberá comprobarse la superficie y corregirse
cualquier desigualdad que aparezca, agregando o quitando material con
rastrillos. Las irregularidades en la lineación y rasante a lo largo de los bordes
exteriores deberá corregirse, por adición o extracción de la mezcla, antes de
compactar dichos bordes. Un obrero especialista, situado junto a la terminadora,
se ocupara de la corrección de todas las irregularidades.
En lugares inaccesibles a la maquina terminadora, el trabajo podrá ejecutarse a

mano por métodos aceptados por el laboratorio y el ingeniero inspector. En esos
casos se descargara la mezcla sobre una plancha de acero situada fuera del
lugar donde va a extenderse la mezcla y se esparcirá con palas y rastrillos
calientes en una capa uniforme, suelta y de espesor debido.
Las mezclas no se descargaran más rápidamente de lo que puedan distribuir los

paleros, ni estos distribuirán más rápidamente de lo que puedan esparcir los
rastrilleros. Estos no deberán estar sobre la mezcla al rastrillar, salvo cuando
estén corrigiendo defectos del primer rastrillado, en cuyo caso estarán equipados
con el calzado adecuado.
Juntas
Las juntas longitudinales y transversales deberán hacerse de manera cuidadosa,
debiendo ser bien unidas y selladas. Las juntas entre pavimentos recientes y
antiguos, o entre días sucesivos de trabajo, se debe de hacer de tal forma que
se asegure una unión y pegado continuo entre el viejo y nuevo pavimento.
El borde de la carpeta anterior, se debe cortar en todo su espesor, de modo que

quede una superficie completamente nueva, después de lo cual la nueva mezcla
se coloque en contacto con ella, deberá cubrir el espesor completo. Se
emplearan cuidadosamente aisladores y pisones calientes, de tal modo que
calienten suficientemente todo el espesor del pavimento viejo sin quemarlo,
asegurando una perfecta unión.
Se puede considerar una aplicación de riego de liga sobre las juntas

transversales y longitudinales de contacto de las superficies antes de la
colocación de mezcla adicional contra el material previamente compactado.
2.6.2.5. Comprobación del espesor de la capa
Es difícil medir exactamente el espesor de una capa. El mejor sistema para

asegurarse de que se está logrando el espesor necesario, es calcular el espesor
a partir del peso colocado y el peso específico aparente de una probeta de la
mezcla compactada. El peso de la mezcla por m cuadrado y por centímetro de
espesor compactado puede determinarse por la siguiente formula
W=10Ga
Donde:
W: Es el peso por metro cuadrado por centímetro de espesor compactado en
kilos.
Ga: Es el peso específico aparente de la mezcla.
Después se compara este peso calculado con el obtenido realmente en la

balanza como total del material empleado.
2.6.2.6. Requerimientos constructivos
Limitaciones climáticas
1 Las mezclas bituminosas no serán colocadas sobre superficies

húmedas o heladas, o cuando cualquier otro tipo de condición del
tiempo impida el manejo y acabado adecuado de la mezcla.
2 Las mezclas bituminosas pueden ser colocadas solamente cuando la
temperatura ambiental del aire, o de la superficie del camino, sean
iguales o mayores a las indicadas en la tabla más abajo señalada.
3 Independientemente de las temperaturas allí especificadas no se
permitirá la pavimentación, salvo que puedan ser alcanzadas las
densidades especificadas, tanto como porcentaje de la densidad
moldeada del camino o por procedimientos de rodillado, antes de que
la mezcla bituminosa se enfríe a la temperatura de 90 grados
centígrados.
LIMITACIONES EN LA TEMPERATURA DE LA COLOCACION DE LA MEZCLA

BITUMINOSA
Capa del Espesor Temperatura del aire Temperatura Sup. Del
Pavimento (cm) (oC) Camino (oC)
Superficial Todo 10 13
Menos de
Subsuperficial 7.5 4 7
Subsuperficial Mas de 7.5 0 2
2.6.2.7. Compactación
Inmediatamente después de que la mezcla asfáltica ha sido distribuida, enrasada

y las irregularidades superficiales ajustadas, la superficie será uniformemente
compactada sin que se produzcan desplazamientos indebidos, fisuración, o
levantamientos antes de que la temperatura de la mezcla haya caído por debajo
de la temperatura de compactación indicada en el proyecto de fórmula de la obra.
Siempre serán necesarias como mínimo dos compactadoras. Se emplearan

tantas compactadoras adicionales como sean necesarias para obtener la
densidad especificada. Las compactadoras deben estar en buen estado y ser
capaces de invertir el sentido de su marcha sin sacudidas. La dirección de la
compactación no debe cambiarse repentinamente, ni invertir la dirección de
avance, ya que con ello se produciría un desplazamiento de la mezcla.
El rodillado comenzara en los bordes y continuara paralelamente al eje del

camino haciendo que en cada pasada se produzca un traslape igual a la mitad
del ancho del rodillo con respecto a la pasada anterior y continuando así hasta
llegar al coronamiento. En curvas con peralte, el rodillado debería comenzar en
el borde más bajo y continuar hacia el borde más alto, traslapando las distintas
pasadas en forma paralela al eje del camino.
Los rodillos deberán desplazarse a una velocidad lenta y uniforme que no exceda
los 5 Km/h en compactadoras de llanta metálica u 8km/h en los compactadores
de neumáticos y con el rodillo o ruedas motrices próximas a la pavimentadora.
El rodillado será continuado hasta que todas las marcas del rodillo sean
eliminadas y se obtenga una densidad igual o mayor que la correspondiente al
porcentaje establecidos en las especificaciones, respecto de las muestras de
laboratorio moldeadas con las proporciones establecidas por la fórmula de la
mezcla en obra.
Los desplazamientos producidos debido al cambio de dirección del rodillo o por

otras causas serán corregidos, inmediatamente, mediante el uso de rastrillos y
la adición de mezcla fresca. Deberá tenerse cuidado en el rodillado de los bordes
de la mezcla asfáltica en forma tal que la línea y pendiente del borde sea
mantenido. Los rodillos vibratorios serán operados a la velocidad y frecuencia
recomendadas por el fabricante o aquellas que produzcan la compactación
óptima.
Para evitar la adherencia de la mezcla a los rodillos, las ruedas deberán ser
humedecidas con agua, o agua mezclada con una pequeña cantidad de
detergente u otro material aprobado no permitiéndose un exceso de líquido.
En las zonas no accesibles a los rodillos, la mezcla será compactada

cuidadosamente con compactadores de mano calentados, planchas
enrasadoras o compactadores mecánicos.
Cuando se pavimenta una sola franja esta debe compactarse de la siguiente

forma:
1. Juntas Transversales
2. Borde exterior
3. Compactado inicial empezando en el lado exterior y avanzando hacia el
más elevado.
4. Segundo compactado, el mismo procedimiento anterior.
5. Compactado final.
Cuando se emplean dos terminadoras o se está pavimentando contra una franja

terminada anteriormente el compactado de la junta longitudinal debe seguir al de
la junta transversal.
1. Juntas Transversales
Se deben compactar perfectamente para obtener en ellas una superficie de

rodadura suave. En la junta debe utilizarse un exceso de material, apisonándola
con la apisonadora, descansando sobre la superficie previamente terminada y
apoyando unos 15 cm de la rueda sobre la mezcla recién extendida.
Juntas longitudinales
Deben compactarse inmediatamente después de la extensión del material. La

primera franja extendida debe tener el perfil longitudinal y transversal necesarios
y tener su borde cortado verticalmente. El material colocado en la capa extendida
contra ella debe amontonarse a continuación contra la cara vertical de la franja
de manera extendida previamente de la manera siguiente.
Se empuja el material en exceso sobre la nueva franja en la parte adyacente de

la junta en una anchura de 8 a 15 cm.
Se hace avanzar la apisonadora sobre la franja previamente compactada, de

forma que unos 8 a 15 cm. De una rueda se apoyen sobre la nueva franja. Se
hacen una o varias pasadas hasta compactar perfectamente esta estrecha franja
adyacente a la junta hasta lograr una superficie uniforme de unión con la franja
antigua.
2. Bordes
Los bordes del pavimento deben compactarse inmediatamente después de la

junta longitudinal. Una vez que se han terminado las juntas longitudinales y los
bordes el compactado debe comenzar longitudinalmente en el borde, avanzando
gradualmente hacia el centro del pavimento, salvo en las curvas con peralte, en
las que el compactado debe comenzar en el lado inferior avanzando hacia el
superior, solapando cada dos pasadas sucesivas al menos en la mitad de la
anchura de los rodillos tipo tándem y cubriendo toda la superficie con las ruedas
traseras cando se emplean rodillos tipo triciclo.
3. Compactado inicial
El compactado inicial debe seguir inmediatamente al de las juntas longitudinales

y bordes. Las compactadoras deben trabajar lo más cerca posible de la
terminadora para obtener la densidad adecuada sin causar un desplazamiento
indebido.
4. Segundo compactado
Para el segundo compactado se consideran preferiblemente las compactadoras

de neumáticos, que deben seguir al compactado inicial tan de cerca como sea
posible y mientras la mezcla esta aun una temperatura que permita alcanzar la
máxima densidad. El compactado con neumáticos debe ser continuo desde el
compactado inicial hasta que toda la mezcla se haya colocado por completo.
5. Compactado Final
El apisonado final debe realizarse con apisonadoras tándem, de dos ruedas o

tres, mientras el material es aun suficientemente trabajable para permitir suprimir
las huellas de rodillos. Algunos ingenieros prefieren el empleo de compactadoras
de neumáticos para obtener el acabado superficial firme.
6. Corrección de las irregularidades superficiales
Si después de la compactación siguen existiendo irregularidades o defectos en

cualquier capa de la estructura, deben eliminarse sustituyéndolos con nuevo
material has obtener una superficie de textura uniforme con las secciones
longitudinal y transversal deseada.
2.6.3. Equipo necesario para la Construcción de un Pavimento Flexible
 Motoniveladora
Es una de las máquinas de mayor uso en la conservación y construcción de

caminos. Se emplea tanto para revolver los materiales como para extender y
conformar los mismos. De igual
manera se suele emplear para
afinar taludes, hacer zanjas,
conservar cunetas etc.
Las motoniveladoras tienen una
cuchilla que puede moverse por
rotación alrededor de un eje
vertical, por rotación alrededor del
eje longitudinal de la cuchilla y por
traslación siguiendo este eje.
 Aplanadora de rodillos metálicos lisos
Las aplanadoras de este tipo se dividen en dos clases: aplanadoras de tres

ruedas y aplanadoras tándem. Los dos tipos se fabrican en pesos variados. Las
aplanadoras o planchas de tres ruedas se fabrican con rodillos huecos que
pueden llenarse con agua para obtener el peso por unidad de ancho que se
desee.
Aplanadora de tres ruedas
Normalmente la plancha de tres ruedas es

usada para la compactación de
subrasantes, sub bases y bases de
pavimento debido a la mayor presión que
ejercen las ruedas traseras.
Las arenas bien graduadas, arenas
limpias, arenas uniformes y arenas con
grava con casi nada de arcilla no se
pueden compactar satisfactoriamente con
aplanadoras de tres ruedas, en estos
suelos es más aconsejable emplear
rodillos vibratorios.
Aplanadora Tándem
Las aplanadoras tándem deben su nombre a la

disposición de los rodillos en línea o en tándem.
Pueden tener dos o tres rodillos, y se fabrican en
diversos tamaños, anchos y diámetros de
rodillos con pesos que varia de 3 a 14 toneladas
métricas. Las aplanadoras tándem se emplean
generalmente para compactar mezclas
asfálticas.
 Aplanadoras de neumáticos
Este equipo de compactación emplea ruedas

provistas de neumáticos las cuales,
generalmente, se encuentran montadas en dos
ejes, uno adelante y otro atrás de la unidad. Los
neumáticos se colocan de tal manera que las del
eje posterior cubran las huellas dejadas por el
eje delantero.
Los rodillos neumáticos o aplanadoras de

neumáticos dependen, para su eficacia, del área
de la presión de con acto, del número de
pasadas, del tipo de suelo y espesor de la capa
que se está compactando. El área de contacto y
la presión de contacto están relacionadas entre
sí y con la carga total de la rueda.
La presión de contacto de las aplanadoras neumáticas apropiadas para la

compactación de diferentes tipos de suelos:
Clase de Suelo Presión de Contacto

(kg/cm2)
Arenas limpias y arenas con 1,4 a2,8

gravilla
Arenas sueltas 1,4 a 4,55
Suelos arcillosos y muy 4,55

gravillosos
 Rodillos Vibratorios
Entre los rodillos vibratorios se tienen varias clases de

ellos. Los hay con ruedas metálicas o llantas
neumáticas. El rodillo vibra con frecuencia
relativamente baja mediante la acción de un motor
independiente. Este tipo de equipo produce una
compactación muy buena en materiales arenosos.
 Distribuidor de Asfalto
Es el elemento clave en la
construcción de tratamientos
superficiales y mezcla “in
situ”. Consiste en un camión
o semirremolque sobre el
cual se monta un tanque
aislado provisto de un
sistema de calentamiento,
que calienta el tanque
haciendo pasar gases a
través de tuberías situadas
en su interior.
En el extremo final del tanque existe un sistema de barras de riego y boquillas a

través del cual se riega el asfalto sobre la superficie del camino. También existe
una conexión para una manguera para regar zonas del camino que no puedan
alcanzarse con la barra regadora.
La misión del distribuidor es aplicar asfalto sobre una superficie en cantidades
medidas exactamente y mantener uniforme la dosificación especificada en toda
la anchura y longitud de la aplicación de la totalidad de su carga
independientemente de los cambios de pendiente o dirección.
 Pavimentadora
Estas máquinas constan principalmente de

dos unidades, una de las cuales se llama
tractora y la otra extendedora.
La unidad tractora contiene los mandos que

regulan el paso de los materiales a la
maestra. Tiene una tolva en la que los
camiones vierten la mezcla y desde la que
transporta el material a la unidad
extendedora por medio de transportes de
cinta.
La unidad extendedora consta de brazos niveladores o brazos de maestra, una

placa maestra, un dispositivo compactador y dispositivo de regulación de
espesor. La conexión básica entre la unidad extendedora y la tractora son los
brazos de maestra
.
La regulación del espesor se consigue combinando la inclinación de la placa
maestra.
 Extendedores de aridos
Hay cuatro tipos de extendedores de áridos:

1. El tipo de disco giratorio que se une al camión áridos. Los áridos se vierten
sobre el disco extendedores a través de una abertura regulable y la
velocidad del disco puede regularse usualmente para obtener la anchura
de extensión deseada.
2. Cajas con abertura regulable que se unen a la compuerta volquete de las
que están colgadas.
3. Caja extendedora montada en sus propias ruedas, unida al camión
volquete que la empuja.
4. Extendedor de áridos autopropulsado
3. Posibles fallas que presenta el pavimento flexible
 Falla por insuficiencia estructural

 Falla por defectos constructivos
 Falla por fatiga
 Agrietamientos
 Falla por cortante
 Agrietamiento longitudinal
4. Cuidado de los pavimentos flexibles
 Régimen de agua caída

 Efectos producidos por la temperatura
 Agua y temperatura
 Efectos del agua en el rodado
 Efectos del clima en la construcción de un pavimento flexible
3. MÉTODO DE MARSHALL
El concepto del método Marshall en el diseño de mezclas para pavimentación

fue formulado por Bruce Marshall, ingeniero de asfaltos del Departamento de
Autopistas del estado de Mississippi. El Cuerpo de Ingenieros de Estados
Unidos, a través de una extensiva investigación y estudios de correlación, mejoró
y adicionó ciertos aspectos al procedimiento de prueba Marshall, a la vez que
desarrolló un criterio de diseño de mezclas.
El propósito del método Marshall es determinar el contenido óptimo de asfalto

para una combinación específica de agregados. El método también provee
información sobre propiedades de la mezcla asfáltica en caliente, y establece
densidades y contenidos óptimos de vacío que deben ser cumplidos durante la
construcción del pavimento.
El método Marshall, sólo se aplica a mezclas asfálticas (en caliente) de

pavimentación que usan cemento asfáltico clasificado con viscosidad o
penetración y que contienen agregados con tamaños máximos de 25 mm (1”) o
menor. El método puede ser usado para el diseño en laboratorio, como para el
control de campo de mezclas asfálticas (en caliente) de pavimentación.
El método Marshall modificado se desarrolló para tamaños máximos arriba de

38 mm (1.5”), y está pensado para diseño en laboratorio y control en campo de
mezclas asfálticas en caliente, con graduación densa. Debido a que la prueba
de estabilidad es de naturaleza empírica, la importancia de los resultados en
términos de estimar el comportamiento en campo se pierde cuando se realizan
modificaciones a los procedimientos estándar.
El método Marshall utiliza especímenes de prueba estándar de 64 mm (2 ½”) de
alto y 102 mm (4”) de diámetro; se preparan mediante un procedimiento para
calentar, combinar y compactar mezclas de asfalto- agregado (ASTM D1559).
Los dos aspectos principales del método Marshall son la densidad-análisis de
vacíos, y la prueba de estabilidad y flujo de los especímenes compactados; cabe
mencionar que este proceso de diseño no tiene especificado pruebas para
agregados minerales ni para cementos asfálticos.
3.1. Pruebas a las mezclas asfálticas compactadas
En el método Marshall se elaboran tres tipos de pruebas para conocer tanto sus
características volumétricas como mecánicas.
1. Determinación de la gravedad específica
La prueba de gravedad específica puede desarrollarse tan pronto como el

espécimen se haya enfriado en un cuarto de temperatura. Esta prueba se hace
de acuerdo con la Norma ASTM D1188, gravedad específica de mezclas
asfálticas compactadas utilizando parafina; o la ASTM D2726, gravedad
específica de mezclas asfálticas compactadas mediante superficies saturadas
de especímenes secos.
Para determinar cuál norma se debe utilizar, se realizan pruebas de absorción a

la mezcla asfáltica compactada; si la absorción es mayor al 2%, se recurre a la
norma ASTM D1188; en caso contrario, se emplea la norma ASTM D2726.
2. Prueba de estabilidad y flujo
Después de que la gravedad específica se ha determinado, se procede a la

prueba de estabilidad y flujo, que consiste en sumergir el espécimen en un baño
María a 60 ºC ± 1 ºC (140 ºF ± 1.8 ºF) de 30 a 40 minutos antes de la prueba.
Con el equipo de prueba listo se remueve el espécimen colocado en baño María
y cuidadosamente se seca la superficie. Ubicando y centrando el espécimen en
la
mordaza inferior, se coloca la mordaza superior y se centra completamente en
el aparato de carga.
Posteriormente, se aplica la carga de prueba al espécimen a una deformación
constante de 51 mm (5”) por minuto, hasta la falla. El punto de falla se define por
la lectura de carga máxima obtenida. El número total de Newtons (lb) requeridos
para que se produzca la falla del espécimen deberá registrarse como el valor de
estabilidad Marshall.
Mientras la prueba de estabilidad está en proceso, si no se utiliza un equipo de
registro automático, se deberá mantener el medidor de flujo sobre la barra guía
y cuando la carga empiece a disminuir se deberá tomar la lectura, y registrarla
como el valor de flujo final. La diferencia entre el valor de flujo final e inicial,
expresado en unidades de 0.25 mm (1/100”), será el valor del flujo Marshall.
3. Análisis de densidad y vacíos
Después de completar las pruebas de estabilidad y flujo, se lleva a cabo el

análisis de densidad y vacíos para cada serie de especímenes de prueba.
Se debe determinar la gravedad específica teórica máxima (ASTM D2041) para
al menos dos contenidos de asfalto, preferentemente los que estén cerca del
contenido óptimo de asfalto. Un valor promedio de la gravedad específica
efectiva del total del agregado, se calcula de estos valores.
Utilizando la gravedad específica y la gravedad específica efectiva del total del

agregado, así como el promedio de las gravedades específicas de las mezclas
compactadas, la gravedad específica del asfalto y la gravedad específica teórica
máxima de la mezcla asfáltica, se calcula el porcentaje de asfalto absorbido en
peso del agregado seco, porcentaje de vacíos (Va), porcentaje de vacíos
llenados con asfalto (VFA), y el porcentaje de vacíos en el agregado mineral
(VMA).
3.2. Preparación para efectuar los procedimientos del método de marshall
3.2.1. selección de las muestras de material

La primera preparación para los ensayos consta de reunir muestras del asfalto y
del agregado que va a ser usados en la mezcla de pavimentación. Es importante
que las muestras de asfalto tengan características idénticas a las el asfalto que
va a ser usado en la mezcla final. Lo mismo debe ocurrir con las muestras de
agregado. La razón es simple: los datos extraídos de los procedimientos de
diseño de mezclas determinar la fórmula o “receta” para la mezcla de
pavimentación. La receta será exacta solamente si los ingredientes ensayados
en el laboratorio tienen características idénticas a los ingredientes usados en el
producto final.
Una amplia variedad de problemas graves, que van desde una mala
trabajabilidad de la mezcla hasta una falla prematura del pavimento, son el
resultado histórico de variaciones ocurridas entre los materiales ensayados en el
laboratorio y los materiales usados en la realidad.
3.2.2. preparación del agregado

La relación viscosidad-temperatura del cemento asfáltico que va a ser usado
debe ser ya conocida para establecer las temperaturas de mezclado y
compactación en el laboratorio. En consecuencia, los procedimientos
preliminares se enfocan hacia el agregado, con el propósito de identificar
exactamente sus características.
Estos procedimientos incluyen secar el agregado, determinar su peso

específico, y efectuar un análisis granulométrico por lavado.
• Secando el Agregado
El Método Marshall requiere que los agregados ensayados estén libres de

humedad, tan práctico como sea posible. Esto evita que la humedad afecte los
resultados de los ensayos. Una muestra de cada agregado a ser ensayado se
coloca en una bandeja, por separado, y se calienta en un horno a una
temperatura de 110º C (230ºF). Después de cierto tiempo, la muestra caliente se
pesa y, se registra su valor. La muestra se calienta completamente una segunda
vez, y se vuele a pesar y a registrar su valor. Este procedimiento se repite hasta
que el peso de la muestra permanezca constante después de dos
calentamientos consecutivos, lo cual indica que la mayor cantidad posible de
humedad se ha evaporado de la muestra.
• Análisis granulométrico por vía húmeda
El análisis granulométrico por vía húmeda es un procedimiento para identificar

las proporciones de partículas de tamaño diferente en las muestras del
agregado. Esta información es importante porque las especificaciones de la
mezcla deben estipular las proporciones necesarias de partículas de agregado
de tamaño diferente, para producir una mezcla en caliente final con las
características deseadas.
El análisis granulométrico por vía húmeda consta de los siguientes pasos:
1. Cada muestra de agregado es secada y pesada.
2. Luego de cada muestra es lavada a través de un tamiz de 0.075 mm (Nº 200),
para remover cualquier polvo mineral que este cubriendo el agregado.
3. Las muestras lavadas son secadas siguiente el procedimiento de calentado y
pesado descrito anteriormente.
4. El peso seco de cada muestra es registrado. La cantidad de polvo mineral
puede ser determinada si se comparan los pesos registrados de las muestras
antes y después del lavado. 5. Para obtener pasos detallados del procedimiento
referirse a la norma AASHTO T 11.
• Determinación del Peso Específico
El peso específico de una sustancia es la proporción peso - volumen de una

unidad de esa sustancia comparada con la proporción peso - volumen de una
unidad igual de agua. El peso específico de una muestra de agregado es
determinado al comparar el peso de un volumen dado de agregado con el peso
de un volumen igual de agua, a la misma temperatura. El peso específico del
agregado se expresa en múltiplos del peso específico del agua (la cual siempre
tiene un valor de 1). Por ejemplo, una muestra de agregado que pese dos y
media veces mas que un volumen igual de agua tiene un peso específico de 2.5.
El cálculo del peso específico de la muestra seca del agregado establece un
punto de referencia para medir los pesos específicos necesarios en la
determinación de las proporciones de agregado, asfalto, y vacíos que van a
usarse en los métodos de diseño.
3.2.3. Preparación de las muestras (probetas) de ensayo
Las probetas de ensayo de las posibles mezclas de pavimentación son

preparadas haciendo que cada una contenga una ligera cantidad diferente de
asfalto. El margen de contenidos de asfalto usado en las briquetas de ensayo
esta determinado con base en experiencia previa con los agregados de la
mezcla. Este margen le da al laboratorio un punto de partida para determinar el
contenido exacto de asfalto en la mezcla final. La proporción de agregado en las
mezclas esta formulada por los resultados del análisis granulométrico.
Las muestras son preparadas de la siguiente manera:

1. El asfalto y el agregado se calientan completamente hasta que todas las
partículas del agregado estén revestidas. Esto simula los procesos de
calentamiento y mezclado que ocurren en la planta.
2. Las mezclas asfálticas calientes se colocan en los moldes pre-calentados

Marshall como preparación para la compactación, en donde se usa el martillo
Marshall de compactación, el cual también es calentado para que no enfríe la
superficie de la mezcla al golpearla.
3. Las briquetas son compactadas mediante golpes del martillo Marshall de

compactación. El número de golpes del martillo (35, 50 o 75) depende de la
cantidad de tránsito para la cual esta siendo diseñada. Ambas caras de cada
briqueta reciben el mismo número de golpes. Así, una probeta Marshall de 35
golpes recibe, realmente un total de 70 golpes. Una probeta de 50 golpes recibe
100 impactos. Después de completar la compactación las probetas son enfriadas
y extraídas de los moldes.
3.2.4. Procedimiento de ensayo Marshall
Existen tres procedimientos de ensayo en el método del ensayo Marshall.

Estos son: determinación del peso específico total, medición de la estabilidad
Marshall, y análisis de la densidad y el contenido de vacíos de las probetas.
 DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO-TOTAL
El peso específico total de cada probeta se determina tan pronto como las
probetas recién compactadas se hayan enfriado a la temperatura ambiente. Esta
medición de peso específico es esencial para un análisis preciso de densidad-
vacíos. El peso específico total se determina usando el procedimiento descrito
en la norma AASHTO T 166.
 ENSAYO DE ESTABILIDAD Y FLUENCIA
El ensayo de estabilidad esta dirigido a medir la resistencia a la deformación de

la mezcla. La fluencia mide la deformación, bajo carga que ocurre en la mezcla.
El procedimiento de los ensayos es el siguiente:
1. Las probetas son calentadas en el baño de agua a 60º C (140º F). Esta
temperatura representa, normalmente, la temperatura más caliente que un
pavimento en servicio va a experimentar.
2. La probeta es removida del baño, secada, y colocada rápidamente en el
aparato Marshall. El aparato consiste de un dispositivo que aplica a una
carga sobre la probeta y de unos medidores de carga y deformación
(fluencia).
3. La carga del ensayo es aplicada a la probeta a una velocidad constante de
51 mm (2 pulgadas) por minuto hasta que la muestra falle. La falla esta
definida como la carga máxima que la briqueta puede resistir.
4. La carga de falla se registra como el valor de estabilidad Marshall y la lectura
del medidor de fluencia se registra como la fluencia.
 VALOR DE ESTABILIDAD MARSHALL
El valor de estabilidad Marshall es una medida de la carga bajo la cual una

probeta cede o falla totalmente. Durante un ensayo, cuando la carga es aplicada
lentamente, los cabezales superior e inferior del aparato se acercan, y la carga

sobre la briqueta aumenta al igual que la lectura en el indicador del cuadrante.
Luego se suspende la carga una vez se obtiene la carga máxima. La carga
máxima indicada por el medidor es el valor de Estabilidad Marshall.
Debido a que la estabilidad Marshall indica la resistencia de una mezcla a la
deformación existe una tendencia a pensar que si un valor de estabilidad es
bueno, entonces un valor más alto será mucho mejor.
Para muchos materiales de ingeniería, la resistencia del material es,
frecuentemente, una medida de su calidad; sin embargo, este no es
necesariamente el caso de las mezclas asfálticas en caliente. Las estabilidades
extremadamente altas se obtienen a costa de durabilidad.
 VALOR DE FLUENCIA MARSHALL
La fluencia Marshall, medida en centésimas de pulgada representa la

deformación de la briqueta. La deformación esta indicada por la disminución en
el diámetro vertical de la briqueta.
Las mezclas que tienen valores bajos de fluencia y valores muy altos de
estabilidad Marshall son consideradas demasiado frágiles y rígidas para un
pavimento en servicio. Aquellas que tienen valores altos de fluencia son
consideradas demasiado plásticas y tiene tendencia a deformarse bajo las
cargas del tránsito.
 ANALISIS DE DENSIDAD Y VACIOS
Una vez que se completan los ensayos de estabilidad y fluencia, se procede a

efectuar un análisis de densidad y vacíos para cada serie de Probetas de prueba.
El propósito del análisis es el de determinar el porcentaje de vacíos en la mezcla
compactada.
 ANALISIS DE VACIOS
Los vacíos son las pequeñas bolsas de aire que se encuentran entre las
partículas de agregado revestidas de asfalto. El porcentaje de vacíos se calcula
a partir del peso específico total de cada probeta compactada y del peso
específico teórico de la mezcla de pavimentación (sin vacíos). Este último puede
ser calculado a partir de los pesos específicos del asfalto y el agregado de la
mezcla, con un margen apropiado para tener en cuenta la cantidad de asfalto
absorbido por el agregado, o directamente mediante un ensayo normalizado
(AASHTO T 2091 ) efectuado sobre la muestra de mezcla sin compactar. El peso
específico total de las probetas compactadas se determina pesando las probetas
en aire y en agua.
• Análisis de Peso Unitario

El peso unitario promedio para cada muestra se determina multiplicando el peso
específico total de la mezcla por 1000 Kg/m3 (62.4 lb/ft3).
• Análisis de VMA
Los vacíos en el agregado mineral, VMA, está definidos por el espacio
intergranular de vacíos que se encuentra entre las partículas de agregado de la
mezcla de pavimentación compactada, incluyendo los vacíos de aire y el

contenido efectivo de asfalto, y se expresan como un porcentaje del volumen
total de la mezcla. El VMA es calculado con base en el peso específico total del
agregado y se expresa como un porcentaje del volumen total de la mezcla
compactada. Por lo tanto, el VMA puede ser calculado al restar el volumen de
agregado (determinado mediante el peso específico total del agregado) del
volumen total de la mezcla compactada.
• Análisis de VFA
Los vacíos llenos de asfalto, VFA, son el porcentaje de vacíos intergranulares

entre las partículas de agregado (VMA) que se encuentran llenos de asfalto. El
VMA abarca asfalto y aire, y por lo tanto, el VFA se calcula al restar los vacíos
de aire de VMA, y luego dividiendo por el VMA, y expresando el valor final como
un porcentaje.
4. Conclusiones:
 El diseño de pavimento flexible permite el empleo de concreto asfáltico o

emulsiones asfálticas en la totalidad o en parte de la estructura del
pavimento, e incluye varias combinaciones de capa de rodadura y bases
de concreto asfáltico; de capa de rodadura y bases con emulsiones
asfálticas, así como capas de rodadura asfáltica con base y subbase
granulares.
 Las mezclas asfálticas han sido típicamente diseñadas con procedimientos

empíricos de laboratorio, lo que significa que se requiere la experiencia en
campo para determinar si el análisis de laboratorio tiene correlación con el
desempeño del pavimento.
 El método Marshall, sólo se aplica a mezclas asfálticas (en caliente) de

pavimentación que usan cemento asfáltico clasificado con viscosidad o
penetración y que contienen agregados con tamaños máximos de 25.0 mm
o menos.
5. Bibliografía:
 https://es.scribd.com/doc/233881453/Definicion-y-Caracteristicas-de-Los-
Pavimentos-Flexibles
 file:///C:/Users/HP/Downloads/informefinaldepavimentossegundaunidad-
160725192349.pdf
 http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/sanchez_r_se/capitul
o2.pdf
 https://es.slideshare.net/AngeloAlvarezSifuentes/diseo-de-pavimentos-
flexibles-mtodos-del-instituto-de-asfalto-parmetros-de-diseo
 http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/caceres_m_ca/capitu
lo1.pdf
 http://www.imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt271.pdf
 http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_130_181_83_11
81.pdf

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Diseño y Rehabilitación de Pavimentos

DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLES Y

2.6.2. Transporte , extensión y compactación de las mezclas asfálticas

Un pavimento es una estructura de una o más capas comprendidas entre la

Los pavimentos flexibles, es un método que se basa principalmente en la

DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

Un pavimento está constituido por un

1.1. Características que deben reunir un Pavimento :

Un pavimento para cumplir adecuadamente sus funciones debe reunir los

 Ser resistente a la acción de las cargas impuestas por el tránsito.

Se denomina pavimentos flexibles a aquellos cuya estructura total se deflecta o

2.1. Características de los pavimentos flexibles:

Entre las características principales que debe cumplir un pavimento flexible se

2.2. Funciones de las capas de un pavimento flexible.

2.2.1. La sub base granular.

2.2.2. La base granular

 Resistencia: La función fundamental de la base granular de un

transmita a la sub base ya la sub rasante los esfuerzos producidos por

2.3. Factores a Considerar en el Diseño de Pavimentos

2.3.2. La sub rasante

actividades de construcción tales como el movimiento de tierras y la

2.3.4. Los Materiales Disponibles.

2.4. Estudio del Tránsito para Diseño de Pavimentos.

Probablemente, la variable más importante en el diseño de una vía es

probable de aplicaciones de una carga patrón equivalente que utilizará

 Categoría de Vehículos Según el Ministerio de Transporte de

2.5. Distancia de visibilidad de paso o adelantamiento.

Es la mínima distancia que debe estar disponible, a fin de facultar al conductor

La distancia de visibilidad de adelantamiento debe considerarse únicamente

2.5.1. Estudio de los Suelos Para Pavimentos de Diseño.

En la Ingeniería de pavimentos se considera como roca a un agregado natural

2.5.2. Métodos de Diseño de Pavimentos Flexibles.

El dimensionamiento de la estructura de un pavimento es un tema que

a) Métodos totalmente empíricos, en los que generalmente se

b) Métodos semi empíricos, basados en ensayos arbitrarios de

c) Métodos racionales, basados en consideraciones teóricas sobre

2.5.3. Diseño de Pavimentos en Vías con Bajos Volúmenes de Tránsito.

La ley ha fijado al Instituto Nacional de Vías la responsabilidad de apoyar a los

2.5.3.2. Estudio de la Sub rasante.

Completada la exploración y clasificados los suelos por un sistema convencional

2.5.3.3. Diseño de Pavimentos en Vías con Medios y Altos Volúmenes de

Los procedimientos para el diseño estructural de pavimentos asfálticos por este

Los diseños y metodología están basados en una combinación de métodos

La estructura del pavimento tiene el propósito de proteger la sub rasante por

2.6. Proceso constructivo de pavimentos flexibles

2.6.1. Construcción de capa de base y sub base

La construcción de una base o sub-base granular sobre una fundación ya

Los agregados para capas de base y capas de superficie no estabilizadas,

2.6.1.2. Agregado grueso (R # No 8)

1. Estará conformado para base por partículas duras, sanas y desprovistas

5. El tamaño de las piedras que contenga el material de sub base no debe

Si el espesor de la capa de base o su-base compactada excede los 15 cm, la

El máximo espesor compactado de cada capa no excederá los 15 cm. El espesor

La capa de base o sub-base, incluyendo los aditivos requeridos si así ocurriera,

 Método con planta estacionaria: El agregado deberá ser

 Método con planta ambulo-operante: El agregado deberá ser

y uniformemente mezclado por una planta ambulo-operante,

 Método de mezcla en camino: Luego de su colocación en el