Diplomado Técnico de Supervisión y Control de Calidad de Obras Viales

Alumno: Cristian Martin Torres García

Trabajo: Resumen de Módulo 2

Ponente: Jorge Alarcón

Mexicali B.C, a Lunes 20 de Enero de 2020

El pavimento flexible es aquel que está compuesto por una capa o carpeta
asfáltica es decir el pavimento flexible utiliza una mezcla de agregado
grueso o fino (piedra machacada, grava y arena) con material bituminoso
obtenido del asfalto o petróleo, y de los productos de la hulla. Esta mezcla
es compacta, pero lo bastante plástica para absorber grandes golpes y
soportar un elevado volumen de tránsito pesado.
La construcción de pavimentos flexibles se realiza a base de varias capas
de material. Cada una de las capas recibe cargas por encima de la capa.
Cuando las supera la carga que puede sustentar traslada la carga restante
a la capa inferior. De ese modo lo que se pretende es poder soportar la
carga total en el conjunto de capas.
Antes el peor enemigo de los pavimentos era el agua y sus efectos más
directos la causa de los más evidentes destrozos, hoy son otros los
elementos nocivos más activos. En los pavimentos actuales, la acción de
las cargas repetidas es la más notable causa de deterioro; como se dijo
estas cargas han aumentado mucho, tanto en magnitud como en número de
repeticiones, lo que induce la posibilidad de fallas por fatiga y por el efecto
de la deformación acumulativa.
La falla por fatiga es la que ocurre por la acción reiterada de un esfuerzo
que, aplicado una sola vez, no provocaría ningún problema. Pero cada
repetición de carga causada por el transito va aumentando de manera
exponencial ya que las primeras cargas provocan un daño poco significativo
pero cada que va aumentando la repetición de cargas también aumenta la
intensidad de cada una.
También influye poderosamente la flexibilidad o rigidez de la capa del
pavimento que soporta la repetición. La intensidad del efecto es medida por
la magnitud de la carga que se aplica a través de las llantas de un vehículo
y la reiteración es medida por las repeticiones de esa carga sobre una
misma zona de dicho pavimento.
Al igual que en la casi totalidad de las aplicaciones de la Mecánica de
Suelos, los materiales de esa naturaleza que se utilizan en la construcción
de pavimentos, son de dos tipos claramente diferenciados. Los que se
denominan materiales gruesos (arenas, gravas, fragmentos de roca, etc.)
constituyen un primer grupo, siendo el segundo el formado por los suelos
finos, cuyo arquetipo son los materiales arcillosos.
En los suelos gruesos tales como las arenas y las gravas, la deformación
del conjunto por efecto de cargas externas sólo puede tener lugar o por
acomodo brusco de partículas menores en los huecos que entre sí dejen las
mayores, o por ruptura y molienda de las partículas.
El suelo grueso está constituido por partículas mineralógicamente sanas, su
resistencia al esfuerzo cortante, que está basada en mecanismos de fricción
interna entre los granos o en la resistencia que oponen esos mismos granos
a deslizarse o moverse unos con respecto a otros, es grande relativamente
hablando y depende de la fricción interna entre los granos y de su propia
dureza, que los ponga a cubierto de rupturas.
Evidentemente, cualquier aumento en la compacidad del conjunto trae
consigo un aumento en su propia resistencia intrínseca y al reacomodo.
Caso de llegarse a producir algún deslizamiento o reacomodo entre
partículas, debido a altos esfuerzos, la deformación correspondiente es
siempre de magnitud relativamente pequeña.
Se sabe también que el panorama es harto diferente en el caso de los
suelos finos arcillosos. Si los suelos finos están saturados de agua, al ser
objeto de presión son proclives al fenómeno de consolidación que induce al
agua oprimida a salir del conjunto, produciéndose una reducción de
volumen general que comprime la estructura del suelo en forma
frecuentemente muy importante, dando lugar a deformaciones del conjunto
que pueden llegar a ser muy grandes. En los suelos finos parcialmente
saturados, la presión externa produce deformaciones que disminuyen los
huecos, comunican presión al agua interior y, a fin de cuentas, movilizan
también esa agua hacia el exterior, con el resultado de dar lugar a
deformaciones volumétricas grandes.
El grado de desempeño (PG por sus siglas en inglés, Performance Grade
es el rango de temperaturas, máxima a mínima, entre las que un cemento
asfáltico convencional o modificado se desempeña satisfactoriamente. El
grado de desempeño permite seleccionar el cemento asfáltico más
adecuado para una determinada obra, en función del clima dominante, de la
intensidad del tránsito esperada y de la velocidad de operación a que estará
sujeta la carretera durante su vida útil.
La determinación del grado PG se puede llevar a cabo utilizando los datos
climatológicos del ERICIII o mediante la página web de CLICOM y los datos
viales de la DGST.
-Propiedades de mezclas asfálticas
Estabilidad
Durabilidad
Resistencia a la fractura
Permeabilidad
Trabajabilidad

-Propiedades volumétricas de las mezclas asfálticas

Densidad
Vacíos en mezcla compactada
Vacíos en el agregado mineral
Contenido de asfalto (Contenido efectivo=Total-Abosorbido)

-Clasificacion de mezclas asfálticas

En frio
En caliente
Tibias
Semicalientes

-Por lo menos se deben de diseñar contra:

Pulimiento
Baches
Deformaciones plásticas
Agrietamiento por fatiga
-Clasificación de materiales pétreos
Mat. Pétreos para mezclas asfálticas de granulometría densa
Mat. Pétreos para mezclas asfálticas de granulometría abierta
Mat. Pétreos para mezclas asfálticas de granulometría discontinua, tipo
SMA
Mat. Pétreos para mortero asfaltico
Mat. Pétreos para carpetas por el sistema de riego
Mat. Pétreos para guarniciones

Resistencia al deslizamiento (Prueba del péndulo británico)

Macro textura Micro textura
Lisa Pulida
Lisa Aspera
Rugosa Pulida
Rugosa Aspera

Pruebas de calidad de materiales para terraplén, subyacente y subrasante

 Granulometría
 Límites de consistencia
 Compactación AASHTO estándar
 CBR
 Limite liquido
 Expansión

Requisitos de calidad del método Marshall para mezclas densas

 Compactación
 Estabilidad
 Flujo
 Vacíos
Consideraciones: Granulometría, contenido asfaltico, tamaño máximo de
mat. Pétreos
Mezclas con más finos (mas asfalto): Tienen mayor resistencia al medio
ambiente, pero menor resistencia a las cargas (ejes equivalentes).
Mezclas con más grava (menos asfalto): Menor resistencia al medio
ambiente, mayor resistencia a las cargas.

Mezcla abierta: Mas drenaje de H2O, menos resistencia al trafico

CASAA: Medio drenaje de H2O, media resistencia al tráfico
SMA: Poco drenaje de H2O, mucha resistencia al tráfico y buena macro
textura.

Pruebas para simular el asfalto a la hora de llegada:

Horno de película delgada (TFO)
Horno rotatorio de película delgada (RTFO)
Vasija de envejecimiento a presión (PAV)
Módulo reológico de corte dinámico (DSR) para obtener la clasificación de
PG
No es adecuado que el asfalto sea muy susceptible a cambios de
temperatura.

Espectro de carga: Distribución de las cargas de cada eje de cada tipo de

vehículo.
Presión de inflado
Perfilografo longitudinal de california para obtener índice de perfil
Perfilometro laser o medidor mayor para obtener IRI
Índice de perfil según la norma:
IP: 26.1-31 cm/km -------->Mayor sensación, menor estimulo
IP: Mayor de 46 ----------->Corregir (Fresar, colocar capa de rodadura)
Con el tiempo aumenta el IRI aumentan los esfuerzos hacia el pavimento y
por lo tanto también el gasto de mantenimiento.

Asfaltos modificados con Polímero

Hay 4 tipos:
1. Polímero tipo I
2. Polímero tipo II (Elastómero): Mejora su comportamiento a bajas
temperaturas.
3. Polímero tipo III (Plastómero): Mejora su comportamiento a altas
temperaturas.
4. Hule de neumático: Se modifica y aplica rápidamente en planta (en el
camino o en obra sin periodo de almacenamiento).
Conclusión:
Lo primordial del diseño de pavimentos, es contar con una estructura
sostenible y económica que permita la circulación de los vehículos de una
manera cómoda y segura, durante un periodo fijado por las características
del sitio, tomando en cuenta todas y cada una de las variables que se
consideran en el diseño de mezclas asfálticas como temperaturas máximas
y mínimas, precipitación, TDPA, Tipos de vehículos que transitan por la
zona, etc. Sin olvidar que hay diferentes tipos de mezclas según la finalidad
u objetivo para el que se desee. Mientras más información se tenga y ésta
sea lo más precisa posible, el diseño será más seguro evitando deterioros
tempranos en la estructura del pavimento como agrietamientos por fatiga,
deformaciones plásticas, baches, etc. Siendo cuidadosos en cada momento
ya que algún cambio brusco de temperatura en el asfalto o demoras en el
tiempo de tendido, compactación o aún más notorio en los porcentajes de
compactación o cualquier dato establecido por la norma, en pocas palabras
llevar una buena supervisión y un buen control de calidad.
Es fundamental la elección del tipo de asfalto a utilizar según los datos
mencionados anteriormente ya sea por PG o AC y su clasificación. Sin
olvidar que hay que tomar mucho en cuenta las propiedades de los
materiales con los que se realizara nuestra mezcla, aceptando y
rechazando los materiales de los bancos que no proporcionen las
características mínimas en cada una de las pruebas mencionadas
anteriormente como desgaste de los Ángeles, azul de metileno, entre otras.
También debemos de ser conscientes de que se le debe proporcionar un
mantenimiento adecuado al pavimento según se requiera ya que, si existe
un mal mantenimiento o no se realiza, el deterioro será mayor y habrá
mayores pérdidas económicas según el grado de deterioro hasta llegar a la
reconstrucción del tramo.