22 Jun
Conceptos Fundamentales del Pavimento
Raíz de la palabra pavimento
Proviene de la raíz grecolatina Pavimentum (superficie artificial, transitable y soleada).
Función basada en el desempeño
El pavimento es una estructura constituida por una o varias capas, la cual es capaz de soportar todas las cargas transmitidas por el tránsito vehicular sin llegar a la falla, transmitiéndolas cada vez en áreas mayores hasta que puedan ser soportadas por las terracerías.
Clasificación de los pavimentos según los materiales que los constituyen
Tipo flexible (asfáltico), tipo rígido (concreto hidráulico).
Estructura de los Pavimentos
Estructura del pavimento tipo flexible
- Carpeta: mezcla asfáltica (combinación de un material asfáltico y un material pétreo).
- Base: base hidráulica de grava (limpia, angulosa, bien graduada (Gw)).
- Sub-base: constituida con grava o arena con cierto porcentaje de material fino (suelos arcillosos) (grava en greña).
Función secundaria de las capas del pavimento flexible
- Carpeta: proporcionar una superficie de rodamiento cómoda, segura y económica. Cómoda en lo que respecta a la coloración; y segura en lo que respecta a la rugosidad de dicha superficie.
- Base: romper el fenómeno de capilaridad, captar y drenar el agua, para que esta no llegue a la carpeta, desalojándola por medio de la pendiente transversal (bombeo). De ahí el nombre de base hidráulica.
- Sub-base: comenzar a frenar el fenómeno de capilaridad y drenar el volumen de agua, ser capaz de absorber las deformaciones que se puedan presentar en el material de las terracerías.
Estructura del pavimento rígido
- Losa de concreto hidráulico: la cual toma la función de la carpeta y la base, siendo la que recibe y distribuye las cargas aplicadas por el tránsito.
- Sub-base: de ella depende absorber las deformaciones, evitando que pasen a la losa de concreto y esta pueda fallar.
Cargas y Ejes Vehiculares
El Vehículo
Eje equivalente: eje sencillo que se toma como prototipo con un peso de 8.2 ton o 16,000 lb, por medio del cual se determina la equivalencia de este respecto a un eje real.
Coeficiente de equivalencia (fórmula)
K = WR/WE (Peso del eje real / peso del eje equivalente = 1)
Fórmula para eje sencillo con ruedas dobles
Ks = (Ls/8.2)⁴, donde Ks = coeficiente de equivalencia para ejes sencillos y Ls = peso del eje sencillo.
Para sistema de 2 ejes tándem
Es necesario conocer KT = coeficiente de equivalencia de ejes tándem, y su fórmula es: KT = (LT/15)⁴
Condiciones Ambientales que Afectan el Pavimento
Clima
Conjunto de fenómenos meteorológicos tales como altas temperaturas, lluvia, bajas temperaturas.
Falla por altas temperaturas
Falla tipo arriñonamiento
Causada por el reblandecimiento del pavimento, provocando ondulaciones o hundimientos debido a la aplicación de esfuerzos que transmiten los vehículos cuando este se licúa debido a las altas temperaturas.
El pavimento llora
Cuando el pavimento, debido a las altas temperaturas, tiende a volverse líquido.
Falla tipo piel de cocodrilo
El pavimento se agrieta principalmente en el centro debido a la circulación de vehículos, causando mayores grietas en el centro y menores grietas en las orillas.
Falla por bajas temperaturas
Cuando el agua que es absorbida por el pavimento se congela, su volumen aumenta haciendo que el pavimento pierda su capacidad de carga y falle con el tránsito. Cuando esta se descongela, pierde su grado de compactación.
Materiales Utilizados en Pavimentos Flexibles (Asfálticos)
Origen de los materiales asfálticos
Teoría hullera
Le atribuye el origen del asfalto a una descomposición de tipo vegetal.
Teoría volcánica
Le atribuye el origen de los asfaltos a la unión de iones de hidrógeno y carbono sometidos a altas temperaturas y presiones.
Teoría orgánica
Le atribuye el origen de los asfaltos a la descomposición de organismos de origen animal, principalmente a la familia de los insectos. (Esta teoría se considera la más aceptada)
Obtención de los materiales asfálticos
- De forma natural: en yacimientos y depósitos constituidos por rocas sedimentarias, fue llamado asfalto nativo.
- De manera artificial: por medio de la destilación del petróleo crudo.
Materiales Utilizados en Pavimentos Flexibles (Asfálticos)
Origen de los materiales asfálticos
Teoría hullera
Le atribuye el origen del asfalto a una descomposición de tipo vegetal.
Teoría volcánica
Le atribuye el origen de los asfaltos a la unión de iones de hidrógeno y carbono sometidos a altas temperaturas y presiones.
Teoría orgánica
Le atribuye el origen de los asfaltos a la descomposición de organismos de origen animal, principalmente a la familia de los insectos. (Esta teoría se considera la más aceptada)
Obtención de los materiales asfálticos
- De forma natural: en yacimientos y depósitos constituidos por rocas sedimentarias, fue llamado asfalto nativo.
- De manera artificial: por medio de la destilación del petróleo crudo.
Productos obtenidos de la destilación del petróleo
- Destilado ligero: gasolina, aceites volátiles.
- Destilado medio: kerosina, algunos aceites semivolátiles.
- Destilado pesado: diésel, algunos aceites.
- Aceites y lubricantes.
- Productos residuales: no queda totalmente sólido en la parte residual, pero sí líquido; se obtiene el xilol, petróleo diáfano. Al absorber todo el líquido se obtiene el asfalto.
Cemento asfáltico
Es un producto obtenido a través de la destilación del petróleo crudo, cuya consistencia va de semisólido a sólido.
Clasificación de los cementos asfálticos
Numérica del 3-10
A medida que aumenta su numeración, aumenta su dureza.
Alfanumérica
Asphalt Cement (AC). Ejemplos: AC-15, AC-20, AC-25, AC-30.
Uso según temperatura
Entre mayor sea la temperatura de la zona, se requiere de una numeración alta para tener mayor dureza en el pavimento.
Ejemplo en Villahermosa
En la zona de Villahermosa se utiliza cemento asfáltico:
- Numérica: cemento asfáltico #8
- Alfanumérica: cemento AC-20
Temperatura óptima
177º C
Asfaltos rebajados
Combinación de un cemento asfáltico con cualquiera de los tres destilados que se obtienen del petróleo crudo (destilado ligero, medio, pesado).
Clasificación de los asfaltos rebajados por el tiempo de fraguado
Fraguado rápido (FR)
Con gasolina.
Fraguado medio (FM)
Con kerosina.
Fraguado lento (FL)
Con diésel.
Deja un comentario