Pavimento II

Pavimentos II

Es la capa constituida por uno o más materiales que se colocan sobre el terreno natural o nivelado, para aumentar su resistencia y servir para la circulación de personas o vehículos.

Es la capa o conjunto de capas de material que se colocan sobre la subrasante con la finalidad de recibir los efectos directos del tráfico y transmitirlos atenuados a la sub-rasante de modo que no se produzcan en ella deformaciones perjudiciales.

Todos los pavimentos deben tener un control adecuado de drenaje de superficie. El agua de la superficie debe ser canalizada hacia las instalaciones de desagüe para lluvias, a través de sistemas de contenes, cunetas y zanjas laterales.

Tipos de Pavimentos

En general los pavimentos se dividen en: pavimentos rígidos o de concreto hidráulico, pavimentos flexibles o de asfalto y pavimentos semirígidos o compuestos.

Pavimentos Rígidos

Son pavimentos de alta calidad formados por una losa de hormigón hidráulico que además de constituir la capa de rodadura es el medio que soporta, resiste y distribuye los efectos de las cargas, necesitando una capa de sub-base solo en los casos en que el suelo de fundación sea de muy mala calidad y los volúmenes de tránsito y magnitud de las cargas esperadas sean considerables.

Pavimentos Flexibles

Es una estructura formada por varias capas de materiales y su característica principal es que presentan muy poca resistencia a la flexión. El conjunto de capas estará coronado en su superficie por una capa de material asfáltico.

En un pavimento de asfalto o flexible, la sub-base es la capa de material que se construye directamente sobre la terracería y que está formada por un material de mejor calidad que el de aquella.

La carpeta asfáltica es la capa de material pétreo cementado con asfalto que se coloca sobre una base la base para satisfacer las funciones:

• Proporcionar una superficie de rodamiento adecuada que permita un tránsito fácil y cómodo de los vehículos.
• Impedir la infiltración de agua de lluvia hacia las capas inferiores,
• Resistir la acción destructora de los vehículos.

Pavimentos Semirígidos o Compuesto

En términos amplios, un pavimento semirígido ó compuesto es aquel en el que se combinan tipos de pavimentos diferentes, es decir, pavimentos "flexibles" y pavimentos "rígidos", normalmente la capa rígida esta por debajo y la capa flexible por encima. Es usual que un pavimento compuesto comprenda una capa de base de concreto o tratada con cemento Portland junto con una superficie de rodadura de concreto asfáltico.
La estabilidad de suelos por medio de ligantes hidráulicos (cemento Portland) permite que se obtengan materiales con capacidad de soporte suficiente para construir capas para base en pavimentos sujetos a cargas pesadas como ser camiones o aeronaves.

Secciones de los Pavimentos

Capas constituyentes de los pavimentos flexibles

Sub rasante mejorada

Consiste en una capa de material de calidad superior a la del suelo nativo o este mismo estabilizado con algún aditivo que permita una reducción en el espesor de la estructura del pavimento.

Sub-base
La función principal de esta capa es la de proporcional cuerpo o tamaño a la estructura del pavimento. Los materiales que las componen deben cumplir con ciertos requisitos de manera que puedan resistir sin fallar, los esfuerzos que llegan hasta ella.

Base

Su función principal es absorber los efectos directos del tráfico y transmitirlos atenuados a las capas inferiores.


Capa de rodadura

Es la capa más superficial del pavimento y sus funciones son las de permitir una circulación vehicular que sea cómoda, segura y económica.




Componentes estructurales del pavimento

Los pavimentos están formados por capas de resistencia decreciente con la profundidad. Generalmente se componen de: carpeta de rodamiento – que puede ser de asfáltica o de hormigón - base y sub-base apoyado todo este conjunto sobre la sub-rasante, en algunos casos pueden faltar algunas de estas capas.

La función de cada una de las capas del pavimento es doble: distribuir las tensiones provenientes de la parte superior reduciéndolas hasta valores admisibles para las capas inferiores y, ser suficientemente resistentes por sí mismas para soportar, sin deformaciones permanentes, las cargas a las cuales están sujetas.

Características de los Pavimentos

• Superficie uniforme.
• Superficie impermeable.
• Color y textura adecuados.
• Resistencia a la repetición de cargas.
• Resistencia a la acción del medio ambiente.
• Que no trasmita a la terracería esfuerzos mayores a su resistencia.


 
Ensayos para los materiales utilizados en el pavimento

Los materiales a utilizar en las diferentes capas de un pavimento deben satisfacer una serie de requerimientos y por tanto, deben someterse a una serie de pruebas, siendo las más importantes:

• Granulometría
• Clasificación
• Valor relativo de soporte (CBR)
• Resistencia a la abrasión
• Límites de Attemberg
• Prueba de Compactación
• Etc.

Proyecto de espesor de pavimentos en general

Son muchos y diferentes los métodos que existen para proyectar el espesor de u pavimento. En general se puede decir que la confianza que se puede tener en cada uno de ellos depende de la cantidad de comprobaciones experimentales a que hayan sido sometidos.

Estos métodos se pueden clasificar en 4 grupos:

• Métodos empíricos que no emplean ensayos de resistencia del suelo

En estos métodos el espesor del pavimento se determina basándose en los espesores que la experiencia ha demostrado que son necesarios para cargas por ruedas similares y suelos que dan resultados iguales en ensayos de clasificación tales como los límites de consistencia.

• Métodos empíricos que emplean un ensayo de resistencia del suelo

Estos métodos se basan en un ensayo de penetración que, generalmente, solo es aplicable en relación con el método de proyecto asociado con él.



• Métodos basados parcialmente en la teoría y parcialmente en la experiencia

En estos métodos se determinan las propiedades fundamentales de la relación esfuerzo-deformación del material que forma la terracería por medio de ensayos de corte.

• Métodos totalmente teóricos

En estos métodos se basan en el análisis matemático de los esfuerzos y deformaciones a través del pavimento y de la terracería.

Riegos Asfalticos

Son aplicaciones de asfaltos rebajados sobre superficies previamente preparadas y que pueden ser cubiertas o no con agregado. La dosificación de producto asfaltico va a depender principalmente del tamaño del agregado con que se cubre.

Asfaltos rebajados o fluidificados

Son productos obtenidos al mezclar un cemento asfaltico con un solvente de manera que al usarlos estos produzcan rápidamente un alto valor de agrupamiento o cementación.

Emulsiones Asfálticas

Son productos asfalticos logrados al dispersar pequeñas bolitas de cemento asfaltico en agua.

Tipos de Riegos Asfalticos

Riego de imprimación

Es la aplicación de un asfalto fluidificado a una base o superficie de rodamiento sin tratamiento previo de manera que el bitumen penetra en la superficie y por lo general esta lo absorbe.

Objetivos:
• Mejorar la adherencia entre la base y la capa de rodadura.
• Agrupar las partículas sueltas existentes en la superficie, evitando la Dispersión de las mismas antes de que se coloquen la carpeta.
• Impermeabilizar la superficie.

Riego de adherencia

Es la aplicación de bitumen sobre la base, sobre una carpeta o incluso sobre una losa de hormigón hidráulico con la finalidad de lograr una buena adhesión o agarre entre la superficie existente y la nueva carpeta asfáltica a aplicar.

Material:
Es recomendable utilizar asfaltos viscosos de curado rápido o emulsiones de rompimiento rápido.

Riego de Sellado

Consiste en un tratamiento superficial ultra delgado aplicable tanto a superficies bituminosas recién construidas como carpetas agrietadas. Como su nombre lo indica su función es sellar o impermeabilizar la superficie de las nuevas carpetas o rejuvenecer sellando las grietas de las viejas.

Otra función o aplicación del riesgo de sello es, dar rugosidad a superficies desgastadas evitando el deslizamiento de los vehículos.

Tratamientos Superficiales

Consiste en la aplicación de un asfalto fluidificado sobre la superficie previamente preparada y su posterior cubrición con material pétreo, formando una especie de carpeta delgada que por lo regular no pasa de una pulgada de espesor.

Tratamientos superficiales simples (TSS)

Ideal para carreteras con tránsitos muy ligeros y emplazados en zonas poco lluviosas.

Tratamientos superficiales dobles (TSD)

Admite el tránsito de hasta 600 veh\día.

Tratamientos superficiales triples (TST)

De una carpeta compuesta por tres riegos de material asfaltico y cubierto cada uno por agregado de tamaño decreciente. Admite el transito mediano.

Criterios en las etapas de los Pavimentos

Los pavimentos antes, durante y después de las etapas de construcción, afrontan diferentes criterios que permiten comprender la degradación a que éstos están afectos. Estas etapas están referidas a la construcción, rehabilitación y mantenimiento.

Construcción

La primera etapa para la construcción de un pavimento es la investigación de campo o la recopilación de información. Esta investigación comprende la búsqueda de la información disponible, los análisis de tráfico, la calidad de materiales y otros aspectos necesarios para el diseño.

Rehabilitación

La rehabilitación es la actividad necesaria para “devolver” a la estructura de pavimento las condiciones de soporte de carga con las que inicialmente se construyó así como su nivel de servicio en términos de seguridad y comodidad. Un pavimento puede presentar dos tipos de rehabilitación, superficial o estructural.

Rehabilitación Superficial, se orienta a la colocación, sobre la superficie existente de una carpeta delgada (espesores inferiores a los 35 mm.) de mezcla asfáltica en caliente o en frío. Ésta es la solución más simple a un problema, debido a que el tiempo requerido para completar los trabajos es corto y existe un impacto mínimo sobre los usuarios de la vía.

Rehabilitación Estructural puede orientarse a una reconstrucción total. Ésta es la opción elegida cuando se combina la rehabilitación con una decisión de mejoramiento que demanda un cambio significativo en la vía. La construcción de capas adicionales (sean de materiales granulares o de mezclas asfálticas) sobre la superficie existente, también son consideradas.


Mantenimiento

En todo tipo de pavimento los deterioros pueden ser pequeños al principio, pero más adelante probablemente sean más serios y aceleren la falla de la vía. Por ello, una obra requiere un mantenimiento adecuado y continuo para cuando menos asegurar su vida útil y proporcionar un servicio adecuado.

Objetivos de la Pavimentación
Soporte de las cargas producidas por el trafico
Un camino debe ser capaz de soportar las cargas que el tráfico ocasiona sin que se produzcan desplazamientos en la superficie, base o sub-base.

El asfalto no contribuye sustancialmente a la resistencia mecánica de la superficie, la carga se transmite a través de los áridos a las capas inferiores, donde son finalmente disipadas.

Protección contra el agua
Un exceso de agua en los materiales que componen la carretera, ocasiona la lubricación de las partículas con la consiguiente pérdida de capacidad de soporte, especial cuidado debe tenerse al proyectar un camino del control de aguas, tanto de superficie como filtrantes.

El asfalto puede sellar la superficie del camino contra el exceso de agua fluyente, si el material granular está correctamente graduado.

Textura superficial adecuada
La capa de rodadura debe ser segura para la conducción de vehículos, y lo suficientemente lisa para proporcionar una marcha confortable .
La buena combinación del asfalto y las partículas granulares puede producir una excelente textura superficial de conducción segura y marcha suave.
Flexibilidad para adaptarse a las fallas de la Sub-base
Los pavimentos asfálticos son flexibles y pueden ajustarse a las posibles asentamientos de la base.

Resistencia a la oxidación
El sol, el viento y las variaciones de temperatura afectan a los materiales bituminosos, por lo tanto una buena elección de materiales y un buen plan de conservación pueden mantener la flexibilidad y pro