VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS P AVIMENTOS ASFÁLTICOS Y DE CONCRETO HIDRÁULICO ADVANTAGES AND DEVEJAS DEVEJAS ASPHALT PAVEMENTS PAVEMENTS AND HYDRAULIC HYDRAULIC CONCRETE
Jhon Álvaro Ávila Ticona1, Johan Edwar Ito Mamani2, Deysi Karen Sacaca Vargas3
UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ – JULIACA RESUMEN Con el objetivo de evaluar las ventajas y desventajas de los pavimentos asfálticos y pavimentos de concreto hidráulico o, se realizó una recopilación de información, utilizando diversos tipos de fuentes), f uentes), para promover e informar sobre el tema mencionado. El análisis comparativo de la presente, nos indica que un pavimento de concreto hidráulico presenta mayores ventajas que el pavimento asfáltico, por tanto dependiendo del uso a darle a la vía u otros se consideramos que lo más recomendable es realizar un pavimento de concreto hidráulico.
PALABRAS CLAVE Pavimento de concreto hidráulico, pavimento asfaltico, pavimento, concreto, asfalto, ventaja, desventaja, hidráulico
ABSTRACT In order to evaluate the advantages and disadvantages of asphalt pavements and hydraulic concrete pavement or a collection of information was carried out using various types of sources), to promote and report on the above subject. The comparative analysis of the present, tells us that a concrete pavement has more advantages than the asphalt pavement, thus t hus depending
on the use to give the route or others believe that it is best to make a hydraulic concrete pavement .
KEYWORDS hydraulic concrete pavement , asphalt pavement , pavement, concrete, asphalt, advantage , disadvantage , hydraulic
INTRODUCCION Desde la etapa de nuestros antepasados , y las grandes construcciones que utilizaban el ingenio , para crear soluciones para con el ser humano , esté a su vez siempre ha tenido la necesidad de comunicarse , motivo por el cual por la misma necesidad el ser humano se vio obligado a abrirse brechas hasta llegar a grandes construcciones construcciones , de la mano con el desarrollo de diversas técnicas y métodos propios de ingenio y de años de estudio de las mismas se a llegado a la época actual donde se tiene una tecnología avanzada con estándares altos en cuanto a construcción e ingeniería , hasta encontrar hoy en día las grandes autopistas , puentes y demás , que son de vital importancia para las diferentes actividades empleadas por el ser humano , siendo los más resaltantes : los pavimentos flexibles y los pavimentos rígidos (pavimentaciones (pavimentaciones de tipo asfálticas y de tipo concreto hidráulico). hidráulico).
1 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú . jhonavila_7
[email protected] @hotmail.com .Autor de la correspondencia 2 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú . johanitomam johanitomamani83@gm
[email protected] ail.com 3 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected]
ANTECEDENTES Se ha hablado mucho de este tema, de como un tipo de pavimentos puede ser mejor y puede tener mayores desventajas sobre el otro, damos cita a los que consideramos como antecedente vital , para formular el presente artículo.
Ventajas y desventajas de los pavimentos rígidos y flexibles (Humberto López - 2013) Comparación en la construcción de carreteras de concreto armado sobre uno de asfalto. (https://www.youtube.com/watch?v=q OLPZ2Sw7Lo) Beneficios de la pavimentación con concreto hidráulico. (https://www.youtube.com/watch?v=B5 5OjD-kYV0)
de carácter descriptivo, comparativo desarrollado en la asignatura de diseño de pavimentos asignada como trabajo de investigación monográfico. La búsqueda y revisión de las contribuciones de información, se realizó en dos etapas, la primera fue manual, en la biblioteca especializada de Facultad de Ingenierías y ciencias puras de la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, y la segunda fue a través de las páginas web, tomando como base artículos ya realizados, videos y demás encontrados y citados en la bibliografía.
RESULTADOS A)EN UN PAVIMENTO ASFALTICO: Las ventajas de un pavimento asfaltico radican en :
Artículos y videos, que dan una ilustración y fomentan la investigación sobre el tema.
IMPORTANCIA La importancia de este articulo radica en la información que proporciona sobre el tema propuesto, de forma actualizada con datos e información moderna de o última, obtenidos a través de la investigación y recopilaciones de información acerca de las ventajas y desventajas que se pueden tener dentro de los pavimentos de asfálticos y pavimento de concreto hidráulico.
Las desventajas de un pavimento asfáltico radican en :
OBJETIVOS Se tiene como objetivo principal dar a conocer las ventajas y las desventajas que tienen los pavimentos de concreto asfáltico y de concreto hidráulico, con recopilación de información para un buen sustento en cuanto a este tema se trata.
MATERIALES Y MÉTODOS El presente trabajo es una investigación de recopilación de información utilizando diferentes medios de obtención de la misma,
Rapidéz en su construcción. El costo de construccíón sin mantenimiento es menor al de un pavimeno de concreto hidraúlico No presenta alabeo Brinda Comodidad para con los vehículos menores
Estos pavimentos no tienen una durabilidad como los de concreto El costo final de los pavimentos flexibles, considerando los mismos períodos que los pavimentos rígidos, es sustancialmente mayor Vida útil máxima de 10 años (con mantenimiento mayor)-Son frecuentes los baches, hundimientos y roderas. Ellos causan daños a los vehículos Es muy afectado por los mismos productos Las deformaciones y deterioros que sufren disminuyen comodidad y seguridad. La resistencia tiende a disminuir, principalmente en climas calientes
1 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] .Autor de la correspondencia 2 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] 3 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected]
Requiere mayores excavaciones, movimiento de tierras, y son más las capas a colocar Las acciones rutinarias de conservación y reparaciones frecuentes interrumpen el tráfico y hacen más costosa la carretera Superfície que pierde textura rápido, principalmente en condición húmeda De color oscuro; no refleja la luz, y por ende mayores costos de iluminación Absorbe la humedad con facilidad. Dado tiene capas que pueden retener más elagua, requiere mejores sistemas de drenáje Las altas temperaturas y lluvias promueven pérdida de material Una visibilidad más reducida durante la noche, y en condiciones climáticas adversas-Sobrecargas imprevistas y tráfico provocan daño estructural al pavimento, incluyendo al suelo de apoyo Los métodos de dimensionamiento son muy diversos-Requieren plantas de asfalto y equipo especializado
B) EN UN PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRAULICO
Costo inicial (construcción), para uso en carreteras de tráfico medio y pesado, es normalmente igual o menor al de los flexibles
Mayores resistencias mecánica y a la abrasión; La resistencia mecánica de los materiales aumenta con la edad Estructuras menores de pavimentación (no más de dos capas) Se requiere poca conservación. Ello permite el flujo de tránsito por mayores períodos Como función de la textura superficial, mayor resistencia al deslizamiento Mejores características de drenaje superficial: es prácticamente impermeable, el agua Escurre más fácil, y las estructuras de drenaje son más simples Mantiene casi íntegra la capa de rodamiento, no es tan sensible a la intemperie Mayor distancia de visibilidad horizontal, proporcionando mayor seguridád
COMPARACION ENTRE PAVIMENTO ASFALTICO Y PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRAULICO
Ambos pavimentos ofrecen una opción para construcción , la política de mantenimiento es lo que define cual tipo deve usarse
En casos de disponibilidad se deve tener en cuenta costos de materiales a utilizar , como el pretróleo , este factor podría definir cual de ambos tendrá una mayor ventaja sobre el otro
El pavimento hidráulico resulta mas preferente para con los trínsitos van siendo mayores , este hecho hace que los pavimentos hidráulicos sean mas ventajosos que los asfálticos
Costo final (al considerar la vida útil) es normalmente menor a la de los pavimentos flexibles Mayor vida útil (mínima de 30 años) La calidad de la superficie se mantiene por muchos años, y básicamente se conserva la estructura del pavimento. Resiste ataques químicos (Aceites, grasas, combustibles)
1 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] .Autor de la correspondencia 2 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] 3 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected]
DISCUSIÓN PAVIMENTOS Es aquella estructura diseñada y construida para resistir el efecto de las cargas estáticas y dinámicas impuestas por el tránsito vehicular y los efectos del ambiente durante un periodo de tiempo determinado , puede estar compuesta por una o más capas de materiales de calidades diferentes ubicados entre el nivel de subrasante y rasante (W. David Supo, 2013)
proyectando en menor intensidad los esfuerzos a las capas inferiores y finalmente a la subrasante. (MTC Manual de Carreteras, 2013)
ESTRUCTURA PAVIMENTO ASFALTICO
PAVIMENTO ASFALTICO Los pavimentos asfálticos convencionales son sistemas de capas con mejores materiales en la parte superior donde la intensidad de los esfuerzos son altos y materiales de calidad menor en la parte inferior, donde la intensidad de los esfuerzos es baja. La adhesión a este principio de diseño hace posible el uso de materiales locales y por lo general resulta en un diseño más económico. Esto es particularmente cierto en regiones donde los materiales de alta calidad son caros, pero materiales locales de inferior calidad están disponibles. (W. David Supo, 2013) El pavimento flexible es una estructura compuesta por capas granulares (subbase, base) y como capa de rodadura una carpeta constituida con materiales bituminosos como aglomerantes, agregados y de ser el caso aditivos. Principalmente se considera como capa de rodadura asfáltica sobre capas granulares: mortero asfáltico, tratamiento superficial bicapa, micro pavimentos, macadam asfáltico, mezclas asfálticas en frío y mezclas asfálticas en caliente ( MTC Manual de Carreteras, 2013)
PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRAULICO
PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRAULICO Los pavimentos de concreto reciben el apelativo de “rígidos” debido a la naturaleza de la losa de concreto que la constituye. Debido a su naturaleza rígida, la losa absorbe casi la totalidad de los esfuerzos producidos por las repeticiones de las cargas de tránsito, 1 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] .Autor de la correspondencia 2 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] 3 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected]
PERIODOS DE DISEÑO PAVIMENTO ASFALTICO
requiriendo mantenimiento temprano ( MCADP Manual Centro Americano para Diseño de Pavimentos ,2002).
El Periodo de Diseño a ser empleado para el presente manual de diseño para pavimentos flexibles será hasta 10 años para caminos de bajo volumen de tránsito, periodo de diseños por dos etapas de 10 años y periodo de diseño en una etapa de 20 años. El Ingeniero de diseño de pavimentos puede ajustar el periodo de diseño según las condiciones específicas del proyecto y lo requerido por la Entidad. (Método Guía AASHTO, 1993).
PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRAULICO El Periodo de Diseño a ser empleado para el presente manual de diseño para pavimentos rígido será mínimo de 20 años. El Ingeniero de diseño de pavimentos puede ajustar el periodo de diseño según las condiciones específicas del proyecto y lo requerido por la Entidad (Método Guía AASHTO, 1993).
CONSTRUCCION PAVIMENTO ASFALTICO
CARGAS EN UN PAVIMENTO RIGIDO
Necesita mayor cantidad de material granular, lo cual es muy difícil de controlar (Web Dura vía, 2007).
En un pavimento rígido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura , se produce una buena distribución de cargas , dando como resultado tensiones muy bajas en la subrasante(MCADP Manual Centro Americano para Diseño de Pavimentos ,2002).
PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRAULICO Requiere 50% menos de material granular en las bases. (Web dura vía, 2007).
CARGAS EN LOS PAVIMENTOS Los pavimentos de concreto hidráulico tienen la capacidad de distribuir toda la carga de forma uniforme a la base , lo que no pasa con los pavimentos de asfalto que distribuyen toda la carga en un solo punto crítico del pavimento
CARGAS EN UN PAVIMENTO ASFALTICO En un pavimento asfaltico (flexible) , la superficie de rodadura al tener menos rigidez se deforma en mayor forma y producen mayores tensiones en la sub rasante produciendo daños a la misma a futuro
1 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] .Autor de la correspondencia 2 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] 3 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected]
MANTENIMIENTO Y COSTOS Con el pasar del tiempo , las estadísticas y experiencias ,refieren que el pavimento asfaltico requiere un mantenimiento mayor a diferencia del pavimento rígido , al ser este un pavimento de menos costo inicial , el mantenimiento es lo que hace a un pavimento asfaltico más caro que uno de concreto rígido.
Las superficies de concreto duran más. Estadísticamente se ha demostrado que las carreteras de concreto han soportado hasta tres veces su capacidad de carga de diseño y en pavimentos de aeropuertos, el doble. El concreto gana resistencia con el tiempo. (Marcelo Alfaro,2005)
En Perú Cuando se suman todos los costos, generalmente el pavimento rígido resulta más barato. Esto se debe principalmente a los costos de mantenimiento que para el caso de pavimento de concreto son mucho menores y casi nulos, en ocasiones sólo se requiere subsanar detalles de sellado de juntas a intervalos de 5 a 10 años. Por otra parte, el pavimento de concreto tiene una vida útil más larga que el pavimento asfáltico. (Marcelo Alfaro,2005)
Las exigencias del Metropolitano están poniendo en evidencia las virtudes de los pavimentos de concreto hidráulico, como ya lo hizo y lo sigue demostrando la Vía Expresa con más de 40 años de servicio con nulo mantenimiento(Web Dura vías, 2007)
ILUMNACION La superficie de concreto es tres veces más reflejante que la de asfalto. Se ahorra energía y se brinda mayor seguridad durante la noche, debido a que los faros de los
1 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] .Autor de la correspondencia 2 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] 3 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected]
vehículos, iluminan perfectamente al concreto.(Jorge Coronado Iturbide, 2002)
CONCLUSIONES
ALABEO EN PAVIMENTOS DE CONCRETO HIDRAULICO Durante el día cuando la temperatura en la parte superior de la losa es más alta que en la inferior, la superficie superior tiende a expandirse con respecto al eje neutro mientras que la inferior tiende a contraerse. Sin embargo, el peso de la losa restringe tanto la expansión como la contracción; entonces, se inducen esfuerzos de compresión en la parte superior y de tracción en la inferior. En la noche cuando la temperatura en la parte superior de la losa es más baja que la de la inferior y así se inducen esfuerzos de tensión en la parte superior y de compresión en la inferior (Cipriano Londoño , 2013)
En los procedimientos de diseño es necesario realizar un estudio de costo de ciclo de vida de las alternativas de pavimentos diseñados , que le permitan al diseñador tomar una decisión sobre los tipos de pavimentos más convenientes a construir , tomando también en consideración las políticas de que refieren a mantenimiento (Manual centroamericano de pavimentos,2002) El pavimento de concreto hidráulico es más servicial que el asfaltico ( Rodrigo Rendon Estrada, 2008) En Los lugares con poca política de manteamiento como Juliaca Puno Perú , los pavimentos asfalticos son la mejor alternativa (Ing. Wilfredo David Supo Pacori, 2016) El pavimento de concreto hidráulico con el avance de la tecnología y las nuevas técnicas que se aplican es mucho más recomendable que un pavimento asfáltico. El pavimento de concreto hidráulico es más ventajoso que el de pavimento asfaltico
AGRADECIMIENTOS Agradecemos a la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez por brindarnos la biblioteca especializada de la Facultad de Ingenierías y ciencias puras ,cuyos libros y demás fueron de vital importancia para la elaboración del presente artículo. Agradecemos especialmente al Ing. Wilfredo David Supo Pacori ,gracias por impartirnos sesiones de clases didácticas e interesantes , a su vez por el material digital brindando y las correcciones realizadas dándose el tiempo para con nosotros. A los docentes de Ingeniería de Transportes Ing.Edwin Parillo Escarcena y de Laboratorio de diseño geométrico de carreteras Ing. Guido Florencio Humpiri Rodriguez, por brindarnos ideas para la elaboración de la misma.
1 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] .Autor de la correspondencia 2 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] 3 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected]
BIBLIOGRAFIA
Manual de Carreteras: Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos Seccion Suelos y Pavimentos. Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Perú .[en línea]. 2014.[25 de Abril del 2016] URL disponible en : (http://transparencia.mtc.gob.pe/idm_do cs/P_recientes/4515.pdf ) Edgardo Becker. Pavimentos Construidos Con Tar .Asociación Uruguaya de Caminos. Uruguay. [en línea].2013[25 de Abril del 2016] URL disponible en: (http://es.slideshare.net/EdgardoBecker /e-becker-presentacin-sobrepavimentos-con-tar ) Método Guía AASHTO, 1993 traducido al español sección Diseño de Estructuras y pavimentos. Instituto para el desarrollo de los pavimentos en el Perú (IDPP).Perú.[en línea].1997.[25 de Abril del 2016] URL disponible en : (https://es.scribd.com/doc/126459232/ Guia-AASHTO-93-version-en-espanol) Ing. Wilfredo David Supo Pacori .Apuntes del curso de diseño de pavimentos .Diseño de Pavimentos [en línea].2013.[26 de abril del 2016] URL disponible en : (https://www.academia.edu/7812204/Di se%C3%B1o_de_Pavimentos_apuntes _del_curso) Beneficios de la pavimentación con concreto hidráulico .CEMEX México. .México.[en línea].2015.[30 de abril del 2016] URL disponible en : (https://www.cemexmexico.com/index.a sp)
(https://www.youtube.com/watch?v=B5 5OjD-kYV0) Sergio Diaz.Construcción de carreteras .Colombia.[en línea] .2012 URL disponible en: (https://www.youtube.com/watch?v=qO LPZ2Sw7Lo) Ing. Jorge Coronado Iturbe. Manual Centro Americano Para el diseño de Pavimentos.[en línea].2002.[30 de abril del 2016]. URL disponible en : (http://manual de pavimentos docs/P_recientes/4515.pdf ) Cipriano Londoño .Blog 360 en concreto-Colombia.[en línea].2007 . [1 de mayo del 2016]URL disponible en : (http://blog.360gradosenconcreto.com/e sfuerzos-termicos-en-pavimentos-deconcreto) Hernán Huerta. Blog El dios Hormigón .El alabeo.[en línea].2012.[ 1 de mayo del 2016] URL disponible en : (http://eldiosdelhormigon.blogspot.pe/2 012/11/el-dios-del-hormigon.html) Biblioteca nacional de medicina de los EEUU.Metodo Vancouver (como presentar una Bibliografía).[en línea][1 de mayo del 2016]URL disponible en : (https://www.um.es/documents/479763/ 878113/Normas+Vancouver.pdf/965bd e04-3c29-48d1-8be6-d91a7307cae1 ) Raúl Ishiyama Cervantes.Universidad Peruano Cayetano Heredia. Pautas para publicación de artículos científicos.2010.
[email protected]. Instrucciones para presentación de artículos[en línea].[17 de abril del 2016] URL correo electrónico enviado a
[email protected] [18 de abril del 2016]
1 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] .Autor de la correspondencia 2 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected] 3 Ingeniería Civil , Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez , Juliaca ,Perú .
[email protected]
