–
– –
Página 1
–
La
información
de
la
evaluación
integral
de
suelos
y
su perficie
actual de rodadura, obtenida durante las etapas del estudio permitido
sentar
las
premisas
para
abordar
el
diseño
ha del
pavimento, siguiendo la metodología AASHTO (1993). En
general
la
estructuración
disposición
de
las
materiales
empleados
diversas en
de
un
capas su
pavimento
y
las
obedece
características
construcción,
las
cuales
a
una
de
los
pueden
ofrecer una variedad de posibilidades, de tal manera que puede estar
formado
pueden y/ o
ser
por
de
so s o m e t i do do s
sólo
una
ó
materiales a
a l gú gú n
varias
capas,
naturales
tipo
de
y
a
su
vez,
seleccionados,
tratamiento
y/ o
éstas
procesados
e st st a b i l i za z a c i ón ón .
Asimismo la superficie de rodadura, tiene el propósito principal de
proporcionar
resistente
a
una
superficie
la
(intemperismo)
acción
y
de
uniforme,
del
otros
de
textura
tránsito,
agentes
apropiada,
medio
ambiente
perjudiciales,
así
como
transmitir adecuadamente al terreno de fundación, los esfuerzos producidos por las solicitaciones impuestas por el tránsito.
Un
pavimento
superpuestas construyen
está
constituido
relativamente técnicamente
adecuadamente por
exploración esfuerzos
el y
que
un
con
movimiento han
las
de
cargas
que
se
materiales
compactados.
que
conjunto
horizontales,
e st st r a t i f i ca c a d as a s s e a p oy o y a n s ob ob r e obtenida
por
de
capas
diseñan
apropiados
Estas
la sub
de
y y
estructuras
r a sa sa n t e d e u n a v í a
tierras
resistir
en
el
proceso
adecuadamente
repetidas
del
tránsito
de los le
trasmiten durante el período para el cual fue diseñada la estructura del pavimento.
Un
pavimento
para
cumplir
adecuadamente
sus
funciones debe reunir los siguientes requisitos
Página 2
–
Ser resistente a la acción de las cargas impuestas por el tránsito. Ser resistente ante los agentes de intemperismo. Presentar una textura superficial a las velocidades previstas cuanto
de
ella
seguridad desgaste
circulación tiene
vial.
una
de
decisiva
Además,
producido
los
por
influencia
debe el
vehículos,
ser
efecto
por
en
la
resistente
al
abrasivo
de
las
llantas de los vehículos. Debe
presentar
transversal adecuada las
una
como
regularidad
longitudinal,
comodidad
longitudes
de
superficial
que
a
los
usuarios
onda
de
las
tanto
permitan en
una
función
deformaciones
y
de de
la velocidad de circulación. Debe ser durable. Presentar
condiciones
adecuadas
respecto
al
drenaje. El
ruido
de
rodadura,
en
usuar io
v eh eh í c u l o s
que
a f ec ec t a n
al
exterior,
que
influye
en
el
el
interior a sí sí
de
como
entorno,
en
debe
los el ser
adecuadamente moderado. Debe ser económico. Debe poseer el color adecuado para evitar reflejo y deslumbramiento y ofrecer una adecuada seguridad al tránsito
El propósito del estudio es, determinar las propiedades físicas y evaluar
las
condiciones
de
la
vía,
definir
y
diseñar
el
pavimento.
El
tramo
en
estudio
viene
a
conformar
parte
del
proyecto
integral: Tr am o La
zona
presenta
: un
Z e p i t a – – T a n k a T a n k a desarrollo
principalmente
atraído
por
el
turismo, la ganadería de la zona.
Página 3
–
La
clasificación
vehicular
predominante
en
la
zona
son
los
buses, camiones y camionetas, según los resultados del estudio de tráfico de la zona.
El
tramo
en
estudio
está
ubicado
entre
el
distrito
de
Zepita en el departamento de Puno. La longitud del tramo es de 22+300 Km.
Las características climatológicas corresponden a un clima frígido
propio
del
altiplano
con
marcada
influencia
de
la
orografía presente en la zona.
Con el objetivo de reunir los criterios adecuados para el
diseño
de
pavimentos,
este
proceso
se
ha
realizar
estruct urado
de
acuerdo a las siguientes etapas: Recopilación de información: consiste en la recolección, evaluación
y
análisis
de
la
documentación
existente,
tales como el estudio de factibilidad. Se ha revisado el diseño de pavimentos y el estudio de tráfico. Trabajos de campo: consiste en un recorrido del tramo en
estudio,
geográfico,
su
observación
hidrológico,
distribución
minuciosa
condiciones
poblacional,
así
de
del
drenaje,
como
aspecto tráfico,
recopilación
de
información de campo acerca del comportamiento de la carretera afirmada existente. Fase
de
m ét od os
Gabinete: m ás
consistente
ad ec u ad os
determinación
de
los
procesamiento
de
datos,
conclusiones
de
la
etapa
en
la
par a
parámetros
elección
estudio
los
el
d i señ o,
la
de
diseño,
el
obtención de
de
de y
resultados,
elaboración
d e
planos típicos.
Página 4
–
Pavimentos flexibles son aquellos en los que la estructura total del
pavim ento
se
deflecta
tienen
la
característica
cargas.
Se
define
capas para
de
como
materiales
recibir
en
transmitirlas
a
seleccionados directa
capas
flexiona,
adaptar
pavimento
forma las
de
o
y
flexible
los
transmitir
las
al
de
conjunto
diseñadas
y
cargas
de
las
inferiores,
cu ales
construidas tránsito
distribuyéndolas
y
con
uniformidad. De acuerdo con las teorías de esfuerzos y las medidas de campo que se realizan, los materiales con que s e c o n s t r u y e n l o s p a vi m e n t o s d e b en suficiente
para
resistir
las
t e n er
cargas
la
calidad
producidas
por
el
tránsito de vehículos. La
calidad
están
y
los
espesores
íntimamente
capas
inferiores
y
de
las
relacionados las
capas
con
los
pavimento
materiales
características
e st o s d o s p a r á m e t r o s s e d e b e
del
del
de
tránsito.
e st r u c t u r a r
el
las Con
p a vi m e n t o ,
utilizando materiales disponibles en canteras seleccionadas cercanas.
Una
de
las
principales
funciones
n e t a m e n t e e c on ó m i c a ; e n
efecto, el
r e qu i e r e p a r a q u e e l n i v e l d e rasante
sea
p u ed e s er
igual
o
de
menor
c on s t r u i d o c o n
e s p e so r
esfuerzos que
esta
su
m a t er i a l es
capa
total
en
propia d e a lt a
es
que
la
se
sub-
resistencia, c a l id ad ;
si n
embargo, es preferible distribuir las capas más calificadas en
la
parte
superior
y
colocar
en
la
parte
p a v im e n t o l a c a p a d e m e n o r c a l i d a d l a frecuentemente c o n s i go
la
más
barata.
su b - b a se
m ateriales que
b i en
es puede
traer
t ot a l d e l p a v im e n t o y
e c on ó m i c a .
diseñada
constituyen
del
cual
solución
u n a u m en t o e n e l e sp es or
n o ob s t a n t e , r e s u l t a m á s
La
Esta
inferior
impide la
base
la
p en e t r a c i ón
con
l os
de
de la
los
su b -
Página 5
–
r a s an t e y p o r o t r a p a r t e , a c t ú a
como
im pidiendo
de
que
l os
f i n os
filtr o la
de
la
base
s u b - r a s an t e
la
contaminen menoscabando su calidad.
A l gu n o s
cambios
g en e r a l m e n t e
vo l u m é t r i c o s
a s oc i a d o s
de
a
la
capa
cambios
t e m p e r a t u r a ( h e l ad a s ) p u e d e n
su b - r a s an t e ,
e x t r e m os
a b s or b er s e
con
de
la
s u b - b a se, i m p i d i e n d o q u e l os f i n os d e l a s u b -
capa
r a s an t e
la
contaminen menoscabando su calidad.
La
s u b - b a s e d e b e s op o r t a r
las car gas de
los
los
es f u e r z o s
ve h í c u l o s
a
tr ansmiti dos por
t r a vé s
de
las
s u p e r i o r e s y t r a n s m i t i d a s a u n n i ve l a d e c u a d o
a
capas
la
sub-
rasante.
E n m u c h o s c a s os l a s u b - b a s e d e b e d r e n a r e l a g u a , q u e se intr oduzca a
t r a vé s d e l a c a r p e t a o p o r l a s b e r m a s , a s í
c o m o i m p e d i r l a s a s c en s i o n es
capilares.
Capa de material selecto y procesado que se coloca entre la parte la
s u p er i or d e u n a su b - b a se o d e l a s u b r a s an t e y
c ap a
mezcla
de
r od ad ur a .
asfáltica
o
E st a
con
c ap a
p u ed e
tratamientos
ser
según
t am b i én
de
diseños.
Su
función es de capa drenante y soporte estructural. Comúnmente chancada,
consiste
grava
de
chancada
agregados y
tales
arena
o
como
piedra
combinaciones
de
estos materiales. Las
especificaciones
g en e r a l m e n t e
para
materiales
apreciablemente
esp ec i f ic ac i on es p ar a m at er ial d e
m ás
de
base
es t r i c t a s
su b
b ase,
son
que
las
en
lo
respecta a los requerimientos de resistencia, plasticidad y gradación.
Página 6
–
La
función
fundamental
de
la
base
granular
de
un
pavimento consiste en proporcionar un elemento resistente q u e t r a n s it a a l a s u b - b a se y a l a esfuerzos
producidos
por
el
sub- rasante
tránsito
en
una
l os intensidad
apropiada
Respecto al pavimento diseñado con tratamiento superficial B i - C ap a l a b a se t i e n e u n a f u n c i ó n e c o n óm i c a a n á l og a a l a q u e t i e n e l a su b - b a s e r e sp e c t o a l a b a s e.
La
capa
proteger
de a
desgaste las
o
capas
superficie inferiores
de del
rodadura, pavimento
sirve
para
contr a
el
desgaste, tomar los esfuerzos cortantes generados por las cargas
del
deslizante, al
tránsito
tráfico,
proporcionar
una
superficie
no
m ás bien suave al deslizam iento y confor table y
para
prevenir
la
penetración
de
agua
hacia
l a s c a p a s i n t e r i o r e s d e l p a v i m e n t o .
El pavimento debe proporcionar una superficie uniforme y estable
al
tránsito,
de
textura
y
color
conveniente
y
resistir los efectos del tránsito.
Hasta donde sea posible, debe impedir el paso del agua al interior del pavimento.
Su
resistencia
a
la
tensión
complementa
la
capacidad
estructural del pavimento
Página 7
–
Interesan para el dimensionamiento de los pavimentos las cargas
más
esperadas
pesadas
en
el
por
carril
eje
de
(simple,
diseño
(el
tándem más
o
tridem)
solicitado,
que
determinará la estructura del pavimento de la carretera) durante las
el
período
cargas
del
de
diseño
tránsito
deformaciones
y
al
sobre
adoptado.
La
consecuente
el
repetición
de
acumulación
de
pavimento
(fatiga)
son
fundamentalmente para el cálculo. Además se deben tener en
cuenta
las
solicitaciones zonas
de
máximas
presiones
tangenciales
frenado
y
en
de
tramos
aceleración
contacto,
especiales
etc.),
las
las
(curvas,
velocidades
de
o p er a c i ó n d e l o s ve h í c u l o s ( en e s p e c i a l l a s l e n t a s e n z o n a s de
estacionamiento
de
vehículos
pesados),
la
canalización
del tránsito, etc.
De
la
calidad
de
esta
capa
depende,
en
gran
parte,
el
espesor que debe tener un pavimento, sea éste flexible o rígido.
Como
emplea
la
deformación
parámetro capacidad por
de
evaluación
de
soporte
esfuerzo
cortante
de
o
esta
capa
resistencia
bajo
las
a
se la
cargas
del
tránsito. Es necesario tener en cuenta la sensibilidad del s u el o
a
la
resistencia
h u m ed ad , como
las
t a n to
en
lo
eventuales
qu e
se
r ef i er e
variaciones
de
a
la
volumen
(hinchamiento retracción). Los camb ios de
vo l u m e n
tipo
pueden
expansivo
estructuras
que
cuando
construya
suelo
se
deberá
se
de
s u el o
ocasionar
apoyen un
tomarse
un
graves
sobre
este,
pavimento la
d e s u b - r a s an t e daños por
sobre
precaución
de
en
esta
este
de las
razón
tipo
impedir
de las
variaciones de humedad del suelo para lo cual habrá que pensar
en
forma
de
la
impermeabilización
enfrentar
este
de
la
problema
estructura. es
mediante
Otra la
estabilización de este tipo de suelo con algún aditivo, e n nuestro
medio
los
mejores
resultados
se
han
logrado
mediante la estabilización de suelos.
Página 8
–
Los
fa c t or es
qu e
en
n u est r o
m ed i o
m ás
af ec ta n
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 camb ios
v ol u m é t r i c o s
de
l os
s u el o s
de
sub- r asante
especialmente. Este parámetro también influye en algunas actividades tierras
de
construcción
la
colocación
y
tales y
como
el
movimiento
compactación
de
de
capas
granulares y asfálticas. Los
cambios
de
temperatura
en
las
losas
de
pavimentos
rígidos ocasionan en estás esfuerzos muy elevados, que en algunos
casos
pueden
ser
super iores
a
los
g e n er a d o s
por
las cargas de los vehículos que circulan sobre ellas. En
los
una
pavimentos
alt a
flexibles
su sc ep t i b i l i d ad
disminución
de
y
dado
que
t ér m i c a ,
temperatura
el
el
asfalto
au m en t o
puede
tiene o
ocasionar
la una
modificación sustancial en el módulo de elasticidad de las capas
asfálticas,
ocasionando
en
ellas
y
bajo
condiciones
especiales, deformaciones o agrietamiento que influirían en e l n i v el d e s er v i c i o d e l a ví a .
Los
materiales
disponibles
selección
de
estructura
de
técnica
económicamente.
Por
y
los
agregados
d el
ár e a.
in clu ye volumen
la
son
disponibles
Ad em á s
la
de
la
d e s ea d a
e
determinantes pavimento una
c al id ad
y
se
aprovechable,
hay a
las
que
la
adecuada consideran
depósitos
r e qu er i d a, e n
h o m o ge n e i d a d ,
disponible
más
parte,
canteras
para
aluviales
la
q ue
se
atender
al
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 conglomerados, especialmente. El
a n á l i si s
de
complementarse del
pavimento
conservación
l os con
una
c ost os
prevención
durante
necesaria
de
el y
c on st r u c c i ón del
período su
costo
d eb e
comportamiento de
diseño,
actualizado
la y,
Página 9
–
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 originan
en
carreteras
relativamente
congestionadas
se por
los trabajos de conservación y repavimentación.
Para el presente estudio el Diseño de Pavimentos se efectuará por la m etodologí a AASHTO del añ o 1993. –
Es
uno
de
los
satisfacción
métodos
para
el
diseño
más de
utilizados
pavimentos
y
de
mayor
flexibles.
Dicho
método de diseño es de amplia aceptación en el Perú. El diseño estructural de pavimentos flexibles para carreteras empleando
el
método
AASHTO,
requiere
del
uso
de
nomogramas y catálogos de diseño. Es uno de los métodos m ás
u t i l i z ad os
y
de
m ayor
sat i s fa c c i ón
a
n i vel
internacional para el diseño de pavimentos flexibles. Dado que es desarrollado en función a un método experimental, con una profunda investigación de la autopista AASHTO en diferentes circuitos. El
método
and
de
la
American
Transportation
establece satisfacer
que un
la
Association
Officials
State
(AASHTO),
estructura
determinado
of
de
Número
un
Highway
versión
1993,
pavimento
Estructural,
el
debe
cual
se
calcula en función: a)
El
tráfico
que
transcurrirá
por
la
vía,
durante
un
determinado número de años (período de diseño). b) La resistencia del suelo que soportará al pavimento. c)
Los
niveles
de
serviciabilidad
deseados
para
la
vía,
t a n t o a l i n i c i o c o m o a l f i n a l d e s u v i d a d e s e r v i c i o .
La ecuación básica de diseño a la que llegó AASHTO para el
diseño
analítico,
de se
pavimentos
encuentra
flexibles
plasmada
para
también
un en
desarrollo
nomogramas
Página 10
–
de
cálculo,
obtenidos AASHTO.
esta de
La
esencialmente
la
prueba
ecuación
de
basada
en
experimental diseño
para
de
los
resultados
la
carretera
pavimentos
flexibles
modificada para la versión actual es la que a continuación s e p r e s e n t a :
E c u ac i ón P - 01
SN
=
Numero Estructu r al.
W18
=
Tr áf i c o ( Nú m er o d e E SAL s)
Zr
=
De s vi a c i ó n E s t á n d a r N or m a l
So
=
Er r or
Estándar
p r ed i c c i ón d el
Di f e r e n c i a d e S ev i c i a b i l i d a d
Pt
=
S e r v i c i a bi l i d a d F i n a l
Mr
=
Módu lo Resient e (psi).
El
método
de
e q u i v a l en t e s ( E S A L ´ s ) .
diseño
de
Para
de
la
t r áfi c o =
PSI
Co m b i n a d o
18 el
se
kips
basa (8.2
presente
t)
en
el
numero
en
el
car r il
de
d iseño
número
de
E S A L ´ s
estudio
el
de
ejes
está determinado en el Estudio de Trafico.
Referida a la probabilidad de que un pavimento desarrolle su función durante su vida útil en condiciones adecuadas para su operación. La confiabilidad pretende incorporar un grado
de
a s e gu r a r
certidumbre que
las
al
procedimiento
difer entes
de
a l t e r n a t i v as
diseño, de
é st e
para se
mantengan para el periodo de análisis.
Página 11
–
La
serviciabilidad
i d on ei d ad
qu e
de
t ien e
un el
pavimento m is m o
p ar a
se
define
ser vi r
la
como
la
c lase
de
transito que lo va a utilizar. Para efectos del diseño de la estructura
del
pavimento
por
el
método
AASHTO
del
a ño
1993.
Po
: S er v ic i ab i li da d i n ic ial de u n pa vi m en t o.
Pt
: S er vi c iab il i da d fi n a l d e u n pa vi m en t o.
Página 12
–
Fuente: Manual para el Diseño de Carreteras Pavimentadas de Baj o
El módulo resiliente es un parámetro que se utiliza
para
c o m p r o b a r e l e st a d o d e f i r m e za d e u n a c a p a . N os d a u n a idea de la calidad de la capa y de la durabilidad, ya que se
obtiene
al
aplicar
cargas
cíclicas,
lo
cual
origina
un
estado tensional similar al de servicio.
CBR SUELOS FINOS(SUB RASANTE) Mr(psi) = 1500CBR Mr(psi) = 3000CBR CBR SUELOS GRANULARES(SUB RASANTE) M r(psi) = 4326.LnCBR+241
CBR<7.2% CBR de 7.2 a 20%
Página 13
–
El
método
coeficiente
(ai),
estructural
medida
a
los
cada
cuales
normal
coeficientes números
asigna
de
permiten
funcionar
la
los
parte
los
siendo
la
pavimento
requeridos
relativa
de
del
pavimentos
(SN),
capacidad
como
son
convertir
estructurales de
capa
para
el
diseño
flexibles.
Estos
espesores cada
de
reales
coeficiente
cada
estructura
un
material
del
a una
para
pavimento.
El
método presenta cinco categorías de estos coeficientes, de acuerdo
al
tipo
y
concreto
asfaltico,
función
base
de
granular,
la
capa
sub
base
considerada: granular,
base
tratada con cemento y base asfáltica. Se
dan
diferentes
definiciones niveles
generales
de
drenaje
correspondientes, de
la
para
estructura
del
p a vi m e n t o. Ver Cu a d r o P - 0 2 y Cu a d r o P - 03
Calidad del
Tiempo de remocion
Drenaje
de agua
Excelente Bueno
2 horas 1 día
Aceptable Pobre
1 semana 1 mes
Muy pobre
agua no drenada
Valores de coeficientes de drenaje (mi) recomendados Calidad del Drenaje
% del tiempo que la estructura del pavimento esta expuesta a niveles de humedad proximas a la saturacion <1%
1-5%
5-25%
>25%
Excelente Bueno
1.40-1.35 1.35-1.25
1.35-1.30 1.25-1.15
1.30-1.20 1.15-1.00
1.20 1.00
Aceptable
1.25-1.15
1.15-1.05
1.00-0.80
0.80
Pobre
1.15-1.05
1.05-0.80
0.80-0.60
0.60
Muy pobre
1.05-0.95
0.95-0.75
0.75-0.40
0.40
Debido a los bajos valores de CBR del suelo de fund ación, en ciertos tramos de la zona en estudio, obtenidos en las pruebas de laboratorio del estudio de mecánica de suelos, s e plantea en
Página 14
–
el
mismo
clasificación
mejorar SUCS
el de
material los
suelos
existente que
se
en desea
el
terreno,
la
reemplazar
en
términos generales son OH, OL, CH, CL, MH y ML. Para lo c ual el presente estudio plantea mantener constante el nivel actual del suelo de fundación, y eliminar los suelos de características inestables. Los
r esu lt ad os
de
su el os
se
ad j un t an
en
c ap í t u los
posteriores(CAPITULO XVI).
De acuerd o a lo coment ado concluye lo siguiente:
en
los
punt os
anter iores,
se
La su b - r a s an t e r e gi s t r a en p r o m ed i o gr a d os de compactación ligeramente bajos de acuerdo a la Tabla, d o n d e l o s C B R a l a d e n si d a d d e c a m p o ll e ga n a t e n er valor es obt eni dos desde 2.40% a 38.20% que de acu er do a especificaciones esta debe de estar con valores mínimos de 40 %, por lo que se considera que tiene muy baja capacidad de soporte sugiriéndose un
Las temperaturas que se registran en la zona en e st u d i o , hacen que en la s u b - r a s an t e p r e se n t e t em per a t ur a s b aj o c er o, s in em b ar go, p or las características del material que la integra, se considera una susceptibilidad a las heladas.
Tramo (km 0+000 a km 22+300)
NUMERO DE EJES PERC. SELECC. DE 8.2 TN EN EL HALLAR CARRIL DE DISEÑO RESIST. < 10^4
60
10^4 - 10^6
75
> 10^6
87.5
INTERPOLACION
90
7.00
75
7.750
50
9.00
Página 15
–
120%
O S E L A U S G I E S R E O Y R A O L M A V E D %
SELECCIÓN DEL CBR DE DISEÑO
110% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10%
CBR = 7.8%
0% 0
5
10
15
20
25
CBR Fuente: Elaboración propia, tomando como referencia el Manual para e l Diseño de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito .
Según
la
ecuación
correspondiente
a
la
regresión
lineal
del
primer tramo tenemos por lo tanto P e r c e n t i l 7 5 % CBR (diseño sub rasante) = 7.8%
Para
determinar
el
modulo
resiliente
de
la
subrasan te
se
ha
empleado las formulas que correlacionan los valores del CBR en fun ción
a l t i p o d e s u e l o d e d e s u b r a s a n t e (f i n o s o g r a n u l a r e s ) .
CANTERA 03 CBR Base %
Modulo Resilente Mr (psi)
CBR Sub Base %
Modulo Resilente Mr (psi)
80
19197.65
66
18365.45
CBR Sub Base
Modulo Resilente
CANTERA 05 CBR Base
Modulo Resilente
%
Mr (psi)
%
Mr (psi)
94
19895.29
74
18860.39
F u e n t e : La b o r a t o r i o d e Me c án i c a d e S u e l os
G am a S R L
Por las características del nivel terreno de subrasante y por las características del material de cantera, la estructura del
Página 16
–
p a vi m e n t o c o n t e m p l a l a e x i s t e n c i a d e B as e y Su b - b a s e.
El
método
AASHTO
par ámetr os
contempla
r e l a c i on a d o s
con
el la
uso
de
ciertos
confiabilidad
del
diseño y la serviciabilidad inicial y final del pavimento, para los cuales es necesario fijar valores.
De
acuerdo
a
las
características
e
importancia
de
la
vía, por tratarse de una carretera troncal, se adoptará de
acuerdo
a
las
recomendaciones
de
la
AASHTO,
los
siguientes valores: Nivel de Confiabi lidad
(F R )
Standar d Nor m al Deviate Standar d Deviation
: 70% (Z R )
: -
(S o )
0.524
: 0.45
S e r v i c i a b i l i d a d i n i c i a l ( p i )
: 4.2
S er v i c i ab i l i d a d f i n a l
: 2.0
Los
valores
difieren realizado de
la
de
serviciabilidad
los
valores
(T.de
R.),
de
Referencia
( pt )
en
función
realidad
inicial
indicados
debido a
las
peruana
y
a
y
por la
final los
Términos
adaptación
características la
adoptados que
de se
particulares
importancia
de
la
vía,
criterios que han sido expuestos al SINMAC. La serviciabilidad inicial, que de acuerdo a los T.de R. debería
ser
4.3,
considerando contratistas carpeta
la para
asfáltica,
requerimientos i n d i c an .
La
de
ha
sido
capacidad lograr por
un
el
real
de
acabado
lado,
rugosidad
s er v i c iab i l id ad
considerada
y
que
las
a
4.2
empresas
necesario
para los
igual
de
adecuar
mismos
a
T.de
f i n al , q u e d e a c uer d o
a
la los R. l os
T.de R. debería ser 2.0, ha sido considerada igual a 2.0 c o n s i d e r a n d o l a s r e c o m e n d a c i o n e s d e l a A A S H T O .
Página 17
–
Los
resultados
( SN r eq )
se
hoja
del
p r es en t an
electrónica
adjuntas
Número
al
en
l os
Excel
presente
Estructural
Total
f or m a tos
empleada
capítulo.
de
sal id a
para
Con
requerido
el
fines
de
la
cálculo,
comparativos
se han calculado los números estructurales usando los módulos
resilientes
Hogg,
los
y
evaluados
números
mediante
estructurales
el
modelo
usando
el
de
módulo
resiliente evaluado mediante el CBR de laboratorio. Se Incluye
además,
de
acuerdo
a
la
metodología
AASHTO,
el Número Estructural requerido para cada una de las capas del pavimento.
La
determinación
encuentran
en
de
la
los
espesores
memoria
de
de
diseño
cálculo
Tramo
se (km
0+000 a km 22+300).
7 Tratamiento treatment) tipos
de
es
un
de
de
a
del
i m pr i m ad a,
con
m e n os
cualquier
superficie
asf a l t o
h o r m i gó n
de
superficie
aplicados
de
tipo
camino
un
superficie
término
a p l i c a c i o n es
usu alm ente aplicado
asfáltico
cemento a
amplio
que
a sf a l t o
y
25mm de
ex ist en te port land.
los
pavimento
de de
una o
varios
a s f a l t o- a gr e ga d o,
( 1p l g )
ser
surface
engloba
superficie
puede
un
(asphalt
e sp e s or camino.
base
un
y La
granular
p avi m en to
de
tr atamientos
se
existente
son
a
menudo llamados riego de sellado (seal coats). Un
tratamiento
superficial
un
riego
la
con
simple
emulsión
(CHIP
asfáltica
SEAL)
y
el
implica
inmediato
extendido y rodillado de una fina capa de agregado. Para tratamientos superficiales múltiples, el proceso se repite
para
una
segunda
e
inclusive
una
tercera
vez,
Página 18
–
con
el
tamaño
del
agregado
decreciendo
en
cada
tratamientos
asfálticos
aplicación. Adecuadamente de
superficie
larga
construidos,
son
duración.
servicio
a
un o
ellos
de
económicos,
Todo
las
los
ello
sellan
superficies tiene
un o
fáciles
de
o
y
los
de
colocar
agregan
caminos;
m ás
y
de
años
de
pero
p r o p ós i t o s
cada
e s p ec i a l e s .
Un tratamiento de superficie no es no es en sí mismo un pavimento. Es
principalmente
económicamente
una
técnica
efectiva
para
de
mantenimiento
prolongar
la
vida
de
servicio del pavimento. Resiste la abrasión del tráfico y provee Un
impermeabilización
tratamiento
de
para
superficie
la
estructura
agrega
poca
inferior.
resistencia
estructural y, por lo tanto, normalmente no se lo toma en
c u en t a a l d et er m i n a r
l a c ap ac i da d
p or t a n t e d e
un
tratamiento
de
pavimento. Si
bien,
empleado
superficie
correctamente,
puede
proveer
resistente
al
todos
problemas
los
mejores de
las
tráfico,
deslizamiento,
resultados, ventajas
superficie
con
las
disponibles
una
y
del es
no
es
condiciones
una
pavimento.
limitaciones
debieran
excelente
esencial
emulsiones
un
de
climáticas
tenerse
en
para
obtener
clara
los
asfálticas.
panacea
Para
una
superficie los
compresión
tratamientos
La y
intensidad los
de del
materiales
consideración
al
elegir
y diseñar un tratamiento de superficie.
Los
tratamientos
de
superficie
se
usan
principalmente
para: Proveer
una
climas,
para
emplea
superficie tráfico
emulsiones
agregados
de
alta
superficie
pueden
económica, liviano
a
utilizarse
todo
mediano.
modificadas calidad,
para
los en
con
tipo
de
Cuando
se
polímeros
y
tratamientos aplicaciones
de para
mayores volúmenes de tráfico.
Página 19
–
Proveer una barrera impermeable que frena el ingreso de humedad en los Materiales subyacentes. . Proveer
una
superficie
Aquellos
paviment os
resistente
que
se
ha
al
deslizamiento.
tor nado
r e sb a l a d i z o s
debido a la exudación del asfalto (bieeding) y desgaste y pulimiento de los agregados pueden ser tratados con agregados
resistentes
resistencia
al
y
angulosos
deslizamiento.
Para
para este
devolver propósito,
la los
sellados dobles (sándwich seal) son ideales. Da r
n ueva
vi da
serviciabilidad
a
de
intemperismo, restaurada
u na
s u per f i ci e
un
por
Pavimento
i nt em p er i zad a.
La
afectado
el
desprendimiento,
mediante
la
aplicación
por
puede
de
un
ser
tratamiento
de superficies simples o múltiples. Proveer una capa temporaria para una nueva base. El tratamiento
de
superficie
es
una
cubierta
apropiada
para una nueva base a utilizarse durante el invierno o par a constru cción
p l a n e a d a e n e t a p a s. E l t r a t a m i e n t o
de superficie, particularmente un sellado doble, es una excelente
superficie
temporaria
hasta
que
las
capas
deteriorados
por
finales de asfalto son colocadas. Recuperar
viejos
envejecimiento tensión.
Si
y
aporta
un
preservar
la
detener
el
Térmica
poca
tratamiento capacidad
impermeabilizar para
fisuración
bien
estructural,
pavimentos
y
servir
por
ninguna
de
de
excesiva resistencia
superficie
estructural como
proceso
o
o
una
existente
medida
fisuración
puede al
adecuada
hasta
que
una
más permanente rehabilitación del pavimento pueda ser completada. Nu n c a
se
resistente
ex ager ar á o
tratamientos
un
la
i m por t an c i a
pavimento
asfálticos
de
firme
por
superficie.
de
una
debajo Los
de
b ase los
tratamientos
de superficie no se diseñan para corregir un pavimento estructural comunes inestables,
deficiente. de
la
base
compactación
Entre se
las
pueden
inadecuada,
deficiencias
más
incluir
materiales
pobres
agregados,
Página 20
–
falta
de
drenaje
e
insuficiente
resistencia
estructural
para el tráfico existente.
. Para
construir
tratamientos
superficiales
de
alta
calidad y durables, tanto la emulsión asfáltica como el agregado deben cumplir normas de calidad establecida. Aunque
otros
tipos
de
materiales
asfálticos
pueden
utilizarse para tratamientos de superficie.
Las
emulsiones
asfálticas
ofrecen
varias
ventajas
con
respecto a otros tipos de materiales asfálticos: Pueden ser utilizadas con agregados húmedos, los que, de hecho, son preferidos. No
requieren
altas
temperaturas
para
una
adecuada aplicación. Eliminan
el
riesgo
de
incendio
asociado
con
asfaltos diluidos. Evitan los problemas de degradación de la calidad del aire por uso de asfalto diluido. Proveen
una
más
rápida
“r e t e n c i ó n ”
de
l os
agregados que los asfaltos diluidos. Para
la
mayoría
formularse
de
ajustadas
a
las las
situaciones, condiciones
pueden
existentes
y a los agregados disponibles. Una de las claves para una buena performance radica en
la
correcta
unitaria elegido
de el
selección
aplicación grado
del
de
tipo,
la
adecuado,
grado
emulsión. la
emulsión
y
distribución
Cuando
se
asfáltica
ha
para
tratamiento de superficie. Será p ar a
lo ser
suficientemente d i st r ib u i d a
fluida
durante
ad ec u ad a m en t e
la y
aplicación c u b r ir
la
superficie uniformemente. Retendrá,
luego
de
aplicada,
la
adecuada
consistencia
para mojar la superficie a tratar y el agregado usado.
Página 21
–
Curará
y
desarrollara
rápidamente
la
adhesión
al
agregado y a la superficie. Mantendrá
el
superficie
del
agregado camino
adherido
luego
fuertemente
del
rodillado
y
a
la
curado,
evitando la pérdida de material pétreo. No
exudará
climáticas
o
perderá
cambiantes
adherencia cuando
con
se
condiciones
aplica
con
la
adecuada distribución unitaria. La
t ab l a
N°
1
m u est r an
l os
t i p os
de
em u l s i on es
asfálticas recomendadas para tratamientos de superficie y sellado. Las emulsiones asfálticas de rotura rápida se emplean al
normalmente
reaccionar
rápidamente. pueden
para
rápidamente Caminos
requerir
con
una
tratamientos con
el
altos
emulsión
de
superficie,
agregado
volúmenes de
y
de
rotura
curar tráfico rápida
modificada con polímeros.
De los métodos de mantenimiento de bajo costo, el más importante. Provee una superficie para todo tipo de climas, renueva pavimentos intemperizado, mejora la resistencia al deslizamiento, la demarcación de carriles y sella pavimentos.
C RS - 2 ( CR R 2) R S- 2 ( RR - 2)
Aplicación de riego. Muchos tipos de textura disponible. Claves para el éxito, coordinar la construcción, utilizar agregados limpios y duros y calibrar adecuadamente el equipo de riego
Dos aplicaciones de ligante y de agregado. Para la segunda aplicación de agregados se emplea un tamaño menor que el correspondiente a la primera.
C RS - 2 ( CR R 2) R S- 2 ( RR - 2) HF RS- 2 ( R R- 2 AL TA FLOTACIÓN)
Ver tratamiento Superficial simple
Página 22
–
Tr es a p li c a c i on es d e l i ga n t e y de t r es t a m añ os de agregados. Provee un p a vi m e n t o flexible de hasta 20 mm de espesor. Provee nivelación al tiempo qu e una su p er f i c i e de sellado muy resistente al desgaste.
C RS - 2 ( CR R 2) R S- 2 ( RR - 2) HF RS- 2 ( R R- 2 AL TA FLOTACIÓN)
Aplicación de riego en tres capas
Combina un tratamiento superficial simple con una lechada asfáltica. Provee, para reducir el hidroplaneo, la superficie áspera de un “n u d o s a ” tratamiento de superficie, pero al mismo tiempo dispone de una resistente m a t r iz de ar en a pa r a durabilidad. Los datos de ensayo indican una mayor resistencia al daño producido por neumáticos con clavos que un tratamiento superficial simple.
C QS - 1h ( CR R - 2 QS h) C SS - 1h ( CR L- 1h ) QS - 1h (RR QS - 1h ) S S- 1h (RL1h ) R S- 2 ( RR - 2) C RS - 2 ( CR R 2)
Aplicar un tratamiento superficial simple. Luego del curado, barrer el material suelto y aplicar la lechada asfáltica. Para formar la matriz hacer el enrase sobre la superficie del agregado. Evitar un exceso de lechada (que puede cubrir la deseada textura de los “n u d o s a ” agregados)
Mejora la resistencia al deslizamiento, sella pavimentos.
R S- 2 CRS - 2 ( CR R- 2 ) HF RS- 2 ( RR - 2 alta flot.) Usualmente con adición de polímeros
Extender el agregado de mayor tamaño, distribuir la emulsión y luego cubrir con el agregado menor, para al “t r a b a r ” agregado mayor.
Restaura la uniformidad de la superficie. En la ciudad, facilita el barrido de las c a ll es y m ej or a la visibilidad de la demarcación horizontal. Revitaliza pavimentos secos, intemperizado, reduce el desprendimiento
C R S- 1 ( C RR 1) C RS - 2 ( CR R 2) R S- 2 ( RR - 2) MS - 1 ( R M- 1) H F MS - 1( RM- 1 alta flot.)
Aplicación de riego, más una capa de arena. Compactar con rodillos neumáticos. Evitar exceso de ligante
Empleado en el mantenimiento de aeropuertos y calles de la ciudad, donde no es
C QS - 1h ( CR R - 2 h) C SS - 1h
Ensayar la mezcla de emulsión y agregados para alcanzar la
QS -
Página 23
–
tolerable el agregado suelto. Sella llena depresiones menores, provee una superficie fácil de barrer. La lechada l iqu ida se a pl ic a c on u n a caja distribuidora provista de una enrasadora con tiras de goma
Todos
los
agregados
rodamiento tráfico. d u r os
Si
utilizados
están
sometidos
a
dichos
agregados
no
p ar a
cuando
( CR L- 1h ) QS - 1h (RR QS - 1h ) S S- 1h (RL1h ) R S- 2 ( RR - 2) C RS - 2 ( CR R 2)
r e si st i r
un
húmedo.
Puede
en
la
r á p id o
trabajabilidad, la velocidad de rotura y la durabilidad deseada. Calibrar los equipos previamente al inicio del proyecto.
una
acción
son
lo
capa
de
abrasiva
del
suficientemente
d esga st e,
el
tornarse
p avi m en t o,
peligrosamente
resbaladizo. La mayoría de los agregados duros pueden usarse
con
éxito
resistencia
a
la
m edid as
con
AASHTO
T
desgaste Partículas
tratamientos
abrasión
el
de
en sayo
96). por
para
Para
Los
agregados
Angeles
tratamientos
abrasión
trituradas
los
no
con
absorción
relativamente
resultados.
El
agregado
superficiales.
debería
áspera baja
escogido
puede
(ASTM
de
La ser
C
131-
superficie,
superar
el
el
45%.
textura
superficial
darán
los
mejores
debe
cumplir
también
y
los requisitos funcionales de tamaño y limpieza.
:
El
agregado
ec on óm ic a m en t e
debería
ceñirse,
p r ác t i c o,
p r e f er e n t e m e n t e
en
el
r a n go
tanto
a
como
su
de
1/ 4 ”
sea
t am añ o,
a
5/ 8 ”
para
tratamientos superficiales simples. Mayores
tamaños
pueden
ser
usados
en
tratamientos
m ú l t i p l es . Si e l t a m a ñ o es m u c h o m a y or d e 5/ 8” p u e d e ocasionar un ruido de neumáticos que van más allá de lo
tolerable.
extender finos
Si
es
mucho
uniformemente.
bajan
el
rango
menor Además
admisible
de
¼” ,
los para
es
difícil
agregados la
de más
distribución
unitaria de aplicación del asfalto. E n gen er a l , l a p a r t í c u l a m a yor
n o d eb er í a s er
más de
dos
más
Debería
veces
del
diámetro
de
las
pequeñas.
tolerarse una ligera cantidad de material por encima y
Página 24
–
por
debajo,
inferior.
respectivamente,
Para
tratamientos
de
los
simples,
límites el
superior
máximo
e
tamaño
está limitado por la cantidad de emulsión asfáltica que p u e d e ser
a p l ic a d a p or
e l d i s t r i b u i d o r s i n q u e a qu e l l as
escurran sobre la superficie. La
forma
tratamiento
de
ideal
superficie
de
es
un
la
agregado
cúbica.
Las
para
partículas
planas o largadas no son deseables, ya que tienden a d i sp on er se
segú n
su s
l a d os
p l an os,
completamente
cubiertas
con
asfalto
necesario
para
mantener
las
partículas
lugar.
toda
las
tan
Si
poco
partículas
asfalto
vuelve
dificultoso.
de rí o
si n
para Los
t r i t ur a r
son
o
que
el
espesor
se
el a
ser
en
su
requiere
control
redondos,
gr a vi ll a, t i en den
a
cúbicas
lajosas,
retenerlas agregados
por
y
como r od ar
se
grava c on
el
tráfico y ser desplazados, planteando para el diseño un problema de difícil solución. Que importante.
Si
el las
agregado partículas
esté son
limpio
es
muy
o
están
polvorientas
cubiertas con arcillas o limo, existe la probabilidad de que la
em u l s ión
un a pelíc ula
no
ad h ier a
a
el la s.
El
p ol vo
qu e i m p i d e q u e e l a s fa l t o
p r od u ce
de adhiera
a
la superficie del agregado. Debe ponerse cuidado en no contaminar el acopio de agregado.
Un
tratamiento
superficial
simple
(chip
seal)
puede
emplearse por una de varias razones: Com o
una
m e di da
p r ovi sor i a , a
la
esp er a
de
una
aplicación de mezcla asfáltica. Para corregir desprendimientos en las superficies y oxidación de viejos pavimentos. Para
proveer
resistente
al
una
superficie
deslizamiento,
sobre
impermeable, una
estructura
de pavimento existente.
Página 25
–
Un
tratamiento
para
tráfico
simple
de
rutina
procedimiento provisorio. debería
de
Para y
particularmente
liviano
caminos
un
y
medio,
mantenimiento
considerarse
polímeros
es
de
una
tratamientos
simples
continuación
de
pueden
un
tráfico de
sellado
como
más
un o
intenso,
modificada
con
calidad.
Los
alta
también de
y
preventivo
emulsión
agregado
adecuado
ser
fisuras.
aplicados
El
a
tratamiento
de superficie se aplica para resistir la acción abrasiva del tráfico.
Tomada
la
superficie, las
decisión el
paso
proporciones
de
emplear
siguiente
correctas
es
de
un
tratamiento
hallar
la
las
de
provisiones
emulsión
asfáltica
y
del agregado. El propósito es lograr una superficie de pavimento de
del
as f a l t o
mantener
espesor
qu e,
el
del
p or
agregado,
un
agregado
en
l ad o, su
con
sea
lugar
una
cantidad
s u f i c i en t e y,
por
p ar a
otro,
sea
insuficiente para causar exudación (bleeding). Cuando solo
una
capa
tamaño)
es
de
agregado
vertida
película
de
asfalto,
manera
aleatoria.
tránsito,
las
porcentaje
de
por
las
un
monogranular distribuidor
partículas
se
(de
sobre
una
orientan
de
Luego
de
la
partículas
se
realinearán
con
de
de
vacíos
entre
ellas
un
compactación alrededor
por un 20%.
Un diseño deseable se basa en el hecho de que entre un
60
y
un
75
% de
l os
vac í os
est én
teóricos
para
oc up ad os
c on
emulsión asfáltica. Hay
varios
cantidad
procedimientos de
determinar vac í os
el
y
agregado
agregado. promedio
el
p eso
suelto.
de
Esto de la
la
determinar
habitualmente menor
u n i d ad
Usualmente,
se
de
la
implica
dimensión,
los
vol u m en
d el
emplea
cálculos
matemáticos conjuntamente con ensayos de laboratorio para determinar las cantidades necesarias de asfalto y de
agregado.
para
realizar
Antes estas
que
presentar
un
determinaciones,
método se
complejo
presentan
la
tabla 2 como una pauta general. Esta tabla ofrece un
Página 26
–
rango
de
función Las
proporciones
del
tamaño
cantidades
promedio
de
imprimadas
asfalto
condiciones
cantidades
tipos
de
y
del
de
viejos
bases
materiales
con
las
acuerdo
el
rango
granulares
pavimentos.
de
en
empleado.
cubren
incluye
de
agregados
agregado
sugeridas
que
superficies
y
asfalto
específico
de
y
modificados
de
Estas
pueden
condiciones
ser
locales
y
con la experiencia. La intensidad y las condiciones del tráfico deberían también ser consideradas en el diseño de un tratamiento superficial.
²
3/ 4 ”
–
½ ”
N° 4
–
3/ 8 ”
19.0
–
12.5
–
4.75
3/ 8 ”
–
N° 8
9.5
N° 4
–
N°
4.75
16
9.5
2.36
–
–
1.18
6
22
–
27
1.8 – 2. 3
7
14
–
16
1.4 – 2. 0
8
11
–
14
0.9
–
9
8 -
11
0.7
– 0. 9
5 -
8
0.5
–
AASHTO
ARENA
M- 6
Incluyendo
²
versiones
RS - 2 ( RR - 2 ) R S - 1 ( R R - 1) , R S - 2 , C RS - 1 R S - 1 ( R R - 1) , R S -
1.6
2 , C RS - 1 RS- 1 (RR - 1) , MS - 1 ( R M- 1) R S- 1, MS - 1
0. 7
modificadas
con
polímeros
de
estas emulsiones asfálticas Estas
cantidades
promedio
de
granulares
asfalto
condiciones
imprimadas
p avi m en t os. pueden
de
La s
variar
que
y
las
el
rango
incluyen
bases
viejas
c an t id ad es
según
cubre
y
superficies
t ip o
condiciones
de
de
m a ter i al es
locales
y
la
experiencia. Los
valores
a p l ic ar s e fino
de
mayores
a
menores a gr e gad os
los para
límites el
para c on
el
asfalto
gr a n u l om e t r í a ;
especificados.
asfalto
deberían
Los
deberían d el
l ad o
valores
aplicarse
a
Página 27
–
agregados con granulometría del lado grueso de los límites especificados.
Negr a , a sf al t o ex u d a d o
lt/ m ²
Lisa n o p or osa
- 0.04
Absorbente
0.14
Ligeram ente porosa, oxidada
0.27
Ligeramente disgregada, porosa, oxidada
0.40
-
- 0 .27
Muy disgregada, porosa, oxida da
Con
un
t r a ta m ien t o
su per f i ci al
m ú l t ip le
p u e d e a l c a n z a r u n e s p e s o r e n t r e ½ ” y
se
¾”.
p ued e
se
Si han sido
correctamente diseñados y construidos, los tratamientos superficiales
dobles
aproximadamente
de
de
tratamiento
servicio
constructivo que
el
un
mayor
agregado
tamaño,
se
en de
simple
alrededor la
minimizan,
de
gran
con
la
vida
un
un
50%.
capa
es
medida,
la
segunda
en
triplican
costo
Debido de
a
menor
pérdida
de
partículas del tratamiento superficial. En
l os t r a t a m i en t o s d o b les o
d e l a p i e dr a d e l a p r i m er a
t r i p l es , el
t a m a ñ o m a y or
c a pa d ef i n e e l es pes or
d el
tratamiento. Las capas siguientes sirven para llenar los vacíos en la matriz de la primera capa de agregado.
Hay
varios
tratamientos aquí
métodos
arbitrarios
superficiales
d e sc r i b i r e m o s,
se
múltiples.
d i s eñ a
c ada
para En
el
diseñar
método
capa
como
si
que se
tratara de un tratamiento superficial simple. Para cada capa siguiente, el tamaño nominal máximo de la piedra debería agregado
ser
aproximadamente
colocado
la
previamente.
mitad No
del
hay
tamaño
del
compensación
Página 28
–
por
perdida.
Luego
de
la
primera
capa,
no
se
hacen
correcciones por la textura de la superficie inferior. Como
una
pauta
general,
la
cantidad
de
asfalto
para
cada capa se expresa como porcentaje del total. En un tratamiento doble, a la primera aplicación corresponde un
40% del
total,
y
la
s eg u n d a
6 0% r e st a n t e . E n
un
aplicación
corresponder
segunda
puede
aplicación
apl icación
t r a t a m i en t o un
40%
un y
c o r r e sp o n d e
tr iple, a la pr imer a 30%
30%
del
a
la
total,
a
tercera
la de
acuerdo a las tablas N° 3 y tabla N° 4
²
²
”
1
3/ 8 ” -
Aplicación 2
N°
8 N° 4
aplicación
–
N°
16
9.5 4.75
2.36
8
14 -
1.18
9
5
7
–
19
0.9 – 1.4
–
8
1.4
16
–
22
1.4 – 1.8
–
1.8
”
1 Aplicación 2 aplicación
½ ”
N° 4
–
N° 4
–
N°
16
12.5
–
4.75 4.75
–
1.18
9
8
–
11
1.8 – 2. 3
19.0
–
9.5
6
19
–
25
1.6 – 2. 3
2.36
8
11
–
14
2.3 – 2.7
¾”
1 Aplicación 2 aplicación
3/ 4 ”
–
3/ 8 ” 3/ 8 ”
–
8
N°
9. 5
–
Página 29
–
²
²
”
3/ 8 ” -
1 Aplicación
N°
9.5 -
8 N° 4
2 aplicación
N°
–
4.75
16 N° 4
3 aplicación
8
14 -
9
5
10
5 -
2.36 –
1.18 N°
–
4.75
100
–
0.015
–
19
0.9
–
1.4
8
1.1
–
1.6
8
0.9
–
1.4
22
0.9
–
1.4
”
1 Ap l i c a c i ón
½”
3/ 8 ”
2 aplicación
12.5
N° 4
–
4.75
N°
–
9. 5
8 N° 4
3 aplicación
–
2.36
–
4.75
–
N°16
–
1.18
7
16
–
8
8
–
11
1.4
–
1.8
9
5 -
8
0.9
–
1.4
1.1
–
1.6
¾”
3/ 4 ”
1 Aplicación
19.0
3/ 8 ” 3/ 8 ”
2 aplicación
N°
–
9. 5
8 N° 4
3 aplicación
Un
–
N°
–
vacíos
o
tratamiento
–
2.36
8
11
–
14
5 -
8
–
9
S ea l )
o
a
un
ap li ca ci ón de
un
La
agregados.
superficial
Los
de
una
–
1.6
l ec h ad a
s u p er f i c i al de
ay u d a
Cape
alta
1.1
de
aplicación
m i c r o - a gl o m e r a d o
1.4 – 1.8
m i c r o - a gl om e r a d o
t r a t a m i en t o
construido.
d el
entre
25
la
( Mi c r o - S u r f a c i n g) a s f ál t i c a
–
i m p li ca
(Slurr y
recientemente
19
1.18
Seal )
a s f ál t i c a
6
4.75
16
( Cap e
9.5
–
la
a
Seal
simple lechada
l l en a r
l os
proveen
un
durabilidad.
La
lechada
liga los agregados gruesos para prevenir pérdida y los agregados tráfico
y
emplean
gruesos a
erosión
a
menudo
impiden de
la
la
excesiva
lechada.
debido
al
Los
color
abrasión Cape
del
Seals
del s e
tratamiento
superficial terminado.
Para que el Cape Seal cumpla una performance exitosa, es
importante
tenga
un
que
menor
el
tratamiento
contenido
de
superficial asfalto
simple que
el
Página 30
–
correspondiente proyecto
a
debería
un
tratamiento
cumplir
los
convencional.
criterios
de
El
diseño
de
tratamiento superficiales normalizados y los métodos y especificaciones
para
lechadas
asfálticas
o
micro-
aglomerados Tabla. 5. La
condición
que
debe
más
ser
crítica
evitada
en
es
un
un
Cape
Seal
exceso
de
condición
lechada
que
f r u s t r a l a d e s e a d a t e x t u r a s u p e r f i c i a l “n u d o s a ” . E n t r e l a colocación
del
tratamiento
subsecuente
aplicación
de
la
de
superficie
lechada
y
asfáltica
la
debería
permitirse un tiempo de curado de entre cuatro y diez días.
El
antes
tratamiento
de
superficie
m i c r o - a gl o m e r a n t e , c o n
el
ob j e t o d e r e m o ve r
de
u
otro
suelto
lechada
ser
de
cubierta
la
debería
aplicación
la
la
de
barrido
asfáltica
material
o
del
m aterial
extraño
que
impediría la adherencia.
²
1/ 2
12.5
3/ 4
19
3/ 8 ” N° 8 3/ 4 – 3/ 8
9.5 2.36 19 – 9. 5
²
²
7
14 -
16
1.4
–
2.0
2.7
–
4.5
6
22 -
27
1.8
–
2.3
3.5
–
5. 5
Un sellado doble se construye extendiendo una capa de a g r e ga d o d e g r a n t a m a ñ o 5/ 8 ” - emulsión
y
finalmente
agregados
de
menor
emulsión las
es
una
em u l s i on e s
se
tamaño
versión
R S- 2
¾”;
aplica ¼”
–
una
½ ”.
modificada
( RR - 2 ),
luego se riega con
C RS - 2
hilada
Normalmente
con o
polímeros
H F RS - 2
de la de
( RR - 2
a.f), y se aplica, típicamente, en una cantidad superior a la la
de un
de
tamaño
un
t r a t am i e n to s u p er f i c i al s i m p l e e i n f e r i or tratamiento
traba
al
doble.
agregado
El de
agregado mayor
de
a
menor
tamaño.
La
Página 31
–
aplicación superar
del
los
agregado
problemas
de
gran
existentes
tamaño en
ayuda
una
a
superficie
exudada. Los agregados deben estar limpios y libres.
Un
sellado
emulsión
de
arena
asfáltica
es
una
seguida
aplicación
de
una
de
ligera
riego
de
cubierta
de
agregado fino, tal como arena limpia o recebo, aunque es una operación más bien simple, puede ser útil para corregir
varios
problemas
en
pavimentos.
Usualmente,
s e em p l e a em u l s i o n e s RS - 1 ( R R - 1) , C RS - 1 ( CR R - 1) , MS - 1 (RM- 1), l t / m ² . con
A
u na
con
apli cac ión
esto
le
sigue
aplicación
de
una
de
alr ededor hilada
5. 5
a
de
de
12
0.70
arena
k g / m ².
o
en
a
1.25
recebo, algunos
lugares, los sellados de arena son empleados cuando no hay
disponible
buenas
fuentes
de
agregados
para
tratamientos superficiales simples. El sellado de arena se utiliza principalmente para: Enriquecer
un
o x id a d o. E l
s el l a do d e a r e n a a y u d a r á a
pérdida
de
pavimento
material
de
seco, la
intemperizado
vieja
u
impedir
superficie
la por
causa del efecto abrasivo del tráfico. Impedir
el
ingreso
superficie
de
fisurarse,
la
en
la
un
de
pavimento
humedad
y
estructura
consecuentemente sellado
humedad
de
su
arena
el
y
aire.
existente aire
capacidad proveer
la
comienza
a
pueden
subyacente,
puede
Cuando
penetrar
reduciendo portante.
una
barra
Un que
impide esta intrusión. Desarrollar
una
textura
superficial
resistente
al
deslizamiento. Con la selección de un agregado fino angular,
de
bordes
vivos,
se
puede
proveer
una
superficie de alta resistencia al deslizamiento.
Segú n los c at álogos de di señ o par a t r at am ien t o super fic ial (AASHTO 1993), se consid er a un espesor de 02 pulgadas. Cuyo requisito para el t ratamiento su p er fic i al bi c ap a y segú n l as t ab l as 1, t ab l a 3 Página 32
–
establecidos. Para lo cual por fines prácticos se adopta el siguiente espesor:
Primera Capa Segunda Capa
2
cm
3
cm
Fuente: Manual de Diseño AASHTO 1993(se emplea los valores equivalentes en cm)
Tratamiento
H=2.cm
Segunda capa
H=3.cm
Prim era capa
Superficial Bicapa
Constituye costoso
Base
H=15.24cm
Sub Base
H=20.32 cm
el
procedimiento
para
la
más
preparación
simple de
y
menos
superficies
de
rodamiento de tipo bituminoso. En síntesis consiste en la
aplicación
de
una
o
varias
capas
de
material
bituminoso a la que se añaden material inerte, grava, gravilla o arena.
La
impermeabilidad
s ub
b ase as í
mantener
c om o
sus
que
proporciona
a l a su b
condiciones
da
a
la
base
r a sa nt e l a p osi bi l id ad de
soporte,
aunque
y de el
tratamiento en si no aporta si no muy poca resistencia a
la
estructura
considera
cero
recomendaciones
total para del
del los
pavimento, fines
“M a n u a l
de
dicho
diseño,
para
el
aporte
se
según
las
Diseño
de
C a r r e t e r a s P a v i m e n t a d a s d e B a j o V o l u m e n d e T r a n s i t o ” .
Página 33
–
La
primera
s ob r e
ventaja
b a se s
que
podemos
granu lares
enumerar
dan
es
como
la
que
r es u l t a d o
estructuras resistentes a las variaciones climáticas y al m ismo
tiempo
u t i l i z a b l es
par a
el
tr afico
l i v i an o
y
mediano. Com o
segu nd a
ven t aj a
im perm eabilidad
que
qu e
se
tienen,
p u ed e la
i nd ic ar
cual
es
e vi t a
la la
penetración de las aguas superficiales en la base, sub base y subrasante.
Debemos
mencionar
que
no
proporciona
r e si s t e n c i a a l as ca r g a s , e l
prácticamente
t e n e r p oc a d u r a c i ó n a l a s
cargas livianas y medianas y no ser muy recomendable su
u t i l i z a c i ó n e n c a s o d e c a r g a s p e s ad a s .
Para
diseñar
un
tratamiento
superficial
de
dos
capas
se parte de los siguientes supuestos: El material inerte fino
solo
sirve
para
m a t er i a l gr u e so d e de
la
capa
llenar
los
vacíos
l a p r i m e r a c a p a.
del
tratamiento
es
dejados
por
E l es p es or igual
al
el
t ot a l
tamaño
promedio del agregado grueso. El
tamaño
máximo
d eb er á
ser
primera
capa.
absoluto
del
la
del
material
m i t ad Los
d el
vacíos
tratamiento
de
la
t am a ñ o
que
se
capa
m áx i m o
tiene
terminado
segunda en
variaran
el
de
la
volumen
en
un
5%
a un 7%. La cantidad total del asfalto y agregado dependerá de la
futura
u t i li z ac i ón
y
de
la
s up er f i c ie
t r a t ad a
y
de
expresa en %s del volumen absoluto del tratamiento de la siguiente tabla:
Para
la
determinación
se
ha
empleado
como
base
el
Página 34
–
Manual
para
Carreteras
Pavimentadas
de
Bajo
Volumen
de Tránsito (elaborada por el MTC 2008)
Se
ha
est ab lec id o
Z e p i t a – T a n k a
sol o
Tanka
un
t r a m o,
que
es
d iseñ o
desde
Km
p ar a
la
ví a
0+000
a
Km
22+300. De acuerdo a las canteras de ubicación que se muestra en los planos menciona las características del los m ateri ales para
las
las combin aciones que se ha de realiz ar
mezclas
y
su
respectiva
colocación
del
material en base y sub base de la via a intervenir.
El diseño estructural del pavimento se ha determinado en
función
a
la
guía
de
diseño
AASHTO
versión
1993,
para el diseño de Pavimentos Flexibles.
S e h a e v a l u a d o l o s C B R ’ s d e l a s c a l i c a t a s y l o s C B R ’s d e l as
c an ter a s,
se
h an
ob ten id o
l os
va lor es
de
CB R
de
diseño para sub rasante, para el tramo CBR (95%)= 7.8 %,
para
hech o
la
un
obtención an álisis la
de
los
respectivos
e st a d í s t i c o
aplicable
para
haciendo
referencia
de
Manual
de
p er c e n t i l e s
caracterización al
valores
mecánica para
al
del
el
ha 75 %,
suel o,
Diseño
de
Carreteras Pavimentas de Bajo Volumen de Tránsito.
L o s v a l or e s d e CB R d e d i s e ñ o p a r a b a s e y s u b b a s e la
eval u ac i ón
capitulo los
XVII,
de en
materiales
l as las
con
c an t er as
que
sus
se
ad j u n t a n
recomienda
respectivos
la
CBRs
de
en
el
colocación
de
para
base
y
sub base.
A
fin
de
estructural
obtener de
buenos
resultados
pavimentos,
las
zonas
para de
el
diseño
mejoramiento
de sub rasante deben de mantenerse con un adecuado control técnico. Nota
aclaratoria:
se
roca,
con
conocimiento
para
rocas
consulta
pleno (por
con
lo
adoptan menos
expertos
en
los que
en el
la
valores no
de
existe
zona), tema
de
dicho
sin
de
CBR
para
ensayo
embargo
ensayos
en
para
carreteras, se puede adoptar cuantitativamente un valor de CBR
de
diseño
para
los
materiales
presente s
en
las
canteras, lo cual en campo reflejaran valores semejantes a u n a c a n t e r a d e p i e d r a c h a n c a d a .
Página 35
