Normas para los tipos de pavimentos
Para el diseño de pavimentos pavimentos es necesario necesario tener en cuenta una serie de normas, las cuales establecen los componentes y las condiciones en que este este se va a reali realiza zar. r. Desde Desde hace hace mucho muchos s años años se han han ido deriva derivando ndo dive divers rsid idad ades es de norm normas as sien siendo do las las más más usad usadas as aque aquell llas as que que está están n esta establ blec ecid idas as a nive nivell inte intern rnac acio iona nall acop acoplá lánd ndol olas as a las las cual cualid idad ades es y necesidades de cada país.
En Venezuela Venezuela los ingenieros ingenieros encargados encargados del diseño de pavimentos pavimentos se rigen por las normas venezolanas !VE"#" así como otras internacionales las cuales podemos mencionar la $#%&'(, la $$)*+! &, -+ /&, )0) entre otras donde de manera especí1ica establecen condiciones de espesor de losas, agregados, tipo de pavimento a utilizar y estudios de suelos, se deben presentar planos topográ1icos donde especi1iquen las condiciones a las que está e2puesta el pavimento y así tomar precauci3n a la hora del diseño.
4a norma norma venezolana venezolana !VE"#"5 !VE"#"5 6((( 7 /89 /89 '8( 7 :9 :9 &'( 7 & está está adap adapta tada da a las las cond condic icio ione nes s y base bases s lega legale les s vene venezo zola lana nas s para para pavi pavime ment ntos os,, en esto estos s artí artícu culo los s se esta establ blec ece e la mane manera ra de dise diseño ño de pavi pavime ment ntos os en Venezu nezuel ela a amol amolda dado dos s a las las cond condic icio ione nes s que que aquí aquí se presentan.
Norma AASHTO-93
-;todo $$)*+!%/'<&= en el diseño de pavimentos 1le2ibles 4a aplicaci3n del -;todo $$)*+!%86 se mantuvo hasta mediados del año /&, cuando se determin3 que, aun cuando el procedimiento que se aplicaba alcanzaba sus ob>etivos básicos, podían incorporársele algunos de los adelantos logrados en los análisis y el diseño de pavimentos que se habían conocido y estudiado desde ese año 86. Por esta raz3n, en el período /?%/: el )ubcomit; de Diseño de Pavimentos >unto con un grupo de #ngenieros onsultores comenz3 a revisar el @Procedimiento Provisional para el Diseño de Pavimentos $$)*+!%86@, y a 1inales del año /' concluye su traba>o con la publicaci3n del nuevo @-anual de Diseño de Estructuras de Pavimentos $$)*+! A/'@, y sigue una nueva revisi3n en el año &, por lo cual, hoy en día, el m;todo se conoce como -;todo $$)*+!%&. Este -anual mantiene las ecuaciones de comportamiento de los pavimentos que se establecieron en el E2perimento Vial de la $$)*! en ', como los modelos básicos que deben ser empleados en el diseño de pavimentos9 introduciendo, sin embargo, los cambios más importantes sucedidos en di1erentes áreas del diseño, incluyendo las siguientes5
. #ncorporaci3n de un @Bactor de on1iabilidad@ %1undamentado en un posible cambio del trá1ico a lo largo del período de diseño, que permite al #ngeniero Proyectista utilizar el concepto de análisis de riesgo para los diversos tipos de 1acilidades viales a proyectar.
6. )ustituci3n del Valor )oporte del )uelo <)i=, por el -3dulo Cesiliente <-;todo de Ensayo $$)*+! +68?=, el cual proporciona un procedimiento de laboratorio racional, o me>or an de carácter cientí1ico que se corresponde con los principios 1undamentales de la teoría elástica para la determinaci3n de las propiedades de resistencia de los materiales.
&. Empleo de los m3dulos resilientes para la determinaci3n de los coe1icientes estructurales, tanto de los materiales naturales o procesados, como de los estabilizados.
?. Establecimiento de guías para la construcci3n de sistemas de sub% drena>es, y modi1icaci3n de las ecuaciones de diseño, que permiten tomar en cuenta las venta>as que resultan, sobre el comportamiento de los pavimentos, como consecuencia de un buen drena>e.
:. )ustituci3n del @Bactor Cegional@ %valor indudablemente bastante sub>etivo% por un en1oque más racional que toma en consideraci3n los e1ectos de las características ambientales %tales como humedad y temperatura% sobre las propiedades de los materiales.
Procedimiento de Diseño AASHTO '93
Variables Generales de Diseño
)e consideran como @Variables enerales de Diseño@ aquellas que deben ser consideradas en el diseño y construcci3n de cualquier estructura de pavimentos. Dentro de esta categoría se incluyen5 limitaciones de tiempo
imitaciones relacionadas con el tiempo !años" de diseño
4a selecci3n de varios períodos de diseño y de niveles de servicapacidad F tambi;n denominada GserviceabilidadH o GidoneidadHF obligan al Proyectista a considerar estrategias de diseño que vayan desde una estructura que requerirá ba>o nivel de mantenimiento, y que prácticamente durará todo el período seleccionado sin mayores acciones sobre ;l, hasta alternativas de construcci3n por etapas, que requerirán una estructura inicial más d;bil y un programa, previamente establecido, de mantenimiento y repavimentaci3n.
)e denomina @período de comportamiento@ al lapso que se requiere para que una estructura de pavimento nueva %o rehabilitada% se deteriore de su @nivel inicial de servicapacidad@, hasta su nivel establecido de @servicapacidad 1inal@, momento en el cual e2ige de una acci3n de rehabilitaci3n. El Proyectista debe, en consecuencia, seleccionar los e2tremos má2imo y mínimo de servicapacidad. El establecimiento de estos e2tremos, a su vez, se ve a1ectado por 1actores tales como5 clasi1icaci3n 1uncional del estado de un pavimento, percepci3n del pblico usuario de @cuánto debe durar una estructura nueva@, 1ondos disponibles para la construcci3n inicial, costos asociados con el ciclo de vida de la estructura, y otras consideraciones de ingeniería.
)e de1ine como @período de análisis@ al lapso que debe ser cubierto por cualquier estrategia de diseño. "ormalmente coincide con el @período de comportamiento@9 sin embargo limitaciones prácticas y realísticas en el comportamiento de ciertos casos de diseño de pavimentos, pueden hacer
necesario que se consideren varias etapas de construcci3n, o una rehabilitaci3n programada, que permita el alcanzar el período de análisis deseado. En los m;todos $$)*+! de ' y de 86 era 1recuente diseñar los pavimentos para un período má2imo de 6( años9 hoy en día, en el -;todo $$)*+! A&, se recomienda que se estudien los pavimentos para un período de comportamiento mayor, ya que ellos pueden dar lugar a una me>or evaluaci3n de las alternativas a largo plazo basadas en análisis de costo% tiempo. En cualquier caso, sin embargo, se recomienda que el período de análisis incluya al menos una rehabilitaci3n de la estructura recomendada.
Los lapsos de diseño sugeridos son: Tipo de facilidad vial Período de (en años) análisis diseño _______________________________________________________ Urbana de alto volumen 3 ! " #"$% (3) &nterurbana de alto volumen % ! " #"$% (3) 'e bao volumen pavimentada con asfalto #" ! %" "$#% con rodamiento sin tratamiento # ! % "$* (Base granular sin capa asfáltica)
+iveles ,ecomendados de -on.abilidad (,) _________________________________________________________ -lasi.caci/n de la vía Urbana ,ural _________________________________________________________ 0utopistas *"$1121 *$1121 Troncales *$11 "$1" Locales *$1" "$1" ,amales 4 5ías 0grícolas "$* "$*
"osotros como 1uturos ingenieros debemos estar claros en esta norma ya que de esta manera y siguiendo los parámetros que esta nos especi1ica del diseño de espesor de losa que el pavimento debe tener nos cuidaremos de
un mal traba>o de diseño ya que esta norma nos garantiza el acabado de un pavimento duradero, seguro y con1iable dependiendo de la clasi1icion del tipo de vía a pavimentar. Norma #OV$N%N& ((( ) *9+,
)ub%Iases y Iases $lcance5 En esta especi1icaci3n se establecen los requisitos generales para la construcci3n de todos los equipos de sub%base y de bases y las especi1icaciones correspondientes a los materiales y equipos necesarios para su e>ecuci3n. 4as disposiciones de esta especi1icaci3n son obligatorias para todos los traba>os que se e>ecuten de acuerdo con cualquiera de las especi1icaciones, a menos que el ministerio e2presamente escrito otra cosa. -ateriales5 4os materiales que se usen para la construcci3n de sub%bases y de bases deben satis1acer los requisitos de calidad y gradaci3n e2igidos en cada especi1icaci3n particular. uando el ingeniero inspector lo >uzgue conveniente el contratista debe tomar muestra de los materiales de las mezclas y las debe someter a los ensayos de control de calidad correspondientes. El ingeniero inspector debe autorizar, el procesamiento y almacenamiento de los materiales despu;s de constatar que los resultados de los ensayos de control satis1actorios. -ezcla5 En la construcci3n de la sub%base y de bases de mezcla de suelo y agregados y segn el material que se utilice como agregados se distinguen los tipos siguientes5
0e1cla s2elo
de
a4re4ado Tipo * Tipo Tipo 3
A4re4ado
Piedra picada Grava picada #2al52ier material di/erente de piedra picada o de 4rava picada
En lo que concierne a esta norma los ingenieros deben seguirla, ya que les hará de mucha ayuda a la hora de elegir el material para con1ormar la base y sub%base del pavimento y esto >uega un papel importante ya que de allí es donde se con1orma la capa de rodamiento que garantizara la calidad del pavimento.
Norma #OV$N%N& *,( ) *99.
Esta norma Venezolana contempla los requisitos mínimos que deben cumplir los cementos as1alticos conocidos tambi;n como as1altos de penetraci3n, para ser usados en pavimentaci3n y materia prima para para otros productos
as1alticos,
aplicados
en impermeabilizaci3n, pintura,
aislantes, u otros usos donde aplique. Para los prop3sitos de esta "orma Venezolana, se aplican las siguientes de1iniciones5 •
#emento As/altico& Es el material aglomerante solido o semis3lido de
color negro o pardo oscuro, que se ablanda gradualmente al calentarse y cuyos constituyentes predominantes son hidrocarburos pesados.
•
As/alto de Penetraci6n& )on comentos as1alticos obtenidos de la
re1inaci3n del petr3leo y clasi1icado por el valor de la prueba de •
penetraci3n a 6: J As/altos Nat2rales& )on aquellos as1altos procedentes directamente de yacimientos naturales que se han producido a partir del petr3leo por un proceso natural de evaporaci3n de las 1racciones volátiles.
7e52isitos
El cemento as1altico debe ser homog;neo, libre de agua, y no debe 1ormar espuma cuando se calienta a 8: J %nspecci6n 7ecepci6n •
ote& Es un volumen especi1icado de cemento as1altico que se
•
somete a inspecci3n como con>unto unitario 02estra& Es un volumen especi1icado de cemento as1altico e2traído
•
de un lote, que sirve para determina las características de ese lote. Tamaño de la m2estra& El tamaño de la muestra no debe ser menor del doble del volumen total requerido para realizar ensayos
•
estipulados en la presente norma. #riterio de aceptaci6n rec8a1o& )i la muestra ensayada no cumple con uno o más de los requisitos establecidos en la presente norma, se repetirán aquellos ensayos donde hubo discrepancia y si nuevamente no cumple con uno o más de estos requisitos, el lote será rechazado.
+odo ingeniero debe tomar en cuenta el tipo de cemento as1altico a utilizar y por medio de esta norma lo conseguirá tambi;n el tipo de material con el que se hará la marcaci3n de la vía además de otros requisitos que garantizaran el buen acabado y la buena calidad del pavimento.
Norma #OV$N%N& 3( ) *993
Esta norma Venezolana establece el m;todo de ensayo para determinar la capacidad de las emulsiones as1álticas para5
•
ubrir completamente un agregado mineral )oportar la acci3n de mezclado, mientras permanece como una
•
película sobre el agregado. Cesistir la acci3n del lavado con agua despu;s de completar la
•
mezcla. El m;todo se usa principalmente para identi1icar las emulsiones as1álticas apropiadas para mezclarse con los agregados calcáreos de grano grueso y otros agregados, es una medida de la estabilidad.
7es2men del mtodo
)e mezcla la emulsi3n as1áltica con el agregado mineral en proporciones especí1icas y se evala la capa de emulsi3n depositada sobre el agregado mineral, la otra parte se rocía con agua y se evala de emulsi3n nuevamente la super1icie del agregado mineral. on esta norma podemos conseguir el tipo de as1alto adecuado para la capa de rodamiento ya que a trav;s de ensayos se determina la emulsi3n de gases que este pueda soltar a causa del desgaste.
Norma S:#S
on esta norma se establecen los tipos de suelos que pudieran e2istir y por medio de estudios determinar si son adecuados para diseñar el pavimento a trav;s de estudios en laboratorio se determinara las cualidades del suelo. Bue $. asagrande quien en ?6 ideo este sistema gen;rico de clasi1icaci3n de suelos, que 1ue empleado por el cuerpo de ingenieros del e>;rcito de los EE00 para la construcci3n de pistas de aterriza>es durante la ## guerra mundial. Diez años más tarde, y vista la gran utilidad de este sistema de ingeniería civil, 1ue ligeramente modi1icado, naciendo el sistema uni1icado de clasi1icaci3n de suelos <)0)=9 este sistema 1ue adoptado por la $)+como parte de sus m;todos normalizados. Dicha clasi1icaci3n se vale de unos símbolos de grupo, consistentes en un pre1i>o que designa la composici3n del suelo y un su1i>o que matiza sus propiedades. En el siguiente esquema se muestran dichos símbolos y su signi1icaci3n5
En 1unci3n de estos símbolos, pueden establecerse di1erentes combinaciones que de1inen uno y otro tipo de suelo5
%ntrod2cci6n
0na de las características que con1orman la ciencia del diseño de pavimentos se relaciona con su @dinamismo@, el cual puede ser de1inido como el continuo avance en el grado de sus conocimientos.
En una mezcla as1áltica en caliente de pavimentaci3n, el as1alto y el agregado son combinados en proporciones e2actas5 4as proporciones relativas de estos materiales determinan las propiedades 1ísicas de la mezcla y, eventualmente, el desempeño de la misma como pavimento terminado. E2isten dos m;todos de diseño comnmente utilizados para determinar las proporciones apropiadas de as1alto y agregado en una mezcla. Ellos son el m;todo -arshall y el -;todo *veem. En el presente estudio s3lo trataremos el m;todo -arshall.
$mbos m;todos de diseño son ampliamente usados en el diseño de mezclas as1álticas de pavimentaci3n. 4a selecci3n y uso de cualquiera de estos m;todos de diseño de mezclas es, principalmente, asuntos de gustos en ingeniería, debido a que cada m;todo contiene características y venta>as singulares. ualquier m;todo pude ser usado con resultados satis1actorios.
4a proporci3n de as1alto en la mezcla es importante y debe ser determinada e2actamente en el laboratorio, y luego controlada con precisi3n en la obra. El contenido de as1alto de una mezcla particular se establece usando los criterios
