DEFLEXIONES La medida de deflexiones en la superficie de un pavimento, es de primordial importancia al evaluar la capacidad de transferencia de carga que un pavimento rígido o flexible posee. El estudio de la deflexión de un pavimento es importante puesto que la forma y magnitud en que un pavimento deforma, es una función de del tráfico (tipo y volumen), sección (paquete) estructural del pavimento, temperatura y humedad. Las medidas de deflexión de un pavimento pueden ser utilizadas para determinar la rigidez estructural de una capa de pavimento así como el módulo resiliente de la subrasante. Así mismo se pueden determinar otras características de la forma en que el pavimento se comporta ante otras cargas. Las mediciones de deflexiones en pavimentos se las efectúa mediante ensayos no destructivos.
La medida de deflexiones en la superficie de un pavimento, es de primordial importancia al evaluar la capacidad de transferencia de carga que un pavimento rígido o flexible posee.
La medida de deflexiones en la superficie de un pavimento, es de primordial importancia al evaluar la capacidad de transferencia de carga que un pavimento rígido o flexible posee.
Las medidas de deflexión de un pavimento pueden ser utilizadas para determinar la rigidez estructural de una capa de pavimento así como el módulo resiliente de la subrasante.
Así mismo se pueden determinar otras características de la forma en que el pavimento se comporta ante otras cargas.
Las mediciones de deflexiones en pavimentos se las efectúa mediante ensayos no destructivos.
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DEFLEXIONES
La medida de deflexiones en la superficie de un pavimento, es de primordial importancia al evaluar la capacidad de transferencia de carga que un pavimento rígido o flexible posee.
El estudio de la deflexión de un pavimento es importante puesto que la forma y magnitud en que un pavimento deforma, es una función de del tráfico (tipo y volumen), sección (paquete) estructural del pavimento, temperatura y humedad.
Las medidas de deflexión de un pavimento pueden ser utilizadas para determinar la rigidez estructural de una capa de pavimento así como el módulo resiliente de la subrasante.
Así mismo se pueden determinar otras características de la forma en que el pavimento se comporta ante otras cargas.
Las mediciones de deflexiones en pavimentos se las efectúa mediante ensayos no destructivos.
DEFLEXIONES
MEDICIONES
La deflexión de la superficie es medida como el desplazamiento vertical de esta superficie, ocasionado por una carga (estática o dinámica) aplicada.
Mientras más avanzado es el método de medición, mayor es la posibilidad de medir los desplazamientos en varios puntos, obteniendo así una caracterización mejor documentada de la deflexión del pavimento.
El área de pavimento afectada por el desplazamiento es denominada como la “cuenca de deformación”:
TÉCNICAS DE MEDICIÓN
Deflexiones Estáticas
Existen tres categorías:
Deflexiones transientes
-deflexiones de impacto
DEFLEXIONES
MEDICIONES ESTÁTICAS – VIGA BENKELMANN
El procedimiento general consiste en aplicar una carga de magnitud conocida a la superficie del pavimento y analizar la forma y magnitud de la cuenca de deformación para evaluar la resistencia de la estructura del pavimento.
Desarrollado por la Western Association of State Highway Organizations (WASHO) en 1952.
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MEDICIONES ESTÁTICAS – VIGA BENKELMANN
DEFLEXIONES
MEDICIONES ESTÁTICAS – VIGA BENKELMANN
La viga Benkelman ha sido utilizada con más frecuencia que otros métodos de medidas de deflexiones recuperables de pavimentos.
El proceso de medida se refiere a una carga padrón de 82 kN (18.00 lbs) en el eje trasero (eje simple de rueda doble ESRD), la cual se encuentra apoyada sobre el pavimento, en el punto o puntos donde se pretende tomar la medida.
Las medidas deben ser tomadas de acuerdo a la siguiente tabla:
Ancho de la Vía (m) Distancia al borde (m)2.70 0.463.00 0.63.30 0.753.60 0.9
Recomendación: Medidas tomadas a cada 20 m ( De Senco, 2001). En trechos uniformes se puede incrementar esta longitud.
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MEDICIONES ESTÁTICAS – VIGA BENKELMANN
La viga Benkelman ha sido utilizada con más frecuencia que otros métodos de medidas de deflexiones recuperables de pavimentos.
El camión debe ser colocado de manera a que uno de los conjuntos de huellas traseras sea centrado en la huella externa.
La punta de prueba de la viga debe ser colocada entre las llantas de la rueda doble, sobre el punto seleccionado.
Se libera la traba de la viga.
Encendido el vibrador, se efectúa la lectura inicial (Lo) cuando el extensómetro indica movimiento igual o menor a 0.01 mm/min o después de recorridos 3 minutos del movimiento del camión.
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MEDICIONES ESTÁTICAS – VIGA BENKELMANN
El camión debe ser desplazado lentamente, por lo menos 10 m delante, para proceder a la lectura final (Lf), cuando el extensómetro indique movimiento igual o menor a 0.01 mm/min o después de 3 minutos.
Una vez desconectado el vibrador, la parte móvil de la viga es trabada y transportada para el nuevo punto.
CUENCA DE DEFORMACION Para determinar el radio de curvatura de la cuenca de deformación, se efectúa una lectura adicional.
Para ello se desplaza el eje de ruedas dobles del camión 25 cm al frente del punto de prueba del pavimento.
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MEDICIONES ESTÁTICAS – VIGA BENKELMANN
RESULTADOS
D o L o L f a
b
Deflexión en el punto de prueba:
DoDeflexión real o verdadera
LoLectura inicial
Lf Lectura final
a b Dimensiones de la viga
Radio de Curvatura
R6250
2 D o D 25
D25Deflexión a 25 cm del punto de prueba
PARA Lo – Lf<=0.01 mm
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RESULTADOSAPI - GENESIS Fecha: 05-Jun-03
Tramo: Pailón - Los Troncos Operador: Ing. Sebastián Isern
DEFLEXIONES BENKELMAN Y RADIO DE CURVATURA: Medición Sistemática
DEFLEXIÓN CARACTERÍSTICA DE UNA SECCIÓN: Es obtenida a través de la media de las deflexiones medidas, de acuerdo a la expresión:
D c D 2 s( ) F t F c
niDDn
i
/).(1
1
)( 2
n
DDs
n
nii
s: desvío padrón
Ft: Factor de ajuste para la temperatura de referencia
Fc: Factor de ajuste para el periodo crítico
DEFLEXIONES
MEDICIONES ESTÁTICAS – VIGA BENKELMANN
Temperatura media del Pavimento FactorºC Ft6 1.28 1.1410 1.112 1.0717 1.0321 127 0.9632 0.9338 0.943 0.8749 0.84
FACTORES DE AJUSTE Ft
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MEDICIONES ESTÁTICAS – VIGA BENKELMANN
FACTORES DE AJUSTE Fc
a) Medidas tomadas en el periodo más crítico: Fc=1
b) Con medidas tomadas en cualquier época del año y con ajustes con Fc>1
Por lo general se admite Fc=1.20
La deflexión característica se utiliza para determinar el espesor de refuerzo. Su determinación debe ser precedida de un examen visual, durante el inventario del trecho o sub-trecho. Se recomienda:
a) En áreas de pavimento que presentan deterioros o deficiencia de drenaje, se debe efectuar un estudio separado.
b) Cuando las deflexiones sobrepasan la deflexión media más tres veces el desvío padrón:
sDD 3Tomar medidas adicionales para localizar los límites del área en mal estado
No considerar esos valores para el cálculo de la deflexión representativa del tramo.
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DIMENSIONAMIENTO DEL REFUERZO DE UN PAVIMENTO
Fases del pavimento:
Consolidación: Las deflexiones recuperables son relativamente altas, estas indican que la estructura se está acomodando a las cargas a las que está soportando.
Fase Elástica: Las deflexiones provocadas por el paso de vehículos son prácticamente constantes y recuperables. Es el periodo de vida útil del pavimento.
Fase de Fatiga: Las deflexiones no son recuperables y el pavimento empieza a sufrir ruptura por fatiga: fisuras y hundimientos son constantes.
Refuerzos antes de la fase de fatiga: Altamente económicos, se aprovecha toda la estructura resistente.
Refuerzos después de la fase de fatiga: Altamente costosos, dependiendo de la gravedad se puede necesitar cambiar la base, sub base o hasta subrasante.
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METODO DNER
DIMENSIONAMIENTO DEL REFUERZO DE UN PAVIMENTO
Datos necesarios:
Fecha de apertura del pavimento al tráfico
Número de ejes equivalentes (ESALs) utilizados en el dimensionamiento original, en la actualidad y el previsto.
Datos de los materiales y espesores de las capas.
Geología e hidrología del local.
Extracción de Calicatas: CBR, densidades, granulometrías, % de asfalto, espesores de capas, etc.
Valores de deflexiones cada 200 m como mínimo.
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METODO DNER
Naturaleza dela subrasante Estación seca Estación lluviosaArenoso y permeable 1.10-1.30 1Arcillos y sensible a humedad 1.20-1.40 1
Fc
Deflexión de Proyecto:
D p D c F c
1 105
1 106
1 107
1 108
10
100
1 103
trace 1
Deflexión Admisible para Concreto Asfált
N - Nº Operaciones Eje 82 kN (18.000 lbs
Dad
m D
efle
xion
es e
n 0.
01 m
136.458
40
g x( )
100000000100000 x
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METODO DNER
f x( ) 3.01 0.175log x( )
N D adm1.00E+05 1351.00E+06 901.00E+07 601.00E+08 40
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METODO DNER
Datos Calidad Necesidad Criterio de MedidasDeflectométricos Estructural de Estudios Cálculo para Correctivas
Obtenidos Complementarios RefuerzoI Dp<=Dadm Buena No Sólo correciones
R>=100 de superficieII Dp> Dadm Si Dp<3Dadm No Deflectométrico Refuerzo
R>=100 regularSi Dp>3Dadm Si Deflectométrico Refuerzo
mala Resistencia ReconstrucciónIII Dp<=Dadm Regular a Refuerzo o
R<100 mala Si Resistencia ReconstrucciónIV Dp<Dadm mala Si Resistencia Refuerzo o
R<100 ReconstrucciónV mala
El pavimento presenta Si Resistencia ReconstrucciónIGG>180
Hipótesis
CRITERIOS PARA EVALUACIÓN ESTRUCTURAL
DEFLEXIONESDIMENSIONAMIENTO DEL REFUERZO DE UN PAVIMENTO
METODO DNER
DIMENSIONAMIENTO DEL REFUERZO
H K logD p
D adm
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