RECONOCIMIENTO IN SITU DE LOS DISTINTOS TIPOS DE PAVIMENTOS POR INSPECCIÓN VISUAL PAVIMENTOS UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO” Página 1 RECONOCIMIENTO IN SITU DE LOS DISTINTOS TIPOS DE PAVIMENTOS POR INSPECCIÓN VISUAL 1. INTRODUCCIÓN Para poder conocer los distintos tipos de pavimentos y reconocer las fallas que pueden presentarse durante su vida útil, es necesario observarlos in situ. La inspección visual nos permite identificar los diferentes tipos de falla que se producen en un pavimento, además nos permitirá observar la magnitud y la severidad con la que se presentan. Es por esto, que la presente práctica tiene como objetivo reconocer los diferentes tipos de pavimentos que existente en la Ciudad Universitaria y alrededores (Pavimentos Rígidos, Flexibles y Mixtos), así como conocer sus principales fallas, ya sea producida por el pasar de los años, o debidas a un mal diseño o proceso constructivo. Conocer el tipo de pavimento y reconocer las fallas que presenta, nos dará conocimiento del tipo de mantenimiento respectivo que se tendría que hacer y así lograr que no solo presten servicio por el periodo de diseño preestablecido por el especialista, sino que este periodo de diseño se extienda por más años.
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Reconocimiento de pavimentos por inspección visual
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PAVIMENTOS
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RECONOCIMIENTO IN SITU DE LOS DISTINTOS TIPOS DE
PAVIMENTOS POR INSPECCIÓN VISUAL
1. INTRODUCCIÓN
Para poder conocer los distintos tipos de pavimentos y reconocer las fallas
que pueden presentarse durante su vida útil, es necesario observarlos in situ. La
inspección visual nos permite identificar los diferentes tipos de falla que se
producen en un pavimento, además nos permitirá observar la magnitud y la
severidad con la que se presentan.
Es por esto, que la presente práctica tiene como objetivo reconocer los diferentes
tipos de pavimentos que existente en la Ciudad Universitaria y alrededores
(Pavimentos Rígidos, Flexibles y Mixtos), así como conocer sus principales fallas,
ya sea producida por el pasar de los años, o debidas a un mal diseño o proceso
constructivo.
Conocer el tipo de pavimento y reconocer las fallas que presenta, nos dará
conocimiento del tipo de mantenimiento respectivo que se tendría que hacer y así
lograr que no solo presten servicio por el periodo de diseño preestablecido por el
especialista, sino que este periodo de diseño se extienda por más años.
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2. OBJETIVOS
Reconocer los diversos tipos de Pavimentos, ya sea por los materiales que los
conforman y por la manera que estas transmiten las cargas a la sub-rasante; así
como sus principales fallas producidas por el paso del tiempo.
Reconocer las patologías que presentan los Pavimentos rígidos, Pavimentos
Mixtos y Pavimentos Flexibles.
Conocer las principales causas por la que se producen las fallas en los
pavimentos y la importancia que las juntas puedan tener sobre dicho aspecto.
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3. MARCO TEÓRICO
3.1. PAVIMENTO
El pavimento es una estructura formada por un conjunto de capas de material
seleccionado, que reciben en forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a
los estratos inferiores, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe
funcionar eficientemente. La estructura deberá presentar una resistencia adecuada a
los esfuerzos destructivos del tránsito, de la intemperie y del agua (enemigo n° 01 de
los pavimentos). Después de ejecutado el diseño debe tener una adecuada
visibilidad y contar con un paisaje agradable para no provocar fatigas.
Puesto que los esfuerzos en un pavimento decrecen con la profundidad, se
deberán colocar los materiales de mayor capacidad de carga en las capas
superiores.
Funciones que cumple un pavimento:
El pavimento, estructuralmente, tiene dos funciones principales: primero la de trasmitir
al suelo natural las cargas derivadas del tránsito de los vehículos sin sufrir por ello
deformaciones permanentes, la segunda es la de resistir la abrasión o desgaste
producido por el tráfico en movimiento.
Requisitos que debe cumplir un pavimento:
- Proporcionar una superficie resistente al desgaste y suave al deslizamiento; y un
cuerpo estable y permanente bajo la acción de cargas.
- Ser estables ante los agentes de intemperismo.
- Ser durable, es decir cumplir su respectivo ciclo de vida útil.
- Tener regularidad superficial transversal como longitudinal (comodidad a los
usuarios)
- Condiciones de drenaje adecuadas
- Por último un factor muy importante en todo proyecto moderno es que deben de ser
económicos, entre otros.
Los pavimentos pueden ser hechos enteramente con materiales naturales del suelo:
tierra, piedra, arena o también incluyendo materiales fabricados, como concreto de
cemento y concreto asfáltico, además de otros materiales que se usan para estabilizar
la base y las capas de rodadura. Gran cantidad de los caminos secundarios en el
Perú y en otros países en desarrollo pertenecen al primer grupo, y se conocen como
“caminos afirmados”.
Ubicación de la Estructura
Se apoya o descansa sobre terreno preparado (compactado) para soportarlo
denominado subrasante (Lugar de Cimentación)
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3.2. CASIFICACION DE LOS PAVIMENTOS
Obedeciendo a diferentes características, se pueden clasificar de distintos modos:
A) Según el lugar donde prestan servicio:
- Pavimentos Urbanos (calzadas, veredas, etc.)
- Pavimentos Rurales (carreteras, etc.)
- Pavimentos para aeropuertos
- Pavimentos para muelles, malecones, etc.
B) Según los materiales por los que están constituidos:
- Pavimentos estabilizados
- Pavimentos Bituminosos
- Pavimentos de Concreto Hidráulico
C) Por la forma como transmiten las cargas:
- Pavimentos Rígidos
- Pavimentos Flexibles
- Pavimentos Mixtos
D) De acuerdo al período de vida útil:
- Pavimentos Temporales
- Pavimentos Definitivos
E) Por su calidad:
- Pavimentos Económicos
- Pavimentos Intermedios
- Pavimentos Superiores
- Pavimentos de lujo
F) De acuerdo a su estructura:
- Pavimentos Simples
- Pavimentos Compuestos
Para fines académicos del curso; según lo estudiado y visto en práctica estaremos
clasificando a los pavimentos en función a la forma como transmiten las cargas a la
subrasante (Flexibles, Rígidos y Mixtos).
3.3. PAVIMENTOS FLEXIBLES
Este tipo de pavimento es una estructura formada por capas, con la finalidad de
cumplir los siguientes propósitos:
Soportar y transmitir las cargas que se presentan con el paso del vehículos
Ser lo suficientemente impermeable
Soportar el desgaste producido por el transito y por el clima
Mantener una superficie cómoda y segura (antideslizante) para el rodamiento
de los vehículos
Mantener un grado de flexibilidad para cubrir los asentamientos que presente
la capa inferior (base o sub-base)
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Los materiales de estos pavimentos necesitan tener una gran resistencia al
corte para evitar las posibles fallas. De esta forma el diseño de este tipo de
pavimento se basa en ensayos de penetración, es decir mediante la determinación del
valor de soporte de california o C.B.R. este índice de resistencia al corte se da como
porcentaje de la carga necesaria para introducir un pistón estándar en un material
determinado. Dentro de este tipo de pavimento tenemos: pavimentos asfalticos.
3.3.1. Componentes estructurales de un pavimento Flexible
Sub-base Granular: Esta es la capa (o capas), que están bajo la capa de base.
La Sub-base no siempre es necesaria. Cumple las siguientes funciones:
Función económica
Capa de transición
Drenaje
Disminución de las deformaciones
Contribuye a la resistencia
Base Granular: Esta es la capa que se encuentra directamente debajo de la
capa Superficial y, en general, se compone de agregados (ya sea estabilizado o
sin estabilizar). Cumple las siguientes funciones:
Función económica
Contribuye a la resistencia
Capa de Rodadura: Esta es la capa superior y la capa que entra en contacto
con el tráfico. Puede estar compuesta por uno o varias capas asfálticas. Cumple
las siguientes funciones:
Superficie de rodamiento
Impermeabilidad
Resistencia
Y en ocasiones especiales se le considera hasta una cuarta capa, llamada Sub
Base Especial que es puesta por una necesidad geométrica (elevar subrasante),
anticapilar o anticontaminante.
Sección Posible de un Pavimento Flexible
SUBBASE
BASE
CARPETA ASFÁLTICA
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3.4. PAVIMENTOS RIGIDOS:
Es aquel que reparte la carga más allá de punto de aplicación, tiene como elemento
fundamental una losa de concreto que es una mezcla de piedra chancada, arena
gruesa, cemento Portland y agua en proporciones que dependerán de la resistencia
que se quiera dar. Los Pavimentos Rígidos se caracterizan por las Juntas, en donde
pudimos observar dos tipos de Juntas:
Las Juntas Transversales
Las Juntas Longitudinales
Este tipo además de cumplir con resistir los esfuerzos normales y tangenciales
transmitidos por los neumáticos y su constitución estructural, bien construida (Gran
Resistencia a la Flexo -Tracción, a la Fatiga y elevado Modulo de Elasticidad), debe
tener el espesor suficiente que permita introducir en los casos más desfavorables solo
depresiones débiles a nivel del suelo del terreno de fundación y cada nivel estructural
apto para resistir los esfuerzos a los que está sometido.
El talón de Aquiles de los pavimentos de concreto, son las juntas que tienen que
diseñar y construir para controlar los cambios de volumen, inevitables, que se
producen en ellos por cambios temperatura. Los pavimentos de refuerzo continuo y
los pre-esforzados, se diseñan y construyen sin juntas transversales de contracción y
expansión excepto al llegar a un cruce o a una estructura fija.
El diseño estructural de pavimentos de concreto es eminente racional, a diferencia de
los de tipo flexible, que es empírico. En los de concreto, se aplica la teoría de
elasticidad.
Tipos de Pavimentos Rígidos:
Concreto hidráulico simple: No contiene armadura en la losa y el
espaciamiento entre juntas es pequeño (entre 2.50 a 4.50 metros ó 8 a 15 pies).
Las juntas pueden o no tener dispositivos de transferencia de cargas (dovelas).
Concreto hidráulico reforzado: Tienen espaciamientos mayores entre juntas
(entre 6.10 y 36.60 metros ó 20 a 120 pies) y llevan armadura distribuida en la
losa a efecto de controlar y mantener cerradas las fisuras de contracción.
Concreto hidráulico reforzado continuo: Tiene armadura continua longitudinal
y no tiene juntas transversales, excepto juntas de construcción. La armadura
transversal es opcional en este caso. Estos pavimentos tienen más armadura
que las juntas armadas y el objetivo de esta armadura es mantener un
espaciamiento adecuado entre fisuras y que éstas permanezcan cerradas.
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3.4.1. Componentes estructurales de un Pavimento Rígido
Sub-base: La función de la sub-base es impedir la acción del bombeo en las
juntas, grietas y extremos del pavimento. Además.
Sirve como capa de transición que da apoyo uniforme a la losa, estable y
permanente
Facilita los trabajos de pavimentación
Mejora el drenaje
Controla cambios volumétricos
Aporta a la resistencia acompañando a la subrasante.
Losa de Concreto: Tiene función estructural, cumple de base y de capa de
rodadura; y se encarga de Transmitir las cargas a la subrasante.
Vista Isométrica de la Estructura de un Pavimento Rígido
Sección Posible de un Pavimento Rígido
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3.4.2. Elementos de transferencias de cargas en juntas
Pequeñas barras de acero, que se colocan en la sección transversal, en las juntas de
contracción. Su función estructural es transmitir las cargas de una losa a la losa
contigua, mejorando las condiciones de deformación en las juntas, evitando los