En la presente publicación explicaremos los detalles, características, componentes de un pavimento flexible así también el procedimiento de diseño de pavimento flexible. Esperamos que esta información sea útil para todos los interesados en temas de ingeniería civil.
Un pavimento es una estructura formada por capas destinadas a soportar y transmitir las cargas producidas por el tráfico vehicular. Podemos indicar que la clasificación de los pavimentos se divide en dos categorías principales:
– PAVIMENTO RÍGIDO: Construidos de concreto con cemento Portland, para que funcione como viga sobre el material soporte.
– PAVIMENTO FLEXIBLE: Construido con materiales bituminosos para que permanezcan en contacto con el material subyacente aun existiendo pequeñas irregularidades.
Los pavimentos FLEXIBLES se dividen a su vez en:
- Tipo alto, capaces de soportar la carga de transito esperada sin deterioro visible a desgaste sin susceptibilidades al tiempo.
- Tipo intermedio son capas de rodamiento que van desde superficies tratadas hasta calidades algo inferiores a las altas.
- Tipo bajo, aplicado a caminos de bajo costo, con superficies de rodamiento desde las no tratadas hasta las tratadas.
Componentes estructurales de un Pavimento Flexible
SUBRASANTE, puede ser la capa de Terreno natural que sirve de cimiento de la estructura del pavimento, también puede tratarse de una capa adicional que de mayor estabilidad al terreno natural a la cual denominamos Subrasante mejorada.
SUB BASE, construida con materiales clasificados en base a su granulometría, características plásticas y resistencia, mejorándolas en caso de ser necesario mediante estabilizaciones mecánicas (compactación).
BASE, material clasificado como roca triturada, escoria triturada o no. Pueden ser mejorados mediante estabilizaciones mecánicas (compactación) y químicas.
CAPA SUPERFICIAL o capa de rodadura, es la capa superior del pavimento, consistente en una mezcla de agregados minerales y materiales asfálticos, siendo capaz de transmitir – resistir altas presiones de neumáticos y el desgaste debido al tráfico. A su vez junto con la imprimación tiene como objetivo proteger a la capa base y a las demás capas que conforman la estructura del pavimento.
Componentes de la estructura de Pavimento Flexible – Autor Claudia.monteverdez
Principios generales para el diseño de pavimento flexible
Se debe considerar a la estructura del pavimento como:
– Sistema elástico de varias capas (cada capa con propiedades físicas, incluyendo el módulo de elasticidad, resilencia y relación de Poisson).
– La capa Subrasante es infinita en los planos verticales y horizontales.
– El diseño del pavimento se basa en criterios que limitan las deformaciones tanto horizontales como verticales que causan excesivo agrietamiento y deformaciones permanentes, aplicadas a través de la repetición de cargas.
La carga causa la distribución de esfuerzos siguiente:
– Los esfuerzos verticales máximos son de compresión y ocurren directamente abajo la carga de la rueda.
– Los esfuerzos horizontales máximos se presentan abajo la rueda y pueden ser de tensión o compresión.
– La distribución de la temperatura tiene influencia sobre los esfuerzos.
Método de diseño de pavimento flexible del instituto del asfalto (asphalt institute)
Las consideraciones de este método para el diseño de pavimento flexible son las siguientes:
– El pavimento se representa como un sistema elástico de varias capas
– Se supone que la carga W se va a aplicar a través del neumático en forma de presión vertical uniforme Po que se reparte en las capas hasta llegar a la Subrasante como P1
– Análisis en base a los esfuerzos y deformaciones debido a la deflexión causada por la carga de la rueda.
Análisis en base a los esfuerzos debido a la deflexión causada por la carga de la rueda
Deformaciones debido a la deflexión causada por la carga de la rueda
Procedimiento de diseño
El principio se basa en determinar el espesor mínimo de la capa de asfalto que soporte la deformación vertical por compresión de la superficie de la Subrasante y la deformación horizontal por tensión en el fondo de la capa de asfalto.
El procedimiento consiste en:
PASO 1: Seleccionar o determinar los datos.
PASO 2: Seleccionar los materiales de la superficie y de la base.
PASO 3: Determinar el espesor mínimo requerido para los datos que se tienen.
PASO 4: Evaluar la factibilidad de construcción por etapas y preparar el plan de construcción escalonada si es necesario.
PASO 5: Efectuar análisis económico de diseños alternativos y seleccionar el óptimo.
** Como herramienta adicional compartimos esta Planilla Excel para Diseño de pavimento flexible AASHTO 1993
