modulo resiliente

Capítulo 4. El módulo resiliente

CAPÍTULO 4

El módulo resiliente

4.1. Introducción
Los materiales que constituyen los pavimentos se ven sometidos a cargas dinámicas de
diversas magnitudes que le son transmitidas por el tráfico. Con el fin de tener en cuenta
la naturaleza cíclica de las cargas que actúan en los materiales que conforman una
estructura de pavimento, así como elcomportamiento no lineal y resiliente de los
materiales, se han realizado en el mundo varios trabajos experimentales, tanto en
modelos a escala natural como en muestras de material probadas en el laboratorio,
obteniéndose valiosa información sobre el comportamiento esfuerzo-deformación de los
materiales.
Las deformaciones resilientes o elásticas son de recuperación instantánea y suele
denominarseplásticas a aquéllas que permanecen en el pavimento después de cesar la
carga.

28

Capítulo 4. El módulo resiliente

Bajo carga móvil la deformación permanente se va acumulando y para ciclos
intermedios la deformación permanente para cada ciclo disminuye, hasta que
prácticamente desaparece en los ciclos finales. La muestra llega así a un estado tal en
que toda la deformación esrecuperable, en ese momento se tiene un comportamiento
resiliente. De aquí se desprende el concepto de módulo resiliente, el cual está definido
como el esfuerzo desviador repetido aplicado en compresión triaxial entre la
deformación axial recuperable.
Así pues, el concepto de módulo resiliente está ligado invariablemente a un proceso de
carga repetida.
Como se ha observado en los estudios llevados acabo sobre módulo resiliente, este
parámetro no es una propiedad constante del material, sino que depende de muchos
factores. Los principales son: número de aplicaciones del esfuerzo, tixotropía, magnitud
del esfuerzo desviador, método de compactación y condiciones de compactación.
La metodología actual para diseño de pavimentos utilizada por el método AASHTO
(American Association of StateHighway and Transportation Officials) considera que la
propiedad fundamental para caracterizar los materiales constitutivos de la sección de
una carretera es el parámetro denominado módulo resiliente.
Es por ello que el especialista encargado del diseño, construcción y conservación de
tales estructuras, debe de tener el conocimiento básico de lo que el parámetro módulo
resiliente representa, dela prueba de laboratorio a partir de la cual se obtiene y de los
factores que hay que considerar para la selección del valor adecuado para su uso en una
determinada metodología de diseño.

4.2. Caracterización de la solicitación en pavimentos
El patrón de esfuerzos inducidos a una estructura de pavimento como resultado del
tráfico de vehículos es muy complejo. Un elemento de pavimento estásujeto a pulsos de
carga que involucran componentes de esfuerzos normales y cortantes.
La Figura 4.1 muestra el esquema de una sección longitudinal de las capas de un
pavimento, sobre la cual una carga se mueve a velocidad constante. El estado de
esfuerzos experimentado por el punto P -debido a la carga en el punto A- puede
observarse en la Figura 4.1(a); en este punto actúan tanto esfuerzosnormales como
esfuerzos cortantes.
Cuando la carga se mueve al punto B, los esfuerzos cortantes son nulos y únicamente
actúan los esfuerzos normales, como se presenta en la Figura 4.1(b); en este punto se
tiene un estado triaxial de esfuerzos, debido a que se presentan sólo esfuerzos normales.
La dirección de los esfuerzos cortantes originados en el punto C es contraria a la
dirección de losesfuerzos originados en el punto A, como se muestra en la Figura
4.1(c).

29

Capítulo 4. El módulo resiliente

En laboratorio se realizan pruebas triaxiales simulando la condición B tratando de
simular las condiciones más desfavorables. Durante las pruebas debe aplicarse una
presión de confinamiento que varíe con el esfuerzo desviador; sin embargo es difícil
simular en laboratorio...