Diseño Mecanistico De Pavimentos
Dise ño Me c a nístic o - Em p íric o d e Pa v im e nto s
Ing. Guillermo Loría M.Sc., PhD., LanammeUCR
Agosto 2012
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Dis eño vs Anális is
Dis e ñ o d e P a v im e n t o s
D e t e r m in a ció n d e l e s p e s o r r e q u e r id o p a r a t r a n s p o r t e d e ca r g a b a jo co n d icio n e s m e d io a mb ie n t a le s y d e lo s m a t e r ia le s
A n á lis is d e P a v im e n t o s
De t e r m in a c ió n d e la s c o n d ic io n e s d e l p a v im e n t o y p r e d ic c ió n d e s u c o m p o r t a m ie n t o a la r g o p la z o
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Dis e ño de Pavim e nto s y Otras Es truc turas Civile s
• La mayoría de las estructuras civiles o fallan inmediatamente o duran por siempre • Lospavimentos se deterioran gradualmente con el paso de los años
• como una función de la calidad de los materiales, la carga de tráfico, y las influencias del medio ambiente
• El diseño de pavimentos debe ser capaz de predecir la vida a largo plazo de el pavimento:
• para que no haya una falla repentina, si no un proceso lento de falla
Tipo s de fallas de en pavime nto s
• Es truc tural: Falla deuno o más de los componentes estructurales
• Comportamiento estructural: habilidad del pavimentos para resistir las acciones combinadas del tráfico y el medio ambiente
• Func io nal: Incapaz de complir con las funciones sin causar inconformidad, altos esfuerzos del conductor, o problemas de seguridad debidos a la rugosidad
• Comportamiento Funcional: percepción de los usuarios con respectoal servicio y la seguridad del camino
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Tipo s de fallas e n lo s pavime nto s fle xible s
§ § § § §
Ahuellamiento Agrietamiento por fatiga Agrietamiento por temperatura Rugosidad …
¿ Cómo falla un pavime nto as fáltic o ?
5
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A que temperatura ocurre este deterioro?
7
A que temperatura ocurre este deterioro?
8
A que temperatura ocurre este deterioro?
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Compone nte s de Dis e ño de Pavime nto s
• Diseño geométrico
• Alineamiento
• Diseño Estructural
• Espesor de Capa
• Diseño de Mezcla
• Materiales y Mezclas Cosntituyentes •
Re lac ió n e ntre Co s ntruc c ió n y De s e m pe ño
Construcción de Pavimentos
Diseño Geométrico
Diseño Estructural
Diseño de Mezcla
Desempeño de Pavimentos
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Dis eño Estructural
• Objetivos:
• • • • • Impedir deterioros prematuros Durabilidad Seguridad Calidad de viaje Efectividad-Costo
• Otras consideraciones:
• Rehabilitación futura – Perpetuidad del pavimento • Percepción del usuario
Re que rimie nto s de Dis e ño Es truc tural
• Construcciones nuevas • Rehabilitaciones importantes • Sobrecapas
• HMA sobre HMA • HMA sobre PCC • …
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S is tema Ide al de Dis e ño de Pavime ntos
Diseño de Mezcla y Estructural Basados en Parámetros Directamente Compatibles Relacionados al Desempeño de los Pavimentos!
¿Que requiere un s is tema ideal?
• Pruebas de laboratorio fundamentales de desempeño • Modelos de repuesta de pavimentos Clave para • Modelos de deterioro estructural el diseño • Análisis Económico de mezcla y estructural •Especificaciones relativas al desempeño
, QC/QA, y PRS
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Relacio ne s
Diseño Estructural Eslabón perdido Diseño de Mezcla Enlace roto Construcción de Pavimento
Méto do s de Dis eño Actuale s
DISEÑO ESTRUCTURAL § Espesor § Módulo de Resilencia § Resistencias § Coeficientes de capa
DISEÑO DE MEZCLA
NO COMPATIBLES
§ § § §
Vacíos VMA VFA Proporción de finos § Estabilidad
15Res po ns abilidade s actuale s
DISEÑO ESTRUCTURAL • Resistencia fatiga de
DISEÑO DE MEZCLA • Ahuellamiento de la HMA • Durabilidad
• Desplazamientos en la subrasante por ahuellamiento
NO COMPATIBLES
Dis e ño de Pavime ntos -¿ Dó nde e s tamos ?
Mé todos de Dis e ño Es truc tural
¿Práctica en la actualidad?
Estado de Práctica
Estado del arte
Empírico
Basado en...
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