Pavimentos

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DISEÑO Y CONSTRUCCION DE MEZCLAS DE SUELO-CEMENTO

UNIVERSIDAD NUEVA ESPARTA
ESCUELA: ING. CIVIL
ASIGNATURA: COMPLEMENTARIA 4 - PAVIMENTOS
DOCENTE: ING. ZAILE RIVERA

INTEGRANTES:

Caracas, 23 de Noviembre del 2009

Introducción

El procedimiento de diseño de la PCA (Portland Cement Association) esta basado en información obtenida de diferentes fuentes, incluyendoinvestigaciones, desarrollos teóricos, ensayos de pavimentos a escala real, y el monitoreo de la performance de pavimentos en servicio. Un programa de investigación llevado a cabo por la Portland Cement Association correlacionó la información de diseño de estas fuentes obteniendo como resultado un procedimiento desarrollado únicamente para pavimentos suelo-cemento.

Metodo de diseños de mezcla desuelo-cemento

Bases para el Procedimiento de Diseño de Espesores

Desde 1935 más de 140,000 km de pavimentos suelo-cemento han sido construidos en Norteamérica. La performance demostrada por estos pavimentos a través de los años provee una valiosa información para el diseño, para los niveles de espesor que fueron utilizados. La mayoría de estos pavimentos en servicio son de 15 cm deespesor. Este espesor ha probado ser satisfactorio para las condiciones de servicio de caminos secundarios, calles residenciales y pistas de aterrizaje de tráfico ligero.

Algunos pavimentos de 10 cm y 12.5 cm han sido construidos y han dado un buen servicio bajo condiciones favorables de tráfico ligero y fuerte resistencia del suelo. Muchos kilómetros de pavimentos de 17.5 cm y 20 cm de espesorestán en servicio en caminos principales y vías secundarias de alto tráfico. Pavimentos con suelocemento con espesores de 22.5 cm o mas no son numerosos, aunque algunos proyectos de aeropuertos han sido construidos con espesores de hasta 40 cm. En carreteras interestatales en algunas áreas de tráfico comparativamente más bajos, un amplio rango de espesores de suelo-cemento, de 10 a 30 cm, han sidoincorporados en la estructura total de los pavimentos. Se ha obtenido también información valiosa de diseño de ensayos de caminos a escala real y de investigaciones de laboratorio conducidas por universidades, departamentos de carreteras, y por la Portland Cement Association.

Propiedades Estructurales Básicas

Las propiedades estructurales del suelo-cemento dependen del tipo de suelo,condiciones de curado, y edad. Los rangos típicos para una amplia variedad de tipos de suelo-cemento, a sus respectivos contenidos de cemento requeridos para durabilidad, son:

Propiedad Valores a 28 días

Resistencia a la compresión, saturada 400 - 900 psiMódulo de ruptura 80 - 180 psi
Módulo de elasticidad (módulo estático a la flexión) 600,000 - 2’000,000 psi
Relación de Poisson 0.12 – 0.14
Radio de curvatura crítico, en viga de 6 x 6 x 30 pulg. 4,000 –7,500 pulg.

A lo largo de la vida de diseño de un pavimento de suelo-cemento la resistencia
promedio será considerablemente mayor que los valores para 28 días. La Figura 1 muestra la ganancia de resistencia de laboratorio para 5 años, para diferentes tipos de suelo-cemento y la Figura 2 muestra el incremento de la resistencia con muestras de campo, para cuatro proyectos para varios periodosde tiempo. Este incremento de la resistencia provee un margen de seguridad en el procedimiento de diseño del espesor.

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Figura 1. Incremento de la resistencia con la edad, especimenes de laboratorio

Características carga-deflexión

La investigación carga-deflexión en pavimentos suelo-cemento mostró que fue
posible describir la respuesta por medio de una simple ecuación, a...