Valores de la deflexion

ER-275/1/97

ÁREA DE GESTIÓN DE INFRAESTRUCTURAS

FEBRERO 2004

Valores de la deflexión según el equipo de medida. Planteamiento teórico.

Ramón Crespo del Río rcrespo@aepo.es Ricardo Bardasano González rbardasano@aepo.es

Resumen: Desde que a mediados del siglo XX se desarrollase un equipo de obtención de
deflexiones conocido como “Viga Benkelman” (Benkelman Beam – B.B.), laevolución en el campo de la gestión de firmes ha obligado a la búsqueda de nuevos equipos que permitan la evaluación del estado estructural con un mayor rendimiento y/o que permitan medir la respuesta del pavimento ante cargas que simulen las aplicadas por el tráfico real. No obstante, son numerosos los métodos de cálculo y las Administraciones de Carreteras que, a pesar del hecho de que actualmente apenasse emplea en la práctica la “Viga Benkelman”, requieren que las deflexiones se refieran a la obtenida con dicho equipo, a la que consideran deflexión patrón. En este documento se ofrece una comparación de los valores teóricos que se obtienen con los equipos más habituales de medida de deflexiones; sin embargo, las relaciones obtenidas no deben considerarse universales, pero sí puedeninterpretarse como un indicador de lo que sucede con los valores de las mismas cuando se miden con distintos equipos.

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INTRODUCCIÓN.

La medida de las deflexiones, como respuesta de un firme flexible ante la aplicación de una carga sobre la superficie del pavimento, es la base de la mayoría de los procesos de evaluación estructural existentes hoy en día. Aunque existen otras medidas que pueden daruna idea del estado estructural del firme, la deflexión en superficie es, sin duda, la que ofrece las posibilidades de análisis más amplias. El cuenco de deflexiones se puede utilizar para determinar los módulos de las distintas capas que componen el firme, incluido el módulo resiliente de la explanada, mediante la técnica denominada “cálculo inverso” o backcalculation. Por ello, muchas de lascaracterísticas de un firme flexible se pueden determinar a partir de las deflexiones obtenidas al aplicar una carga sobre el pavimento. Además, este sistema presenta la ventaja de que la evaluación se realiza mediante un ensayo no destructivo. Pero también existen algunos inconvenientes; las deflexiones obtenidas dependen de multitud de parámetros: espesor del firme, espesor de la capa bituminosa,características de la mezcla, modulo resiliente de la explanada, y, especialmente, de la temperatura. Además, puesto que las mezclas bituminosas presentan un comportamiento viscoelástico, la deflexión obtenida depende directamente del tiempo de aplicación de la carga (y, obviamente, de su magnitud). Por otro lado, no existe un único equipo de medida; hay varios aparatos que permiten obtener larespuesta de un firme a una solicitación, y que se diferencian, fundamentalmente, en la forma de aplicación de la carga. Por tanto, para una misma sección estructural,

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en las mismas condiciones, las deflexiones obtenidas han de ser, necesariamente, diferentes, al producirse como respuesta a cargas contiempos de aplicación muy distintos. Se plantea entonces el problema de correlacionar los resultados obtenidos por los distintos equipos, ya que las conclusiones del análisis deben ser idénticas (puesto que el estado del firme “es el que es”, independientemente del equipo empleado para la obtención de los datos). Es habitual emplear como parámetro de referencia la deflexión obtenida con la vigaBenkelman; en España, la deflexión patrón utilizada es la que se obtenga con dicho equipo, según el método de recuperación elástica de la superficie del firme (norma NLT356), para una carga equivalente a un eje de 13 t (128 kN1), a una temperatura de 20 ºC, y considerando el valor mínimo del módulo de deformación de la explanada (dentro del campo de variación debido a los posibles cambios de humedad)....