Diferencias Entre Pavimento Rigido Y Pavimento Flexible - Trabajo.docx

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO” PAVIMENTO EXTENSION MATURIN

DIFERENCIAS ENTRE PAVIMENTO RIGIDO Y PAVIMENTO FLEXIBLE

PROFESOR: ING. MIGUEL MONGUA

MATURÍN, JUNIO 2016

BACHILLER: DANIEL SÁNCHEZ 25.930.247

Contenido No se encontraron elementos de tabla de contenido.

INTRODUCCIÓN

PAVIMENTO RIGIDO

Consisten en una losa de concreto hidráulico y pueden o no tener una capa sub-base entre la losa y la subrasante. Se ejecuta teniendo como material fundamental el hormigón, bien sea en la base o en toda su estructura. Estos pavimentos se clasifican de acuerdo al tipo de hormigón que se emplee. El hormigón por lo general se compone de grava y arena, cemento hidráulico, agua y aditivos que ajustan sus propiedades de ingeniería. El hormigón también se coloca sobre un suelo o base de piedras trituradas. Tanto en los diseños del pavimento de asfalto y hormigón, la adición de cal o cemento a la tierra subyacente puede mejorar su estabilidad.

Materiales y Técnicas Constructivas del Pavimento Rígido

Los pavimentos rígidos varían de acuerdo al material empleado, y por tanto, también varían las técnicas constructivas según el caso, encontrándose: 1. Base estabilizada con cemento (suelo-cemento) 2. Base de hormigón pobre 3. Base de hormigón simple normal 4. Base de hormigón armado

5. Base de hormigón postensado Los dos primeros son los más usados en los últimos tiempos, debido a lo más económico de los mismos por el incremento de la velocidad de ejecución y una mayor garantía en la calidad de los resultados. En los casos en que se emplea el hormigón simple, y el hormigón armado, se obtienen resultados muy similares a los anteriores, en cuanto a comportamiento y durabilidad, siempre que se empleen las juntas de expansión necesarias, debidamente espaciadas y diseñadas de forma tal que no se filtre el agua a través de ellas hacia la subrasante. En estos dos métodos se logra un acabado superficial uniforme y de buena textura. En el caso de usar hormigón postensado, el componente económico se eleva, por lo que se usa solamente en casos de pavimentos que estarán sometidos a grandes cargas de impacto, como es el caso de las pistas de aeropuertos.

PAVIMENTO FLEXIBLE Consisten de una superficie de desgaste o carpeta relativamente delgada construida

sobre

unas capas (Base y

Sub-Base),

apoyandose este conjunto sobre la subrasante compactada, manera

que

de la

sub-base, base y superficie de desgaste o carpeta son los componentes estructurales de este tipo de pavimento. Los pavimentos flexibles se componen de una capa de asfalto colocada en la parte superior del suelo compactado, o si es necesario, una capa de roca o grava triturada. Un diseñador de pavimento determina el espesor necesario del pavimento asfaltico mediante la evaluacion de las condiciones del suelo y el volumen

de trafico y la combinacion de vehiculos, automoviles, camiones, autobuses y mucho mas, que el camino llevara. Funciones de las distintas capas de un Pavimento

1- Terracerias: -

Terreno Neutral o de Cimentacion: Se puede definir como la franja de terreno que es afectada por la construccion del caminoy que su funcion es la de soportar las cargas de la estructura del pavimento y de las terrecerias sin olvidar las cargas de transito.

-

Cuerpo Terraplen: Esta sera utilizada unicamente en porciones de camino con terraplen, su funcion principal es la de dar la altura necesaria para alojar las obras de drenaje.

-

Capa Subrasante: Tiene multiples funciones como la de recibir y resistir las cargas del transito transmitidas por la capa de pavimento y transmitirlas en forma adecuada a las capas inferiores; ademas: 1. Evita que se contaminen las capas del pavimento cuando el cuerpo del terraplen o el terreno natural sea de material fino o arcilloso. 2. Evitar que sean absorbidas las capas superiores cuando se tienen pedraplenes. 3. Evitar que se reflejen las imperfecciones en los cortes hacias las capas de pavimenton para lograr espesores de pavimentos constantes.

2- Pavimento Flexibles:

-

Sub-Base: Para muchos, una de las principales funciones de esta capa es de carácter economico. Se trata de formar el espesor requerido del pavimento con el material mas barato posible. Todo el espesor podria construirse con un material de alta calida, como

el usado en la base, pero se prefiere hacer aquella mas delgada y sustituirse en parte por una sub-base de menor calidad, aun cuando esto traiga consigo un aumento en el espesor total del pavimento pues, naturalmente cuanto menor sea la calidad del material colocado mayor el espesor necesario para soportar los esfuerzos transmitidos. La sub-base tiene diversas funciones, una de ella, es la de resistir las cargas de transito y transmitirlas adecuadamente a las terracerias. Otra funcion consiste en que sirve de transicion entre el material de base, generalmente granular mas o menos grueso y la propia subrasante. La sub-base, mas fina que la base, actua como un filtro de esta e impide su incrustacion a la subrasante. Tambien se coloca para absorber deformaciones perjudiciales en la subrasante, por ejemplo cambios volumetricos asociados a cambios de humedad, impidiendo que se reflejen en la superficie del pavimento. Actua como un dren para desalojar el agua que infiltre a traves de las capas superiores, y para impedir la ascension

capilar hacia la base, de agua procedente de la

terreceria.

-

Base: Hasta cierto punto existe en la base una funcion economica, pues permite reducir el espesor de la carpeta que viene a ser la capa mas costosa. Pero la funcion fundamental

de esta capa

consiste en proporcionar un elemento resistente que transmita a la sub-base y a la subrasante los esfuerzos producidos por el transito en una intensidad apropiada. La base en muchos casos debe tambien drenar el agua que se introduzca a través de la carpeta o por los acotamientos del pavimento, asi como impedir la ascension capilar.

-

Carpeta: La carpeta debe proporcionar una superficie de rodamiento adecuada con textura y color convenientes y resistir los efectos abrasivos del trafico hasta donde sea posible ya que estara en contacto directo con el; ademas debe impedir hasta cierta medida el paso del agua a las capas inferiores.

3- Pavimento Rigido: -

Sub-Base: Sus funciones son analogas a la misma en un pavimento flexible y sirve tambien para proporcionar una superficie uniforme que sirva de apoyo a la losa y facilite su colado; protege tambien a la losa de cambios volumetricos en la subrasante, que de otra manera inducirian esfuerzos adicionales a aquella. En este caso, la Sub-Base no tiene ningun fin estructural pues la losa debe ser suficiente para soportar las cargas.

-

Losa: Las funciones de la losa en el pavimento rigido son las mismas de la carpeta en el flexible, mas la funcion estructural de soportar y transmitir el nivel adecuado las cargas que se apliquen.

Factores que intervienen en el cálculo de espesores

Los pavimentos son diseñados para obtener en forma económica un buen comportamiento durante una larga vida de servicio. Diversos factores deben analizarse para obtener el diseño del más bajo costo anual. Estos factores son: • Tránsito considerando las cargas por eje o rueda y su frecuencia • Resistencia de los materiales • Subrasante • Drenaje • Acción de las heladas • Vida útil para el diseño

TRÁNSITO En el análisis de las cargas actuantes, se deben tener en cuenta el peso u número de vehículos que van a circular durante la vida útil del pavimento. No es posible llegar al conocimiento exacto de estos números ya que el mismo resulta cambiante a través del tiempo, pudiéndose hacer solamente estimaciones en base a hipótesis más o menos ajustadas a la realidad. Originariamente se tenían en cuenta las cargas máximas, pero posteriormente, se ha verificado la importancia de la repetición de cargas y la influencia de la fatiga en la falla de los pavimentos. El volumen y carácter del tránsito fijan el ancho del pavimento, mientras que el peso y la frecuencia de las cargas de los ejes o de las ruedas de los vehículos, determinan el espesor y otras características del diseño estructural. RESISTENCIA DE LOS MATERIALES La determinación de la resistencia de los materiales que intervienen en la estructura deben hacerse en la forma más critica de trabajo: si los materiales de base son de tipo granular y pueden ser afectados por la presencia de agua, proveniente de la napa, el ensayo debe hacerse en eses condiciones de humedad. Los ensayos de resistencia deben ser complementados con ensayos de durabilidad de tal forma que se tenga seguridad de la permanencia de sus propiedades en el tiempo. En el caso de las mezclas asfálticas, hay que tener en cuenta las condiciones de temperatura de servicio, ya que en materiales plasto-elásticos la resistencia varía sustancialmente con la misma. Con los resultados de la resistencia de los materiales a los que se les aplica coeficientes de seguridad adecuados al tipo de estructura que tenemos y conociendo las tensione a que se encuentra sometido, se puede proceder al dimensionado del pavimento. SUBRASANTE

El estudio de la fundación debe realizarse como en el caso de capa de rodamiento, base y subbase: en las condiciones más criticas de servicio. Generalmente los procedimientos y ensayos que se utilizan para el estudio de la subrasante son los mismos que se utilizan para los materiales de subbase y base cuando no tienen cimentación. El punto fundamental es conocer el grado de compactación y porcentaje de humedad que va a tener en obra y hacer los ensayos en estas condiciones. Una buena densificación de la subrasante es fundamental para lograr un buen comportamiento de toda la estructura, evitando así el posterior asentamiento por consolidación. En el caso de pavimentos rígidos la uniformidad de la subrasante presenta una importancia ulterior. DRENAJE Merece una consideración especial el drenaje adecuado del pavimento, tanto superficial como subterráneo. El agua superficial debe ser evacuada a través de cunetas o desagües pluviales. Con respecto al drenaje subterráneo hay que tomar precauciones necesarias para que el nivel de la napa se encuentre suficientemente alejado del pavimento y en caso contrario, utilizar capas drenantes que resulten menos susceptibles a la presencia de agua. Con este objeto, en algunos casos resulta aconsejable la colocación de capas relativamente gruesas de arena; o capas alternativas drenantes de arena e impermeables de suelo para cortar la capilaridad y facilitar la compactación. ACCIÓN DE LAS HELADAS La acción de las heladas produce dos efectos perjudiciales en los pavimentos: 1) Levantamiento del pavimento por la presión que origina el mayor espacio que ocupa el agua congelada.

2) Ablandamiento de la subrasante por el agua de deshielo. Para ponerse del lado de la seguridad del efecto destructivo debe evitarse la presencia de agua hasta las profundidades de penetración de la helada. La profundidad de penetración depende de la temperatura bajo el punto de congelamiento y del tiempo que la misma se mantiene, ya que la transmisión de calor no es instantánea en estos materiales. Por esta circunstancia solamente se producen problemas de esta índole en los lugares cuyo clima es riguroso durante períodos prolongados. Los suelos más susceptibles son los suelos finos que tienen elevada capilaridad y baja cohesión, entrando dentro de esta clasificación los duelos limosos y limo-arenosos. Las arenas y los suelos arcillosos resultan menos sensibles. En consecuencia en los climas en la que acción de las heladas penetre hasta profundidades que afecten las capas de la estructura y la subrasante, es necesario construir las primeras con materiales que no sean sensibles y en el caso de la subrasante, se deben sustituir los suelos no aptos hasta las profundidades de penetración de la helada. VIDA ÚTIL PARA EL DISEÑO Conociendo las condiciones del tránsito, el pavimento puede ser diseñado para la vida de servicio que se desee. Debe establecerse el volumen y peso del tránsito futuro previsible. Se acostumbra a tomar vidas útiles del pavimento rígido comprendidas entre 30 y 50 años. Par el caso de pavimentos flexibles las vidas útiles suelen estar comprendidas entre 15 y 20 años.

DIFERENCIAS ENTRE PAVIMENTOS RÍGIDOS Y FLEXIBLES El asfalto y el concreto son dos materiales comúnmente utilizados para pavimentos de carreteras. El término "flexible" para un pavimento de asfalto y "rígido" para un pavimento de hormigón se refiere a la rigidez del

material y la forma en que cada material transmite las cargas del vehículo a la base de la carretera subyacente. Pavimento flexible: Los pavimentos flexibles se componen de una capa de asfalto colocada en la parte superior del suelo compactado, o si es necesario, una capa de roca o grava triturada. Un diseñador de pavimento determina el espesor necesario del pavimento asfáltico mediante la evaluación de las condiciones del suelo y el volumen de tráfico y la combinación de vehículos, automóviles, camiones, autobuses y mucho más, que el camino llevará. Pavimento rígido: El hormigón se compone de grava y arena, cemento hidráulico, agua y aditivos que ajustan sus propiedades de ingeniería. El hormigón también se coloca sobre un suelo o base de piedra triturada. Tanto en los diseños del pavimento de asfalto y hormigón, la adición de cal o cemento a la tierra subyacente puede mejorar su estabilidad.

http://www.ibch.com/index.php?option=com_remository&Itemid=&func=sta rtdown&id=18 http://www.ecured.cu/Pavimento_r%C3%ADgido