lunes, 20 de octubre de 2014

20 razones para usar asfalto

En la siguiente página web se muestra una lista con 20 razones que justifican el uso de los pavimentos flexibles construidos con una superficie de rodamiento formada por material pétreo y asfalto como material aglutinante. Clic aquí para ir a la página, y traducir dichas razones.

Cálculo del Contenido Optimo de Asfalto

Usualmente en México se calcula el contenido óptimo de asfalto usando el método Marshall, el cual requiere conocer la granulometría del material pétreo, misma que deberá cumplir con las especificaciones vigentes, la densidad del pétreo, sus pesos volumétricos y otros criterios de aceptación.
A continuación se muestra un reporte de calidad del material pétreo para diseñar una mezcla asfáltica. Clic aquí para descargar. El diseño Marshall requiere efectuar en el laboratorio de mezclas de prueba con diferentes contenidos de asfalto partiendo del mínimo para obtener el contenido que reporte el mejor peso volumétrico, la mejor estabilidad, el flujo en un rango aceptable y un contenido de vacíos aceptable. Clic aquí para descargar el formato del diseño Marshall.

Presentamos a continuación un video que nos muestra la forma en cómo se pavimenta mediante pavimentadoras en tren, de graduación controlada de la mezcla asfáltica, como ahora se usa en Alemania.

Método Marshall para el cálculo del contenido óptimo de cemento asfáltico

En México seguimos usando el método Marshall debido a lo asequible del equipo, su conocimiento del método para efectuar el ensaye, la confianza que otorgan los parámetros encontrados, etc., mientras se implementa el protocolo AMAAC para diseño de mezclas asfálticas de alto desempeño y sea aceptado por la SCT.
Un documento escaneado que contiene una descripción resumida del ensaye Marshall y el cálculo del contenido óptimo de asfalto está disponible aquí.

Modelo para el contenido mínimo de cemento asfáltico

Se presenta en esta entrada un acceso a un modelo en Mathcad para el cálculo del contenido mínimo de cemento asfáltico con la metodología de la SCT del año 1957 y 1991. Clic aquí para descargar el documento.

viernes, 17 de octubre de 2014

Estructuración de los pavimentos flexibles

Un pavimento flexible es un conjunto de capas de materiales graduados colocados sobre las terracerías; principalmente está formado por la superficie de rodadura, una base y una sub-base; la superficie de rodadura, en un alto porcentaje de diseños, se forma por una capa de  mezcla asfáltica, que es la combinación de un producto asfáltico con material pétreo graduado; por debajo de ella se coloca una base formada por material gravoso-arenoso pudiendo ser de los siguientes tipos, de acuerdo al procedimiento constructivo y a los materiales empleados: base hidráulica, base estabilizada con cemento Portland o cal, base cementada con limos, base negra mezclada con cemento asfáltico o emulsiones asfálticas. La capa colocada por debajo de la base, de menor calidad que ésta, se llama sub-base, y es una capa que permite economizar el costo de un pavimento, al utilizar materiales cercanos a la obra, siempre y cuando, cumplan con los requisitos de calidad. Los materiales por debajo del pavimento forman la estructura básica de cimentación, conocida como terracerías, y la forman, según el caso, los cortes al terreno natural definiendo un escarificado y compactado de dicho terreno a un determinado espesor para conformar la capa subrasante. Ocasionalmente, si el tránsito lo justifica, por debajo de la subrasante se coloca la capa subyacente; cuando de acuerdo al proyecto se requieren rellenos, se construye el cuerpo del terraplén, mismo que debe usar materiales del sitio formado por suelos que cumplan las especificaciones vigentes de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) o por fragmentos de roca extraídos de cortes o de bancos laterales o de préstamo. Las especificaciones vigentes de la SCT. están disponibles en la sección de Manuales y Publicaciones de la página del Instituto Mexicano del Transporte (IMT); deberán descargar los libros CMT (Calidad de los Materiales) y MMP (Muestreo y ensayo de los materiales) para conocer las definiciones, relaciones entre capas con respecto a las pruebas de calidad y ensayes para identificación y control.
Para descargar las normas actuales de la SCT en un archivo comprimido .RAR, hagan clic aquí. Para descomprimir el archivo .RAR se requiere WinRar.
Les recomiendo que descarguen el siguiente archivo, que es una presentación en donde se resumen algunas características deseables que deben presentar los materiales pétreos para ser considerados en la estructura de un pavimento. Clic aquí para descargar.

Método de la AASHTO: Actualizado

El diseño de pavimentos por el método de la AASHTO considera como valor de resistencia del terreno natural al módulo de resiliencia, tomando criterios estadísticos como la desviación normal estándar e integral, los índices de servicio inicial y terminal, los coeficientes estructurales de capa y los coeficientes de daño, para definir el número estructural del pavimento, quien define los espesores de las capas del mismo. La ecuación y sus parámetros se muestra en la siguiente figura:
Elaborar el modelo en Mathcad para hallar SN.

Espesores del Pavimento por el Método del Instituto de Ingeniería de la UNAM


Para obtener los espesores del pavimento flexible: carpeta, base y sub-base, es necesario determinar el valor relativo de soporte crítico de diseño mediante el método explicado en la entrada anterior, y calcular el número de ejes equivalentes de 8.2 ton de acuerdo al tipo de camino, composición vehicular, tránsito diario promedio anual, período de diseño y tasa de crecimiento anual, como se obtuvo en la entrada del día (Notas sobre el tránsito). Usando un nomograma para un nivel de confianza dado, se puede determinar el espesor de la capa en estudio, aplicando los valores de los coeficientes estructurales de cada capa para verificar el espesor propuesto contra el espesor requerido por el nomograma.

El modelo para calcular los espesores del pavimento se muestra en el tomo XIV. También consulten el libro Estructuración de las Vías Terrestres del Ing. Fernando Olivera Bustamante, primera edición para revisar el método simplificado propuesto por el autor mediante una ecuación para calcular el espesor de la capa tomando el VRS de la subrasante y del terreno natural.

Para descargar un documento con la secuencia de cálculo para obtener los espesores por el método del Instituto de Ingeniería de la UNAM usando el nomograma con Qu=90% de confianza, clic aquí.