domingo, 18 de mayo de 2014

Tipos de Fallas en Pavimento Flexible

Imagen ciudaddepuebla.olx.com.mx 

Un pavimento flexible está constituido por un conjunto de capas superpuestas, relativamente horizontales, que se diseñan y construyen técnicamente con materiales apropiados, adecuadamente compactados y que se apoyan sobre la sub-rasante. El pavimento debe resistir los esfuerzos que las cargas repetidas del tránsito le imponen durante el período para el cual se diseña, así como soportar las deformaciones máximas admisibles por los materiales que lo conforman.

El pavimento flexible  está constituido por una carpeta bituminosa apoyada generalmente sobre dos capas no rígidas, la base y la sub-base.  Debido a la alta flexibilidad de la carpeta bituminosa (capacidad de gran deformación sin rotura bajo la acción de una carga), el peso del vehículo que transita sobre la superficie es prácticamente una carga concentrada, cuyo efecto se disminuye a través del espesor de las capas subyacentes, hasta llegar distribuido y atenuado a la sub-rasante.  


Imagen ingenieriareal.com





Para cumplir adecuadamente sus funciones, debe reunir los  
siguientes requisitos:
  
  • Ser resistente a la acción de las cargas impuestas por el tránsito. 
  • Ser resistente ante los agentes producidos por la intemperie. 
  • Presentar una textura superficial adecuada a las velocidades previstas de circulación de los vehículos, por cuanto esta tiene una influencia decisiva en la seguridad vial. 
  • Además, debe ser resistente al desgaste producido por el efecto abrasivo de las llantas de los vehículos. 
  • Presentar una regularidad superficial, tanto transversal como longitudinal, que permita una adecuada comodidad a los usuarios en función de las longitudes de onda de las deformaciones y de la velocidad de circulación. 
  • Ser durable. 
  • Presentar condiciones adecuadas de drenaje. 
  • El ruido generado por el paso de los vehículos en la vía debe ser moderado tanto en el interior de los vehículos como en el exterior, de tal forma que no se vea afectado el entorno. 
  • Ser económico. 
  • Poseer el color adecuado para evitar reflejos y deslumbramientos y ofrecer una adecuada seguridad del tránsito. 

Funciones de las capas de un pavimento flexible:

 Sub-base granular   


Función económica: La principal función de esta capa es netamente económica; en efecto, el espesor total que se requiere para que el nivel de esfuerzos en la sub-rasante sea igual o menor que su propia resistencia puede ser construido con materiales de alta calidad; sin embargo, es preferible distribuir las capas más calificadas en la parte superior y colocar en la parte inferior del pavimento la capa de menor calidad, la cual es frecuentemente la más barata. 

Capa de transición: La sub-base bien diseñada impide la penetración de los materiales que constituyen la base con los de la sub-rasante y también actúa como filtro de la base, impidiendo que los finos de la sub-rasante la contaminen y menoscaben su calidad.  

Disminución de las deformaciones: Algunos cambios volumétricos de la capa sub-rasante, generalmente asociados a cambios en su contenido de agua (expansiones o contracciones) o a cambios extremos de temperatura (en Colombia las heladas), pueden absorberse con la capa sub-base e impedir que dichas deformaciones se reflejen en la superficie de rodamiento.

Resistencia: La sub-base debe soportar los esfuerzos trasmitidos por las cargas de los vehículos a través de las capas superiores, transmitidos a un nivel adecuado a la sub-rasante.  
Drenaje: En muchos casos la sub-base debe drenar el agua, que se introduzca a través de la carpeta o por las bermas, así como impedir la ascensión capilar.  


Base granular


Resistencia: La función básica de la base granular de un pavimento consiste en proporcionar un elemento resistente que transmita a la sub-base y a la sub-rasante los esfuerzos producidos por el tránsito, en una intensidad apropiada.  

Función económica: Respecto a la carpeta asfáltica, la base tiene una función económica análoga a la que tiene a la sub-base respecto a la base.  

Carpeta: Proporcionar una superficie uniforme y estable al tránsito, de textura y color conveniente y resistir los efectos abrasivos del tránsito.  Hasta donde sea posible, impedir el paso del agua al interior del pavimento; su resistencia a la tensión complementa la capacidad estructural del pavimento




Tipos de Fallas

Grietas de Contracción o de Bloque

Son grietas interconectadas que dividen el pavimento en pedazos aproximadamente rectangulares, su tamaño puede variar de .30 m x .30 m a 3.0 m x 3.0 m; principalmente se originan por la contracción del concreto asfáltico y los ciclos de temperatura diarios; este tipo de falla no está asociada a cargas, lo que indican es que el asfalto se ha endurecido significativamente.


Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III




Piel De Cocodrilo

 Las grietas  piel de cocodrilo son una serie de grietas interconectadas cuyo origen es la falla por fatiga de la capa de rodadura asfáltica bajo acción repetida de las cargas de tránsito; la piel de cocodrilo se considera como un daño estructural importante y usualmente se presenta acompañado por ahuellamiento.


Imagen tomada por el autor de este blogg


Niveles de severidad para la falla tipo piel de cocodrilo

Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III

Nivel de severidad Bajo: Grietas finas capilares y longitudinales que se desarrollan de forma paralela con unas pocas o ninguna interconectadas. Las grietas no están descascaradas, es decir, no presentan rotura del material a lo largo de  los lados de la grieta.







Imagen construciencia.wordpress.com
Nivel de severidad Medio: Desarrollo posterior de grietas piel de cocodrilo del nivel bajo, en un patrón o red de grietas que pueden estar ligeramente descascaradas.










Imagen tomada por el autor de este blogg
Nivel de severidad Alto: Red o patrón de grietas que ha evolucionado de tal forma que las piezas o pedazos están bien definidos y descascarados los bordes. Algunos pedazos pueden moverse bajo el tránsito.











Mancha en Pavimentos (Exudación)

La “exudación” es la presencia de una película de material bituminoso en pavimento, la cual forma una superficie brillante, cristalina y reflectora que usualmente llega a ser pegajosa.

La “mancha” es originada por exceso de asfalto en la mezcla, exceso de aplicación de un sellante asfáltico o un bajo contenido de vacíos de aire, o por deposición de aceites caído de los vehículos, o por concentración de residuos de combustibles no quemados. 

Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III




Niveles de severidad para la falla Mancha en Pavimentos (Exudación)


Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III
Nivel de severidad Bajo: La mancha ha ocurrido solamente en un grado muy ligero y es detectable únicamente durante unos pocos días del año. El asfalto no se pega a los zapatos o a los neumáticos.
Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III








Nivel de severidad Medio: La mancha ha ocurrido hasta un punto en el cual el asfalto se pega a los zapatos y neumáticos únicamente durante unas pocas semanas del año. 











Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III
Nivel de severidad Alto: La mancha ha ocurrido de forma extensa y gran cantidad de asfalto se pega a los zapatos y neumáticos al menos durante varias semanas al año 











Corrugaciones

La corrugación (también llamada “sartanejas”) es una serie de cimas y depresiones muy próximas que ocurren a intervalos bastante regulares, usualmente a menos de 3.0 m. 

Las cimas son perpendiculares a la dirección del tránsito; este tipo de daño es usualmente causado por la acción del tránsito combinada con una carpeta o una base inestables. 

Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III



Niveles de severidad para la falla Corrugación.


Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III
Nivel de severidad Bajo: No tienen una consecuencia importante en la calidad de rodaje.











Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III
Nivel de severidad Medio:Producen un efecto medio en la calidad de rodaje 


Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III

Nivel de severidad Alto: Producen un efecto negativo muy marcado en la calidad de rodaje











Grietas de Borde

Las grietas de borde son paralelas al eje de la vía y generalmente están a una distancia entre 0.30 y 0.60 m del borde exterior del pavimento. Este daño se acelera por las cargas de tránsito y puede originarse  por debilitamiento debido a condiciones climáticas, de la base o de la sub-rasante próximas al borde del pavimento, o por falta de soporte lateral o inclusive por terraplenes construidos con materiales expansivos.


Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III























Ahuellamiento


El ahuellamiento se deriva de una deformación permanente en cualquiera de las capas del pavimento o la sub-rasante, usualmente producida por consolidación o movimiento lateral de los materiales debidos a la carga del tránsito.




Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III



Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III


















Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III

Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III














Baches

Un bache es un área de pavimento la cual ha sido remplazada con material nuevo para reparar el pavimento existente.


Los bache se considera un defecto no importa que tan bien se comporte (usualmente, un área bacheada o el área adyacente no se comportan tan bien como la sección original de pavimento).







FALLAS CONSIDERADAS EN PAVIMENTOS FLEXIBLES





La anterior información fue consultada en los siguientes libros:

 CRESPO, del Río Ramón "La Ingeniería de Pavimentos en el Siglo XXI". AEPO S.A. España 2002.   

INSTITUTO NACIONAL DE VIAS, "Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfálticos de carreteras", Bogotá D.C., marzo, 2002.  

LONDOÑO N. Cipriano Alberto.   Diseño, Construcción y Mantenimiento de Pavimentos de Concreto.  Medellín 2004. 

Los videos fueron obtenidos en la pagina de youtube, si desean tener una mayor información diríjanse aquím y podrán ampliar más sobre el tema anteriormente expuesto, gracias


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