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• Ingry Paz Burgos

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MEJORAMIENTO DE LA PAVIMENTACION EN LA CIUDAD DE MOCHE 2015

APLICACIÓN DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES PARA EL MEJORAMIENTO DE LA PAVIMENTACIÓN DE MOCHE 2015

REALIDAD PROBLEMÁTICA: En la actualidad se presentan muchos problemas de baches, ondulaciones u otras averías en antiguos pavimentos bituminosos pueden deberse a un proyecto del pavimento inadecuado para el tráfico existente, o a una compactación insuficiente durante la construcción o a ambas. El proyecto incorrecto de las mezclas asfálticas pueden producir diferentes tipos de averías, a saber: Ondulaciones superficiales: Las ondulaciones se producen por un exceso de asfalto, en especial en aquellas mezclas con elevado porcentaje de agregados, esto puede originar la formación de ondulaciones en la superficie de rodadura. Agrietamiento o desintegración de la capa superficial: Los agrietamientos o desintegración del material pueden deberse a un contenido insuficiente de asfalto en la mezcla. fonseca:(2013), afirma : los pavimentos son lo primordial en Concluyo en su tesis “diagnóstico del estado situacional de la vía: av. Argentina – av. 24 de junio por el método: índice de condición de pavimentos-2012”.Las fallas localizadas en el diagnóstico de la vía fueron: Piel de Cocodrilo, Agrietamiento en bloque, Abultamiento y hundimiento, corrugación, grieta de borde, grieta longitudinal y transversal, parcheo, pulimiento de agregado, huecos, Ahuellamientos, y desprendimientos de agregados. Las causas principales de las fallas localizadas en el diagnóstico de la vía son principalmente: la condición climática de la zona, las cargas de tránsito, materiales de baja calidad y una base inestable. Se puede concluir que el día sábado corresponde al día donde se evidencia más flujo Vehicular y que estos se registran entre 8 y 3pm. Presentando vehículos de alto tonelaje en un 2% que exceden en la carga máxima permisible generando una de las fallas más frecuentes que son los huecos. Pavimento quebradizo: El agrietamiento por fatiga puede deberse a una deflexión excesiva del pavimento o que la mezcla sea quebradiza. El pavimento quebradizo puede aparecer cuando el asfalto se ha endurecido excesivamente por cualquier causa o porque el contenido del asfalto ha sido insuficiente. Acción del agua: Una de las principales causas de averías en la estructura de un pavimento es el agua. Los pavimentos asfálticos pueden averiarse por defecto de la resistencia de la cimentación debido con frecuencia a un mal drenaje. Las fallas en los pavimentos flexibles pueden dividirse en tres grupos fundamentales. Fallas por insuficiencia estructural: Se trata de pavimentos construidos con materiales inapropiados en cuanto a resistencia o con materiales de buena calidad, pero en espesor insuficiente. Fallas por defectos constructivos: Se trata de pavimentos que quizá estuvieron formados por materiales suficientemente resistentes, pero en cuya Página 1

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construcción se han producido errores o defectos que afectan el comportamiento conjunto. Rivas (2008) concluyo en su tesis “análisis y estudio de la red vial pavimentada de la región utilizando el sistema computacional dtims” el dTIMS evalúa de excelente manera los criterios técnicos y económicos a la hora de realizar las optimizaciones que generan los programas de construcción, éste deja de lado un aspecto que es relevante en la conformación de éstos: la ubicación relativa entre los elementos que conforman la red vial. No evalúa, por ejemplo, que sea más conveniente realizar un tratamiento en un camino de una sola vez, que tener que movilizar maquinaria, año tras año, si se realiza por partes. Fallas por fatigas: Se trata de pavimentos que originalmente estuvieron en condiciones apropiadas, pero que por la continua repetición de las cargas del tránsito sufrieron efectos de fatiga. Deterioros en Pavimentos: Agrietamiento Los daños por agrietamiento son diversos, siendo algunos de ellos los agrietamientos longitudinales, transversales, en los extremos de pasadores, grietas en bloques, en pozos y sumideros, etc. Para reconocer de forma rápida un diagnóstico de los daños por agrietamiento o grietas presentes en las capas de rodadura, o en un pavimento sencillo se puede observar una tabla simple. De todos los daños producidos por el agrietamiento, los que corresponden al tema central de este informe son los siguientes: Desgarramiento: Es la rotura de la superficie de rodadura hasta una profundidad de 5 a 15 mm. Por desprendimiento de pequeños trozos de capa asfáltica. Su evolución da origen al daño conocido como “desintegración”. Desintegración: Pérdida constante del agregado grueso en la superficie debido a la desintegración de la capa de rodadura, provocando la aparición de pequeñas cavidades en la misma. Su evolución origina la aparición de baches. Baches: Son cavidades que muchas veces dejan expuestos materiales pertenecientes a estratos inferiores a la base. Grietas en pozos y sumideros: Ocurren como fisuras múltiples alrededor de los buzones o alcantarillas. Merma la resistencia en la estructura (ver anexos fotográficos). Determinar el impacto ambiental en la población surgido a raíz del deterioro de un pavimento. Estimar los errores al diseñar un pavimento tomando como base la forma en la cual falla. Las persistentes lluvias que se presentan desde los últimos días en la ciudad de MOCHE –TRUJILLO han originado que el asfalto de algunas calles de la cuidad y avenidas en diversos sectores presenten una serie de huecos o baches.

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Los baches originan que microbuses de pasajeros o de carga se suban hasta el borde de los jardines en las avenidas para evitar ser objeto de algún problema mecánico. En las calles pueden encontrarse hasta con dos o tres buzones abiertos que impiden el desplazamiento de la persona invidente y ponen en peligro su integridad física. Sánchez (2001) en su tema de “La consolidación del terreno de cimentación” afirmo que produce distorsión del pavimento independientemente de los espesores o se sus condición estructural. Se producen agrietamientos longitudinales y a agrietamientos con trayectoria circular y llego a la conclusión que los pavimentos deben ser espesos y no se debe utilizar brea porque eso conlleva a los accidentes continuos, y también opino sobre el asfaltado en caliente que es una buena idea de mejoría para la pavimentación y eso evitara agrietamientos y contaminación de suelo .Grietas de pistas y veredas en la cuidad de MOCHE. Grandes nubes de polvo envuelven a diario la cuidad de MOCHE, debido a que la totalidad de las pistas se encuentran deterioradas, razón por la que los moradores de dicho territorio vecinal, exhortaron a las autoridades de la Municipalidad Provincial de Trujillo (MPT) a ejecutar trabajos de mejoramiento de las vías, pues afirman que la salud de los vecinos se debilita a causa del material particularizado al que se exponen. Las intensas lluvias en la cuidad de moche están produciendo accidentes continuos por falta de conocimiento en el uso inadecuado de en las pistas pavimentadas El uso de materiales de mala calidad de que se están empleando en la pavimentación.

PROBLEMÁTICA: ¿De qué manera podemos mejorar la pavimentación en la ciudad de moche 2015? Objetivos de la investigación: OBJETIVO GENERAL Determinar de qué forma podemos mejorar el deterioro de la pavimentación en la cuidad de moche OBJETIVOS ESPECÍFICOS Determinar y analizar la composición de materiales para mejorar la pavimentación en la cuidad de moche. Evaluar las condiciones del suelo donde están construidas las pavimentaciones de la cuidad de moche. Página 3

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Determinar el estado de vida útil en base al desgaste de la pavimentación en la cuidad de moche ocasionado por el tránsito vehicular. JUSTIFICACIÓN: El tema de este proyecto de investigación tiene mucha importancia en el campo de la investigación de aspecto vial de nuestro medio , puesto que ante la emergencia vial de deterioro en la pavimentación en moche ; la provincia de Trujillo está ejecutando obras de renovación vial en la cuidad de moche , pero sobre todo existe un gran apoyo e interés de este gobierno por emprender obras relacionadas con el uso de concreto caliente que servirá de ayuda y apoyo para evitar agrietamientos en la pavimentación y deterioro continuo . Por lo que se justifica investigar el “Análisis de los factores que producen el deterioro de los pavimentos rígidos”, lo que permitirá implementar parámetros a ser tomados en cuenta para un correcto control de calidad de estos pavimentos. El análisis de este proyecto se basa en el estudio de las pavimentaciones de moche comenzando con el estudio del suelo fértil y materiales que sean accesibles al suelo y al clima. Es por ello que el alcalde de la provincia de Trujillo declaro en urgencia las pavimentaciones y el ministerio de transporte y obras públicas están tomando cartas sobre el asunto del deterioro de las pavimentaciones , tomando en cuenta que la rehabilitación de esas vías no solo beneficiara a los habitantes de moche y también ayudara el desarrollo turístico de moche unificando la ruta que dirige a la huaca del sol y la luna que sea más viable y segura fomentando así el turismo tanto nacional como extranjero. La investigación se encontró en que se puso en evidencia las fallas comunes del deterioro de la pavimentación, y se introdujo propuestas de utilización de mezclas en caliente que ayudaran a erradicar significativamente los deterioros de la pavimentación en la cuidad de moche, buscando solucionar los problemas frecuentes y contribuyendo al bienestar de los ciudadanos y de los transportistas. Las fallas por deformación permanente pueden ser de tipo funcional como también estructural; por lo tanto son dañinas para la durabilidad de los pavimentos asfálticos .Por esto existe preocupación en el mundo para prevenir su presencia prematura, tomándose en consideración aspectos determinantes como son el diseño del pavimento, calidad de materiales, procesos constructivos, entre otros aspectos que aseguren un mejor comportamiento del pavimento antes esta posible falla. Página 4

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ANTECEDENTES

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Del Castillo (1984) concluyo en su tesis de pavimentos flexibles que la tecnología que se ha desarrollado para pavimentos, tiene como meta evitar deterioros y fallas .se ha logrado establecer relaciones de causa- efecto para desarrollar normas de criterio de proyecto y conservación. Roque (2011) determinación y evaluación del pavimento flexible mediante el método del índice de condición del pavimento del barrio de patay bajo del distrito de independencia, provincia de Huaraz- región Ancash. Reyes (2003) diseño racional de edificaciones de pavimentos afirma los fundamentos de diseño por métodos racionales de estructuras de pavimento flexible, dimensiones de pavimentos y recomendaciones para construcción de capas asfálticas. (p .185) Solminihac (2005) Gestión de infraestructura vial afirma las generalidades, conceptos de sistemas y su importancia en la gestión de infraestructura vial. (p. 258) Yamunaque (2003) especificaciones técnicas modernas para el asfaltado de pistas: pavimentos económicos para un país en desarrollo; diseño de carreteras por computadoras. (p.170) Anticona lavado (2006) Estudio e Investigación del Estado actual de Obras en carreteras – “Manual de inspección visual para Pavimentos Rígidos y Flexibles” Ledesma (2010) En su tema mejoramiento de la pavimentación en las carreteras – Huarmey – Ancash” Ramírez Palma (2010) en su tema: Evaluación del estado actual del pavimento flexible en el tramo de la red vial Marcara-Chancos, del distrito Marcara-Carhuaz-Ancash. Sánchez Antequera (2009) en su tema determinación y evaluación de las patologías del pavimento flexible del barrio la soledad distrito de Huaraz, provincia de Huaraz- región Ancash”. Ledesma (2010) En su tema: Mejoramiento de la pavimentación en las carreteras – Huarmey – Ancash” Roque (2011) determinación y evaluación del pavimento flexible mediante el método del índice de condición del pavimento del barrio de patay bajo del distrito de independencia, provincia de Huaraz- región Ancash, GOBIERNO REGIONAL (2005) –se pavimentó 2.5 Km de la carretera de Moche , a la altura del kilómetro 75 de la Panamericana Norte, uniendo el Centro poblado Curva de Sun con los Centros Turísticos de Huacas del Sol y de La luna. Sánchez Sabogal (2007)– “Consideraciones sobre el drenaje en los Pavimentos” – Módulo 5. Página 6

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Anticona lavado (2006) Estudio e Investigación del Estado actual de Obras en carreteras – “Manual de inspección visual para Pavimentos Rígidos y Flexibles” – Reglamento Nacional de Edificaciones – “Norma de Construcción de Pavimentos Urbanos CE. 010” MARCO TEÓRICO Pavimento, derivada de su etimología del latín “pavimentu” y designa las obras de construcción que se realizan para dotar al suelo de solidez y resistencia, haciéndolo apto para el tránsito de personas, animales y circulación vehicular, para lo cual consta de varias capas que le confieren la capacidad de soportar peso, temperaturas elevadas y la acción de la humedad. A medida que las capas se alejan de la superficie requieren menor resistencia. Para asfaltar se usa un material de color negro y pegajoso que integra los elementos que componen el pavimento y es impermeabilizante. Los romanos utilizaron un sistema de pavimentación conocido como calzada romana, que posibilitó unir su extenso imperio, agilizar el comercio y desplazar sus tropas. Para lograr construirla primero se procedía a la deforestación de la zona, se la aplanaba, se la delimitaba; y cuando ya estaba definido el sitio que ocuparía, se le daba solidez, colocando en el lugar, piedra en bruto. Luego una o varias capas de arena o grava (roca) que se apisonaban. La capa final y superficial estaba hecha con cantos rodados y arena. El sistema de pavimentación ha crecido actualmente en los espacios urbanos, y requiere no solo un costo elevado para su colocación, sino también para su mantenimiento en buen estado, ya que el tránsito pesado y factores ambientales, pueden deteriorarlo. ESTRUCTURA DE UN PAVIMENTO La estructura de un pavimento rígido está compuesta de varias capas de suelos, que serán la base para las losas de concreto y que proporcionarán una superficie de rodamiento adecuada para el tránsito de vehículos. En lo que se refiere al terreno natural, se puede definir como la franja de terreno incluida en el derecho de vía, que se verá afectada en su estructura por la construcción de una obra vial, y recibirá las cargas de tránsito distribuidas a través de la estructura. Terracerías, Subrasante Sub-base Losa de concreto hidráulico Terracerías Como el terreno natural nunca será homogéneo y no contará con las características cuantitativas y cualitativas que se requieren para un terreno de cimentación, es necesario que se construyan las terracerias para lograr un camino de circulación adecuado. Las Página 7

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terracerias pueden ser definidas como los volúmenes de materiales que se extraen o sirven de relleno para la construcción de una vía terrestre. Uno de los criterios que más se utiliza en la construcción de terracerias es el económico. Éstas se hacen con los materiales que están disponibles e inmediatos en el lugar de su construcción y la extracción puede hacerse a lo largo de la línea de la obra y si este volumen se usa en la construcción de los terraplenes o los rellenos, se dice que se tienen terracerías compensadas; el volumen de corte que no se usa, se denomina desperdicio. Si el volumen que se extrae en la línea no es suficiente para construir los terraplenes o los rellenos, se necesita extraer material fuera de ella o sea en zonas de préstamos; si estas zonas están cercanas a la obra, del orden de los 10 a los 100 m. a partir del centro de la línea, se llaman préstamos laterales; si estas zonas se encuentran a más de 100 m. son préstamos de banco. Entonces encontramos una primera consideración para las superficies de rodamiento en caminos de muy escaso tránsito (podría ser del orden de menos de 200 vehículos diarios), bajo el criterio económico se recomienda que se haga de muy bajas especificaciones, pero tienen que ser bien seleccionados los materiales y sobre todo bien compactado. Cuando los niveles de tránsito se hacen más intensos es necesario recubrir las superficies de terracerias con otras capas que tendrán cualidades como las siguientes: Durables , Económicas , Que tenga una buena estabilidad y resistencia ante los agentes climatológicos , Que resista la acción de las cargas impuestas por el tráfico, Presentar una superficie que proporcione una adecuada fricción. Entonces se obtiene que las terracerías en terraplén se dividen en dos zonas, el cuerpo del terraplén que es la parte inferior, y la capa subrasante que se coloca sobre la parte anterior, con un espesor mínimo de 30 cm.. Lo anterior, se considera cuando el volumen del tránsito es hasta de 5000 vehículos diarios. Pero si el tránsito que va a operar sobre el camino es mayor a 5000 vehículos diarios, las terracerías se componen del cuerpo del terraplén en la parte inferior; en seguida, se encuentra la capa subyacente de 50 cm. de espesor y se coloca la capa subrasante con 30 cm. mínimos de espesor. Dichas capas mencionadas deben ser de materiales granulares de muy buena calidad que muchas veces tendrán que ser estabilizados o combinados entre sí para proporcionar una resistencia adecuada a los esfuerzos que se transmitan a ellas por efecto del tráfico vehicular. Tomando en cuenta el factor económico, veremos que estas capas serán de mayor costo que el material de terracerías, ya que su obtención no son siempre de forma natural, es decir, se requerirán de métodos para lograr que cumplan con las especificaciones requeridas por el proyecto. Página 8

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En las terracerías, cada una de las capas que la componen tienen características y funciones de comportamiento en su estructura importantes. La finalidad del cuerpo del terraplén es dar la altura necesaria para satisfacer principalmente las especificaciones geométricas, sobre todo lo relativo a pendiente longitudinal, la de resistir las cargas de tránsito transferidas por las capas superiores, y distribuir los esfuerzos a través de su espesor, para transmitirlos en forma adecuada, al terreno natural de acuerdo a su resistencia. Claro que los esfuerzos cortantes no representan un requisito importante en el diseño del mismo, ello debido a que los niveles de esfuerzo que llegan a él a través de las otras capas (sub-base y subrasante) son pequeños en comparación con la capacidad de carga a la falla de los suelos que integran el cuerpo del terraplén. Los materiales que se pueden utilizar para la construcción del cuerpo del terraplén, pueden tener tamaños máximos hasta de 7.5 cm.; para suelos se acepta un límite líquido menor que 70%, aunque hay otros estudios que indican que este valor puede ser de 40%, y que no se deben utilizar materiales con más de 30% de partículas pasando por la malla 200; sin embargo, se contradicen con valores relativos de soporte de 5% como mínimo, en especímenes compactados al 95% del PVSM que son típicos de suelos de muy mala calidad. Los materiales que se utilizan en la construcción del cuerpo del terraplén, se dividen en dos: materiales compactibles y no compactibles. Se dice que un material es compactible, cuando después de disgregado tiene menos del 20% de retenido en malla de 7.5 cm, pero menos de 5% de retenido en malla de 15 cm . Los materiales no compactibles son los que no tienen las características anotadas. Tal vez, el aspecto más importante que se toma en cuenta para la aceptación de un material para conformar las terracerías, sea el de la deformabilidad. Es necesario que cuando se construyan terraplenes se indiquen los espesores mínimos de suelo como cobertura de los fragmentos de roca; y es lógico pensar que, entre mayor sea*este espesor mínimo, menor será el problema decompactación y por lo tanto, se abatirá en gran medida el problema de la deformabilidad de los terraplenes.

SUBRASANTE

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La capa subrasante es la que sirve de liga entre las terracerías y la capa de subbase y evita así, que se mezclen los suelos de las capas anteriores. Esta apareció oficialmente en las especificaciones mexicanas en 1957. El papel de la subrasante es importante desde el punto de vista de las deformaciones que puedan sufrir las terracerías, ya que dependiendo de la calidad de los materiales que la constituyan y de su espesor, serán mayores o menores esas deformaciones ocurridas en las terracerías. En cuanto al proyecto geométrico de la subrasante; se sabe que la parte superior de la capa subrasante coincide con la línea subrasante del proyecto geométrico, la cual debe cumplir con la especificación de la pendiente longitudinal para la obra. Esta línea subrasante marca la altura de las terracerías y por lo tanto, su espesor. El proyecto geométrico de la subrasante económica debe tomar en cuenta lo siguiente: Las especificaciones de la pendiente longitudinal de la obra; Debe tener la suficiente altura, para dar cabida a las obras de drenaje Debe tener la suficiente altura, para que el agua capilar no afecte el pavimento Debe provocar los acarreos más económicos posibles Por lo tanto, los elementos que la definen son de carácter topográfico, geométrico y de costos. Es importante prestar atención en la preparación del terreno de cimentación y/o subrasante, donde intervienen los siguientes aspectos: Compactación de los suelos con valores de contenido de agua y de peso volumétrico tales, que garanticen un apoyo uniforme y estable para el pavimento. Siempre que sea posible, fijar la rasante lo más alto posible y excavar zanjas laterales lo suficientemente profundas como para aumentar la distancia vertical entre el nivel freático y el pavimento. Descarga lateral y mezclado de suelos para lograr condiciones uniformes, en zonas donde se tengan cambios bruscos en sentido horizontal del tipo de suelo. Usar nivelación selectiva de la rasante en zonas de terraplén a fin de colocar los mejores suelos cerca de la parte superior de la elevación final de la subrasante. Mejorar los suelos de muy baja calidad por medio de tratamientos a base de cemento o cal, o en su defecto importar mejores suelos, de acuerdo a lo que resulte más económico. Página 10

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Las principales funciones que puede desempeñar esta capa son las siguientes: Recibir y resistir las cargas del tránsito, que le son transmitidas por el pavimento. Transmitir y distribuir adecuadamente las cargas del tránsito al cuerpo del terraplén. Evitar que cuando el cuerpo del terraplén esté formado de materiales finos plásticos, éstos contaminen el pavimento. El tamaño de las partículas deberá estar entre las finas correspondientes al cuerpo del terraplén, y las granulares del pavimento. Evitar que el pavimento sea absorbido por las terracerías, cuando éstas estén formadas principalmente por fragmentos de roca (pedraplenes). Evitar que las imperfecciones de la cama de los cortes se reflejen en la superficie de rodamiento. Uniformar los espesores del pavimento, principalmente cuando se tiene mucha variación de los materiales de terracería, a lo largo del camino. Economizar espesores de pavimento, en especial cuando los materiales de las terracerías requieren un espesor grande. Las características mínimas de la subrasante deben ser (de acuerdo a SCT): Espesor de la capa: 30 cm. mínimo hasta 50 cm. máximo Grado de compactación: 95% mínimo del PVSM Límite líquido: 50% mínimo Valor relativo de soporte: 5% mínimo Expansión: 5% máximo Drenaje: Cabe recalcar la importancia de los problemas que el agua representa, por lo que es vital tomar en cuenta todas aquellas medidas y procedimientos encaminados a remover e interceptar todas las fuentes de agua que ocasionen problemas. Así que, donde no resulte práctico tener una rasante alta, se deberán construir obras de drenaje. El drenaje se deberá colocar de tal forma, que el nivel de aguas freáticas se abata por debajo del intervalo de variación capilar, ya que el agua capilar no se puede drenar eficientemente. Página 11

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Cuando se encuentran humedades en la rasante debidas a las filtraciones a través de estratos permeables subyacidos por un material impermeable, se podrán colocar drenes interceptores. El material de relleno colocado alrededor y por encima de los subdrenes a base de tuberías, deben ser de tamaño suficientemente uniforme, que permita un flujo expedito, aunque los poros no deben ser tan grandes como para dejar pasar el arrastre de los suelos adyacentes. El relleno alrededor de la tuberías debe cumplir los criterios para filtros de tal manera que no se presente arrastre de suelos ni taponamiento de los agujeros del tubo. El proyecto adecuado de la rasante, la selección de la granulometría y el control de la compactación, darán como resultado un apoyo uniforme y mayor resistencia a la transmisión de humedad hacia la parte superior de la subrasante. Estos son métodos efectivos para evitar la expansión diferencial o el hinchamiento excesivo. Si se emplea una capa de sub-base, no será necesario que sea de mayor espesor que las profundidades nominales requeridas para evitar el efecto de bombeo de finos. SUB-BASE El uso de una capa de sub-base fue motivado por el incremento del tráfico de los vehículos pesados en las carreteras, dando como resultado un apoyo adecuado durante la vida útil de la losa de concreto. Así que las capas que forman al pavimento de concreto hidráulico en carreteras, son; la sub-base y la losa de concreto hidráulico. Las sub-bases están formadas por capas de materiales granulares y en muchas ocasiones éstas son tratadas o estabilizadas con cemento portland. Es cierto también, que se puede analizar las condiciones de diseño y decidir con un criterio racional si se necesita una capa de sub-base o si se pueden usar alternativas económicas para satisfacer los requisitos de un buen comportamiento. Una capa de sub-base es obligada, en los casos en que se combinen suelos finos, agua y tráfico de tal forma que se induzca el efecto de bombeo. Lo anterior, es muy común durante el diseño de pavimentos importantes con exceso de volumen de tráfico. En cambio, en caminos secundarios de bajo tráfico, en calles residenciales y en aeropuertos para aeronaves ligeras, el efecto de succión no se produce. Así que , en estos últimos casos, el uso de una capa de sub-base no se justifica desde el punto de vista económico Página 12

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y los resultados deseados se pueden lograr mediante la preparación adecuada y menos costosa de la subrasante. Además, en casos en que se necesite la sub-base, no resulta buena inversión usar una capa gruesa con el fin de aumentar la capacidad estructural del pavimento. La mayor parte de la capacidad estructural la proporciona la propia losa del pavimento. Por lo tanto, las funciones económicas de las sub-bases se podrán clasificar como siguientes: Primaria (se necesita la sub-base). Para evitar el efecto de bombeo de finos o ascensión capilar de agua proveniente de los suelos de apoyo. Secundaria (la sub-base es opcional): Para ayudar a controlar los cambios volumétricos ante condiciones severas de subrasantes y terracerías con altos cambios volumétricos. Para ayudar a reducir el hinchamiento diferencial excesivo por congelamiento. Para proporcionar una capa drenante donde se necesite. Para proporcionar una plataforma de trabajo más estable durante la construcción del pavimento. Incrementar la capacidad de apoyo de los suelos colocados debajo de la losa de concreto. Recibir y resistir las cargas del tránsito a través de la capa que constituye la superficie de rodamiento. De acuerdo con las funciones mencionadas, que tiene que cumplir la sub-base para un buen funcionamiento en conjunción con la losa de concreto hidráulico y las capas de subrasante y terracerías, podemos definir como material ideal para la sub-base uno granular, bien compactado, relativamente grueso y de una granulometría que mezcle suelos de tamaños diferentes. Las características de este material, en cuanto a resistencia (VRS de la Porter estándar), plasticidad (contracción lineal) y valor cementante; estas características se deben cumplir en forma simultánea. Hay tres factores que harán que se presente el fenómeno de bombeo, que son los siguientes: Una subrasante cuyo suelo esté en un estado de suspensión. Agua libre entre el pavimento y la subrasante o sub-base. Paso frecuente de cargas por eje pesadas. En pavimentos normales en servicio sometidos a tráfico de diferentes niveles de carga, el efecto de bombeo tiene lugar solamente en el caso de suelos de grano fino. Página 13

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De estudios realizados de levantamientos de sub-bases, los cuales representan una amplia gama de climas, de suelos y de condiciones de servicio, se desprende lo siguiente: Los pavimentos diseñados para soportar no más de 100 a 200 camiones por día no necesitan sub-bases para evitar daños por el efecto de bombeo. Los suelos con menos de 45% que pasa la malla No. 200 y con un índice de plasticidad de 6% ó menos, son adecuados para volúmenes moderados de tráfico pesado de camiones. Las sub-bases que cumplen con la norma AASHTO M 155 evitan en forma efectiva el efecto de bombeo en pavimentos que soportan los mayores volúmenes de tráfico. La especificación AASHTO M 155 para evitar el efecto de bombeo establece que: El material granular para usarse como sub-base debajo de pavimentos de concreto, puede estar formado por arena, grava-arena, piedra triturada, escoria triturada o granulada, o combinaciones de estos materiales. El material deberá cumplir con los siguientes requisitos:Por lo anterior el material deberá tener una granulometría adecuada para lograr una compactación con un peso volumétrico tal, que después de poner en operación al pavimento, éste tenga una densificación mínima La experiencia muestra que el 15% que pasa la malta No 200 resulta excesivo para pavimentos que soportan altos volúmenes de tráfico pesado de camiones. También puede utilizarse aditivos para concreto, como retardantes o acelerantes de la resistencia, para reducir la cantidad de agua sin disminuir fluidez. Los aditivos a emplearse en el concreto deberán cumplir con la especificación AASHTO M 19. En caso de utilizarse, los agentes introductores de aire deberán cumplir con la AASTHO M 154. De acuerdo al tipo de juntas de contracción podemos utilizar tres tipos de losas: De concreto simple De concreto con pasa juntas de sujeción De concreto armado o reforzado El concreto reforzado puede dar cierta ventaja sobre los otros en lo referente a la construcción de juntas, al espaciamiento y a la longitud de las losas de concreto. Lo Página 14

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referente a juntas, que es uno de los aspectos más importantes de los pavimentos rígidos, se estudiará en otro capítulo. Hay que recordar que las obras no se deben abrir al tránsito hasta que el concreto alcance la resistencia de proyecto. Para que el proyecto de una carretera pueda llevarse a cabo con éxito, deben cubrirse varios aspectos relacionados no solamente con el espesor y dimensionamiento de las losas, sino además deben tratarse de cubrir todos los aspectos que estén relacionados con el proyecto. Es conveniente que una vez que se haya aceptado la ruta por la que se construirá la obra, se realicen estudios geológicos, de mecánica de suelos, hidráulicos e hidrológicos para el correcto proyecto y ejecución de la obra. Estos estudios se irán particularizando a medida que avanza el proyecto. Factores Regionales: Geología: tipo de suelo Topografía: calculo topografía de nivel Tipo de Clima en la región Geotécnica: Tipos de materiales existentes en la región (suelo y subsuelo). Estudio de drenaje: ríos, lagunas, pantanos, etc. en la región. Posición de la rasante, subrasante, sub-base y carpeta de rodamiento. Cimentación, obras de drenaje. Estudios de Tránsito Se estudiará el volumen de tránsito mezclado, que se tomará para el diseño del pavimento rígido. Se tomarán en cuenta, el tránsito pesado y ligero, tomando en cuenta el porcentaje del tránsito en los años de servicio propuesto en el proyecto. Bancos de materiales: Como resultado de los estudios previos de campo y de laboratorio, se indicarán los bancos de materiales, estableciéndose el tratamiento recomendable para su utilización, Página 15

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incluyendo el caso de materiales reciclados. El contratista podrá proponer otros bancos, que deberán ser aprobados por la Secretaría y no será motivo para modificar programas o pagos. Características de la superficie de apoyo: Es importante establecer las características de la superficie de apoyo, como niveles, pendientes, anchos, etc., incluyendo las tolerancias para cada una de ellas. Tratamiento en la superficie de apoyo: Deberá especificarse el tratamiento que debe aplicarse a dicha superficie, como riegos de agua o lechada, capas separadoras, etc. Características del concreto hidráulico: Se indicará en el proyecto las características principales que debe satisfacer el concreto hidráulico, tales como resistencia, revenimiento, relación de agua cemento máxima, contenido de aire incluido, uso de aditivos, etc. Estudio y especificaciones en las losas de concreto: Se indicará las dimensiones y forma de las losas, las características y ubicación de los diferentes tipos de juntas, así como los requerimientos para su respectivo sellado, presentándose esta información en planos ejecutivos. Adicionalmente se establecerán los requisitos de acabado superficial, tales como niveles pendientes, textura superficial y rugosidad, fijándose las tolerancias correspondientes. Pasa juntas y Acero de Refuerzo: Los detalles para la colocación de pasa juntas o del acero de refuerzo se indicarán también en planos ejecutivos apropiados, incluyendo los detalles de sujeción, espaciamiento, tipo de varilla, etc. Curado: Posteriormente se establecerán indicaciones precisas para el curado de las losas, indicando tipo de producto, procedimiento y lapso de curado. Aserrado: Es importante indicar los tipos de juntas que deben aserrarse, dimensiones y tiempo de inicio. Página 16

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Sellado y relleno de juntas: Concluido el Aserrado, deberá precederse al relleno y sellado de juntas, indicando tipo de materiales, equipos y lineamientos de ejecución Texturizado: Es importante establecer la forma de proporcionar a las losas la textura apropiada en la superficie, para que se desarrolle la adecuada resistencia al derrapamiento, indicado tiempo de ejecución, equipo y tipo de textura deseada. Acabados: Se indicarán los valores y las tolerancias de los acabados, en aspectos tales como niveles, depresiones, resistencia al derrapamiento, rugosidad etc., así como lo correspondiente al espesor de las losas y la resistencia del concreto. Apertura al tránsito: Es necesario indicar las condiciones que debe cumplir el pavimento para la apertura al tránsito de construcción y de operación.

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