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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN ESTUDIOS CON RECONOCIMIENTO DEVALIDEZ OFICIAL DE LA SECRETARIATE EDUCACIÓN PUBLICA, CONFORME AL ACUERDO No. 952359 DE FECHA 15 DE NOVIEMBRE DE 1995.

ACONDICIONAMIENTO Y REMODELACION DE LACARPETA ASFÁLTICA EN EL AUTÓDROMO DE LOS HERMANOS RODRIGUEZ UTILIZANDO EL SISTEMA S.M.A. CON VIATOP 66

T E S I S QUEPARAOBTENER ELTITULODE: LICENCIATURAINGENIERÍAENCONSTRUCCIÓN PRESENTA: OMAR TITO MEMBRILLO FERNANDEZ

ASESOR: ING. HECTOR SILVESTRE SANDOVAL VALLE

18 DE JUNIO DE 2004

Agradecimientos

Amis padres

Artemio Membrillo Morales María del Rocío Fernández Merlos

Amis hermana! Ivonne Membrillo Fernández Janeth Julieta Membrillo Fernández

Amis abuelos

Genaro Membrillo Sandoval Evencia Morales Balanzario

Genaro Fernández Muñoz

Virginia Merlos Camargo

Para Ti...

CONTENIDO

Página OBJETIVO

1

JUSTIFICACIÓN

1

METODOLOGÍA

2

INTRODUCCIÓN

3

CAPITULO I REVISIÓN DEL PAVIMENTO ACTUAL DEL AUTÓDROMO 1.1.Zonificación Geotécnica

6

1.2. Trabajos de Campo

6

1.2.1.Sondeos deCono Eléctrico

6

1.2.2.Pozos aCielo Abierto

9

1.2.3.Interpretación Estratigráfíca

15

1.3.Nivel Freático

16

1.4. Ensayes de Laboratorio

16

1.4.1.Granulometna

16

1.4.2.Determinación del Valor Relativo de Soporte

20

1.4.3.Determinación del PesoVolumétrico SecoMáximo

26

1.4.4.Prueba del Equivalente deArena

27

1.4.5.Límites de Consistencia

30

CAPITULO II CAPAS YFUNCIONES DEL PAVIMENTO FLEXIBLE EN EL CIRCUITO II.1.Pavimento Definición

37

11.2. Trazado del Circuito

38

11.3.Análisis General de losPavimentos Flexibles

39

11.4.Cargas deTránsito

39

11.5. Diseño dePavimentos

40

11.5.1.Sección del Nuevo Pavimento

42

11.6. Terraplén

42

II.6.1.Sub-Rasante

43

11.6.2.Sub-Base

44

II.6.2.1. Sub-Base en el Circuito

45

II.6.3.Base

45

II.6.3.1.Base en el Circuito

46

II.7.Funciones deBase ySub-Base

47

11.8.Carpeta II.8.1. Carpeta Asfáltica en el Circuito

48 48

11.9.Método Marshall

51

11.10.Riego de Impregnación

57

11.11.Riego deLiga

58

11.12.Riego de Sello

60

11.13.Fallas en losPavimentos

62

11.14.Zona de Curvas

63

11.15.Zona deRectas

65

CAPITULO III PAVIMENTO RÍGIDO. III.l. Foro Sol

67

III.2.Pavimentos Rígidos

68

111.3.Sub-Base

70

111.4.Losa

71

III.4.1. Losa en el Circuito

71

111.5.Prueba deRevenimiento

72

111.6.Materiales Para Concreto Hidráulico

73

111.7.Agrietamiento del Concreto

73

111.8.Tipos deJuntas de losPavimentos Rígidos 111.8.1.Juntas Longitudinales

74 74

111.8.2.Juntas Transversales de Construcción

76

111.9.Dispositivos Especiales enLasJuntas

78

111.10.Bombeo deJuntas

79

111.11.Corte deJuntas

80

CAPITULO IV ARGUMENTOS A FAVOR DEL S.M.A. IV.1.StoneMastic Asphalt

84

IV.2. Resistencia al Deslizamiento

85

IV.3. Durabilidad Superficial

86

IV.4. S.M.A.en Europa yUSA IV.5. Inhibidores de Escurrimiento IV.6. Ventajas Para el Medio Ambiente

86 87 88

CAPITULO V SISTEMA S.M.A CON VIATOP 66. V.l. Especificación Técnica deViatop 66 V.2.Carpetas Asfálticas Tipo S.M.A. con Viatop 66 V.3. Diseño de La Mezcla Asfáltica

91 92 97

V.4.Prueba Marshall

98

V.5.Prueba Schellemberg

101

V.6.Preliminares de S.M.A

102

V.7. Agregados Pétreos

102

V.8.Planta Productora deMezcla Asfáltica V.9.Producción deMezcla Asfáltica Tipo S.M.A. con Viatop 66 V.10. Operación de Tendido yCompactación

103 104 105

V.10.1. Proceso de Compactación

107

V.U. Banco de Materiales

108

Conclusiones

109

Bibliografía

112

C I I o

•

B !B L I D T E C A Dar a conocer la utilización del sistema S.M.A con Viatop 66 en la rehabilitación de la carpeta asfáltica en el autódromo de los Hermanos Rodríguez en la Delegación Iztacalco ciudad de México, así como el proceso de elaboración, diseño de la mezcla asfáltica, compactación, procedimientos constructivos, aplicaciones del Viatop 66 y pruebas de control de calidad. Explicar los trabajos que se realizaron en el autódromo capitalino, donde se llevaron estudios de mecánica de suelos, impacto ambiental y deportivo.

Justificación.

Dentro del sistema carretero nacional, las vialidades primarias y secundarias de cada ciudad, presentan problemas ya que existen diversos factores que afectan el buen funcionamiento de los pavimentos, no solo en las carpetas asfálticas, si no en las capas estructurales del cuerpo del pavimento, el factor más significativo sin lugar a duda es el tránsito promedio diario anual (TPDA) ya que se incrementa cada año el flujo de automóviles y el pavimento esta diseñado para un cierto flujo de tránsito anualmente, lo que impide que estos desempeñen su funcionalidad al cien por cien, otro factor es el agua que una vez queentra alcuerpo del pavimento presenta deformaciones notorias yestenose puede utilizarporel mal estadoque presenta.

A todo lo anterior existen soluciones técnicas como el Viatop que integra componentes naturales para la realización de carpetas asfálticas, por el alto contenido de fibras celulósicas, que gracias al armazón de fibras demarcado efecto de estabilización los asfaltos adquieren una excelente estabilidad ypropiedades destacadas deprocesamiento en la elaboración de carpetas asfálticas. El Viatop se rige bajo la norma Ztv Asphalt del ministerio alemán de vías terrestres.

2

Metodología.

Para la realización de los temas tratados se recurrirá a una metodología mixta, es decir, se recurrirá en primer lugar a una investigación documental que explique la elaboración de los pavimentos rígidos y flexibles, pruebas de laboratorio necesarias para llevar aun buen termino lospavimentos, con lamejor calidad posible.

Posteriormente se consultó con las autoridades responsables tanto del proyecto como de la ejecución y supervisión de la obra, esto con la finalidad de recaudar la información precisa de todas las partes e integrarlas en los capítulos que formaran esta tesis, siguiendoun orden cronológico en cada capítulo.

3

Introducción. Nuestro país vive momentos que requieren del impulso de nuevas tecnologías que permitan la creación y desarrollo de una infraestructura sólida y durable, tal es el caso de los pavimentos que existen en las calles de la ciudad de México, por desgracia muchos de estos seencuentran en muy mal estado.

En consecuencia, losprocedimientos constructivos con losque sedesarrollan en su momento, a futuro se ven afectados debido a la extracción de agua de los mantos acuíferos del valle de México, esto aunado a la carga de vehículos con exceso de peso que circulan diariamente por las calles de la ciudad, hace que se tengan baches por doquier y que las delegaciones respecto al servicio de bacheo se vean mal en cuanto al trabajo que realizan para poder solucionar el estado actual del pavimento.

De lo anterior se desprende que las autoridades y las empresas constructoras se deben abrir a las propuestas innovadoras para poder combatir los problemas de excesos de baches, asentamientos, desprendimiento de agregados, pulido de superficie y agrietamientos tipo piel de cocodrilo en las calles de la ciudad de México y aumentar la vida útil de lospavimentos quegeneralmente esde 5 a 10años.

De esta forma permitir que los avances técnicos que se desarrollan en otros países puedan ayudar a combatir este tipo de problemas, claro, se requiere de un buen proyecto y de un buen procedimiento constructivo para poder tener buenos resultados y que se tenga una durabilidad buena de las cosas que se están haciendo, sin esto, sena imposible poder disminuir la cantidad de desperfectos quepresentan nuestrospavimentos en la actualidad.

4

En el año 2001 se decidió darle al autódromo de los Hermanos Rodríguez de la Ciudad Deportiva de la Magdalena Mixhuca de la Delegación Iztacalco, México D.F; una remodelación total, tanto de gradas, como del pavimento en la totalidad del circuito.

El circuito presentó al principio un deterioro notable en cuanto a asentamientos y agrietamientos tipopiel decocodrilo. La remodelación serealizó teniendo como fin utilizar nuevas técnicas para la elaboración de carpetas asfálticas, tal caso corresponde al Sistema S.M.A. con Viatop 66 de origen Alemán bajo la norma Ztv Asphalt Stb 96 del ministerio Alemán de vías terrestres.

Esta tecnología que se está utilizando actualmente, es una buena oportunidad para empezar a mejorar los procedimientos y métodos constructivos y de esta manera ir restaurando los pavimentos actuales, esto no implica altos costos ya que la comparativa de precios con relación a otras técnicas es mucho menor yde mejor calidad como las pruebas lo demuestran.

Con esto seexhorta aque lasfuturas generaciones de ingenieros civiles tengan una serie de nuevas técnicas para poder desarrollar, junto con sus conocimientos una nueva forma de elaboración decarpetas asfálticas.

A continuación señalaré que es el Sistema S.M.A. con Viatop 66, su proceso de elaboración, asícomo lostrabajos que serealizaron en laremodelación del pavimento en el autódromo capitalino y las pruebas de control de calidad que se estuvieron realizando constantemente para llevar a buen termino la obra, donde pude apreciar los trabajos de remodelación hasta la conclusión de losmismos en el 2002.

CapítuloI

REVISION DEL PAVIMENTOACTUAL Y PRUEBAS DE LABORATORIO

6

1.1.Zonificación geotécnica El sitio en estudio se localiza en la zona geotécnica denominada zona de lago centro I (ver fig. 1) de acuerdo con la zonificación del valle de México, la cual ha estado sujeta a cargas generadas por construcciones pequeñas y medianas, se caracteriza por los grandes espesores de arcillas blandas de alta compresibilidad, que subyacen a una costra endurecida superficial de espesor variable. Esta zona ha estado sujeta al bombeo profundo lo que ha provocado una preconsolidación de las arcillas cambiando con el tiempo sus propiedades mecánicas.

1.2.Trabajos de campo

Se determinó realizar los sondeos del muestreo de suelos, mediante pozos a cielo abiertoysondeosdecono eléctrico.

1.2.1.Sondeosdecono eléctrico (SCE)

Estos métodos consisten en hacer penetrar una punta cónica en el suelo ymedir la resistencia queel suelo ofrece. Existen diversos tipos de conos (ver fig. 2).

Dependiendo del procedimiento para hincar los conos en el terreno,estos métodos se dividen en estáticos y dinámicos. En los primeros la herramienta se hinca a presión, medida en la superficie con un gato apropiado; en los segundos el hincado selogra agolpes dados con unpeso quecae.

En la prueba dinámica puede usarse un penetrómetro del tipo "c" para ensaye dinámico, atornillado alextremo de la tubena deperforación, consisteen hacerlopenetrara golpes dados por un martinete de 63.5 Kg, que cae desde 76 cm. de altura, contando el número degolpes necesario para lograr unapenetración de 30 cm.

ZONIflCACIOM GEOTEChICA gEg uO^c v ' « « " LV Wfri loop lert-to IC\ 1^2. i-®}0 ' * * ' ' *

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