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Carpeta
asfáltica
Base
1
2
3
CAPA NO. 4
CAPA NO. 5
CAPA NO. 6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0.00 0.50 1.00 1.50
Deformación (%)
Es
fue
rzo
(k
g/c
m²)
COMPORTAMIENTO ESFUERZO-DEFORMACIÓN
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 1 2 3 4 5 6
Deformación (%)
Esfu
erz
o (
kg
/cm
²)
DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS
REQUISITOS DEL MATERIAL DE BASE
¿CÓMO MEJORAR LAS PROPIEDADES?
+ AGLUTINANTE
PRODUCTOS ESTABILIZANTES
Cementos
Asfaltos
Cal
Cantidad de cemento
mezclado
RESISTENCIA
Una rigidez alta no garantiza
un buen comportamiento
a largo plazo
DISEÑO DE LA MEZCLA
MÉTODO DEL CUERPO DE INGENIEROS (ENFOQUE DE
RESISTENCIA Y DURABILIDAD)
DESVENTAJA DEL USO DEL CEMENTO:
REFLEJO DE GRIETAS EN LA SUPERFICIE
1. Contracción por hidratación del cemento
2. Contracción por Secado
MÉTODOS PARA MITIGAR EL AGRIETAMIENTO
1. EMPLEAR CONTENIDOS DE CEMENTO REDUCIDOS
2. PRECORTE DEL MATERIAL
3. PREAGRIETAMIENTO A EDAD TEMPRANA
4. CONSTRUCCIÓN DE LA CARPETA EN DOS CAPAS
5. RETRASAR LA CONSTRUCCIÓN DE LA CARPETA ASFÁLTICA
6. COLOCAR UNA CAPA DE MATERIAL GRANULAR ENTRE LA
CARPETA Y LA BASE ESTABILIZADA
PROPIEDADES REQUERIDAS
PARA DETERMINAR ESPESORES
MÉTODOS E-M
• E = Módulo; 3000-8000 MPa
= Relación de Poisson
(no es muy variable); 0.1-0.3
Relación de agrietamiento por fatiga
ESTUDIO DEL MATERIAL DE LABORATORIO
PROPIEDADES DEL SUELO ESTUDIADO
CURVAS DE COMPACTACIÓN
CON 8 % DE CEMENTO
CON 10 % DE CEMENTO
EQUIPO DE LABORATORIO UTILIZADO PARA
PREPARAR LAS VIGAS
Vista isométrico
Cota: mm
Tapa superior del tubo guía
(Puede ser soldada la tapa o
si fuera posible una especie
de tornillo muy delgado que
permita desrroscarlo) que
funcione como retenida para
el pizón
El material no debe ser de
un espesor excesivo, se
recomienda del orden de
2 a 3 mm, pero con
resistencia sufuciente para
no deformarse y pueda
funcionar como guia del
pizón que correra en su
interior
Las cotas indican medidas interiores.
Ceja para recibir
soldadura y cerrar
la funda
Empuñadura, el diámetro
puede variar hacia un que
sea ergonómico para un
puño de hombre.
Conexión puede ser
soldada, manteniendo
la vertical a plomo,
para evitar exentricidad
al momento de caer
libremente y por lo
tanto los esfuerzos
sean distintos en la
base.
Tramo de transición
entre tapa superior
del tubo guia y la
empuñadura para
evitar accidentes
en los dedos.
Funda del pisón Conjunto del pisón y fundaDetalles de la funda
Empuñadura, el diámetro puede
variar hacia un que sea ergonómico
para un puño de hombre.
Tubo conector entre macizo y
empuñadura. (si fuera de
tubo, que el espesor de la
pared sea robusto para evitar
deformaciones pogolpeteo)
Conexión puede ser soldada,
pero manteniendo la vertical a
plomo, para evitar exentricidad
al momento de caer libremente
y por lo tanto los esfuerzos
sean distintos en la base.
Tramo de transición entre
tapa superior del tubo guia
y la empuñadura para evitar
accidentes en los dedos.
DISPOSITIVO
PARA MEDIR LAS DEFLEXIONES DE LA VIGA
a a
máx1 R2
PRUEBAS DE MÓDULO DE RUPTURA
2bd
PLMR
Frecuencia = 1 Hz
COMPORTAMIENTO EN CARGA CÍCLICA
PRUEBA DE FATIGA
GRAFICAS DE DEFLEXIÓN
DEGRADACIÓN DEL MÓDULO
E1 E2
E3
COMPARANDO LOS VALORES DE MÓDULO
LEY DE FATIGA
1)(N ln 0.030S
σf
o
1.0)(N ln 0.028S
σf
o
CONCLUSIONES
1. El adicionar cemento a los materiales de base mejora las
propiedades en cuanto a resistencia y deformación, sin embargo,
en campo es recomendable que se utilice alguna de las técnicas
mencionadas para mitigar el agrietamiento que posteriormente
se refleja a la superficie del pavimento.
2. La agrietamiento por fatiga del material estabilizado se puede
aplazar si el módulo con el que se diseña se elige de acuerdo
con las gráficas de degradación del módulo.
3. La resistencia a fatiga de un material depende en gran medida
de la relación de esfuerzo aplicado, (esfuerzo aplicado/esfuerzo
de falla), para relaciones de esfuerzo menores a 40 % el material
soporta una gran cantidad de ciclos como lo muestran las leyes
de fatiga obtenidas.
CONCLUSIONES
4. Es recomendable determinar los modelos de comportamiento
de los materiales que utilizamos en México, de tal forma que los
datos de entrada para el diseño de pavimentos sean los más
adecuados a nuestras condiciones.
5. Durante el desarrollo de este trabajo el Capitán Gilberto Flores
realizó una estancia en España en donde llevó a cabo pruebas de
fatiga en equipos de última generación, sin embargo, constató
que los resultados obtenidos con esos equipos y los obtenidos
con el dispositivo fabricado durante esta investigación eran muy
similares, por tanto, para llevar a cabo investigación todo
ingeniero puede desarrollar sus propios dispositivos y no
depender en gran medida de la tecnología extranjera.
GRUPO DE TRABAJO
PREGUNTAS
