mecanismos de degradacion en pavimentos flexibles
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MECANISMOS DE DEGRADACION EN PAVIMENTOS FLEXIBLES
CAMILO ANDRES GOMEZ
ANDREA GUALDRON
Equipo de alto rendimiento para el inventario de fallas superficiales del pavimento
Los daños en el pavimento:
Informan sobre su condición y las causas posibles de la misma.
En el inventario de daños encontramos información fundamental en proceso de evaluación de un pavimento.
Existen múltiples catálogos o normativas que presentan metodologías para establecer un diagnostico sobre la patología de un pavimento, entre estas encontramos AC VIZIR, ASTM D 6433.
Estos catálogos o normativas nos permiten dar una calificación cuantitativa del estado del pavimento permitiendo estables índices.
Estableciendo los tipos de daños podemos determinar las causas posibles y las soluciones para la condición de deterioro.
Clasificación de los daños:
Los daños se pueden clasificar respecto al parámetro u objetivo elegido:
Funcionales: afectan la seguridad o comodidad
del usuario en la vía.
Estructurales: deterioran la capacidad estructural
del pavimento.
Definición y tipos de daños:
Fisuras
Deformaciones
Perdida de capas estructurales
1. Fisuras
• corresponde a discontinuidades en la carpeta asfáltica, en la misma dirección del transito o tranversal a el.
• Son indicios de la existencia de esfuerzos de tensión en alguna de las capas de la estructura.
1.1 Fisuras longitudinal
es y transversale
s:
Rigidización de la mezcla asfáltica por perdida de flexibilidad.
Envejecimiento del asfalto.
Ocurre ante bajas temperaturas o gradientes térmicos altos
superiores a los 30°.
Fatiga de la estructura, usualmente se presenta en la
huella del transito.
Riego de liga insuficiente o ausencia total.
Espesor insuficiente de la capa de rodadura.
Zonas de contacto entre corte y terraplén por la diferencia de rigidez de los materiales de la
subrazante.
Causas:
Severidad:
Baja: abertura de la fisura menor que 1mm cerrada o con sello en
buen estado.
Media: abertura de fisura entre 1mm y 3mm pueden existir algunas fisuras con patrones irregulares
Alta: abertura de la fisura mayor que 3mm,
puede presentar desportillamientos
considerables y fisuras con patrones irregulares.
Registro
1.2 Fisuras de junta de construcci
ón:
•Esto se genera por la mala ejecución de las juntas de construcción de la carpeta asfáltica o de la juntas en zonas de ampliación.
•Se localizan generalmente en el eje de la vía.
Carencia del ligante en la paredes de la
junta.
Deficiencia en el corte vertical de la franjas
construidas con anterioridad.
Deficiencias de compactación en
la zona de la junta.
Unión entre materiales de
diferente rigidez.
Causas:
Severidad:
Baja: abertura de la fisura menor que 1mm cerrada o con sello en
buen estado.
Media: abertura de fisura entre 1mm y 3mm pueden existir algunas fisuras con patrones irregulares
Alta: abertura de la fisura mayor que
3mm, puede presentar
desportillamientos considerables y fisuras
con patrones irregulares.
Registro
•Fisuras de forma
parabólica asociadas al
movimiento de la banca
por lo que generalmente
se presentan
acompañadas de
hundimientos.
1.3 Fisuras en medialun
a: Falla lateral de talud en zonas
de terraplén.
Falla del talud en zonas de corte a media ladera.
Ausencia o falla de obras de contención de la banca
Desecación producida por la presencia de arboles muy cerca la borde de la via.
Consolidación de los rellenos que acompañan las obras de
contención.
Causas:
Severidad:
Baja: abertura de la fisura menor que 1mm cerrada
o con sello en buen estado.
Media: abertura de fisura entre 1mm y 3mm
pueden existir algunas fisuras con patrones
irregulares
Alta: abertura de la fisura mayor que 3mm, puede
presentar desportillamientos
considerables y fisuras con patrones irregulares.
Registro
1.4 fisuras en bloque:
•La superficie es dividida en bloques de forma aproximadamente rectangular.
Es causada por la contracción del concreto asfaltico debido a la variación de la temperatura durante el día lo cual se traduce en ciclos de esfuerzo – deformación sobre la mezcla.
Grietas de contracción provenientes de materiales estabilizados utilizados como base.
Combinacion del cambio volumétrico del agregado fino de la mezcla asfáltica con el uso de un asfalto de baja penetración.
Causas:
Severidad:
Baja: los bloques se han comenzado a formar
pero no están claramente definidos y están conformados por
fisuras de abertura menor de 1mm.
Media: bloques definidos por fisuras de abertura
entre 1mm y 3mm o con sello fallado.
Alta: bloques bien definidos por fisuras de
abertura mayor que 3mm que pueden presentar un alto desportillamiento.
Registro
• Fisuras interconectadas
entre si con patrones
irregulares.• Se encuentra localizada en
las zonas sujetas a
repeticiones de cargas.
• Tiende a iniciarse en el
fondo de las capas
asfáltica.
1.5 piel de cocodrilo:
Espesor de estructura insuficiente.
Deformaciones de la subrasante.
Rigidizacion de la mezcla asfáltica en zonas de carga.
Problemas de drenaje que afectan los materiales
granulares.
Compactación deficiente de las capas granulares o asfálticas.
Reparaciones mal ejecutadas.
Causas:
Severidad:
Baja: serie de fisuras longitudinales y transversales sin desportillamiento.
Media: fisuras con patrón de polígonos pequeños y angulosos que presentan
un ligero desportillamiento y aberturas entre 1mm y
3mm sin evidencia de bombeo.
Alta: las fisuras han evolucionado abertura
mayor que 3mm, presenta desgaste o
desportillamiento en los bordes incluso llega a
presentar descascaramientos y
bombeos.
Registro
• Fisuras en forma de semicírculo o
medialuna.
• Curvaturas definidas de acuerdo
con la fuerza de tracción que
produce la llanta sobre el
pavimento.
• Se genera por tracción del
arranque o frenado de los
vehiculos.• Aparece en zonas montañosas,
en curvas o en intersecciones.
1.6 fisuración por
deslizamiento de capas:
Espesores de carpeta muy bajos.
Alto contenido de arena en la mezcla
asfáltica.
Exceso de ligante o presencia de
polvo durante la ejecución del rigo
de liga.
Causas:
Severidad:
Baja: abertura menor que 1mm
Media: abertura entre 1mm y 3mm
pueden existir agrietamientos alrededor de las
fisuras.
Alta: abertura de las fisuras mayor
que 3mm.
2. Deformaciones:
• Conocida como corrugación o rizado.
• Daño caracterizado por la presencia sobre de ondas sobre la superficie del pavimento.
2.1 ondulació
n:
Causas:
Perdida de establidad de la mezcla asfáltica.
Exceso de compactación de la carpeta asfáltica.
Exceso o mala calidad de asfalto.
Falta de curado de las mezclas en la via.
Accion del transito en zonas de frenado y
estacionamiento.Deslizamiento de la capa de
rodadura sobre la capa inferior por exceso de riego
de liga.
Severidad:
Baja: profundidad menor que 10mm,
causa poca vibración al vehículo.
Media: profundidad entre 10mm y 20mm,
causa una mayor vibración al vehículo
generando incomodidad al
conductor.
Alta: profundidad mayor que 20mm,
genera incomodidad haciendo necesario reducir la velocidad
por seguridad.
Registro
• Puede presentarse
bruscamente
ocupando pequeñas
áreas o gradualmente en
áreas grandes,
acompañados en
algunos casos por
fisuras.
2.2 abultamient
o:
Expansión de la subrasante
Capas de concreto asfaltico sobre estructura de
concreto rígido por presiones bajo capa
asfaltica
Causas:
Severidad:
Baja: profundidad menor que 10mm,
causa poca vibración al vehiculo.
Media: profundidad entre 10mm y 20mm,
causa una moyor vibración al vehículo
generando incomodidad al
conductor.
Alta: profundidad mayor que 20mm,
genera incomodidad haciendo necesario reducir la velocidad
por seguridad.
Registro
•Puede generar
problemas de
seguridad a los
vehículos ya que
en presencia de
agua genera
hidroplaneo
2.3 Hundimient
o:
Asentamientos de la subrasante
Diferencia de compactación de las capas inferiores del
pavimentoDeficiencias de drenaje
que afecta a los materiales granulares
Circulación de transito muy pesado
Causas:
Severidad:
Baja: profundidad menor que 20mm,
causa poca vibración al vehículo.
Media: profundidad entre 20mm y 40mm,
causa una mayor vibración al vehículo
generando incomodidad al
conductor.
Alta: profundidad mayor que 40mm,
genera incomodidad haciendo necesario reducir la velocidad
por seguridad.
Registro
•Es una depresión
en una zona
localizada sobre
la trayectoria de
las llantas de los
vehículos
2.3 Ahuellamient
o:
Deformación permanente de alguna de las capas del
pavimento o de la subrasante
Deformación de la subrasante debido a la
fatigación de la estructura debido a la repetición de
cargas
Compactación inadecuada de las capas durante la
construcción
Uso de asfaltos blandos o agregados redondeados
Causas:
Severidad:
Baja: profundidad menor que 10mm,
causa poca vibración al vehículo.
Media: profundidad entre 10mm y 25mm,
causa una mayor vibración al vehículo
generando incomodidad al
conductor.
Alta: profundidad mayor que 25mm,
genera incomodidad haciendo necesario reducir la velocidad
por seguridad.
Registro
3. Perdidas de la capa de la estructura
3.1 Baches:
•Desintegración total de la carpeta asfáltica que deja expuestos los materiales granulares•Dentro de este tipo de perdidas se observan los ojos de pescado que son baches en forma redondeada y profundidad variable
Retención de agua zonas fisuradas que por transito reduce esfuerzos efectivos.
Evolución de otros daños
principalmente piel de cocodrilo
Consecuencia de algunos defectos constructivos
como carencia de penetración de imprimación
en bases granulares
Causas:
Severidad:
Baja: profundidad menor que 10mm,
causa poca vibración al vehículo.
Alta: profundidad mayor que 25mm, genera incomodidad haciendo necesario reducir la velocidad por seguridad.
Registro
3.2 Bacheos o parcheos:
•Los parches corresponden a áreas donde el pavimento original fue reemplazado por un material similar o diferente ya sea para reparar la estructura a nivel de concreto asfaltico o hasta los granulares.
Procesos constructivos deficientes
Progresión del daño inicial por el cual debió realizarse el parcheo
Deficiencia en la juntas
Propagación de daños existentes en las áreas
aledañas al parche
Causas:
Severidad:
Baja: Buena condición, desempeño satisfactorio.
Alta: el parche esta gravemente deteriorado,
presentan daños de severidad alta y requiere ser reparado
pronto.
Registro