UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ
Facultad de Ciencias Técnicas Carrera de Ingeniería Civil
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa la Obtención del Título de:
INGENIERO CIVIL TEMA:
“Evaluación Superficial del Pavimento Flexible calle Ricaurte entre 5 de Junio y Calvario del Cantón Jipijapa Aplicando el Método PCI.”
AUTOR:
Chiquito Chóez Juan José TUTOR:
Ing. Luis Alfonso Moreno Ponce Jipijapa- Manabí-Ecuador
2023
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IV
V DEDICATORIA.
Dedico este Proyecto de Titulación, primero a Dios por darme las energías para superar los obstáculos de la vida y poder seguir adelante para cumplir mis metas.
A mis padres, a quienes les debo todo lo que soy, por ser quienes siempre en cada día y en cada momento me han impulsado a seguir adelante.
A mis hermanos, por brindarme su ayuda y motivación incondicional durante este trayecto de mi vida.
A mis abuelos paternos y demás familiares que en algún momento de este proceso me brindaron su ayuda y respaldo.
A mis abuelos maternos que, aunque ya no estén presentes, desde el cielo siempre me cuidan y guían.
A mis amigos y compañeros de clase quienes han sido una parte importante en este proceso de concluir este proyecto de titulación.
Juan José Chiquito Chóez
VI RECONOCIMIENTO
En primer lugar, reconocimiento a la Unidad Educativa Fiscal Mixta José María Santana y la Unidad Educativa Fiscal Alejo Lascano por brindarme sabiduría, conocimientos y enseñanzas durante las primeras etapas de mi aprendizaje hacía la formación profesional.
Seguido, reconocimiento a la Universidad Estatal del Sur de Manabí que, por medio de la Carrera de Ingeniería Civil y su cuerpo de docentes, que me brindaron las enseñanzas hacía la formación como profesional durante todo el periodo de estudio. Y en especial, a mi tutor académico del proyecto de titulación al Ingeniero. Luis Alfonso Moreno Ponce por brindar su excelente tutoría, experiencia y disposición para culminar el presente proyecto de investigación.
Juan José Chiquito Chóez
VII
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ... 1
2. OBJETIVOS ... 2
3. MARCO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN. ... 3
3.1 Pavimento. ... 3
3.1.1 Características que debe reunir un pavimento. ... 3
3.2 Clasificación de los pavimentos. ... 4
3.2.1 Pavimentos semi-rígidos. ... 4
3.2.2 Pavimentos rígidos. ... 4
3.2.3 Pavimentos articulados ... 4
3.2.4 Pavimentos flexibles ... 5
3.2.4.1 Funciones de las capas de un pavimento flexible ... 5
3.3 Fallas en los pavimentos flexibles. ... 6
3.3.1 Fallas de Superficie: ... 6
3.3.2 Fallas Estructurales ... 6
3.4 Índice de condición del pavimento (PCI) ... 7
3.4.1 Intervención en base al rango de PCI. ... 8
3.4.2 Procedimiento de evaluación de la condición del pavimento ... 8
3.4.2.1 Unidades de muestreo ... 8
3.4.2.2 Determinación de las Unidades de Muestreo para Evaluación ... 9
3.4.2.3 Selección de las Unidades de Muestreo para Inspección: ... 10
3.4.2.4 Selección de Unidades de Muestreo Adicionales ... 11
3.4.2.5 Evaluación de la Condición ... 12
3.4.3 Cálculo del PCI de las unidades de muestreo ... 12
3.4.4 Tipos de fallas en los pavimentos flexibles ... 14
3.4.4.1 Piel de cocodrilo (fatiga) ... 14
3.4.4.2 Exudación ... 16
3.4.4.3 Fisuras en bloque ... 18
3.4.4.4 Abultamientos y hundimientos ... 20
3.4.4.5 Corrugación ... 22
3.4.4.6 Depresión ... 24
3.4.4.7 Fisura de borde ... 25
VIII 3.4.4.8 Fisura de reflexión de junta (de losas de concreto longitudinales o
transversales) ... 27
3.4.4.9 Desnivel carril-berma ... 29
3.4.4.10 Fisuras longitudinales y transversales (no reflexivas de juntas en losas de concreto) 30 3.4.4.11 Parches y parches de cortes utilitarios ... 32
3.4.4.12 Agregado pulido ... 35
3.4.4.13 Baches ... 36
3.4.4.14 Cruce de vía férrea ... 37
3.4.4.15 Ahuellamiento ... 39
3.4.4.16 Desplazamiento ... 41
3.4.4.17 Fisura parabólica o por deslizamiento ... 42
3.4.4.18 Hinchamiento ... 44
3.4.4.19 Peladura por intemperismo y desprendimiento de agregados ... 45
3.5 Opciones de reparación según el tipo y nivel de severidad de fallas en pavimentos asfalticos ... 47
4. MATERIALES Y MÉTODOS. ... 49
4.1 Materiales ... 49
4.2 Población y muestra ... 49
4.2.1 Población ... 49
4.2.2 Muestra ... 49
4.3 Métodos ... 49
4.4 Técnicas ... 50
4.5 Determinación de las unidades de muestreo ... 50
4.5.1 Información preliminar ... 50
4.5.2 Ubicación ... 50
4.5.3 Muestreo y unidades de muestreo. ... 51
4.5.3.1 Total, de unidades de muestreo ... 51
4.5.3.2 Total, de unidades de muestreo para evaluación ... 52
4.5.3.3 Selección de las unidades de muestreo para inspección ... 52
4.5.3.4 Croquis de unidades de muestreo ... 53
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS ... 54
5.1 Análisis de datos ... 54
IX
6. CONCLUSIONES ... 74
7. RECOMENDACIONES ... 75
8. BIBLIOGRAFÍA ... 76
9. ANEXOS ... 77
X INDICE DE FIGURAS.
Figura 1. Piel de Cocodrilo. Baja Severidad ... 15
Figura 2. Piel de Cocodrilo. Mediana Severidad. ... 16
Figura 3. Piel de Cocodrilo. Alta Severidad ... 16
Figura 4. Exudación- Baja Severidad ... 17
Figura 5. Exudación- Mediana Severidad. ... 18
Figura 6. Exudación- Alta Severidad ... 18
Figura 7. Figuras en Bloque - Baja Severidad ... 19
Figura 8. Figuras en Bloque - Mediana Severidad ... 20
Figura 9. Figuras en Bloque - Alta Severidad ... 20
Figura 10. Abultamiento y Hundimientos – Baja Severidad ... 21
Figura 11. Abultamiento y Hundimientos – Mediana Severidad ... 22
Figura 12. Abultamiento y Hundimientos – Alta Severidad ... 22
Figura 13. Corrugación - Baja Severidad ... 23
Figura 14. Corrugación - Mediana Severidad. ... 23
Figura 15. Corrugación - Alta Severidad ... 24
Figura 16. Depresión- Baja Severidad ... 25
Figura 17. Depresión- Medina Severidad ... 25
Figura 18. Depresión- Alta Severidad ... 25
Figura 19. Fisura de borde- Baja Severidad ... 26
Figura 20. Fisura de borde- Mediana Severidad ... 26
Figura 21. Fisura de borde- Alta Severidad ... 27
Figura 22. Fisura de Reflexión de Junta- Baja Severidad ... 28
Figura 23. Fisura de Reflexión de Junta- Mediana Severidad ... 28
Figura 24. Fisura de Reflexión de Junta- Alta Severidad ... 29
Figura 25. Desnivel Carril- Berma- Baja Severidad ... 30
Figura 26. Desnivel Carril- Berma- Mediana Severidad ... 30
Figura 27. Desnivel Carril- Berma- Alta Severidad ... 30
Figura 28. Fisura Longitudinal y Transversal – Baja Severidad ... 32
Figura 29. Fisura Longitudinal y Transversal – Mediana Severidad ... 32
Figura 30. Fisura Longitudinal y Transversal – Alta Severidad ... 32
Figura 31. Parches y Parches de Cortes Utilitarios- Baja Severidad ... 34
Figura 32. Parches y Parches de Cortes Utilitarios- Mediana Severidad ... 34
Figura 33. Parches y Parches de Cortes Utilitarios- Alta Severidad. ... 34
Figura 34. Agregado Pulido ... 35
Figura 35. Bache- Baja Severidad ... 37
Figura 36. Bache- Mediana Severidad. ... 37
Figura 37. Bache- Alta Severidad. ... 37
Figura 38. Cruce de Vía Férrea – Baja Severidad ... 38
Figura 39. Cruce de Vía Férrea – Mediana Severidad ... 38
Figura 40. Cruce de Vía Férrea – Alta Severidad ... 39
XI
Figura 41. Ahuellamiento- Baja Severidad ... 40
Figura 42. Ahuellamiento- Mediana Severidad ... 40
Figura 43. Ahuellamiento- Alta Severidad. ... 40
Figura 44. Desplazamiento – Baja Severidad ... 41
Figura 45. Desplazamiento – Mediana Severidad ... 42
Figura 46. Desplazamiento – Alta Severidad. ... 42
Figura 47. Fisura Parabólica o por Deslizamiento – Baja Severidad ... 43
Figura 48. Fisura Parabólica o por Deslizamiento- Mediana Severidad ... 43
Figura 49. Fisura Parabólica o por Deslizamiento – Alta Severidad ... 44
Figura 50. Ejemplo de Hinchamiento. El nivel de severidad depende del criterio de la calidad de tránsito ... 45
Figura 51. Peladura por Intemperismo y Desprendimiento de Agregados – Baja Severidad ... 46
Figura 52. Peladura por Intemperismo y Desprendimiento de Agregados – Mediana Severidad ... 46
Figura 53. Peladura por Intemperismo y Desprendimiento de Agregados – Alta Severidad ... 46
Figura 54. Ubicación de la vía ... 50
Figura 55. Croquis de unidades de Muestreo. ... 53
Figura 56. Gráfica de valores deducidos para Baches - Severidad Media. ... 58
Figura 57. Valor deducid para Baches - Severidad Media. ... 58
Figura 58. Valor deducido para Abultamientos/Hundimientos- Severidad Media. ... 59
Figura 59. Curva de corrección de Valor Deducido. ... 61
Figura 60. Porcentaje de Índice de condición del Pavimento. ... 73
INDICE DE TABLAS Tabla 1. Rangos de calificación del PCI. ... 7
Tabla 2. Intervención en base al rango PCI. ... 8
Tabla 3. Formato de exploración de condición para carreteras con superficie asfáltica ... 8
Tabla 4. Longitud de las unidades de muestreo. ... 9
Tabla 5. Niveles de Severidad para Baches. ... 36
Tabla 6. Opciones de reparación según el tipo y nivel de severidad de fallas en pavimento asfáltico ... 48
Tabla 7. Longitud de las unidades de muestreo en función del ancho de vía ... 51
Tabla 8. Tabla de valor deducido para Abultamiento/Hundimiento - Severidad Alta ... 59
Tabla 9. Resumen de la cantidad de fallas según el tipo. ... 72
Tabla 10. Valor del PCI por unidad muestral. ... 72
Tabla 11. PCI promedio. ... 73
XII Resumen
Las vías son de gran importancia para el desarrollo humano, ya que es el eje de transporte de las personas y bienes, por lo tanto, es esencial que las carreteras se encuentren en buen estado que resulta de una eficiente construcción y mantenimiento. No obstante, en la actualidad las vías presentan daños y por ello es necesario conocer el estado para considerar soluciones. En consecuencia, este trabajo tuvo como objetivo determinar la evaluación superficial del pavimento flexible de la calle Ricaurte entre 5 de Junio y Calvario del Cantón Jipijapa aplicando el método PCI, el propósito es realizar la evaluación superficial de la vía con aplicación del método Pavement Condition Index (PCI), con el fin de identificar, medir y estudiar las fallas existentes para determinar la condición actual del pavimento flexible.
Como resultado, se encontraron varios tipos y cantidad de fallas en distintos niveles de severidad. El valor obtenido del Índice de condición del Pavimento, que dio una condición
“Regular” de la vía, servirá para evaluar procedimientos de mantenimiento de la misma y con vías con similares características.
Palabras claves: Pavimento, Pavimento flexible, Índice de condición del pavimento (PCI).
XIII Abstract
Roads are of great importance for human development, since it is the axis of transportation for people and goods, therefore, it is essential that roads are in good condition resulting from efficient construction and maintenance. However, the roads are currently damaged and therefore it is necessary to know the state to consider solutions. Consequently, this work aimed to determine the superficial evaluation of the flexible pavement of Ricaurte street between 5 de Junio and Calvario del Cantón Jipijapa applying the PCI method, the purpose is to carry out the superficial evaluation of the road with the application of the Pavement Condition method (PCI), in order to identify, measure and study the existing failures to determine the current condition of the flexible pavement. As a result, several types and number of failures were found in different severity levels. The value obtained from the Pavement Condition Index, which gave a "Regular" condition of the road, was used to evaluate maintenance procedures for it and with roads with characteristics.
Keywords: Pavement, Flexible Pavement, Ground Condition Index.
pavement (PCI).
1 1. INTRODUCCIÓN
La ingeniería civil como disciplina es amplia en muchos aspectos, desde distintos campos de estudio hasta diversos perfiles de desempeño, como lo es el estudio de las vías de comunicación, donde se debe garantizar la seguridad, así como también responder a las evaluaciones que requieran las mismas, en materia de verificar su estado actual y generar soluciones técnicas pertinentes.
En el Ecuador actual es evidente el cambio en el estado de las vías de transporte, desde aquellas vías en buen estado y otras con un deterioro evidente, este hecho genera incertidumbre en conocer las vías que garantizan la seguridad de las personas, razón por la cual es importante conocer su condición actual. Estos hechos también transcienden a niveles locales y regionales, como en Manabí, donde existen variedad de vías de diferentes importancias, desde aquellas que conectan con otras provincias, u otras que lo hacen a nivel local entre cantones, como lo es Jipijapa, que actualmente se encuentra en vía de desarrollo y esto que genera el uso contante de sus vías, que, en la mayoría presentan un grado de deterioro significativo.
Por tal motivo el objetivo del presente trabajo, es determinar la evaluación superficial del pavimento flexible de la calle Ricaurte entre 5 de Junio y Calvario del Cantón Jipijapa aplicando el método PCI., mediante una metodología de investigación bibliográfica y de evaluación de variables de carácter cualitativo y cuantitativo con respecto al tipo de fallas presentes al pavimento.
La calle en cuestión es importante para la localidad, ya que es la principal vía de tránsito de la escuela del sector, esto justifica el interés de evaluar el estado de la calle, es por ello, que es vital realizar el estudio de las fallas presentes en el pavimento flexible, en términos de severidad y cantidad, mediante el método (PCI), con el fin de acatar el problema y generar un aporte al mejoramiento y prevención de la misma en beneficio de la sociedad.
2 2. OBJETIVOS
➢ General
Determinar la evaluación superficial del pavimento flexible calle Ricaurte entre 5 de Junio y Calvario del Cantón Jipijapa aplicando el método PCI.
➢ Especifico
• Determinar los tipos de fallas de la calle Ricaurte entre 5 de Junio y Calvario del Cantón Jipijapa mediante la inspección visual de la metodología PCI.
• Aplicar la metodología PCI para evaluar las fallas superficiales presentes en el pavimento flexible en la calle Ricaurte entre 5 de Junio y Calvario del Cantón Jipijapa.
• Calcular el índice de condición del pavimento en la calle Ricaurte entre 5 de Junio y Calvario del Cantón Jipijapa según la metodología PCI.
3 3. MARCO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN.
3.1 Pavimento.
Un pavimento está constituido por un conjunto de capas superpuestas, relativamente horizontales, que se diseñan y construyen técnicamente con materiales apropiados y adecuadamente compactados. Estas estructuras estratificadas se apoyan sobre la sub-rasante de una vía obtenida por el movimiento de tierras en el proceso de exploración y que han de resistir adecuadamente los esfuerzos que la carga repetida del tránsito la transmite durante el periodo para el cual fue diseñada la estructura del pavimento. (Fonseca, 1998)
3.1.1 Características que debe reunir un pavimento.
Un pavimento 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 de intemperismo.
• Presentar una textura superficial adaptada a las velocidades previstas de circulación de los vehículos, por cuanto ella tiene una decisiva influencia en la seguridad vial.
Además, debe ser resistente al desgaste producido por el efecto abrasivo de las llantas de los vehículos.
• Debe presentar una regularidad superficial, tanto transversal como longitudinal, que permitan una adecuada comodidad a los usuarios en función de las longitudes de onda de las deformaciones y de la velocidad de circulación.
• Debe ser durable.
• Presentar condiciones adecuadas respecto al drenaje.
• El ruido de rodadura, en el interior de los vehículos que afectan al usuario, así como en el exterior, que influye en el entorno, debe ser adecuadamente moderado.
• Debe ser económico.
• Debe poseer el color adecuado para evitar reflejos y deslumbramientos, y ofrecer una adecuada seguridad al tránsito. (Fonseca, 1998)
4 3.2 Clasificación de los pavimentos.
Según Fonseca (1998) “En nuestro medio los pavimentos se clasifican en: pavimentos flexibles, pavimentos semi-rigidos o semi-flexibles, pavimentos rígidos y pavimentos articulados”.
3.2.1 Pavimentos semi-rígidos.
Aunque este tipo de pavimentos guarda básicamente la misma estructura de un pavimento flexible, una de sus capas se encuentra rigidizada artificialmente con un aditivo que puede ser: asfalto, emulsión, cemento, cal y químicos. El empleo de estos aditivos tiene la finalidad básica de corregir o modificar las propiedades mecánicas de los materiales locales que no son aptos para la construcción de las capas del pavimento, teniendo en cuenta que los adecua dos se encuentran a distancias tales que encarecerían notablemente los costos de construcción. (Fonseca, 1998)
3.2.2 Pavimentos rígidos.
Son aquellos que fundamentalmente están constituidos por una losa de concreto hidráulico, apoyada sobre la subrasante o sobre una capa, de material seleccionado, la cual se denomina subbase del pavimento rígido. Debido a la alta rigidez del concreto hidráulico, así como de su elevado coeficiente de elasticidad, la distribución de los esfuerzos se produce en una zona muy amplia. Además, como el concreto es capaz de resistir, en cierto grado, esfuerzos a la tensión, el comportamiento de un pavimento rígido es suficientemente satisfactorio aun cuando existan zonas débiles en la subrasante. La capacidad estructural de un pavimento rígido depende de la resistencia de las losas y, por lo tanto, el apoyo de las capas subyacentes ejerce poca influencia en el diseño del espesor del pavimento. (Fonseca, 1998)
3.2.3 Pavimentos articulados
Los pavimentos articulados están compuestos por una capa de rodadura que está elaborada con bloques de concretos prefabricados, llamados adoquines, de espesor uniforme e iguales entre sí. Esta puede ir sobre una capa delgada de arena la cual, a su vez, se apoya sobre una capa de base granular o directamente sobre la subrasante, dependiendo de la calidad de ésta
5 y de la magnitud y frecuencia de las cargas que circularan por dicho pavimento. (Fonseca, 1998)
3.2.4 Pavimentos flexibles
Este tipo de pavimentos están formados por una carpeta bituminosa apoyada generalmente sobre dos capas no rígidas, la base y la subbase. No obstante, puede prescindirse de cualquiera de estas capas dependiendo de las necesidades particulares de cada obra. (Fonseca, 1998)
3.2.4.1 Funciones de las capas de un pavimento flexible a) La subbase granular
• Función económica. Una de las principales funciones de esta capa es netamente económica; en efecto, el espesor total que se requiere para que el nivel de esfuerzos en la subrasante 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. Esta solución puede traer consigo un aumento en el espesor total del pavimento y no obstante, resultar más económica. (Fonseca, 1998)
• Capa de transición. La subbase bien diseñada impide la penetración de los materiales que constituyen la base con los de la subrasante y por otra parte, actúa como filtro de la base impidiendo que los finos de la subrasante la contaminen menoscabando su calidad. (Fonseca, 1998)
• Disminución de las deformaciones. Algunos cambios volumétricos de la capa subrasante, generalmente asociados a cambios en su contenido de agua (expansiones), o a cambios extremos de temperatura (heladas), pueden absorberse con la capa subbase, impidiendo que dichas deformaciones se reflejen en la superficie de rodamiento. (Fonseca, 1998)
• Resistencia. La subbase debe soportar los esfuerzos transmitidos por las cargas de los vehículos a través de las capas superiores y transmitidos a un nivel adecuado a la subrasante. (Fonseca, 1998)
6
• Drenaje. En muchos casos la subbase debe drenar el agua, que se introduzca a través de la carpeta o por las bermas, así como impedir la ascensión capilar. (Fonseca, 1998) b) La base granular
• Resistencia. La función fundamental de la base granular de un pavimento consiste en proporcionar un elemento resistente que transmita a la subbase y a la subrasante los esfuerzos producidos por el tránsito en una intensidad apropiada. (Fonseca, 1998)
• Función económica. Respecto a la carpeta asfáltica, la base tiene una función económica análoga a la que tiene la subbase respecto a la base. (Fonseca, 1998) c) Carpeta
• Superficie de rodamiento. La carpeta debe proporcionar una superficie uniforme y estable al tránsito, de textura y color conveniente y resistir los efectos abrasivos del tránsito.
• Impermeabilidad. Hasta donde sea posible, debe impedir el paso del agua al interior del pavimento.
• Resistencia. Su resistencia a la tensión complementa la capacidad estructural del pavimento. (Fonseca, 1998)
3.3 Fallas en los pavimentos flexibles.
Las fallas en los pavimentos flexibles pueden ser divididas en:
3.3.1 Fallas de Superficie:
Son las fallas en la superficie de rodamiento, debido a las fallas en la capa de rodadura y que no guardan relación con la estructura de la calzada.
La corrección de estas fallas se efectúa con solo regularizar su superficie y conferirle la necesaria impermeabilidad y rugosidad. (Fonseca Montejo, 2006)
3.3.2 Fallas Estructurales
Comprende los defectos de la superficie de rodamiento, cuyo origen es una falla en la estructura del pavimento, es decir una o más capas constitutivas que deben resistir el complejo juego de solicitaciones que impone el tránsito y el conjunto de factores climáticos.
7 Para corregir este tipo de fallas es necesario un refuerzo sobre el pavimento existente para que el paquete estructural responda a las exigencias del tránsito presente y futuro estimado.
(Fonseca Montejo, 2006)
3.4 Índice de condición del pavimento (PCI)
El deterioro de la estructura de pavimento es una función de la clase de daño, su severidad y cantidad o densidad del mismo. La formulación de un índice que tuviese en cuenta los tres factores mencionados ha sido problemática debido al gran número de posibles condiciones.
Para superar esta dificultad se introdujeron los “valores deducidos”, como un arquetipo de factor de ponderación, con el fin de indicar el grado de afectación que cada combinación de clase de daño, nivel de severidad y densidad tiene sobre la condición del pavimento.
(Vásquez Varela, 2002)
El PCI es un índice numérico que varía desde cero (0), para un pavimento fallado o en mal estado, hasta cien (100) para un pavimento en perfecto estado. En el Cuadro 1 se presentan los rangos de PCI con la correspondiente descripción cualitativa de la condición del pavimento. (Vásquez Varela, 2002)
Tabla 1. Rangos de calificación del PCI.
Fuente: (Vásquez Varela, 2002)
El cálculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual de la condición del pavimento en el cual se establecen CLASE, SEVERIDAD y CANTIDAD de cada daño presenta. El PCI se desarrolló para obtener un índice de la integridad estructural del pavimento y de la condición operacional de la superficie. La información de los daños
8 obtenida como parte del inventario ofrece una percepción clara de las causas de los daños y su relación con las cargas o con el clima. (Vásquez Varela, 2002).
3.4.1 Intervención en base al rango de PCI.
Rango Clasificación Intervención
100-71 Bueno Mantenimiento
31-70 Regular Rehabilitación
0-30 Malo Construcción
Tabla 2. Intervención en base al rango PCI.
Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.2 Procedimiento de evaluación de la condición del pavimento
La primera etapa corresponde al trabajo de campo en el cual se identifican los daños teniendo en cuenta la clase, severidad y extensión de los mismos. Esta información se registra en formatos adecuados para tal fin. (Vásquez Varela, 2002)
Fuente: (Vásquez Varela, 2002)
3.4.2.1 Unidades de muestreo
Se divide la vía en secciones o “unidades de muestreo”, cuyas dimensiones varían de acuerdo con los tipos de vía y de capa de rodadura: (Vásquez Varela, 2002)
Tabla 3. Formato de exploración de condición para carreteras con superficie asfáltica
9 a) Carreteras con capa de rodadura asfáltica y ancho menor que 7.30 m: El área de la
unidad de muestreo debe estar en el rango 230.0 ± 93.0 m². En el Cuadro 2 se presentan algunas relaciones longitud – ancho de calzada pavimentada. (Vásquez Varela, 2002)
Tabla 4. Longitud de las unidades de muestreo.
Fuente: (Vásquez Varela, 2002)
b) Carreteras con capa de rodadura en losas de concreto de cemento Portland y losas con longitud inferior a 7.60 m: El área de la unidad de muestreo debe estar en el rango 20
± 8 losas. (Vásquez Varela, 2002)
Se recomienda tomar el valor medio de los rangos y en ningún caso definir unidades por fuera de aquellos. Para cada pavimento inspeccionado se sugiere la elaboración de esquemas muestren el tamaño y la localización de las unidades ya que servirá para referencia futura.
(Vásquez Varela, 2002)
3.4.2.2 Determinación de las Unidades de Muestreo para Evaluación
El número de unidades de muestra a inspeccionar puede variar de la siguiente manera:
considerando todas las unidades de muestra de la sección, considerando un número de unidades de muestras que nos garantice un nivel de confiabilidad del 95% o considerando un número menor de unidades de muestra. (ASTM D6433-03, 2003)
Todas las unidades de muestra de la sección pueden ser inspeccionadas para determinar el valor de PCI promedio en la sección. Este tipo de inspección generalmente no es utilizado para los propósitos de gerencia rutinaria, debido a la falta de disponibilidad de mano de obra, carencia de recursos económicos o limitaciones de tiempo. Sin embargo, la inspección de
10 todas las unidades de muestra, es ideal para análisis de proyectos para una mejor estimación del mantenimiento y reparaciones necesarias. (ASTM D6433-03, 2003)
El número mínimo de unidades de muestra (n) a inspeccionar en una sección dada, necesario para obtener un valor estadísticamente adecuado (95% de confiabilidad) del PCI de dicha sección, es calculado empleando la fórmula que se presenta a continuación y redondeando el valor obtenido de n al próximo número entero mayor. (ASTM D6433-03, 2003)
𝑛 = 𝑁 ∗ 𝑠2
𝑒2
4 ∗(𝑁 − 1) + 𝑠2 donde:
• e = error admisible en el cálculo del PCI de la sección, comúnmente, e=+/- 5 puntos del PCI (ASTM D6433-03, 2003)
• s = desviación estándar del PCI de una muestra a otra en la misma sección. Al realizar la inspección inicial se asume que la desviación estándar es 10 para pavimentos de CA y 15 para pavimentos PCC. Esta suposición debe ser comprobada de la forma como se describe a continuación después de haber determinado los valores del PCI.
Para subsiguientes inspecciones, la desviación estándar de la inspección precedente debe ser utilizada para determinar el valor de n. (ASTM D6433-03, 2003)
• N = número total de unidades de muestra en la sección. (ASTM D6433-03, 2003) 3.4.2.3 Selección de las Unidades de Muestreo para Inspección:
Se recomienda que las unidades elegidas estén igualmente espaciadas a lo largo de la sección de pavimento y que la primera de ellas se elija al azar (aleatoriedad sistemática) de la siguiente manera: (ASTM D6433-03, 2003)
a) El intervalo de muestreo (i) se expresa mediante la ecuación:
𝑖 =𝑁 𝑚 Donde:
N: Número total de unidades de muestreo disponible. (Vásquez Varela, 2002)
11 n: Número mínimo de unidades para evaluar.
i: Intervalo de muestreo, se redondea al número entero inferior. (Vásquez Varela, 2002)
b) El inicio al azar se selecciona entre la unidad de muestreo 1 y el intervalo de muestreo i.
Así, si i = 3, la unidad inicial de muestreo a inspeccionar puede estar entre 1 y 3. Las unidades de muestreo para evaluación se identifican como (S), (S + 1), (S + 2), etc. (Vásquez Varela, 2002)
Siguiendo con el ejemplo, si la unidad inicial de muestreo para inspección seleccionada es 2 y el intervalo de muestreo (i) es igual a 3, las subsiguientes unidades de muestreo a inspeccionar serían 5, 8, 11, 14, etc. (Vásquez Varela, 2002)
Sin embargo, si se requieren cantidades de daño exactas para pliegos de licitación (rehabilitación), todas y cada una de las unidades de muestreo deberán ser inspeccionadas.
(Vásquez Varela, 2002)
3.4.2.4 Selección de Unidades de Muestreo Adicionales
Uno de los mayores inconvenientes del método aleatorio es la exclusión del proceso de inspección y evaluación de algunas unidades de muestreo en muy mal estado. También puede suceder que unidades de muestreo que tienen daños que sólo se presentan una vez (por ejemplo, “cruce de línea férrea”) queden incluidas de forma inapropiada en un muestreo aleatorio. (Vásquez Varela, 2002)
Para evitar lo anterior, la inspección deberá establecer cualquier unidad de muestreo inusual e inspeccionarla como una “unidad adicional” en lugar de una “unidad representativa” o aleatoria. Cuando se incluyen unidades de muestreo adicionales, el cálculo del PCI es ligeramente modificado para prevenir la extrapolación de las condiciones inusuales en toda la sección. (Vásquez Varela, 2002)
12 3.4.2.5 Evaluación de la Condición
El procedimiento varía de acuerdo con el tipo de superficie del pavimento que se inspecciona. Debe seguirse estrictamente la definición de los daños de este manual para obtener un valor del PCI confiable. (Vásquez Varela, 2002)
La evaluación de la condición incluye los siguientes aspectos:
a) Equipo.
• Odómetro manual para medir las longitudes y las áreas de los daños. (Vásquez Varela, 2002)
• Regla y una cinta métrica para establecer las profundidades de los ahuellamientos o depresiones. (Vásquez Varela, 2002)
• Manual de Daños del PCI con los formatos correspondientes y en cantidad suficiente para el desarrollo de la actividad. (Vásquez Varela, 2002)
b) Procedimiento. Se inspecciona una unidad de muestreo para medir el tipo, cantidad y severidad de los daños de acuerdo con el Manual de Daños, y se registra la información en el formato correspondiente. Se deben conocer y seguir estrictamente las definiciones y procedimientos de medida los daños. Se usa un formulario u “hoja de información de exploración de la condición” para cada unidad muestreo y en los formatos cada renglón se usa para registrar un daño, su extensión y su nivel de severidad. (Vásquez Varela, 2002)
c) El equipo de inspección deberá implementar todas las medidas de seguridad para su desplazamiento en la vía inspeccionada, tales como dispositivos de señalización y advertencia para el vehículo acompañante y para el personal en la vía. (Vásquez Varela, 2002)
3.4.3 Cálculo del PCI de las unidades de muestreo Etapa 1: Cálculo de los Valores Deducidos (DV)
a) Totalice cada tipo y nivel de severidad de daño y regístrelo en la columna de total del formato, el daño puede medirse en área, longitud o por su número según sea su tipo.
(Vásquez Varela, 2002)
13 b) Divida la cantidad total de cada tipo de daño, en cada nivel de severidad, entre el área de la muestra de la unidad de muestreo y exprese el resultado en porcentaje. Esta es la densidad del daño, con nivel de severidad especificado, dentro de la unidad de estudio. (Vásquez Varela, 2002)
c) Determine el valor deducido para cada tipo de daño y su nivel de severidad mediante las curvas o tablas denominadas Valor deducido del daño, que se encuentran en el anexo A, de acuerdo con el tipo de pavimento inspeccionado. (Vásquez Varela, 2002) Etapa 2: Cálculo del número máximo admisible de valores deducidos (m)
a) Si ninguno o tan sólo uno de los “Valores Deducidos” es mayor que 2, se usa el “Valor Deducido Total” en lugar del mayor “Valor Deducido Corregido”, CDV, obtenido en la Etapa 4. De lo contrario, deben seguirse los pasos 2.b. y 2.c. (Vásquez Varela, 2002)
b) Liste los valores deducidos individuales deducidos de mayor a menor (Vásquez Varela, 2002)
c) Determine el “Número Máximo Admisible de Valores Deducidos” (m), utilizando la Ecuación:
𝑚𝑖= 1 + 9
98(100 − 𝐻𝐷𝑉𝑖) donde:
• mi: Número máximo admisible de “valores deducidos”, incluyendo fracción, para la unidad de muestreo i. (Vásquez Varela, 2002)
• HDVi : El mayor valor deducido individual para la unidad de muestreo i. (Vásquez Varela, 2002)
d) El número de valores individuales deducidos se reduce a m, inclusive la parte fraccionaria. Si se dispone de menos valores deducidos que m se utilizan todos los que se tengan. (Vásquez Varela, 2002)
Etapa 3. Cálculo del “Máximo Valor Deducido Corregido”, CDV.
El máximo CDV se determina mediante el siguiente proceso iterativo:
14 a) Determine el número de valores deducidos, q, mayores que 2.0. (Vásquez Varela,
2002)
b) Determine el “Valor Deducido Total” sumando TODOS los valores deducidos individuales. (Vásquez Varela, 2002)
c) Determine el CDV con q y el “Valor Deducido Total” en la curva de corrección pertinente al tipo de pavimento. (Vásquez Varela, 2002)
d) Reduzca a 2.0 el menor de los “Valores Deducidos” individuales que sea mayor que 2.0 y repita las etapas a) a c) hasta que q sea igual a 1. (Vásquez Varela, 2002) e) El máximo CDV es el mayor de los CDV obtenidos en este proceso. Etapa 4. Calcule
el PCI de la unidad restando de 100 el máximo CDV obtenido en la Etapa 3
Etapa 4. Calcule el PCI de la unidad restando de 100 el máximo CDV obtenido en la Etapa 3
𝑃𝐶𝐼 = 100 − 𝑚á𝑥. 𝐶𝐷𝑉 3.4.4 Tipos de fallas en los pavimentos flexibles 3.4.4.1 Piel de cocodrilo (fatiga)
✓ Descripción: La piel de cocodrilo o agrietamiento por fatiga se refiere a una serie de fisuras interconectadas causadas por acción de la fatiga de la superficie de pavimento asfáltico sometida a repeticiones de carga de tráfico. El agrietamiento se origina en la base de la superficie de concreto asfáltico, o base estabilizada, donde los valores de esfuerzos de tensión y las deformaciones unitarias son más altos bajo la carga de una rueda. Inicialmente, las fisuras se propagan hacia la superficie como una serie de fisuras longitudinales en paralelo. Después de repetidas cargas de tráfico, las fisuras se conectan formando varios fragmentos cuyos bordes exteriores forman ángulos agudos en su interior, desarrollando así un patrón semejante al alambrado de un gallinero o la piel de un cocodrilo. En general, las piezas son menores a 0.5m (1.5ft) en el lado más largo. La Piel de Cocodrilo ocurre sólo en áreas sujetas a repeticiones de carga de tráfico, tales como son las huellas en el carril. El tipo de patrón de agrietamiento que ocurre sobre un área no sujeta a cargas, es denominado “fisura en bloque”, la cual es una falla no asociada a carga. (ASTM D6433-03, 2003)
15
✓ Niveles de severidad:
• L – Finas fisuras longitudinales del espesor de un cabello, con recorrido paralelo entre ellas y con algunas o ninguna fisura de interconexión. Las fisuras no están descascaradas. (ASTM D6433-03, 2003)
• M – Continuación del desarrollo de las fisuras de piel de cocodrilo, finas, en un patrón o red de fisuras que podrían estar ligeramente descascaradas. (ASTM D6433-03, 2003)
• H – El patrón o red de fisuras muestra un progreso tal que las piezas que conforman la piel de cocodrilo están bien definidas y descascaradas en los bordes. (ASTM D6433-03, 2003)
• Algunas de las piezas podrían oscilar o moverse bajo tráfico. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: La piel de cocodrilo es medida en metros cuadrados (pies cuadrados) de área superficial. La mayor dificultad en la medición de este tipo de falla es la presencia de dos o tres niveles de severidad en una misma área de falla. Si estas porciones pueden ser fácilmente distinguidas de las otras, entonces deben ser medidas y registradas por separado; sin embargo, si los diferentes niveles de severidad no pueden ser divididos fácilmente, la totalidad del área debe ser calificada con el mayor nivel de severidad presente. Si en una misma área, existe piel de cocodrilo y ahuellamiento, cada una de las fallas debe ser registrada por separado y en su respectivo nivel de severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 1. Piel de Cocodrilo. Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
16
Figura 2. Piel de Cocodrilo. Mediana Severidad.
Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 3. Piel de Cocodrilo. Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.2 Exudación
✓ Descripción: La exudación se presenta como una película de material bituminoso sobre la superficie del pavimento, que crea una superficie brillante, cristalina y reflexiva que generalmente se vuelve pegajosa. La exudación es causada por:
cantidades excesivas de cemento asfáltico o alquitranes en la mezcla, la aplicación excesiva de un sello bituminoso, o un bajo contenido de vacíos, o una combinación de estas causas. Esto ocurre cuando el asfalto llena los vacíos en la mezcla bajo condiciones climáticas de altas temperaturas y luego se expande sobre la superficie del pavimento. Debido a que el proceso de exudación no es reversible en condiciones
17 climáticas de bajas temperaturas, el asfalto o alquitrán se acumulará sobre la superficie. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• L: La exudación sólo ha ocurrido a un nivel muy ligero y es percibida sólo durante algunos días al año. El asfalto no se pega a los zapatos o llantas de los vehículos. (ASTM D6433-03, 2003)
• M: La exudación ha ocurrido llegando al punto en que el asfalto se pega a los zapatos o a las llantas de los vehículos sólo durante algunas semanas en el año.
(ASTM D6433-03, 2003)
• H: La exudación ha ocurrido en forma extensiva y una cantidad considerable de asfalto se pega a los zapatos y llantas de los vehículos al menos durante varias semanas al año. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: La exudación es medida en metros cuadrados de área superficial. Si la exhudación es registrada, entonces el agregado pulido no debe ser registrado.
(ASTM D6433-03, 2003)
Figura 4. Exudación- Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
18
Figura 5. Exudación- Mediana Severidad.
Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 6. Exudación- Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.3 Fisuras en bloque
✓ Descripción: Las fisuras en bloque son fisuras interconectadas que dividen el pavimento en piezas aproximadamente rectangulares. Los bloques pueden variar en tamaño desde aproximadamente 0.3 x 0.3m (1 x 1ft) hasta 3 x 3m (10 x 10ft). Las fisuras en bloque son causadas principalmente por la contracción del concreto asfáltico y la variación diaria de temperatura, que resulta en ciclos diarios de esfuerzo/deformación unitaria. Este tipo de falla no está asociado con la carga de tráfico. Las fisuras en bloque generalmente nos indican que el asfalto se ha endurecido significativamente. Las fisuras en bloque normalmente ocurren sobre una
19 porción larga del área del pavimento, pero algunas veces, ocurrirá sólo en áreas donde no hay tráfico. La diferencia entre este tipo de falla y la de tipo piel de cocodrilo radica en que la segunda presenta una mayor cantidad de fragmentos pequeños con ángulos interiores agudos. También, a diferencia de las fisuras en bloque, las fisuras tipo piel de cocodrilo son causadas por repeticiones de carga de tráfico, y, por lo tanto, son encontradas sólo en áreas de tráfico como lo son las huellas de las ruedas. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• L: Los bloques están definidos por grietas de baja severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
• M: Los bloques están definidos por grietas de mediana severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
• H: Los bloques están definidos por grietas de alta severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: Las fisuras en bloque son medidas en metros cuadrados (pies cuadrados) de área superficial. Esta falla generalmente ocurre en un sólo nivel de severidad por sección de pavimento; sin embargo, si áreas con distintos niveles de severidad, pueden ser distinguidas fácilmente, entonces dichas áreas deben ser medidas y registradas en forma separada. (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 7. Figuras en Bloque - Baja Severidad
20
Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 8. Figuras en Bloque - Mediana Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 9. Figuras en Bloque - Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.4 Abultamientos y hundimientos
✓ Descripción: Los abultamientos son desplazamientos pequeños, localizados y hacia arriba, en la superficie del pavimento. Se diferencian de los desplazamientos en que estos últimos son causados por inestabilidad del pavimento. Los abultamientos, por otro lado, pueden ser causados por diversos factores, incluyendo:
• Levantamiento o combadura de las losas de concreto de un pavimento PCC que ha sido cubierto con carpeta asfáltica.
• Desplazamiento por congelación (crecimiento de lentes de hielo).
• Infiltración y acumulación de material en una grieta en combinación con cargas de tráfico (algunas veces llamado “tenting”).
21
• Los hundimientos son desplazamientos pequeños, bruscos y hacia debajo en la superficie del pavimento. Si los abultamientos aparecen en un patrón perpendicular al flujo del tráfico y se encuentran separados unos de otros a menos de 3m (10ft), la falla es denominada corrugación. La distorsión y desplazamiento que ocurre sobre grandes áreas de la superficie del pavimento, causando grandes y largas depresiones o ambas en el pavimento, debe ser registrada como hinchamiento. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• L: Los abultamientos o hundimientos producen una calidad de tránsito de baja severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
• M: Los abultamientos o hundimientos producen una calidad de tránsito de mediana severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
• H: Los abultamientos o hundimientos producen una calidad de tránsito de alta severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: Los abultamientos y hundimientos son medidos en metros lineales (pies). Si un abultamiento ocurre en combinación con una fisura, la fisura también es registrada. (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 10. Abultamiento y Hundimientos – Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
22
Figura 11. Abultamiento y Hundimientos – Mediana Severidad . Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 12. Abultamiento y Hundimientos – Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.5 Corrugación
✓ Descripción: La corrugación, también conocida como “arqueamiento de tabla de lavado”, es una serie de cimas y depresiones cercanamente espaciadas a intervalos bastante regulares (generalmente menores a 3m (10ft)) a lo largo del pavimento. Las cimas son perpendiculares al sentido del tránsito. Este tipo de falla, generalmente es causada por la acción del tráfico combinada con la inestabilidad de la superficie o base del pavimento. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• L: Las corrugaciones producen una calidad de tránsito de baja severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
23
• M: Las corrugaciones producen una calidad de tránsito de mediana severidad (ASTM D6433-03, 2003)
• H: Las corrugaciones producen una calidad de tránsito de alta severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: La corrugación es medida en metros cuadrados (pies cuadrados) de área superficial. (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 13. Corrugación - Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 14. Corrugación - Mediana Severidad.
Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
24
Figura 15. Corrugación - Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.6 Depresión
✓ Descripción: Las depresiones son áreas de superficie del pavimento localizadas con niveles de elevación ligeramente menores a aquellos que se encuentran alrededor del pavimento. Muchas veces, estas leves depresiones no son visibles sino después de la caída de la lluvia, cuando el agua empozada forma un área de “baño de pájaros”; en superficies de pavimentos secos, las depresiones pueden ser distinguidas buscando las manchas causadas por el agua empozada. Las depresiones son generadas por asentamientos de la sub-rasante o son el resultado de procedimientos constructivos defectuosos. Las depresiones pueden causar alguna rugosidad, y cuando son suficientemente profundas o están llenas de agua, pueden causar hidroplaneo. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad (Máxima Profundidad de la Depresión):
• L: 13 a 25mm. (ASTM D6433-03, 2003)
• M : 25 a 50mm. (ASTM D6433-03, 2003)
• H : Más de 50mm (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: Las depresiones son medidas en metros cuadrados (pies cuadrados) de área superficial. (ASTM D6433-03, 2003)
25
Figura 16. Depresión- Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 17. Depresión- Medina Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 18. Depresión- Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.7 Fisura de borde
✓ Descripción: Estas fisuras son paralelas al borde externo del pavimento y generalmente se encuentran a una distancia de 0.3 a 0.5m (1 a 1.5ft) del borde. Esta falla es acelerada por las cargas de tráfico y su origen se puede atribuir al debilitamiento de la base o la sub-rasante por congelamiento en zonas cercanas al
26 borde del pavimento. El área entre la fisura y el borde del pavimento es clasificada como área de desprendimiento si esta se encuentra agrietada (a veces al punto en que los fragmentos son removidos). (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• L: Bajo o mediano fisuramiento sin fragmentación o desprendimiento. (ASTM D6433-03, 2003)
• M: Mediano fisuramiento con alguna fragmentación o desprendimiento.
(ASTM D6433-03, 2003)
• H: Fragmentación o desprendimiento considerable a lo largo del borde. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: El fisuramiento de borde es medido en metros lineales. (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 19. Fisura de borde- Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 20. Fisura de borde- Mediana Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
27 .
Figura 21. Fisura de borde- Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.8 Fisura de reflexión de junta (de losas de concreto longitudinales o transversales)
✓ Descripción: Este tipo de falla ocurre sólo en pavimentos con superficie asfáltica construidos sobre losas de concreto. Esta falla no incluye fisuras de reflexión provenientes de algún otro tipo de base como las bases estabilizadas con cemento o cal; estas fisuras son causadas principalmente por el movimiento inducido por humedad o temperatura de las losas de concreto que se encuentran bajo la superficie del concreto asfáltico. Esta falla no está relacionada a efectos de carga; sin embargo, las cargas de tráfico pueden causar el deterioro de la superficie de CA cerca a la fisura.
Si el pavimento está fragmentado a lo largo de la fisura, se dice que la fisura esta descascarada. El conocimiento de las dimensiones de la losa subyacente a la superficie de concreto asfáltico, ayudará a identificar estas fallas. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• L: Se cumple una de las siguientes condiciones: Fisura sin relleno de ancho menor a 10mm (3/8 pulgada), o fisura con relleno de cualquier ancho (material de relleno en buenas condiciones). (ASTM D6433-03, 2003)
• M: Se cumple una de las siguientes condiciones: Fisura sin relleno de ancho mayor o igual a 10mm (3/8 pulgada) y menor a 75mm (3 pulgadas); fisura sin relleno menor o igual a 75mm (3 pulgadas) rodeada de fisuras secundarias leves; o, fisura con relleno de cualquier ancho rodeada de fisuras secundarias leves. (ASTM D6433-03, 2003)
28
• H: Se cumple una de las siguientes condiciones: Cualquier fisura con o sin relleno rodeada de fisuras secundarias de mediana o alta severidad; fisuras sin relleno de ancho mayor a 75mm (3 pulgadas); o, fisura de cualquier ancho donde aproximadamente 100mm (4 pulgadas) del pavimento que la rodea está desprendido o fracturado. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: Las fisuras de reflexión de juntas son medidas en metros lineales (pies). La longitud y nivel de severidad de cada fisura debe ser identificada y registrada por separado. Por ejemplo, una fisura de 15m (50 pies) de longitud puede tener 3m (10 pies) con un nivel de severidad alto, los cuales son registrados por separado. Si se presenta un abultamiento en la fisura de reflexión, este también debe ser registrado. (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 22. Fisura de Reflexión de Junta- Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 23. Fisura de Reflexión de Junta- Mediana Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
29
Figura 24. Fisura de Reflexión de Junta- Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.9 Desnivel carril-berma
✓ Descripción: El desnivel carril-berma es la diferencia en elevación entre el borde del pavimento y la berma. Esta falla es provocada por la erosión de la berma, el asentamiento de la berma, o por la colocación de nuevas capas sin el debido ajuste del nivel de la berma. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• L: La diferencia entre las elevaciones del pavimento y la berma es mayor a 25mm (1 pulgada) y menor a 50mm (2 pulgadas) (ASTM D6433-03, 2003)
• M: La diferencia entre las elevaciones del pavimento y la berma es mayor a 50mm (2 pulgadas) y menor a 100mm (4 pulgadas) (ASTM D6433-03, 2003)
• H: La diferencia entre las elevaciones del pavimento y la berma es mayor a 100mm (4 pulgadas) (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: El desnivel carril-berma es medido en metros lineales (pies). (ASTM D6433-03, 2003)
30
Figura 25. Desnivel Carril- Berma- Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 26. Desnivel Carril- Berma- Mediana Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 27. Desnivel Carril- Berma- Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.10 Fisuras longitudinales y transversales (no reflexivas de juntas en losas de concreto)
✓ Descripción: Las fisuras longitudinales son paralelas al eje central del pavimento o a la línea direccional en que fue construido. Estas fisuras pueden ser causadas por:
31 Una junta de carril del pavimento pobremente construida. Contracción (Encogimiento) de la superficie de CA debido a bajas temperaturas o endurecimiento del asfalto, a la variación diaria de temperaturas, o ambos motivos. Una fisura de reflexión causada por un agrietamiento bajo la capa superficial, incluyendo fisuras en losas de concreto, pero sin tomar en cuenta las juntas en las losas. Las fisuras transversales se extienden a través del ancho del pavimento formando aproximadamente ángulos rectos con el eje central del pavimento o con la línea direccional en que fue construido. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• L: Se cumple una de las siguientes condiciones: Fisura sin relleno de ancho menor a 10mm (3/8 pulgada), o fisura con relleno de cualquier ancho (material de relleno en buenas condiciones). (ASTM D6433-03, 2003)
• M: Se cumple una de las siguientes condiciones: Fisura sin relleno de ancho mayor o igual a 10mm (3/8 pulgada) y menor a 75mm (3 pulgadas); fisura sin relleno menor o igual a 75mm (3 pulgadas) rodeada de fisuras secundarias leves y en forma aleatoria; o, fisura con relleno de cualquier ancho rodeada de fisuras secundarias leves y en forma aleatoria. (ASTM D6433-03, 2003)
• H: Se cumple una de las siguientes condiciones: Cualquier fisura con o sin relleno, rodeada de fisuras secundarias en forma aleatoria, de mediana o alta severidad; fisuras sin relleno de ancho mayor a 75mm (3 pulgadas); o, fisura de cualquier ancho donde aproximadamente 100mm (4 pulgadas) del pavimento que la rodea está severamente fracturada. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: Las fisuras longitudinales y transversales con medidas en metros lineales (pies). La longitud y severidad de cada fisura deben ser registradas. Si la fisura no tiene el mismo nivel de severidad en toda su longitud, cada porción de la fisura con distinto nivel de severidad debe ser registrada por separado. (ASTM D6433-03, 2003)
32
Figura 28. Fisura Longitudinal y Transversal – Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 29. Fisura Longitudinal y Transversal – Mediana Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 30. Fisura Longitudinal y Transversal – Alta Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.11 Parches y parches de cortes utilitarios
✓ Descripción: Un parche es un área del pavimento que ha sido reemplazada con material nuevo para reparar el pavimento existente. Un parche es considerado un
33 defecto sin importar su comportamiento (un área parchada o área adyacente generalmente no se comporta tan bien como lo hace una sección original de pavimento). Por lo general, alguna rugosidad está asociada con esta falla. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• L: El parche se encuentra en buenas condiciones. La calidad de tránsito es calificada como de baja severidad o mejor. (ASTM D6433-03, 2003)
• M: El parche está deteriorado e forma moderada, o la calidad de tránsito es calificada como de mediana severidad, o ambos. (ASTM D6433-03, 2003)
• H: El parche se encuentra muy deteriorado, o la calidad de tránsito es calificada como de alta severidad, o ambas; en este caso el parche necesita ser reemplazado lo más pronto posible. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: Los parches son medidos en metros cuadrados (pie2) de área superficial; sin embargo, si un mismo parche tiene áreas de con diferentes niveles de severidad, estas áreas deben ser medidas y registradas por separado. Por ejemplo, un parche de 2.5m2 (27.0 ft2) puede tener 1m2 (11 ft2) de nivel medio de severidad y 1.5m2 (16 ft2) de nivel bajo de severidad. Estas áreas pueden ser registradas por separado. Cualquier tipo de falla encontrada en el parche no debe ser registrada; sin embargo, su efecto en el parche será considerado para determinar su nivel de severidad. Ninguna otra falla, por ejemplo, es registrada en el parche. Aunque el material del parche tenga fisuras o desprendimientos, el área es calificada sólo como parche. Si un área grande del pavimento ha sido reemplazada, esta no debe ser considerada como un parche, sino como un pavimento nuevo, por ejemplo, el reemplazo de material en toda una intersección. (ASTM D6433-03, 2003)
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Figura 31. Parches y Parches de Cortes Utilitarios- Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 32. Parches y Parches de Cortes Utilitarios- Mediana Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 33. Parches y Parches de Cortes Utilitarios- Alta Severidad.
. Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
35 3.4.4.12 Agregado pulido
✓ Descripción: Esta falla es causada por repeticiones de carga de tráfico. El agregado pulido existe cuando una evaluación exhaustiva del pavimento revela que la porción de agregado que se extiende sobre el asfalto es muy pequeña, o no existe aspereza o partículas de agregado angular que proporcionen buena resistencia al deslizamiento.
Cuando el agregado en la superficie se vuelve suave al tacto, la adherencia con las llantas de los vehículos se ha reducido considerablemente. Cuando la porción de agregado que se extiende sobre la superficie es pequeña, la textura del pavimento no contribuye significativamente a la reducción de la velocidad de los vehículos. El agregado pulido debe ser registrado cuando las evaluaciones revelen que el agregado que se extiende sobre el asfalto es insignificante, y el agregado de la superficie es suave al tacto. Este tipo de falla se identifica cuando los valores de ensayos de resistencia al deslizamiento son bajos o han descendido considerablemente respecto a evaluaciones previas. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad: No hay niveles de severidad definidos; sin embargo, el nivel de pulido debe ser claramente notable en la unidad de muestra, y la superficie de agregado debe ser suave al tacto (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: El agregado pulido es medido en metros cuadrados (pie2) de área superficial. Si se registra exhudación, entonces el agregado pulido ya no debe ser registrado. (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 34. Agregado Pulido Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
36 3.4.4.13 Baches
✓ Descripción: Los baches son pequeñas depresiones en la superficie del pavimento en forma de ollas que generalmente no superan los 750mm (30 pulgadas) en diámetro.
Generalmente los baches presentan bordes agudos y lados verticales cerca de la zona superior de la falla. Cuando los baches son causados por un fisuramiento tipo piel de cocodrilo de alta severidad, estos deben ser considerados como baches y no como peladura por intemperismo. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
• Los niveles de severidad para baches menores a 750mm (30 pulgadas) de diámetro están determinados por ambos, diámetro y profundidad del bache, de acuerdo a la tabla 4. (ASTM D6433-03, 2003)
• Si el bache tiene un diámetro mayor a 750mm (30 pulgadas), el área debe ser determinada en metros cuadrados (pie2) y dividida entre 0.5m2 (5.5 pie2) para hallar el número equivalente de baches. Si la profundidad es menor o igual a 25mm (1 pulgada) los baches son considerados de mediana severidad. Si la profundidad es mayor a 25mm (1 pulgada), los baches son considerados de alta severidad (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: Los baches no son medidos sino contados y registrados por separado de acuerdo a su nivel de severidad bajo, mediano o alto. (ASTM D6433-03, 2003)
Tabla 5. Niveles de Severidad para Baches.
Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
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Figura 35. Bache- Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 36. Bache- Mediana Severidad.
Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 37. Bache- Alta Severidad.
Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
3.4.4.14 Cruce de vía férrea
✓ Descripción: Los defectos de cruce de vía férrea son abultamientos o depresiones que se encuentran alrededor o entre los rieles, o ambos. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Niveles de severidad:
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• L: Cuando el cruce de vía férrea genera una calidad de tránsito de baja severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
• M: Cuando el cruce de vía férrea genera una calidad de tránsito de mediana severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
• H: Cuando el cruce de vía férrea genera una calidad de tránsito de alta severidad. (ASTM D6433-03, 2003)
✓ Como medir: El área del cruce es medido en metros cuadrados (pies cuadrados) de área superficial. Si el cruce no afecta la calidad de tránsito, este no debe ser considerado. Cualquier abultamiento grande causado por los rieles debe ser considerado como parte del cruce. (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 38. Cruce de Vía Férrea – Baja Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)
Figura 39. Cruce de Vía Férrea – Mediana Severidad Fuente: (ASTM D6433-03, 2003)