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1 Zárate-A. M. Lucero-A. MR Zárate-O. B. ASPECTOS IMPORTANTES DERIVADOS DE LA UTILIZACIÓN DEL DEFLECTÓMETRO DE IMPACTO HWD, APLICADOS PARA LA REHABILITACIÓN O RECONSTRUCCIÓN DE LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES. Zárate Aquino M., Geosol Lucero Arellano M.R., Geosol Zárate Orozco B., Geosol RESUMEN El artículo presenta el resultado de investigaciones de la respuesta de pavimentos flexibles, mediante la aplicación del dispositivo HWD (Heavy Weight Deflectometer), para determinar la magnitud y forma de la cuenca de deflexiones producidas en el pavimento para un impacto que simula el efecto dinámico del paso de un vehículo. Se analizan los resultados de las mediciones de las deflexiones producidas, así como de otros parámetros como el área normalizada entre otros, gracias a lo cual se obtiene una visión del estado del pavimento. Dicho análisis demuestra que en algunos casos el pavimento flexible no tiene una respuesta favorable lo que puede reflejarse en una reducción de su vida útil. Se concluye que en estos casos, la calidad de los materiales y el control de calidad no fueron los adecuados, dando como consecuencia pavimentos de vida corta y elevados costos de conservación y rehabilitación. 1. INTRODUCCIÓN A lo largo de más de una década de utilizarse el deflectómetro de impactos HWD en la evaluación de pavimentos en México, tanto de carreteras como de aeropuertos, se ha podido acumular una gran cantidad de información relativa a la respuesta de los pavimentos bajo el efecto dinámico de un impacto que reproduce el paso de los vehículos carreteros y aeronáuticos sobre su estructura. Como es sabido, el deflectómetro aplica un impacto producido en el pavimento por la caída de un peso desde una altura, cuya combinación, magnitud de la carga y altura de caída, reproducen el efecto del paso de una rueda del vehículo considerado, produciendo en el pavimento una deflexión en forma de cuenca, cuya forma y dimensiones es captada por una serie de sensores distribuidos a diferentes distancias del punto de impacto.

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1 Zárate-A. M. Lucero-A. MR Zárate-O. B.

ASPECTOS IMPORTANTES DERIVADOS DE LA UTILIZACIÓN DEL DEFLECTÓMETRO DE IMPACTO HWD, APLICADOS

PARA LA REHABILITACIÓN O RECONSTRUCCIÓN DE LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES.

Zárate Aquino M., Geosol Lucero Arellano M.R., Geosol

Zárate Orozco B., Geosol

RESUMEN El artículo presenta el resultado de investigaciones de la respuesta de pavimentos flexibles, mediante la aplicación del dispositivo HWD (Heavy Weight Deflectometer), para determinar la magnitud y forma de la cuenca de deflexiones producidas en el pavimento para un impacto que simula el efecto dinámico del paso de un vehículo. Se analizan los resultados de las mediciones de las deflexiones producidas, así como de otros parámetros como el área normalizada entre otros, gracias a lo cual se obtiene una visión del estado del pavimento. Dicho análisis demuestra que en algunos casos el pavimento flexible no tiene una respuesta favorable lo que puede reflejarse en una reducción de su vida útil. Se concluye que en estos casos, la calidad de los materiales y el control de calidad no fueron los adecuados, dando como consecuencia pavimentos de vida corta y elevados costos de conservación y rehabilitación.

1. INTRODUCCIÓN A lo largo de más de una década de utilizarse el deflectómetro de impactos HWD en la evaluación de pavimentos en México, tanto de carreteras como de aeropuertos, se ha podido acumular una gran cantidad de información relativa a la respuesta de los pavimentos bajo el efecto dinámico de un impacto que reproduce el paso de los vehículos carreteros y aeronáuticos sobre su estructura. Como es sabido, el deflectómetro aplica un impacto producido en el pavimento por la caída de un peso desde una altura, cuya combinación, magnitud de la carga y altura de caída, reproducen el efecto del paso de una rueda del vehículo considerado, produciendo en el pavimento una deflexión en forma de cuenca, cuya forma y dimensiones es captada por una serie de sensores distribuidos a diferentes distancias del punto de impacto.

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Por lo pronto, la forma de la cuenca permite definir varios parámetros que indican la condición estructural del pavimento, de la capacidad portante de la capa subrasante, etc., factores muy útiles para la evaluación de los pavimentos. Posteriormente, mediante un proceso de retrocálculo se pueden obtener los módulos de elasticidad de los materiales constitutivos del pavimento, incluyendo los de la capa subrasante, la vida remanente del pavimento y el espesor de una capa de refuerzo que en términos de concreto asfáltico, llegara a requerirse en caso necesario. En el presente artículo se analizan los resultados obtenidos en la investigación de los pavimentos de más de 20 tramos carreteros, cuya población muestra aspecto interesantes de la tendencia de los parámetros significativos considerados, de varias correlaciones entre ellos y finalmente algunas conclusiones de interés para la rehabilitación o reconstrucción de los pavimentos. 2. PARÁMETROS SIGNIFICATIVOS QUE DEFINEN LAS

CARACTERÍSTICAS DE LAS CUENCAS DE DEFLEXIONES 2.1 Métodos de medición bajo impactos. Con objeto de reproducir una mejor simulación del efecto de las cargas aplicadas al pavimento, surgió la tercera generación de dispositivos para la medición de deflexiones, conocido como los deflectómetros de impacto Falling Weight Deflectometer (FWD por sus siglas en inglés), mediante los cuales es posible aplicar a través de un impacto, al efecto transitorio de una carga dinámica. El equipo está montado en un remolque, el que contiene un conjunto de pesas que se pueden dejar caer libremente desde alturas normalizadas sobre una placa apoyada en el pavimento, y cuya área es representativa de la de contacto de las llanta de un vehículo o de una aeronave, según el caso. Las pesas y su altura de caída pueden combinarse de manera que pueden obtenerse rangos de impactos de 20 a 240 kN (2700 a 24,500 kg), en la versión HWD de la marca Dynatest, lo cual permite simular desde el paso de un vehículo mediano de carga hasta el de una aeronave pesada. El efecto del impulso se registra en un lapso de 25 a 30 milisegundos, equivalente al efecto de una carga móvil real sobre el pavimento. Como se mencionó anteriormente, la carga cae sobre una placa circular cuya superficie es similar al área de contacto de una llanta, y los efectos reproducidos por el impacto en el pavimento son determinados en siete sensores cuyas posiciones pueden ser las mostradas en la fig 1, si bien

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pueden modificarse de acuerdo con las recomendaciones de algunos organismos. Mediante un procesamiento de las mediciones de campo, el dispositivo permite obtener las deflexiones bajo cada uno de los sensores, pudiendo definirse por lo tanto la forma y dimensiones de la cuenca de deflexiones, aspectos que están relacionados con el espesor y rigidez del pavimento, las características de los materiales de apoyo y la magnitud de la carga aplicada. Por un procedimiento de cálculo inverso, pueden determinarse los módulos de elasticidad de las diferentes capas del pavimento y la subrasante, la vida útil remanente estimada y el espesor de refuerzo necesario en términos de una capa de concreto asfáltico.

Fig 1. Posición típica de los sensores del equipo HWD

Uno de los aspectos importantes es el establecimiento de metodologías para la determinación del módulo de resiliencia de la subrasante o de su capacidad de soporte, basándose en la determinación de las deflexiones en la superficie del pavimento. Generalmente las relaciones entre deflexión y capacidad de soporte se basan en suponer que el pavimento es una estructura cuyo comportamiento es elástico y lineal, pese a que muchos materiales exhiben un comportamiento no lineal. En la metodología para determinar la capacidad de soporte de un pavimento, deberá tenerse en cuenta la dependencia de los esfuerzos en la respuesta de los materiales con sus características y las de las deflexiones producidas. Deberá considerarse además la magnitud de la carga, presión de la llanta, espesor del pavimento y características de la subrasante. Por lo anterior, es necesario señalar que la máxima deflexión determinada en el pavimento no es el único indicador del comportamiento y estado de un pavimento y de la capa subrasante. Las técnicas de medición de deflexiones no solamente deben servir para efectuar un diagnóstico del estado del pavimento, efectuar un pronóstico de su vida útil y predicción de su comportamiento. Este tipo de mediciones puede aplicarse al control durante la construcción, determinando la variabilidad de respuesta de los

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materiales y procesos constructivos y valorar la calidad total de la obra antes de entrar en operación, de tal manera que puedan efectuarse las adecuaciones necesarias para lograr estructuras homogéneas y por ende un buen comportamiento. Para este tipo de análisis es muy importante determinar la forma y dimensiones de la cuenca de deflexiones producida, y de los parámetros asociados, lo cual tiene importantes repercusiones para efectos de la rehabilitación, reconstrucción e inclusive en los aspectos del diseño de los pavimentos y calidad de los materiales utilizados. 2.2 Características de los parámetros indicadores Cuando se aplica una carga en la superficie de un pavimento, a través de un vehículo terrestre o aéreo, el pavimento se flexiona hacia abajo formando una depresión conocida precisamente como cuenca de deflexiones. La extensión, profundidad y forma de la cuenca es función de diversas variables, entre las que se encuentran el espesor y rigidez del pavimento, de la calidad de los materiales subyacentes, principalmente la capa subrasante y de la magnitud de la carga impuesta. En el caso de los pavimentos flexibles, sus características de rigidez producen una cuenca más profunda y menos extensa que en el caso de los pavimentos rígidos, fig 2, debiendo señalarse que las características más importantes de la cuenca se

encuentran de un radio de 60 cm con respecto al centro del área cargada.

Fig 2. Cuencas de deflexiones típicas de pavimentos

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Las deflexiones que definen las características de la cuenca se miden radialmente mediante sensores colocados a distancias especificadas. Conociendo la magnitud de la carga aplicada, y la forma de la cuenca, se pueden determinar varios factores, indicadores de la condición estructural del pavimento, de la capacidad portante de la capa subrasante, etc., factores muy útiles en la evaluación de los pavimentos. Como se mencionó anteriormente, la forma de la cuenca en sí constituye un indicador de la resistencia del pavimento. a) Área normalizada, mm (AREA = 150 (1+2 D1/DO+2 D2/DO + D3/DO)

Varía entre 280 mm, pavimento muy débil y 915 mm, pavimento muy rígido, como una estructura de tipo full depth.

b) Máxima deflexión, DO micras ó milésimos de pulgada; ocurre bajo el

punto de impacto

Normalmente varía entre 3 y 70x10-3 pulg, para pavimentos flexibles (76 a 1778 micras)

c) Factor de forma, F2 = (D1-D3)/D1, refleja la rigidez relativa de las

capas superiores del pavimento. cuando D1 = D3 (pavimento resistente); F2 = 0

D3 << D1 (pavimento débil); F2 1 d) Índice de curvatura superficial, SCI = DO – D1, refleja la rigidez

relativa de las capas superiores del pavimento. cuando DO = D1 (pavimento resistente); SCI = 0

D1 << DO (pavimento débil); SCI DO e) Relación de deflexión, Qr = Dr/DO cuando Dr = DO (pavimento resistente); Qr = 1

Dr << DO (pavimento débil); DO 0 En donde: DO deflexión bajo el impacto D1, D2, D3 deflexiones a 305, 610 y 914 mm de distancia del punto de

impacto Dr deflexión a 305 ó 500 mm

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El área normalizada representa la mitad de una sección de la cuenca, comprendida entre el eje que pasa por el punto de impacto y una vertical a 914 mm de ese punto, sensor D3. Un área normalizada significa que el área geométrica de la sección de la cuenca descrita, se divide entre la máxima deflexión, DO. El valor máximo es de 915 mm y ocurre cuando las cuatro deflexiones (DO a D3) son iguales, lo que podría suceder en el caso de un pavimento extraordinariamente rígido. Su valor mínimo es de 280 mm y corresponde el caso en que no exista pavimento o sea un pavimento débil, cuyo módulo de elasticidad sea semejante al de la subrasante. La deflexión DO es la que ocurre bajo el punto de impacto y es la máxima deflexión. La pendiente de la cuenca próxima al punto de impacto, determinada por el factor de forma F2 y el índice de curvatura superficial, SCI, tienden a reflejar la rigidez relativa de las capas superiores del pavimento, carpeta y base estabilizada. La pendiente de la cuenca en la parte media de la misma, entre 300 y 914 mm, tiende a reflejar la rigidez relativa de la base o regiones inferiores del pavimento. Las deflexiones hacia el extremo de la cuenca se relacionan con la rigidez de la capa subrasante. Estos parámetros proporcionan un índice de la rigidez relativa del pavimento. La relación de la deflexión máxima y el área normalizada puede dar una idea de la resistencia de la estructura del pavimento y de la subrasante. 3. ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS INDICADORES Y SUS

CORRELACIONES. Considerando los parámetros indicadores definidos en el inciso anterior, a continuación se presentan algunas correlaciones de interés entre ellos, de las cuales pueden desprenderse conclusiones de interés. 3.1 Correlación deflexión máxima – área normalizada En la fig 3 se presentan los resultados obtenidos en la evaluación de más de 20 pavimentos de tipo flexible.

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Fig 3. Relación Área Normalizada-Deflexión máxima

Se observa en dicha figura que los valores obtenidos en esta correlación se agrupan formando una mancha curva, que en su extremo superior tienden a formar un núcleo o mancha de poca dispersión. En general debe establecerse que los pavimentos cuya estructura es más resistente y tendrán un mejor comportamiento, serán aquellos cuya área normalizada sea mayor que 580 mm y la deflexión máxima medida sea menor que 300 micras (12x10-3 pulg). Así mismo puede señalarse que en los diseños de los pavimentos deberían considerarse estructuras y materiales cuya calidad y prácticas de construcción, obtuvieran áreas normalizadas superiores a 750 mm y deflexiones máximas de 300 micras (12 x 10-3 pulg). En tales pavimentos se utilizarán capas asfálticas gruesas, bases estabilizadas, etc., además de vigilar la calidad de la construcción. La figura muestra como aumenta la amplitud de la mancha a medida que disminuye el área normalizada y aumenta la deflexión, cubriendo los cuadrantes que indican una estructura débil y una subrasante resistente y finalmente estructura y subrasante débiles, mostrando además dicha dispersión, la baja calidad de la construcción.

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3.2 Correlación Factor de forma – Deflexión Máxima

Esta correlación se presenta en la fig 4, en la cual se observa que los valores aceptables para el factor de forma se encuentran entre cero y 0.5, con deflexión máxima de 300 micras. Lo deseable será contar con un factor de forma de 0.3 para considerar que el pavimento tendrá un buen comportamiento. Se observa que el factor de forma tiende a un valor 1.0, lo que corresponde a pavimentos débiles. Nótese la concentración de los valores en el extremo inferior de la mancha.

Fig 4. Relación Factor de forma-Deflexión máxima

3.3 Correlación Índice de Curvatura Superficial – Deflexión Máxima

Se observa en la fig 5 esta correlación, la cual muestra una tendencia que se relaciona con el ángulo que se forma entre poblaciones de este parámetro con el eje de las abscisas. Se observa que este parámetro adquiere valores entre cero y 1000, determinándose que el rango óptimo se encuentra entre cero y 150, para deflexiones máximas de 300 micras.

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Así mismo, se observa que para valores de este parámetro que cumplen con esta condición, las manchas respectivas forman un ángulo de 25º con el eje de las abscisas. Valores de ángulo superiores indican debilidad del pavimento, e inclusive de la capa subrasante.

DEFLEXIÓN MÁXIMA MEDIDA EN EL D0, micras

Fig 5. Relación Índice de curvatura superficial-Deflexión máxima

3.4 Correlación Relación de Deflexión – Deflexión Máxima. La fig 6 presenta la tendencia de esta correlación, observándose que para deflexiones máximas de 300 micras, la relación de deflexión debe encontrarse entre 0.7 y 1.0, en el caso de pavimentos resistentes, que en general el parámetro debe tender a un valor de 1.0. Se observa que los valores mínimos registrados son del orden de 0.2 y que existe una concentración de la mancha en la zona de respuesta deseable del pavimento.

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Fig 6. Relación de Deflexión-Deflexión máxima 4. MÓDULO DE REACCIÓN DINÁMICA. Este indicador manifiesta la rigidez del pavimento, y se define como la fuerza dinámica dividida entre la máxima deflexión registrada, y proporciona información sobre la resistencia integral del pavimento y es útil para efectuar una zonificación de tramos homogéneos. En la fig 7 se presenta la relación que existe entre el módulo de rigidez dinámica y la deflexión máxima medida en el punto de impacto. Se observa que este módulo alcanza un alto rango de valores, y que a partir de un valor de 200 000 kg/cm, se puede establecer que el pavimento y la subrasante son resistentes, entre 70 000 y 200 000 kg/cm, el pavimento es débil y la subrasante es resistente. Valores menores que 70 000 kg/cm, indican que el pavimento y la capa subrasante son débiles. Esto significa que deberá atenderse a la calidad de la capa subrasante y a diseñar adecuadamente la estructura del pavimento, teniendo en cuenta la conveniencia o no, de construir un pavimento muy rígido. De cualquier manera, si las deflexiones máximas se encuentran entre 50 y 250 micras (2 a 10 x10-3 pulg), seguramente se tendrá la garantía de que el pavimento tendrá un buen comportamiento.

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Fig 7. Relación Módulo de Reacción Dinámica-Deflexión máxima Se observa en la figura que hay una tendencia de la curva a ser asintótica con el eje de las ordenadas, correspondiendo con un valor de la deflexión máxima de 50 micras (2 x 10-3 pulg), y que para valores entre 50 y 100 micras, los pavimentos en general, estarán a salvo de fallar por fatiga, y también de la falla por deformación permanente. 5. MÓDULOS DE ELASTICIDAD. Como se ha mencionado, una vez conocidas las deflexiones obtenidas en el pavimento mediante impactos, por un procedimiento de cálculo inverso o retrocálculo, ejecutado mediante un programa de computadora denominado ELMOD, para el HWD Dynatest, es posible obtener los módulos de elasticidad de las capas del pavimento, incluyendo la capa subrasante, información sumamente útil para la evaluación de un pavimento y proyecto de su rehabilitación o reconstrucción, aplicando los métodos mecanístico – empíricos. El análisis efectuado mediante ELMOD, permite determinar la vida remanente del pavimento, identificar la capa o capas débiles y tipo de falla esperada y finalmente el espesor de la capa de refuerzo necesaria, en términos de concreto asfáltico, para cumplir con el período de análisis.

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Se considera importante conocer los valores típicos de los módulos de elasticidad y relación de Poisson de los materiales utilizados en la construcción de pavimentos, con el objeto de evaluar si los valores obtenidos de los módulos de elasticidad corresponden al tipo de material detectado, siendo congruentes con la estructura del pavimento y si son valores bajos o altos. A este respecto, en la tabla 1 se presentan los valores típicos y rangos de los módulos de elasticidad para diferentes materiales usados en los pavimentos.

TABLA 1. VALORES TÍPICOS Y RANGOS DE LOS MODULOS DE ELASTICIDAD DE MATERIALES PARA PAVIMENTOS

Material Valor del módulo de elasticidad, MPa

Inferior Típico Alto

Concreto asfáltico Concreto de cemento Portland Base de concreto pobre Base asfáltica Base tratada con cemento Base granular Subbase granular Suelo estabilizado Suelo cohesivo

483 6895 6895 689 1379 69 34 69 21

3447 34474 13790 3447 5171 207 103 345 48

13790 62053 20684 10342 13790

345 207 1379 172

En la tabla 2, se presentan los valores típicos de la relación de Poisson, para materiales empleados en pavimentación.

Tabla 2. VALORES TÍPICOS DE LA RELACIÓN DE POISSON.

Material Valor bajo Valor alto

Concreto asfáltico o base asfáltica Concreto de cemento Portland Concreto pobre o base tratada con cemento Base y subbase granulares Suelo estabilizado Suelo cohesivo

0.25 0.10 0.15

0.20 0.15 0.30

0.40 0.20 0.25

0.40 0.30 0.45

Es importante conocer los valores presentados en la tablas 1 y 2, para asegurarse por una parte que los resultados obtenidos en un proceso de evaluación de pavimentos son razonables y consistentes con los valores típicos de los módulos, y puedan ser utilizados en la aplicación de un método mecanístico – empírico de evaluación y diseño.

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6. RELACIÓN VIDA REMANENTE – ESPESOR DE REFUERZO Como se mencionó anteriormente, entre los productos obtenidos al utilizar el deflectómetro de impactos, se encuentra la determinación de la vida remanente y el espesor de refuerzo necesario para cubrir el período de análisis. En la fig 8 se presenta la relación entre estos dos parámetros, vida remanente y espesor de refuerzo requerido en términos de concreto asfáltico.

Fig 8. Relación Vida remanente-Espesor de capa de refuerzo

En la escala de las abscisas se tiene la vida remanente obtenida mediante el proceso de retrocálculo, cubriendo un rango de cero a 25 años, y en las ordenadas los valores del espesor de refuerzo necesario. Se observa en la figura la tendencia de formar un abanico, partiendo de cero refuerzo y hasta llegar a valores de 30 a 50 cm. La forma de la figura depende no solamente de la estructura del pavimento y calidad de materiales, sino del número de ejes acumulados equivalentes de 80.4 kN, (ESAL por sus siglas en ingles), presentándose los casos de ESAL de 2.5 y 25 millones.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 5 10 15 20 25

ESPE

SOR

DE

REF

UER

ZO

(mm

)

VIDA REMANENTE (años)

ESAL 2.5 millones

ESAL 25 millones

RECONSTRUCCIÓN

REHABILITACIÓN

TRATAMIENTOSSUPERFICIALESY CARPETAS DELGADAS

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En la medida en que el ESAL es mayor, también lo es la exigencia de espesores de refuerzo mayores, variando por ejemplo entre 30 y 45 cm o más.

Para el caso de obtener una vida útil de 10 o más años, no será necesario colocar refuerzo alguno, si acaso, aplicar tratamientos superficiales, carpetas delgadas, renivelaciones, etc. En el rango de vida útil entre 5 y 10 años, las carpetas de refuerzo resultan ser del orden de hasta 15 cm, espesor que resulta práctico de colocar. Para vida útil menor de 5 años, los espesores sugeridos son importantes, y se caerá en prácticas de reconstrucción del pavimento, modificando su estructura recurriendo a la construcción de bases estabilizadas bajo carpetas gruesas, para constituir una capa resistente, durable y acorde con el volumen de tránsito esperado. 7. CONCLUSIONES Como consecuencia de lo expuesto en este trabajo, y considerando los resultados del análisis de la evaluación de los pavimentos flexibles en varias carreteras de nuestro país, utilizando el deflectómetro de impacto HWD, se pueden establecer las siguientes conclusiones y recomendaciones. a) La máxima deflexión DO registrada en el pavimento no debe ser el único

indicador de la respuesta y estado de un pavimento y capa subrasante. Es necesario analizar otros indicadores relacionados con la forma de la cuenca de deflexiones, para juzgar racionalmente las condiciones del pavimento y capa subrasante, lo cual puede efectuarse en forma práctica con el deflectómetro de impactos.

b) La dispersión de los indicadores relacionados con la forma de la cuenca

pueden considerarse que están relacionados con la estructura del pavimento, calidad de materiales, calidad de la construcción y de la supervisión.

c) Es importante señalar que es conveniente la construcción de capas de

agregados estabilizados, para que junto con la carpeta asfáltica constituyan una capa con el espesor y resistencia adecuada para soportar las condiciones del tránsito actual y futuro. En este sentido es importante mencionar que debe vigilarse la calidad de la construcción ya que en varios casos la capa estabilizada se disgrega al tratar de obtener un núcleo, y en varios casos de capas estabilizadas gruesas, se observó que la parte inferior de la capa mostró indicios de baja compactación. Adicionalmente es deseable que la carpeta asfáltica sea gruesa y en casos de grandes volúmenes de tránsito emplear concretos asfálticos de alto módulo, cementos asfálticos modificados con polímeros, etc.

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d) Acerca de la calidad de los materiales también es necesario que debe

ser motivo de vigilancia. Se detectan materiales que no cumplen con los requisitos mínimos establecidos de calidad y agregados como el tezontle, que es un material frágil y resiliente.

e) Es recomendable que durante la construcción se efectúen mediciones

de deflexiones y se determinen los módulos de elasticidad de las capas superiores, los cuales pueden manifestar la uniformidad de la construcción, así como advertir de que se están alcanzando las condiciones del proyecto y en caso contrario, efectuar las adecuaciones necesarias en un tiempo en el cual las correcciones o reconstrucciones pueden ser más fáciles y económicas que antes de entrar en operación, lo cual tendrá implicaciones favorables en el futuro del pavimento, tanto en aspectos funcionales como estructurales, reduciendo los costos de operación y de conservación. Actualmente se da atención solamente a los aspectos funcionales, como resistencia a la fricción e índice de perfil, pero se considera igualmente importante atender los aspectos estructurales antes de que el pavimento entre en operación.

f) Es importante observar la tendencia de los parámetros indicadores

relacionados con la cuenca de deflexiones, como son el área normalizada, factor de forma, índice de curvatura superficial, módulo de rigidez dinámica, etc., con el objeto de facilitar la valoración de las estructuras de los pavimentos y considerarlas en su diseño. Su cálculo es inmediato y otros como la deflexión máxima y el módulo de rigidez dinámica ayudan a la zonificación por tramos homogéneos, para fines de la rehabilitación o reconstrucción de los pavimentos.

g) Tanto para el diseño de nuevos pavimentos, como para su rehabilitación

y reconstrucción, es recomendable tener en cuenta los valores deseables u óptimos de los indicadores mencionados, como los incluidos en la tabla 3.

TABLA 3. VALORES TÍPICOS Y RANGOS DESEABLES DE

LOS INDICADORES

INDICADOR RANGO O VALOR TÍPICO

Área normalizada 600 – 880 mm

Deflexión máxima 75 – 300 micras 3 – 12 x 10-3 pulg

Factor de forma 0.0 – 0.50

Índice de curvatura superficial 0 – 150

Relación de deflexión 0.70 – 1.00

Módulo de rigidez dinámica > 200 000 kg/cm

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Al obtener los valores mostrados en la tabla 3, se podrá prácticamente tener la certeza de que el pavimento se comportará adecuadamente. Por ello es recomendable que antes de entrar en operación un pavimento nuevo o rehabilitado o reconstruido, no solamente se determine que cumple con aspectos funcionales, como índice de perfil o resistencia a la fricción, puesto que también deberá cumplir con los aspectos estructurales, mediante la determinación de los indicadores señalados. 8. BIBLIOGRAFIA

1. Pavement Deflection Analisis.- Participant Workbook FWA. Publication No. FHWA-HI-94-021, 1994

2. Bearing Capacity of Roads and Airfields. The Norwegian Institute of

Technology. 1982

3. Pavement Analysis. Per Ullidtz, Elsevier, 1987

4. Dynatest 8081 HWD Test System Owner’s Manual

5. Comentarios sobre la aplicación de los parámetros relacionados con la forma de la cuenca de deflexiones utilizando el deflectómetro de impactos HWD, Zárate A. Manuel, Lucero A Mario, IV Congreso Mexicano del Asfalto, 2005.

6. Análisis de la respuesta de pavimentos flexibles, utilizando el deflectómetro

HWD. Zárate A. Manuel, Lucero A. Mario, VI Congreso Mexicano del Asfalto, 2009.

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pavements. U.S. Department of Transportation. National Highway Institute. 2002.

8. WSDOT pavement guide for Design. Evaluation and Rehabilitation. Washington

State Deparment of Transportation. 1995.

9. Use of nondestructive testing in the evaluation of airport pavements. Federal Aviation Administration. Advisory Circular AC No. 150/5370-IIA, 2004.

9. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a la Sra. Ma. Teresa Alvarez G. por su entusiasta ayuda en la preparación del artículo.