Pavimentos de concreto CEMEX: impulsando el desarrollo de México

PAVIMENTOS DE CONCRETO CEMEX
Impulsando el Desarrollo de México

ARCO NORTE
Edo. de México - Hidalgo - Puebla - Tlaxcala

“Hasta hace algunos años en México sólo
se construían pavimentos con carpeta asfáltica
que significaban una vida útil corta y representaban
altos costos de mantenimiento.
En 1993, CEMEX introduce
en México los pavimentos de concreto hidráulico,
en su afán de brindar una mayor durabilidad
a la red carretera nacional.”

ÍNDICE
CAPíTULO 1. INTRODUCCIÓN 17
CAPíTULO 2. DISEÑO 25
CAPíTULO 3. PROCESO CONSTRUCTIVO 79
1 . 1 A n t e c e d e n t e s y e v o l u c i ó n d e l o s p a v i m e n t o s d e c o n c r e t o
1 . 2 M a r c o R e f e r e n c i a l
2 . 1
2 . 3
2 . 5
I n t r o d u c c i ó n a l o s m é t o d o s d e d i s e ñ o
Tr á f i c o
M é t o d o d e l a a s o c i a c i ó n d e l c e m e n t o P o r t l a n d ( P C A )
2 . 2
2 . 4
2 . 6
S u e l o s
M é t o d o d e d i s e ñ o A A S H T O
A s p e c t o s c o m p l e m e n t a r i o s a l d i s e ñ o
4 . 1
4 . 3
C o n s i d e r a c i o n e s p a r a e l d i s e ñ o d e j u n t a s
H e r r a m i e n t a s
4 . 2
4 . 4
E s p e c i f i c a c i o n e s d e m a t e r i a l e s
E q u i p o s
CAPíTULO 4. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE JUNTAS 99
5 . 1
5 . 3
S e r v i c i o s
F u t u r o s d e l o s m é t o d o s d e d i s e ñ o
5 . 2 C a m i n o s r u r a l e s d e p a v i m e n t a c i ó n p r o g r e s i v a
CAPíTULO 5. PRODUCTOS Y SERVICIOS DE CEMEX CONCRETOS 127
BIBLIOGRAFÍA 137
3 . 1
3 . 3
P r e l i m i n a r e s
C i m b r a f i j a
3 . 2
3 . 4
C i m b r a d e s l i z a n t e
P a v i m e n t o s d e c o n c r e t o e s t a m p a d o

AEROPISTA ISLA SOCORRO
Océano Pacífico

“Las crecientes necesidades de desarrollo,
la búsqueda de soluciones perdurables y la demanda de
contar más y mejores caminos han contribuido
para lograr que en la modernización y ampliación de
la red carretera de México se esté especificando
el uso de pavimentos del concreto hidráulico bajo
estándares internacionales de calidad.”

C A P í T U LO U N O
INTRODUCCIÓN
1 . 1 A N T E C E D E N T E S Y E V O LU C I Ó N D E LO S PAV I M E N T O S D E C O N C R E T O
1 . 2 M A R C O R E F E R E N C I A L

CAPÍTULO1.INTRODUCCIÓN19
a) ANTECEDENTES
La extensión territorial de México cuenta
con una gran diversidad de climas, tipos
de suelos, zonas ambientales y etnias, su
heterogeneidad nos ha ido marcando
el camino del desarrollo y crecimiento,
de alguna manera esta diversidad ha
influido en la conformación de nuestra
infraestructura carretera.
En México tenemos aproximadamente
95,000 km de caminos pavimentados
cuyas condiciones de servicio no son las
óptimas, de hecho la mayoría de ellos esta
catalogado por las propias autoridades
como pavimentos en regulares y malas
tcondiciones. Una razón importante del
bajo nivel de servicio es debido a que estas
carreteras se proyectaron, diseñaron y
construyeron en su mayoría entre los años
de 1925 a 1970. La red estuvo proyectada
para soportar cargas vehiculares que varían
entre las 6 y 8 toneladas y en la actualidad
llega a tener camiones cargados los cuales
en algunos casos alcanzan a pesar hasta
60 toneladas. Además de no considerar el
aumento en los pesos de los vehículos, no
se consideró tampoco el crecimiento del
tránsito de camiones pesados en la red,
ya que se considero en el diseño el tráfico
diario que anteriormente se tenía y que
variaba entre los 500 y 1,000 vehículos, sin
embargo en la actualidad se tienen valores
significativamente mayores de hasta
15,000 vehículos.
Antes del año de 1993 la especificación
y construcción de pavimentos de
concreto hidráulico en México fue
relativamente escasa. Se considera que
esto se debió principalmente a que
nuestro país es un importante productor
de petróleo y por consiguiente de asfalto
y como anteriormente existía un subsidio
importante en el precio del asfalto, los
pavimentos asfálticos en nuestro país
resultaban en costo muy inferiores a los del
concreto hidráulico. Adicionalmente existía
una gran desinformación y desconocimiento
sobre el diseño y construcción con nuevas
tecnologías de los pavimentos de concreto
hidráulico. Otro factor importante es que
cuandosediseñaronloscaminosdeMéxico
para el tránsito que se pensaba tenían que
soportar,lospavimentosdeasfaltoparecían
ser una alternativa suficiente.
Ante la preocupación acerca del deterioro
de las carreteras en la red y considerando
los puntos anteriormente planteados
la Secretaría de Comunicaciones y
Transportes (SCT) se dio a la tarea
de buscar soluciones alternativas a
tal situación que pudieran soportar
adecuadamente las cargas y el volumen de
tráfico pesado buscando que los niveles
de servicio permanecieran en buen nivel
durante períodos mayores. Tales exigencias
orientaron a la SCT a la solución con
pavimentos de concreto hidráulico, que
representaban un costo razonable, con
una capacidad estructural adecuada tanto
para el volumen de tránsito como para la
intensidad del mismo y un período de vida
costeable de acuerdo a la magnitud de la
inversión.
b) TECNOLOGÍA
Para satisfacer la demanda de diseñar,
especificar y construir los pavimentos
de concreto hidráulico con las mejores
tecnologías a nivel mundial y con altos
estándares en sus especificaciones, tubo
que llevarse a cabo un programa de
capacitación intensivo y avanzado para los
técnicos e ingenieros especificadores, esto
selogróconelapoyodelainiciativaprivada
mexicana interesada en el desarrollo de la
infraestructuradelpaísconbaseenestetipo
de pavimentos. Este tipo de capacitaciones
se ha seguido desarrollando tanto en
México como en el extranjero.
C A P í T U LO U N O
INTRODUCCIÓN
“Las crecientes necesidades
de desarrollo, la búsqueda de soluciones
perdurables y la demanda de contar
más y mejores caminos han contribuido
para lograr que en la modernización
y ampliación de la red carretera de
México se esté especificando el uso de
pavimentos del concreto hidráulico bajo
estándares internacionales de calidad.”
1.1 ANTECEDENTES
Y EVOLUCIÓN
DE LOS PAVIMENTOS
DE CONCRETO

Figura 1.1.2.
Autopista de Concreto Hidráulico
En el año de 1993 la SCT con el apoyo de
CementosMexicanosconstruyólaprimera
carretera de concreto hidráulico con el
uso de especificaciones internacionales y
las nuevas tecnologías de pavimentación,
siguiendo estrictas normas de calidad tanto
en la producción como en el tendido del
concreto y contemplando una serie de
alternativas en las especificaciones que
permitirían establecer posteriormente
situaciones comparativas que permitirían
estableceradecuadamentelascaracterísticas
ideales en las especificaciones de los
pavimentos de concreto hidráulico. Así en
1993 el libramiento Ticumán ya era una
realidad en concreto hidráulico, con una
longitud de 8.5km.
Apartirdeesteproyectoyconlosresultados
programados que se fueron obteniendo del
mismo, se continuo con la especificación y
construcción de algunas otras carreteras de
concreto hidráulico en el país, de tal forma
que al final de 1994 ya se habían iniciado
los trabajos en los tramos de las Autopistas
Guadalajara – Tepic, Tuxpan – Tihuatlán y
Tihuatlán – Poza Rica, así como el primer
tramo de la Cárdenas – Agua Dulce.
A pesar de la crisis económica que sufrió
el país, para el año de 1995 ya se estaban
realizandolostrabajosdealgunascarreteras
como: Yautepec - Jojutla, Atlapexco –
Tianguistengo,Jiutepec–Zapatayuntramo
delaAutopistaQuerétaro–SanLuisPotosí.
Durante el año de 1996 se construyeron
también de concreto los tramos:
Entronque Aeropuerto de San Luis Potosí
– Entronque Libramiento de San Luis
Potosí, Libramiento de San Luis Potosí – El
Huizache y el tramo Aeropuerto de Ixtapa
– Zihuatanejo.
Para los años de 1997 y 1998 se
especificaron y construyeron los siguientes
tramos: Autopista Pirámides – Tulancingo,
un segundo tramo de Ixtapa – Aeropuerto,
el Libramiento Ruta Dos en Nuevo
Laredo, la Autopista Cancún – Tulum,
la Autopista Huizache – Matehuala,
tres tramos de la Autopista Querétaro
– Palmillas, el Libramiento Uman en el
estado de Yucatán, el Libramiento Rincón
c) EVOLUCIÓN
Ante la globalización se hicieron más
imperantes las necesidades de contar
con una infraestructura que permita el
desarrollo de la actividad económica y
social del país.
Se realizó una revisión exhaustiva sobre
los tipos de maquinaria que estaban
disponibles en el mercado internacional
para realizar estas tareas, tanto plantas de
mezclado central para la elaboración del
concreto con la calidad y en las cantidades
necesariasparalograraltosrendimientosen
lapavimentación,asícomopavimentadoras
de cimbra deslizante con las características
necesarias para lograr altos niveles de
servicio, seguridad y confort. Se analizaron
también las ventajas y desventajas de unas
marcas de equipos con respecto a otras, la
experiencia de las empresas dedicadas a la
fabricación de estos equipos, la facilidad
con la que dichas empresas podrían ofrecer
los servicios de capacitación, refacciones
y mantenimiento para dichos equipos,
e incluso la posibilidad de desarrollar
representantes locales de dichas empresas
para dar servicio en México. De igual
forma se trabajo en lo referente a equipos
para dar el texturizado final al pavimento
de concreto, las maquinas cortadoras
para conformar los tableros de losas, los
diferentes tipos de discos para estos cortes,
y algunos otros equipos de medición de las
características físicas de los pavimentos.
Terminados los análisis anteriores se
importaron los equipos seleccionados a
nuestro país y se dio inicio propiamente al
desarrollo de este tipo de soluciones.
Figura 1.1.1
Pavimentadora de Cimbra Deslizante
de Romos en el estado de Aguascalientes,
Boulevard Aeropuerto La Paz y el tramo
de Chihuahua – Aldama. En este período
se realizó una ampliación a la aeropista del
aeropuerto de Mérida con la tecnología del
concreto hidráulico.
Para 1999 se estuvieron realizando ó por
iniciar los trabajos de construcción de los
tramosde:laAutopistaRosario–Escuinapa
enelestadodeSinaloa,AeropuertoVallarta
– Río Ameca en Jalisco, Río Ameca - Cruz
de Huanacaxtle en Nayarit, el segundo
tramo de la Cárdenas – Agua Dulce en
Tabasco, la carretera Yautepec – Oacalco,
el tramo Poxila – Límite de Estados
en Yucatán, Libramiento de Colima,
Chajul – Flor de Café en el estado de
Chiapas, Entronque Feliciano – Lázaro
Cárdenas Michoacán, Acceso al Puerto
Fronterizo Laredo puente Internacional III,
Matehuala – San Roberto y San Roberto
– Puerto México en el estado de Nuevo
León, el acceso al puerto de Altamira
(API), las laterales del Paseo Tollocán en
Toluca Estado de México, los tramos de
HuayacocotlaylaChinantlaenVeracruz,el
Libramiento Nororiente de Querétaro, así
como la aeropista del aeropuerto de Kaua
en el estado de Yucatán.
Como se ha descrito en la información
presentada anteriormente el crecimiento y
evolución de los pavimentos de concreto
hidráulico ha aumentado de una manera
queresultamuyfavorableparaelpaís,porlas
ventajas que los mismos representan, esto
ha propiciado que la demanda de caminos
deexcelentecalidadhayaidoen aumento.
En la siguiente gráfica se muestra el
comportamientodelconsumodeconcreto
hidráulicoparalaconstruccióndecarreteras.

d) VENTAJAS
Entre las principales ventajas de un
pavimento de concreto hidráulico
podemos enumerar las siguientes:
- Durabilidad
- Bajo Costo de Mantenimiento
- Seguridad
- Altos Indices de Servicio
- Mejor Distribución de Esfuerzos bajo las
Losas
1. Durabilidad
Una de las ventajas más significativas de
los pavimentos de concreto hidráulico es
la durabilidad del concreto, para lograr
esta durabilidad es importante considerar
además de la resistencia adecuada del
concreto ante las solicitaciones mecánicas
todos los agentes externos de exposición
a los que estará sujeto el pavimento para
elaborar la mezcla apropiada y definir
las recomendaciones para la colocación
del concreto hidráulico. Se deben de
realizar los proporcionamientos de mezcla
adecuados, con ciertas relaciones agua /
cemento, utilizando aditivos que permitan
una reducción de agua en la mezcla y que
den la trabajabilidad adecuada al concreto
aun con revenimientos bajos como los
utilizados en autopistas.
Otro aspecto importante para lograr
esta durabilidad tiene que ver con los
materiales que forman la estructura de
soporte, es importante conocer con detalle
las características de los mismos y sus
grados de compactación apoyados con los
estudios de mecánica de suelos de la ruta.
Es importante que el diseñador cuente con
lasuficienteinformaciónparapoderestimar
de forma precisa el volumen de tráfico y las
cargas vehiculares que estarán transitando
por el pavimento con el objeto de realizar
un diseño estructural adecuado para las
cubrir adecuadamente la durabilidad del
proyecto por efectos de fatiga.
2. Bajo Costo de Mantenimiento
Los pavimentos de concreto hidráulico
se han caracterizado por requerir de un
mínimo mantenimiento a lo largo de su
vidaútil.Estoessindudaunadelasventajas
mayores que ofrecen estas alternativas de
pavimentación. La significativa reducción
en los costos de mantenimiento de una vía
permite que el concreto sea una opción
Figura 1.1.3.
Volumen de Concreto en Carreteras
VOLUMEN DE CONCRETO EN CARRETERAS
Nota: el volumen de 1999 incluye tramos terminados, en ejecución y licitados.
muy económica. Esto normalmente se
puede visualizar al realizar una análisis
del costo ciclo de vida que puede ser
comparado con algunas otras alternativas
depavimentación.Elanálisisdelcostociclo
de vida es una herramienta que nos ayuda
para soportar la toma de decisiones.
El mantenimiento que requieren los
pavimentosrígidosesmínimo,sinembargo
es muy importante que el mismo se
provea en tiempo y forma adecuados para
garantizar las propiedades del pavimento.
3. Seguridad
El concreto hidráulico colocado bajo
las especificaciones y con los equipos
mencionados anteriormente permite
lograr una superficie de rodamiento con
alto grado de planicidad y dada su rigidez
esta superficie permanece plana durante
toda su vida útil, evitando la formación
de roderas las cuales disminuyen el área
de contacto entre llanta y pavimento
produciendo el efecto de acuaplaneo en los
días de lluvia. Otro fenómeno que se evita
con la utilización del concreto hidráulico
es la formación de severas deformaciones
en las zonas de arranque y de frenado que
hacen a los pavimentos ser mas inseguros y
maltratan fuertemente los vehículos.
Porelcolorclarodelpavimentodeconcreto
hidráulico se tiene una mejor visibilidad en
casodetransitardenocheoenlaoscuridad
de días nublados.
4. Altos Indices de Servicio
Los pavimentos de concreto hidráulico
permiten ser construidos con altos índices
de servicio, como se menciona en el
punto anterior se puede lograr un alto
grado de planicidad o un índice de perfil
muy bueno, adicionalmente siguiendo
las recomendaciones de construcción
adecuadas se puede proveer al pavimento
de una superficie altamente antiderrapante.
La utilización de pasajuntas permite
mantener estos índices de servicio,
evitando la presencia de escalonamientos

en las losas sobretodo en tramos donde el
tráfico es significativamente pesado.
5. Mejor Distribución de Esfuerzos
bajo las Losas
Dada la rigidez de la losa los esfuerzos
que se transmiten a las capas inferiores del
pavimento se distribuyen de una manera
prácticamenteuniforme,cosacontrariaalo
que sucede con los pavimentos flexibles en
donde las cargas vehiculares concentran un
granporcentajedesuesfuerzoexactamente
debajo del punto de aplicación de la carga
y que se van disminuyendo conforme
se alejan de la misma. La distribución
uniforme de las cargas permite que los
esfuerzos máximos que se transmiten al
cuerpo de soporte sean significativamente
menores en magnitud, lo que permite una
mejor condición y menor deterioro de los
suelos de soporte.
e) TRABAJO CONTINUO
Poco a poco se ha ido logrando tener
una mayor experiencia en el diseño,
especificación y construcción de
pavimentos de concreto hidráulico
en México, estas experiencias han ido
mostrando las ventajas de este tipo de
soluciones, de tal modo que cada vez
son mas las entidades gubernamentales
responsables de la construcción,
mantenimiento y operación de las vías que
están interesadas en proveer a sus caminos
de las características de un pavimento de
concreto hidráulico lo que les significa
ahorros sustanciales en mantenimiento,
mejores niveles de servicio del camino,
mayor vida útil y consecuentemente
economía de los recursos.
Podemos afirmar que la alternativa de
pavimentación con concreto hidráulico es
una realidad en nuestro país y el siguiente
paso, en el que estamos trabajando a pesar
de que son mínimas las necesidades, es
el de dar a conocer a los especificadores
y constructores los métodos de
rehabilitación, reparación y mantenimiento
que se deben de seguir en los pavimentos
rígidos para aprovechar de mejor forma
todas sus ventajas.
“El desarrollo de los pavimentos
de Concreto Hidráulico se ha
incrementado notablemente en
Latinoamérica en la década
de los 90’s, gracias a las ventajas que
ofrecen para el desarrollo económico
de los países del tercer mundo”
1.2 MARCO
DE REFERENCIA
a) EXPERIENCIA
INTERNACIONAL
En muchos países del mundo se han
utilizado por muchos años los pavimentos
de concreto hidráulico tanto para
proyectos carreteros como para vías de
comunicación urbanas, tal es el caso
de Estados Unidos, Canadá, Alemania,
España, Francia, Italia, Bulgaria, Etc.
De diferentes formas estos países han
contribuido para que los métodos de
diseño se hayan ido perfeccionando en
base a los estudios realizados en el tiempo,
así mismo se ha evolucionado en las
técnicas de construcción y de evaluación
de los pavimentos de concreto hidráulico.
Todas las experiencias recopiladas durante
más de 50 años han servido de base para
la tecnología actual de pavimentos y
obviamente se sigue experimentando e
investigando para mejorar y perfeccionar
las técnicas actuales.
b) CASO DE
LATINOAMÉRICA
En los países de América Latina se han
utilizado los pavimentos de concreto
principalmente para vialidades urbanas,
sin embargo las tecnologías de diseño y
construcción utilizadas normalmente no
habían sido las más actualizadas. El país
de Latinoamérica que más pronto inició
su incursión en las nuevas tecnologías
de pavimentación fue Panamá esto en
consecuencia de la fuerte influencia
tecnológica que tuvieron de los Estados
Unidos por su presencia en el Canal.

Posteriormente algunos otros países
empezaron a utilizar estas tecnologías
tanto en especificaciones como en
procedimientosconstructivos,sinembargo
el desarrollo más importante se ha dado
durantelaúltimadécada,ladelosnoventas.
Países como: Brasil, Chile, México,
Argentina, han empezado a utilizar
ampliamente estas nuevas tecnologías en
el desarrollo de sus Carreteras, Autopistas y
Vialidades Urbanas.
Figura 1.2.1.
Km de Concreto en Carreteras
Figura 1.2.2.
Porcentaje de la Red en Concreto Hidráulico
En menor escala pero con una fuerte
tendenciadecrecimientoloestánhaciendo
países como Venezuela, Colombia,
Uruguay, Guatemala, El Salvador y Bolivia,
sin embargo está tendencia parece estar
ampliándose a todos los países de América
Latina.
Enlasgráficassiguientespodemosobservar
de manera aproximada el porcentaje de la
red carretera pavimentada de estos países
que ya cuenta con concreto hidráulico
comosuperficiederodamiento,asícomoel
númerodekilómetrosconstruidosporpaís
con estas nuevas tecnologías en Carreteras
y Autopistas.
Como puede observarse, el crecimiento es
importante y el potencial de desarrollo es
aún mayor.

2 . 1
2 . 3
2 . 5
I N T R O D U C C I Ó N A LO S M É T O D O S D E D I S E Ñ O
T R Á F I C O
M É T O D O D E L A A S O C I A C I Ó N D E L C E M E N T O P O R T L A N D ( P C A )
2 . 2
2 . 4
2 . 6
S U E LO S
M É T O D O D E D I S E Ñ O A A S H T O
A S P E C T O S C O M P L E M E N TA R I O S A L D I S E Ñ O

CAPÍTULO2.DISEÑO27
a) PAVIMENTOS
CONVENCIONALES
Los pavimentos convencionales se
consideran para la construcción de tramos
nuevos de pavimentación en donde las
actividades de construcción tienen que ver
con los trabajos preliminares propios a las
características de los suelos de soporte y
conformación de las terracerías y sub-base
para el pavimento.
Así como lo referente a la propia estructura
de concreto hidráulico y sus características.
Losmétodosdediseñoaplicaníntegramente
aestetipodepavimentos.
b) SOBRECARPETAS
DE CONCRETO
(WHITETOPPING)
LospavimentosdenominadosWhitetopping,
corresponden a rehabilitaciones de
pavimentos asfálticos deteriorados. El
término aquí utilizado corresponde
a rehabilitaciones con pavimentos de
concreto convencional tomando como
estructuradesoporteelpavimentoasfáltico
que se tiene en el lugar. Los métodos de
diseño toman en cuenta esta solución,
considerando las características de soporte
de la estructura existente que normalmente
tiene capa de sub-base, base y asfalto.
Algunos de los trabajos preliminares que
se deben considerar para la colocación
del pavimento Whitetopping difieren
de los que se aplican a los pavimentos
convencionales.
Los aspectos que se evalúan en el
diseño para la determinación de la
factibilidad técnica de que un pavimento
sea rehabilitado mediante la técnica de
Whitetopping son:
• Daños estructurales.
• Daños asociados a la fatiga de las capas
asfálticas.
• Daños asociados a la alteración del perfil
por deformaciones plásticas acumuladas.
• Daños asociados a la inestabilidad de la
banca.
C A P í T U LO D O S
DISEÑO
Las metodologías de diseño
de pavimentos consideradas en este
manual son las más utilizadas a nivel
internacional y son aplicables a los
siguientes tipos de pavimentos:
a). Pavimentos Convencionales
b). Sobrecarpetas de Concreto
(Whitetopping)
Dentro de la gama
de pavimentos disponibles para
ciertas aplicaciones de tráfico ligero,
se encuentran las sobrecarpetas
de concreto ultradelgado
(whitetopping ultradelgado).
Los métodos presentados en este
manual no son aplicables al diseño
de este tipo de soluciones especificas.
2.1 INTRODUCCIÓN
A LOS MÉTODOS
DE DISEÑO
• Daños superficiales.
• Daños asociados s las deficiencias en el
diseño o fabricación de la mezcla asfáltica.
• Daños asociados a la calidad de los
materiales.
1. Superficie de Asfalto Existente
Las fallas que se consideran en una
superficie de asfalto son las siguientes :
a) Huecos o baches abiertos
Cavidades o depresiones producidas por
desprendimiento de la carpeta asfáltica y
de capas granulares. Se consideran 3 tipos
de huecos :
• Superficiales:solocomprometenlacapade
rodaduraysuprofundidadesmenora3cm.
• Medios: Comprometen parte o la totalidad
de la carpeta asfáltica y su profundidad
oscila entre 3 y 10 cm.
• Profundos: Profundidadsuperiora10cm,
con expulsión de material y compromiso
de la base granular.
b) Fisuras longitudinales
y transversales
Son agrietamientos longitudinales y/o
transversalesquenoconstituyenunamalla,
sino que se presentan en forma aislada o
continua y son producidas por deficiencia
en las juntas de construcción, por
contracción de la mezcla o desplazamiento
de los bordes. Se consideran 3 tipos de
fisuras :
• Longitudinales
• Transversales
• En bloque
c) Desgaste superficial
Son las irregularidades que se observan
en la superficie, en áreas aisladas o en
forma generalizada y son el producto del
desgaste de las partículas superficiales
o el desprendimiento de alguna de ellas
por acción del tránsito o inclemencias del
tiempo. El desgaste se clasifica en :
• Ligero: Pérdida de textura uniforme,
mostrando rugosidad e irregularidades
hasta de 5 mm de profundidad.
• Medio: Cuando las irregularidades están

entre 5 mm y 15 mm de profundidad. Las
partículas de agregado están expuestas y se
siente vibración al circular.
• Severo: Desintegración superficial de la
carpeta, con desprendimientos evidentes y
partículas sueltas sobre la vía.
d) Piel de Cocodrilo
Son agrietamientos en forma de malla
que inicialmente se presenta en cuadros
más o menos regulares con lados entre 25
y 30 cm, que presentan fracturamientos
progresivos en forma de piel de
cocodrilo. Posteriormente estas fisuras se
ensanchan y profundizan ocasionando
desprendimientos.Seconsideran3tiposde
fallas :
• Ligero: Cuando los agrietamientos son
muy delgados y el tamaño de los cuadros
tienen dimensiones próximas a 25 cm por
lado. No existe deformación superficial.
• Medio: Cuando los bloques se han
reducido de tamaño y presentan aristas
redondeadas por perdida de partículas, las
grietasquelosseparansonmayoresde1cm,
se advierten deformaciones y movimientos
TIPO DE FALLA REPARACIÓN REQUERIDA
Rodera menor a 50 mm Ninguna
Rodera mayor a 50 mm Fresado o Nivelación
Deformación plástica excesiva Fresado
Baches Reparar
Falla de subrasante Remoción y preparación
Fisurasengeneral,fatigaenbloque, transversalesylongitudinales Ninguna
Exudación Ninguna
Degradación superficial Ninguna
En el diseño de pavimentos,
es fundamental conocer algunas
propiedades de los suelos que nos
permiten conocer sus características
generales y sus comportamientos.
Algunas de estas propiedades
se obtienen mediante las pruebas
que se describen a continuación:
2.2 SUELOS a) PLASTICIDAD
Laplasticidadeslapropiedadquepresentan
lossuelosdepoderdeformarse,hastacierto
límite, sin romperse. Por medio de ella se
mide el comportamiento de los suelos en
todas las épocas. Las arcillas presentan esta
propiedad en grado variable. Para conocer
la plasticidad de un suelo se hace el uso de
los límites de Atterberg.
Estos límites son: Limite Líquido
(LL), Limite Plástico (LP) y Limite de
Contracción (LC) y mediante ellos
se puede conocer el tipo de suelo en
estudio. Todos los limites de consistencia se
determinan empleando suelo que pasa por
la malla No. 40. La diferencia entre los
valoresdellímitelíquidoydellímiteplástico
da como resultado el índice plástico (IP)
del suelo.
1. Límite Liquido
Ellímitelíquidosedefinecomoelcontenido
de humedad expresado en porciento con
respecto al peso seco de la muestra, con el
cual el suelo cambia del estado líquido al
plástico. De esta forma, los suelos plásticos
tienen en el límite líquido una resistencia
muy pequeña al esfuerzo de corte y según
Atterberg es de 25 g/cm2. Para determinar
el límite líquido de un suelo se hace el
siguiente procedimiento.
a) Se toman unos 100 g de material que
pasa la malla No 40, se colocan en una
cápsula de porcelana y con una espátula
se hace una mezcla pastosa, homogénea
y de consistencia suave agregándole una
pequeña cantidad de agua durante el
mezclado.
b) Se coloca una poca de esta mezcla en la
relativos y puede existir desprendimiento
de algunos bloques.
• Severo: Cuando las deformaciones son
grandes y se presenta perdida del material
asfálticoysepresentaaparicióndelmaterial
de base.
e) Ondulaciones
Son deformaciones grandes y notorias de
la plataforma de la vía, que alteran su perfil
longitudinal, por efecto de asentamientos
delterraplénoporlevantamientoscausados
por las raíces de arboles.
De acuerdo con los daños encontrados en
la vía, así como la capacidad estructural
residualdelpavimento,seconsiderandesde
la etapa de diseño algunas actividades
correctivas.

2. Reparación de Fallas
Paragarantizarlauniformidadenelsoporte
de la estructura asfáltica, se deben realizar
correcciones en los sitios en donde se
presenten las siguientes irregularidades, de
acuerdo con la siguiente tabla:

de la muestra secada al horno, para el cual
los suelos cohesivos pasan de un estado
semisólido a un estado plástico. El límite
plástico se determina con el material
sobrante del límite líquido y al cual se le
evapora humedad por mezclado hasta
obtener una mezcla plástica que sea
moldeable. Se forma una pequeña bola
que deberá rodillarse enseguida aplicando
la suficiente presión a efecto de formar
filamentos.
Cuando el diámetro del filamento
resultante sea de 3.17 mm (1/8”) sin
romperse, se debe de continuar hasta que
cuando al rodillar la bola de suelo se rompa
el filamento al diámetro de 1/8” se toman
los pedacitos, se pesan, se secan al horno
en un vidrio, vuelven a pesarse ya secos y se
determina la humedad correspondiente al
límite plástico.
L.P. = Ph
- Ps
X 100
Ps
Humedad correspondiente al límite
plástico en %
Peso de los filamentos húmedos en
gramos
Peso de los filamentos secos
en gramos.
b) PRUEBA PROCTOR
La prueba Proctor se refiere a la
determinación del peso por unidad
de volumen de un suelo que ha sido
compactadoporelprocedimientodefinido
para diferentes contenidos de humedad. Su
objetivo es:
Determinar el peso volumétrico seco
máximo γmáx
que puede alcanzar un
material, así como la humedad optima wo
que deberá hacerse la compactación.
Determinar el grado de compactación
alcanzado por el material durante la
construcción o cuando ya se encuentran
construidos los caminos, relacionando el
peso volumétrico obtenido en el lugar con
el peso volumétrico máximo Proctor.
La prueba Proctor está limitada a los suelos
que pasen totalmente la malla No 4, o que
cuando mucho tengan un retenido de 10 %
en esta malla, pero que pase dicho retenido
totalmente por la malla 3/8”. Cuando el
material tenga retenido en la malla 3/8”
debe determinarse la humedad óptima
y el peso volumétrico seco máximo con
la prueba de Porter estándar. También
debe efectuarse la prueba Porter estándar
en arenas de río, arenas de minas, arenas
producto de trituración, tezontles arenosos
y en general en todos aquellos materiales
que carezcan de cementación.
Procedimiento:
Se obtienen 3 kg de material previamente
secado al sol. Se tamiza por la malla No
10, y los grumos que se hayan retenido
se disgregan perfectamente y se vuelve a
tamizar por la misma malla, continuándose
este proceso hasta que las partículas que
se retengan en la malla no se puedan
disgregar. Terminada esta operación se
mezcla perfectamente todo el material y se
adicionaelmaterialyseadicionalacantidad
de agua necesaria para iniciar la prueba. La
cantidad de agua que se adiciona deberá
ser la necesaria para que una vez repartida
uniformemente presente el material una
consistencia tal que al ser comprimido
en la palma de la mano no deje partículas
adheridas a ella ni la humedezca, y que a la
vez el material comprimido pueda tomarse
con dos dedos sin que se desmorone.
El material que contiene ya la humedad
necesaria para iniciar la prueba se
tamiza por la malla No 4, se mezcla para
homogeneizarloysecompactaenelmolde
cilíndrico en tres capas aproximadamente
iguales.
El pisón metálico de 2.5 kg se deja caer
desde una altura de 30 cm. Deberán de
darse 30 golpes repartidos uniformemente
paraapisonarcadacapa.Unavezapisonada
la última capa se remueve la extensión y
se elimina el excedente de material del
molde cilíndrico y se pesa éste con todo y
su contenido. A continuación se extrae la
muestra compactada del cilindro y se pone
a secar una pequeña cantidad del corazón
de la muestra para determinar su humedad.
copa de Casagrande, formando una masa
alisada de un espesor de 1 cm en la parte de
máxima profundidad.
c) El suelo colocado en la copa de
Casagrande se divide en la parte media en
dos porciones, utilizando un ranurador.
d) Se acciona la copa a razón de dos golpes
por segundo, contado el número de golpes
necesariosparaquelaparteinferiordeltalud
de la ranura hecha se cierre precisamente a
1.27 cm (1/2”). Si no se cierra entre los 6 y
35golpes,serecogeelmaterialyseleañade
agua y se vuelve a mezclar.
e) Cuando se ha obtenido un valor
consistente del número de golpes,
comprendido entre 6 y 35 golpes, se toman
10 g aproximadamente de suelo de la zona
próximaalaranuracerradaysedeterminael
contenidodeaguadeinmediato.Serepiteel
ensaye y si se obtiene el mismo número de
golpes que el primero o no hay diferencia
enmásdeungolpe,serepiteelensayehasta
que tres ensayes consecutivos den una
conveniente serie de números.
f) Se repiten los pasos del 2 al 5, teniendo
el suelo otros contenidos de humedad. De
este modo se deben tener, por lo menos,
dos grupos de dos a tres contenidos de
humedad, uno entre los 25 y 35 golpes y
otro entre los 6 y los 10 golpes con el fin
de que la curva de fluidez no se salga del
intervalo en que puede considerarse recta,
según lo indica Casagrande.
g) Se unen los tres puntos marcados par
el intervalo de 6 a 20 golpes con una línea
recta y se señala el punto medio. Se repite
para los dos o tres puntos dentro del
intervalo de 25 a 35 golpes.
h) Se conectan los puntos medios con una
línea recta que se llama curva de fluidez.
El contenido de humedad indicado por la
intersección de esta línea a 25 golpes es el
límite líquido del suelo.
2. Límite Plástico
Es el contenido de humedad, expresado
en porciento con respecto al peso seco
L.P. =
Ph
=
Ps
=

Lamuestraquehasidoremovidadelmolde
cilíndrico se desmenuza hasta que pasa la
mallaNo4,seañaden60cc(2%enpesode
agua) y se repite el procedimiento descrito.
Esta serie de determinaciones continúan
hasta que la muestra esté muy húmeda y se
presente una disminución apreciable en el
pesodelsuelocompactado.
El peso volumétrico húmedo para cada
contenido de humedad se calcula con la
siguiente fórmula:
γh
= Ph
Vt
Peso volumétrico húmedo en g/cm3
Peso del material húmedo
compactado en el molde, en gramos.
Volumen del molde en cm3
El contenido de humedad se calcula con la
siguiente fórmula
w = Ph
–Ps
X 100
Ps
El peso volumétrico seco para cada peso
volumétrico húmedo y su correspondiente
humedad se calculan por la siguiente
fórmula:
γs
= γh
1+ w
100
w = Contenidodelahumedadenporcentaje
Pw
= Pesodelamuestrahúmeda,engramos
Ps
= Peso de la muestra seca, en gramos
γs
= Peso volumétrico seco, en g/cm3
γh
= Peso volumétrico húmedo, en g/cm3
Los peso volumétrico secos y las
humedades correspondientes se utilizan
para trazar la curva peso volumétrico seco -
humedad,marcandoenelejedelasabscisas
los contenidos de humedad. La humedad
que genera mayor peso volumétrico es la
que permite la mayor compactación del
material y se le conoce como humedad
óptima de compactación.
En la misma gráfica se dibuja la curva de
saturación teórica. Esta curva representa la
humedad para cualquier peso volumétrico,
que sería necesaria para que todos los
vacíos que dejan entre sí las partículas
sólidas estuvieran llenos de agua.
El peso volumétrico seco correspondiente
a la curva de saturación teórica para la
humedad dada se calcula con la fórmula:
γscs
= 100 Da
X 100 (kg / m3
)
100 + wDr
Peso volumétrico seco de la curva de
saturación (kg / m3)
Densidad absoluta del material que
pasa la malla No 400 en g/cm3
Densidad relativa del material que
pasa por la malla No 40
La curva de saturación teórica tiene por
objeto comprobar si la prueba Proctor fue
correctamente efectuada, ya que la curva
de saturación y la curva Proctor nunca
deben cortarse dado que es imposible en
la práctica llenar totalmente con agua los
huecos que dejan las partículas del suelo
compactado.
La curva de saturación teórica sirve para
γscs
=
Da
=
Dr
=
γ h
=
Ph
=
Vt
=

determinar si un suelo, en el estado en que
se encuentra en el lugar, es susceptible de
adquirir mayor humedad o mayor peso
volumétrico fácilmente.
Así, una vez hecha la determinación del
peso volumétrico y humedad en el lugar se
calculaelporcientodehuecosllenosdeaire
con la siguiente fórmula:
Va
= γscs
- γs
X 100
γs
Volumen de huecos llenos de aire %
Peso volumétrico seco de suelo
compactado correspondiente a la
humedad w
Peso volumétrico de la curva de
saturación teórica correspondiente a
la humedad w
Si este valor es mayor de 6.5%, el suelo
se encuentra en condiciones de adquirir
un peso volumétrico mayor con la
humedad que contiene, o bien, sin variar
su peso volumétrico seco, incrementar su
humedad.
c) PRUEBA PORTER ESTÁNDAR
Esta prueba tiene como finalidad
determinar el peso volumétrico seco
máximo de compactación Porter y la
humedadóptimaenlossuelosconmaterial
mayor de 3/8” y los cuales no se les puede
hacer la prueba Proctor. Esta prueba sirve
también para determinar la calidad de
los suelos en cuanto a valor de soporte
se refiere, midiendo la resistencia a la
penetración del suelo compactado y sujeto
a un determinado periodo de saturación.
Esta prueba se lleva a cabo de la siguiente
forma:
LahumedadóptimadePortereslahumedad
mínimarequeridaporelsueloparaalcanzar
su peso volumétrico seco máximo cuando
es compactado con una carga unitaria de
140.6 kg/cm2. Para obtener la humedad
óptima y el peso volumétrico seco máximo
se obtiene una muestra de 4 kg de material
secado, disgregado y cuarteado. Cuando se
ha logrado la disgregación de los grumos
se tamiza la muestra por la malla ¾”. Se le
incorpora cierta cantidad de agua, cuyo
volumen se anota, y una vez lograda la
distribución homogénea de la humedad
se coloca en tres capas dentro del molde
de prueba, y cada una de ellas se les da 25
golpes con la varilla metálica. Al terminar la
colocación de la última capa se compacta
el material aplicando cargas uniformes y
lentamente procurando alcanzar la presión
de 140.6 kg/cm2 en un tiempo de 5
minutos, la que debe mantenerse durante 1
minuto, e inmediatamente hacer
la descarga en otro minuto.
Si al llegar a la carga máxima no se
humedece la base del molde, la humedad
de la muestra es inferior a la óptima. A otra
porción de 4 kg de material se le adiciona
una cantidad de agua igual a la anterior más
80 cc y se repite el proceso. Si al aplicar la
carga máxima se observa que se humedece
la base del molde, el material muestra
una humedad ligeramente mayor que la
óptima de Porter. Para fines prácticos es
convenienteconsiderarqueelespécimense
encuentraconsuhumedadóptimacuando
se inicia el humedecimiento de la base del
molde, siendo esta la más adecuada para su
compactación.
Se determina la altura del espécimen
restando la altura entre la cara superior
de éste y el borde del molde de la altura
total del molde, y con este dato se calcula
el volumen del espécimen. Se pesa el
espécimen con el molde de compactación,
se le resta el peso del molde y se calcula el
peso volumétrico.
γh
= Ph
Vt
Peso volumétrico húmedo, en g/cm3
o kg/m3
Peso del material húmedo
compactado dentro del cilindro
Porter, en gr o Kg
Volumen del espécimen en cm3
o m3
Se extrae el material del molde y se pone
a secar a una temperatura constante de 100
a 110 °C hasta peso constante. Se deja
enfriar el material y se pesa y se calcula
la humedad y el peso volumétrico seco
máximo.
w = Ph
–Ps
X 100
Ps
γs
= γh
1+ w
100
d) VALOR RELATIVO
DE SOPORTE
Es un índice de resistencia al esfuerzo
cortante en condiciones determinadas
de compactación y humedad, y se expresa
como el tanto porciento de la carga
necesaria para introducir un pistón de
sección circular en una muestra de suelo,
respecto a la profundidad de penetración
del pistón en una piedra tipo triturada. Por
lo tanto, si P2
es la carga en kg necesaria
para hacer penetrar el pistón en el suelo
en estudio, y Px
=1360 kg, la precisa para
penetrar la misma cantidad en la muestra
tipo de piedra triturada, el valor Relativo de
Soporte del suelo es de
VRS = (P2
/1360) * 100
e) MÓDULO DE REACCIÓN (k)
Es una característica de resistencia que
se considera constante, lo que implica
elasticidad del suelo. Su valor numérico
depende de la textura, compacidad,
humedad y otros factores que afectan la
resistencia del suelo. La determinación
de k se hace mediante una placa circular
de 30” de diámetro bajo una presión tal
que produzca una deformación del suelo
de 0.127 cm (0.05”). En general se puede
decir que el módulo de reacción k es igual
al coeficiente del esfuerzo aplicado por la
placaentreladeformacióncorrespondiente
producida por este esfuerzo.
Mas adelante se hace referencia a esta
propiedad tan importante para el diseño de
pavimentos.
Va
=
γscs
=
γs
=
γh
=
Ph
=
Vt
=

Figura 2.2.1.
Sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS), inluyendo su identificación y descripción.

En esta sección mencionaremos
algunos aspectos referentes al tráfico
y a la ingeniería de tránsito
que debemos tomar en cuenta
en el proyecto de una vialidad.
No se trata de realizar
una presentación exhaustiva
del transporte, pero sí conceptuar
de una manera muy general y clara
sobre algunos de los aspectos de su
estructura básica, sus sistemas y sus
modos, de manera que el diseñador
conozca los fundamentos de
la ingeniería de tránsito y que cuando
sea necesario profundizar en estos
temas para completar el diseño de una
vialidad, ya se tengan las bases
y sea más fácil las consultas
en publicaciones especializadas
en el tema.
2.3 TRÁFICO a) INGENIERÍA DE TRÁNSITO
ElInstitutodeIngenierosdelTransporte(ITE)
define a la Ingeniería del Transporte y la
Ingeniería de Tránsito de la siguiente manera:
Ingeniería de Transporte: Es la aplicación
de los principios tecnológicos y científicos
a la planeación, al proyecto funcional,
a la operación y a la administración de
las diversas partes de cualquier modo
de transporte, con el fin de proveer la
movilización de personas y mercancías de
una manera segura, rápida, confortable,
conveniente, económica y compatible con
el medio ambiente.
Ingeniería de Tránsito: Es aquella fase de la
ingeniería de transporte que tiene que ver
con la planeación, el proyecto geométrico
y la operación del tránsito por calles y
carreteras, sus redes, terminales, tierras
adyacentes y su relación con otros modos
de transporte.
Es decir que la Ingeniería de Tránsito es un
subconjuntodelaIngenieríadeTransporte,
y a su vez el Proyecto Geométrico es una
etapa de la Ingeniería de Tránsito.
El Proyecto Geométrico de calles y
carreteras,eselprocesodecorrelaciónentre
sus elementos físicos y las características de
operación de los vehículos, mediante el uso
de las matemáticas, la física y la geometría.
En este sentido, vialidad queda definida
geométricamente por el proyecto de su
eje en planta (alineamiento horizontal) y
en perfil (alineamiento vertical), y por el
proyecto de su sección transversal.
b) VOLÚMEN DE TRÁNSITO
Al proyectar una calle ó carretera,
la selección del tipo de vialidad, las
intersecciones, los accesos y los servicios,
dependen fundamentalmente del
volumen de tránsito o demanda que
circulará durante un intervalo de tiempo
dado, de su variación, de su tasa de
crecimiento y de su composición.
Los errores que se cometan en la
determinación de estos datos, ocasionará
que la carretera o calle funcione durante el
periododeproyecto,bienconvolúmenesde
tránsito muy inferiores a aquellos
para los que se proyectó, ó mal con
problemas de congestionamiento
por volúmenes de tránsito altos
muy superiores a los proyectados.
Los estudios sobre volúmenes de tránsito
son realizados con el propósito de
obtener información relacionada con el
movimiento de vehículos sobre puntos ó
secciones específicas dentro de un sistema
vial. Estos datos de volúmenes de tránsito
son expresados con respecto al tiempo,
y de su conocimiento se hace posible el
desarrollo de estimaciones razonables de la
calidad de servicio prestado a los usuarios.
Se define como volumen de tránsito al
número de vehículos que pasan por un
punto ó sección transversal dados, de
un carril ó de una calzada, durante un
periodo determinado y se expresa como:
Q =
N
T
Donde:
Vehículos que pasan por unidad de
tiempo (Vehículos / periodo).
Número total de vehículos que pasan
(vehículos)
Período determinado
(unidades de tiempo)
1. Volúmenes de Tránsito
Absolutos ó totales.
Es el número total de vehículos que pasan
durante el lapso de tiempo determinado,
dependiendo de la duración del lapso
de tiempo determinado, se tienen los
siguientes volúmenes de tránsito totales ó
absolutos:
- Tránsito anual (TA).
durante un año, en este caso T = 1 año.
- Tránsito mensual (TM).
Q =
N =
T =

durante un mes, en este caso T = 1 mes.
- Tránsito semanal (TS).
durante una semana, en este caso T = 1
semana.
- Tránsito diario (TD).
durante un día, en este caso T = 1 día.
- Tránsito horario (TH).
durante una hora, en este caso T = 1 hora.
- Tasa de flujo ó flujo (q).
durante un período inferior a una hora, en
esta caso T < 1 hora.
2. Volúmenes de Tránsito
Promedio Diarios
Se define el volumen de tránsito promedio
diario (TPD), como el número total de
vehículos que pasan durante un periodo
dado (en días completos) igual ó menor a
un año y mayor que un día, dividido entre
el número de días del periodo.
De acuerdo al número de días de este
período, se presentan los siguientes
volúmenes de tránsito promedio diarios,
dados en vehículos por día:
- Tránsito promedio diario anual (TPDA)
TPDA =
TA
365
- Tránsito promedio diario mensual
(TPDM)
TPDM =
TM
30
- Tránsito promedio diario semanal
(TPDS)
TPDM =
TS
7
3. Características de los Volúmenes
de Tránsito.
Los volúmenes de tránsito siempre deben
ser considerados como dinámicos, por
lo que solamente son precisos para el
periodo de duración de los aforos. Sin
embargo, debido a que sus variaciones
son generalmente rítmicas y repetitivas,
es importante tener un conocimiento
de sus características, para así programar
aforos, relacionar volúmenes en un tiempo
y lugar con volúmenes de otro tiempo y
lugar, y prever con la debida anticipación
la actuación de las fuerzas dedicadas al
control del tránsito y labor preventiva, así
como las de conservación.
Por lo tanto, es fundamental, en la
planeación y operación de la circulación
vehicular, conocer las variaciones
periódicas de los volúmenes de tránsito
dentro de las horas de máxima demanda,
en las horas de día, en los días de la semana
y en los meses del año. Aún más, también
es importante conocer las variaciones de
los volúmenes de tránsito en función de
su distribución por carriles, su distribución
direccional y su composición.
Distribución y composición
del volumen de tránsito.
La distribución de los volúmenes de
tránsito por carriles debe ser considerada,
tanto en el proyecto como en la operación
de calles y carreteras. Tratándose de tres o
más carriles de operación en un sentido, el
flujo se asemeja a una corriente hidráulica.
Así, al medir los volúmenes de tránsito por
carril, en zona urbana, la mayor velocidad
y capacidad, generalmente se logran en
el carril del medio; las fricciones laterales,
como paradas de autobuses y taxis y las
vueltas izquierdas y derechas causan un
flujo más lento en los carriles extremos,
llevando el menor volumen el carril
cercano a la acera.
En carretera, a volúmenes bajos y
medios suele ocurrir lo contrario, por
lo que se reserva el carril cerca de la faja
separadora central para vehículos más
rápidos y para rebases, y se presentan
mayores volúmenes en el carril
inmediato al acotamiento. En autopistas
de tres carriles con altos volúmenes de
tránsito, rurales o urbanas, por lo general
hay mayores volúmenes en el carril
inmediato a la faja separadora central.
En cuanto a la distribución direccional,
en las calles que comunican el centro de
la ciudad con la periferia de la misma, el
fenómeno común que se presenta en el
flujo de tránsito es de volúmenes máximos
hacia el centro en la mañana y hacia la
periferia en las tardes y noches. Es una
situación semejante al flujo y reflujo que
se presenta los fines de semana cuando los
vacacionistas salen de la ciudad el viernes y
sábado y regresan el domingo en la tarde.
Este fenómeno se presenta especialmente
en arterias del tipo radial.
En cambio, ciertas arterias urbanas
que comunican centros de gravedad
importantes, no registran variaciones
direccionales muy marcadas en los
volúmenes de tránsito. Un ejemplo de
éstos puede citarse en el caso del Anillo
Periférico de la Ciudad de México, en
su tramo entre el Viaducto y Naucalpan,
donde la distribución direccional es
bastante equilibrada, tanto en las horas de
máxima demanda de la mañana, como
en las de la tarde, es decir, no hay mucha
diferencia entre los volúmenes en uno u
otro sentido.
En los estudios de volúmenes de tránsito
es muy útil conocer la composición
y variación de los distintos tipos de
vehículos. La composición vehicular se
mide en términos de porcentajes sobre
el volumen total. Por ejemplo, porcentaje
de automóviles, de autobuses y de
camiones. En los países más adelantados,
con un mayor grado de motorización, los
porcentajesdeautobusesycamionesenlos
volúmenes de tránsito son bajos.
En cambio, en países con menor grado
de desarrollo, el porcentaje de estos
vehículos grandes y lentos es mayor. En
nuestro medio, como es el caso de México,
a nivel rural, es muy común encontrar
porcentajes típicos o medios del orden
de 60% automóviles, 10% autobuses y
30% camiones, con variaciones de ± 10%,
dependiendo del tipo de carretera, la hora
del día y el día de la semana.
Variación diaria del volumen
de tránsito.

Se han estudiado cuáles son los días de la
semana que llevan los volúmenes normales
de tránsito. Así, para carreteras principales
de lunes a viernes los volúmenes son muy
estables los máximos, generalmente se
registran durante el fin de semana, ya sea el
sábado o el domingo, debido a que durante
estos días por estas carreteras circula una
alta demanda de usuarios de tipo turístico
y recreacional.
En carreteras secundarias de tipo agrícola,
los máximos volúmenes se presentan
entre semana. En las calles de la ciudad,
la variación de los volúmenes de tránsito
diario no es muy pronunciada entre
semana, esto es que están más o menos
distribuidos en los días laborales, sin
embargo, los más altos volúmenes ocurren
el viernes. También vale la pena mencionar,
con referencia a la variación diaria de los
volúmenes de tránsito tanto a nivel urbano
como rural, que se presentan máximos
en aquellos días de eventos especiales
como Semana Santa, Navidad, fin de año,
competencias deportivas nacionales e
internacionales, etc.
Variaciónmensualdelvolumen
detránsito.
Hay meses que las calles y carreteras llevan
mayores volúmenes que, presentando
variaciones notables. Los más altos
volúmenes de tránsito se registran en
Semana Santa, en las vacaciones escolares
y a fin de año por las fiestas y vacaciones
navideñas del mes de diciembre. Por razón
losvolúmenesdetránsitopromediodiarios
que caracterizan cada mes son diferentes,
dependiendo también, en cierta manera,
de la categoría y del tipo de servicio que
presten las calles y carreteras. Sin embargo,
el patrón de variación de cualquier vialidad
no cambia grandemente de año a año, a
menos que ocurran cambios importantes
en suelo, en los usos de la tierra, o se
construyan nuevas calles o carreteras que
funcionen como alternas.
4. Volúmenes a Futuro.
Relación entre los volúmenes de tránsito
promedio diario, anual y semanal.
Elcomportamientodecualquierfenómeno
ó suceso estará naturalmente mucho mejor
caracterizado cuando se analiza todo su
universo. En este caso, el tamaño de su
población está limitada en el espacio y en el
tiempoporlasvariablesasociadasalmismo.
Con respecto a volúmenes de tránsito, para
obtener el tránsito promedio diario anual,
TPDA, es necesario disponer del número
total de vehículos que pasan durante el año
por el punto de referencia, mediante aforos
continuos a lo largo de todo el año, ya sea
en periodos horarios, diarios, semanales ó
mensuales. Muchas veces esta información
anualesdíficildeobtener,almenosentodas
lasvialidadesporloscostosqueelloimplica,
sin embargo se pueden obtener datos en
las casetas de cobro para las carreteras de
cuota y mediante contadores automáticos
instalados en estaciones maestras de la
gran mayoría de las carreteras de la red vial
primaria de la nación.
En estos casos, muestras de los datos
sujetas a las mismas técnicas de análisis
permiten generalizar el comportamiento
de la población. No obstante, antes de que
los resultados se puedan generalizar, se
debe analizar la variabilidad de la muestra
para así estar seguros, con cierto nivel de
confiabilidad, que ésta se puede aplicar a
otro número de casos no incluidos, y que
forman parte de las características de la
población.
Por lo anterior, en el análisis de volúmenes
de tránsito, la media poblacional o tránsito
promedio diario anual, TPDA, se estima
con base en la media muestral ó tránsito
promedio diario semanal, TPDS, según la
siguiente expresión:
TPDA = TPDS ± A
Donde:
A = Máxima diferencia entre el TPDA y el
TPDS
El valor de A, sumado ó restado del TPDS,
define el intervalo de confianza dentro
del cuál se encuentra el TPDA. Para un
determinado nivel de confianza, el valor de
A es:

Pronósticodelvolumen
detránsitofuturo.
El Pronóstico del volumen de tránsito
futuro, por ejemplo el TPDA del año
de proyecto, en el mejoramiento de una
carretera existente o en la construcción
de una nueva carretera, deberá basarse no
solamente en los volúmenes normales
actuales, sino también en los incrementos
del tránsito que se espera utilicen la nueva
carretera.
Tránsito actual.
El tránsito actual (TA) es el volumen de
tránsito que usará la carretera mejorada
o la nueva carretera en el momento de
quedar completamente en servicio.
En el mejoramiento de una carretera
existente, el tránsito actual se compone
del tránsito existente (TE) antes de la
mejora, más el tránsito atraído (TAt) a
ella de otras carreteras una vez finalizada
su reconstrucción total. En el caso de la
apertura de una nueva carretera, el tránsito
actual se compone completamente de
tránsito atraído.
El tránsito actual (TA) se puede establecer
a partir de aforos vehiculares sobre las
vialidades de la región que influyan en la
nuevacarretera,estudiosdeorigenydestino,
ó utilizando parámetros socioeconómicos
que se identifiquen plenamente con la
economía de la zona. En áreas rurales
cuandonosedisponedeestudiosdeorigen
y destino ni datos de tipo económico,
para estudios preliminares es suficiente
la utilización de las series históricas de
los aforos vehiculares en términos de los
volúmenes de trán-sito promedio diario
anual (TPDA) representativos de cada
año. De esta manera, el tránsito actual (TA)
seexpresacomo:
TA = TE + TAt
Paralaestimacióndeltránsitoatraído(TAt)
se debe tener un conocimiento completo
de las condiciones locales, de los orígenes y
destinosvehicularesydelgradodeatracción
de todas las vialidades comprendidas. A su
vez, la cantidad de tránsito atraído depende
de la capacidad y de los volúmenes de
las carreteras existentes, así por ejemplo,
si están saturadas ó congestionadas, la
atracción será mucho más grande. Los
usuarios, componentes del tránsito atraído
a una nueva carretera, no cambian ni su
origen, ni su destino, ni su modo de viaje,
pero la eligen motivados por una mejora
en los tiempos de recorrido, en la distancia,
en las características geométricas, en la
comodidad y en la seguridad. Como no se
cambia su modo de viaje, a este volumen
de tránsito también se le denomina tránsito
desviado.
Incremento del tránsito.
El incremento del tránsito (IT) es el
volumen de tránsito que se espera
use la nueva carretera en el año futuro
seleccionado como de proyecto. Este
incremento se compone del crecimiento
normal del tránsito (CNT) del tránsito
generado (TG) y del tránsito desarrollado
(TD).
Elcrecimientonormaldeltránsito(CNT)
es el incremento del volumen de tránsito
debido al aumento normal en el uso de
los vehículos. El deseo de las personas
por movilizarse, la flexibilidad ofrecida
por el vehículo y la producción industrial
de más vehículos cada día, hacen que esta
componentedeltránsitosigaaumentando.
Sin embargo, deberá tenerse gran cuidado
en la utilización de los indicadores del
crecimiento del parque vehicular nacional
para propósitos de proyecto, ya que
no necesariamente reflejan las tasas de
crecimiento en el área local bajo estudio,
aunque se ha comprobado que existe
cierta correlación entre el crecimiento
del parque vehicular y el crecimiento del
TPDA.
El tránsito generado (TG) consta de
aquellos viajes vehiculares, distintos a los
deltransportepúblico,quenoserealizarían
si no se construye la nueva carretera. El
tránsito generado se compone de tres
categorías: el tránsito inducido, o nuevos
viajesnorealizadospreviamenteporningún
modo de transporte; el tránsito convertido,
o nuevos viajes que previamente se hacían
masivamente en taxi, autobús, tren, avión o
A = K E
Donde:
K = Número de desviaciones estándar
correspondiente al nivel de confiabilidad
deseado.
E = error estándar de la media
Estadísticamente se ha demostrado que
las medias de diferentes muestras, tomadas
de la misma población, se distribuyen
normalmente alrededor de la media
poblacional con una desviación estándar
equivalentealerrorestándar.
Porlotantotambiénsepuedeexpresarque:
E = σ’
Donde:
σ’ = estimador de la desviación estándar
poblacional (σ)
σ’ = S (N – n) ½
(n)½
(N – 1)
Donde:
S = Desviación estándar de la distribución
de los volúmenes de tránsito ó desviación
estándar muestral.
n = Tamaño de la muestra en número de
días del aforo.
N = Tamaño de la población en número de
días del año.
La desviación estándar muestral, S, se
calcula como:
n ½
S = Σ ( Tdi
– TPDS)2
i = 1
n - 1
Donde:
TDi = Volumen de tránsito del día i.
Finalmente la relación entre los volúmenes
detránsitopromediodiarioanualysemanal
es:
TPDA = TPDS ± A
TPDA = TPDS ± K E
TPDA = TPDS ± K σ’

a) ANTECEDENTES – PRUEBA
AASHO
La prueba de pavimentación que en su
momento se conoció como AASHO,
por sus siglas en inglés y debido a que
en aquel entonces no estaba integrado
el departamento del transporte de EU
a esta organización. Fue concebida y
promovida gracias a la organización que
ahora conocemos como AASHTO
(“American Association of State
Highway and Transportation Officials”)
para estudiar el comportamiento de
estructuras de pavimento de espesores
conocidos, bajo cargas móviles
de magnitudes y frecuencias conocidas
y bajo el efecto del medio ambiente. Fue
formulada por el consejo de investigación
de carreteras de la academia nacional
de ciencias – consejo nacional para la
investigación, la planeación empezó
en 1951, la construcción del proyecto
comenzó en 1956 muy cerca de Ottawa,
Illinois.Eltráficocontroladodelapruebase
aplicó de octubre de 1958 a noviembre de
1960, o sea, durante más de dos años.
“El método de diseño
AASHTO es uno de métodos
más utilizados a nivel internacional
para el diseño de pavimentos
de concreto hidráulico.”
2.4 MÉTODO DE
DISEÑO AASHTO
barco, y que por razón de la nueva carretera
se harían en vehículos particulares; y
el tránsito trasladado, consistente en
viajes previamente hechos a destinos
completamente diferentes, atribuibles
a la atracción de la nueva carretera y no
al cambio en el uso del suelo. Al tránsito
generado se le asignan tasas de incremento
entre el 5 y el 25 % del tránsito actual, con
un periodo de generación de uno ó dos
años después de que la carretera ha sido
abierta al servicio.
El tránsito desarrollado (TD) es el
incremento del volumen de tránsito
debido a las mejoras en el suelo adyacente
a la carretera. A diferencia del tránsito
generado, el tránsito desarrollado continua
actuando por mucho años después que la
nuevacarreterahasidopuestaalservicio.El
incrementodeltránsitodebidoaldesarrollo
normal del suelo adyacente forma parte
del crecimiento normal del tránsito, por lo
tanto, éste no se considera como una parte
deltránsitodesarrollado.Perolaexperiencia
indica que en carreteras construidas con
altas especificaciones, el suelo lateral tiende
a desarrollarse más rápidamente de lo
normal, generando valores del orden del 5
% del tránsito actual.
El incremento del tránsito (IT) se expresa
así:
IT = CNT + TG + TD
Tránsito a futuro.
Los volúmenes de tránsito futuro (TF),
para efectos de proyecto se derivan
a partir del tránsito actual (TA) y del
incremento del tránsito (IT), esperado al
final del periodo ó año meta seleccionado.
De acuerdo a esto, se puede plantear la
siguiente expresión:
TF = TA + IT
Sustituyendo en la ecuación del tránsito
futuro (TF), encontramos que:
TF = TA + IT
TF = (TE + TAt) + (CNT + TG + TD)
En la figura 2.3.1 se presenta de manera
gráfica los componentes del volumen de
tránsitofuturo.
Figura 2.3.1.
Componentes del volumen de tránsito futuro.

El objetivo principal de las pruebas consistía
en determinar relaciones significativas entre
el comportamiento de varias secciones
de pavimento y las cargas aplicadas sobre
ellas, o bien para determinar las relaciones
significativasentreunnúmeroderepeticiones
de ejes con cargas, de diferente magnitud y
disposición,yelcomportamientodediferente
espesores de pavimentos, conformados con
bases y sub-bases, colocados en suelos de
característicasconocidas.
El sitio cerca de Ottawa, seleccionado para
la prueba, tiene condiciones climáticas
y de suelo típicas de algunas áreas de
Estados Unidos y Canadá. Esto hace que la
aplicabilidaddelmétododebautilizarsecon
criterio para otras partes del mundo.
Los pavimentos se construyeron en
circuitosalolargodeunasecciónde8millas
de una futura autopista interestatal.
Se realizaron 6 circuitos de prueba, todos
erantramosdedoscarrilesyteníanlamitad
del tramo en pavimento de concreto y la
otra en pavimento flexible. El Circuito 1
se dejo sin cargas para evaluar el impacto
del Medio Ambiente en los pavimentos.
El Circuito 2 se utilizó con aplicaciones de
cargas de camiones ligero. En los Circuitos
de 3 al 6 se realizaron aplicaciones de carga
con camiones pesados. Los circuitos 5
y 6 tuvieron idénticas configuraciones y
combinaciones de carga.
Cada circuito consistía de dos largas
carreteras paralelas conectadas en los
extremos por retornos, las secciones
de prueba de los pavimentos estaban
localizadas en las rectas o tangentes de cada
circuito.
Geometría de los Circuitos
La sección estructural de prueba tenía
una longitud de 30 m en pavimentos
flexibles, 36 m en pavimentos de
concreto simple y 80 m en pavimentos
continuamente reforzados. Las secciones
de prueba tanto de flexible como de
pavimento rígido fueron construidas
sobre idénticos terraplenes. También se
examinaron bajo las mismas condiciones
climáticas, por el mismo número de
cargas aplicadas, el mismo tráfico y
velocidades de operación.
En total se examinaron 368 secciones
de pavimento rígido y 468 secciones de
pavimento flexible.
El tráfico que se utilizó en la prueba, estaba
perfectamente controlado, se iniciaron
las repeticiones de carga en noviembre de
1958, de la siguiente manera:
En los circuitos de camiones pesados,
Circuitos 3-6:
- inicialmente 6 vehículos por carril
-posteriormenteseaumentoa10vehículos
por carril (en enero 1960)
El tiempo de Operación de los vehículos
fue de:
- 18 horas 40 minutos
- 6 días de la semana

En Total se aplicaron:
- 1,114,000
Repeticiones de Carga Normal
- Corresponiendo aproximandamente
a 6.2 millones de ESAL´s
b) CONCLUSIONES OBTENIDAS
DE LA PRUEBA
Los principales experimentos sobre
pavimentos fueron diseñados de modo
que los resultados de las pruebas fueran
estadísticamente significativas. Las
secciones de prueba de los pavimentos de
varios espesores fueron sometidas a tráfico
controlado. Las secciones examinadas
representaban todas las combinaciones
de los factores de diseño para concreto y
asfalto. Cada circuito de tráfico contenia
algunas secciones que no formaban parte
de los principales experimentos sobre
pavimentos. Estas secciones se incluyeron
para estudios especiales tales como los
efectos de acotamientos pavimentados y
bases estabilizadas en el comportamiento
del pavimento.
Dos de las técnicas aleatorias y de réplica
estadísticas que se emplearon al diseñar
los experimentos principales fueron
la aplicación aleatoria que garantizó
que un diseño dado tuviera la misma
oportunidad de estar localizado en un
lugar en un tramo recto de prueba, que
una sección de cualquiera de los diseños.
Las posiciones de los cuatro circuitos de
prueba más importantes se localizaron al
azar. La réplica garantizó que varios de los
diseños aparecieran en dos secciones en
el mismo para verificar la Confiabilidad.
Las mediciones del comportamiento de
un pavimento en términos de su capacidad
para soportar el tráfico con seguridad y
comodidad en la esencia del concepto de
capacidad de servicio. Su desarrollo para
convertirlo en un procedimiento trabajable
por parte del personal de la Prueba de
Carreteras constituyó una aportación muy
importante a la ingeniería de carreteras.
El nivel requerido de servicio de un
pavimento depende de la función que
requiera dársele al pavimento.

Los factores que tuvieron mayor peso en la
determinación de la capacidad de servicio
fueron:
- Variaciones en el perfil longitudinal
- Mediciones de la aspereza del pavimento
en la dirección del movimiento.
- Profundidad promedio de las roderas
medida con regla de 1.20 m
- Medidas de Agrietamientos severos
- Medidas de Baches
Las mediciones físicas de las secciones
de prueba se transfirieron a fórmulas que
podían dar nuevamente valores numéricos
de capacidad de servicio. Estos valores
graficados contra las aplicaciones de carga
forman una historia de comportamiento
para cada sección de prueba que permiten
la evaluación de cada uno de los diversos
diseños.

Se muestran las diferentes secciones probadas tanto de concreto como de asfalto con las
diferentes combinaciones de sub-base, base y carpeta.
La nomenclatura utilizada es la siguiente:
Secciones que permanecieron en buenas condiciones, el número interior
corresponde al índice de servicio al final de la prueba.
Secciones que permanecieron en regulares condiciones, el número interior
correspondeal índice de servicio al final de la prueba.
Secciones que llegaron a la falla, el número interior corresponde al numero de
aplicacionesde carga con el que llegaron a la falla.
Las secciones de la parte superior corresponden al concreto y las de la parte inferior
corresponden al asfalto.
A continuación se muestran los resultados de los otros circuitos:
Tres comparaciones que pueden usarse para evaluar el comportamiento de las secciones
de prueba son:
- Elnúmerodeaplicacionesdecargasobreuneje
- Elíndicedecapacidaddeserviciodelasección en un momento determinado
- La tendencia hacia la capacidad de servicio vs la capacidad de servicio
Losresultadosqueseobtuvieronenloscircuitosse muestran a continuación:
Circuito 2 – Tráfico Ligero

3
CIRCUITO
4
CIRCUITO
Circuito 3 – Cargas Pesadas

En general se puede observar que el comportamiento que mostraron los pavimentos de concreto fue sustancialmente mejor que
el de los pavimentos flexibles.

El índice de servicio general que tuvieron los principales tramos de prueba y su comportamiento fue como se muestra a continuación:
Comportamiento General del Circuito 3

Otra de las conclusiones que se obtuvieron durante la prueba de pavimentos es con referencia a los pavimentos con acero de refuerzo.
Comosemuestraacontinuación,elaceroderefuerzoenlospavimentosdeconcretoprácticamentenoincrementasucapacidadportante,
debidoaqueelpavimentoseapoyaentodalasuperficiedelasub-baseyporlotantonoexistenlasdeformacionesqueharíanqueelacero
de refuerzo trabajara para dar una contribución significativa.
Por lo anterior no es recomendable la utilización de acero de refuerzo en los pavimentos de concreto hidráulico.
c) EVOLUCIÓN DE LA GUÍA AASHTO
Aproximadamente después de un año de terminar la prueba AASHO para 1961 salió publicada la primer “Guía AASHO para Diseño de
Pavimentos Rígidos y Flexibles”. Posteriormente para 1972 se realizó una revisión y se publicó como la “Guía AASHTO para Diseño de
EstructurasdePavimento–1972”;Para1981sehizounaRevisiónalCapítuloIII,correspondientealDiseñodePavimentosdeConcreto
con Cemento Portland.
Para1986sepublicóunarevisióndela“GuíaparaelDiseñodeEstructurasdePavimento”;En1993serealizóunaRevisióndelDiseñode
Sobrecarpetasdepavimento;Para1998sepublicóunmétodoalternativoparadiseñodepavimentos,quecorrespondeaun“Suplemento
a la guía de diseño de estructuras de pavimento”.

d) FORMULACIÓN
LaformulageneralalaquellegóalAASHTOparaeldiseñodepavimetosrígidos,basadaenlosresultadosobtenidosdelapruebaAASHO
es la siguiente:

1986-93 Ecuación de Diseño de Pavimentos Rígidos
Las variables que intervienen en el diseño
de los pavimentos constituyen en realidad
la base del diseño del pavimento por lo que
es importante conocer las consideraciones
más importantes que tienen que ver con
cada una de ellas para así poder realizar
diseños confiables y óptimos al mismo
tiempo.
El procedimiento de diseño normal
es suponer un espesor de pavimento e
iniciar a realizar tanteos, con el espesor
supuesto calcular los Ejes Equivalentes y
posteriormente evaluar todos los factores
adicionales de diseño, si se cumple el
equilibrio en la ecuación el espesor
supuesto es resultado del problema,
en caso de no haber equilibrio en la
ecuación se deberán seguir haciendo
tanteos para tomando como valor
semilla el resultado del tanteo anterior.
La convergencia del método es muy rápida.
Variables de diseño de Pavimentos Rígidos
- Espesor
- Serviciabilidad
- Tráfico
- Transferencia de Carga
- Propiedades del Concreto
- Resistencia de la Subrasante
- Drenaje
- Confiabilidad
1. Espesor
El espesor del pavimento de concreto es
la variable que pretendemos determinar al
realizar un diseño, el resultado del espesor
se ve afectado por todas las demás variables
que intervienen en los cálculos.
Es importante especificar lo que se diseña,
ya que a partir de espesores regulares una
pequeña variación en el espesor puede
significar una variación importante en la
vida útil.
2. Serviciabilidad
El procedimiento de Diseño AASHTO
predice el porcentaje de pérdida de
serviciabilidad (Δ PSI) para varios niveles
de tráfico y cargas de ejes. Entre mayor sea
el Δ PSI, mayor será la capacidad de carga
del pavimento antes de fallar.

Laserviciabilidadsedefinecomolahabilidad
del pavimento de servir al tipo de tráfico
(autos y camiones) que circulan en la vía, se
mideenunaescaladel0al5endonde0(cero)
significa una calificación para pavimento
intransitable y 5 (cinco) para un pavimento
excelente. La serviciabilidad es una medida
subjetiva de la calificación del pavimento, sin
embargo la tendencia es poder definirla con
parámetros medibles como los son: el índice
de perfil, índice de rugosidad internacional,
coeficiente de fricción, distancias de frenado,
visibilidad,etc.
- Para Zonas Industriales 1.8
- Pavimentos Urbanos Principales 1.8
- Pavimentos Urbanos Secundarios 1.5
3. Tráfico
El Tráfico es una de las variables más
significativas del diseño de pavimentos
y sin embargo es una de las que más
incertidumbre presenta al momento de
estimarse. Es importante hacer notar que
debemos contar con la información más
precisa posible del tráfico para el diseño, ya
que de no ser así podríamos tener diseños
inseguros o con un grado importante de
sobre diseño.
La metodología AASHTO considera la
vida útil de un pavimento relacionada
el número de repeticiones de carga que
podrá soportar el pavimento antes de
llegar a las condiciones de servicio final
predeterminadasparaelcamino.Elmétodo
AASHTO utiliza en su formulación el
número de repeticiones esperadas de carga
de Ejes Equivalentes, es decir, que antes de
entrar a las fórmulas de diseño, debemos
transformar los Ejes de Pesos Normales de
los vehículos que circularán por el camino,
en Ejes Sencillos Equivalentes de 18 kips
(8.2 Ton) también conocidos como
ESAL’s.
Lo conducente es realizar los cálculos para
el carril de diseño, seleccionado para estos
fines por ser el que mejor representa las
condiciones críticas de servicio de la calle
o camino. Existen algunos factores que
nos ayudan a determinar con precisión el
tráfico que circulará por el carril de diseño.
Los pavimentos de concreto el AASHTO
los diseña por fatiga. La fatiga la podemos
entender como el número de repeticiones
ó ciclos de carga y descarga que actúan
sobreunelemento.Enrealidadalestablecer
una vida útil de diseño, en realidad lo que
estamos haciendo es tratar de estimar,
en un período de tiempo, el número de
repeticiones de carga a las que estará
sometido el pavimento.
La vida útil mínima con la que se debe
diseñar un pavimento rígido es de 20 años,
es común realizar diseños para 30, 40 ó
más de 50 años. Adicionalmente se deberá
contemplar el crecimiento del tráfico
durante su vida útil, que depende en gran
medida del desarrollo económico - social
de la zona en cuestión, del mejoramiento
de las características del pavimento se
puede generar tráfico atraído e igualmente
se debe considerar la capacidad de tráfico
de la vía.
Tvu = Tpa x FCT
Donde:
Tvu = Tráfico en la vida útil
Tpa = Tráfico durante el primer año
FCT = Factor de crecimiento del tráfico,
que depende de la Tasade Crecimiento
Anual y de la Vida Util
Tasa de Crecimiento Anual
Dependiendo de muchos factores, tales
como el desarrollo económico - social, la
capacidad de la vía, etc. Es normal que el
tráfico vehicular vaya aumentando con el
Serviciabilidad Inicial (Po). – Es la
condición que tiene un pavimento
inmediatamentedespuésdelaconstrucción
del mismo. Los valores recomendados por
AASHTO para este parámetro son:
- Para pavimento de Concreto = 4.5
- Para pavimento de Asfalto = 4.2
Usando buenas técnicas de construcción,
el pavimento de concreto puede tener una
serviciabilidad Po = 4.7 ó 4.8
Mientras mejor se construya inicialmente
un pavimento, o bien, mientras mejor
índice de serviciabilidad inicial tenga
mayor será su vida útil, esto es debido a que
las curvas de deterioro se comportan de
manera paralela o con el mismo gradiente
paraunascondicionesdeterminadas,como
se muestra a continuación:
Serviciabilidad Final (Pt). - La
serviciabilidad final tiene que ver con
la calificación que esperamos tenga el
pavimento al final de su vida útil.
LosvaloresrecomendadosdeServiciabilidad
Final Pt para el caso de México, son:
- Para Autopistas 2.5
- Para Carreteras 2.0

Factor de Crecimiento del Tráfico.- El factor de crecimiento del tráfico considera los años
de vida útil más un número de años adicionales debidos al crecimiento propio de la vía.
FCT =
( 1 + g ) n
- 1
g
Donde:
g = Tasa de Crecimiento
n = Años de Vida Util
Factor de Sentido.- Del total del tráfico que se estima para el diseño del pavimento deberá
determinarse el correspondiente a cada sentido de circulación, esto se realiza mediante la
introducción del Factor de Sentido, cuyos valores recomendados son:
- Un sentido de Circulación 1.0
- Doble sentido de Circulación 2.0
Factor de Carril. - El factor de Carril es un coeficiente que nos permite estimar que tanto
del tráfico en el sentido de diseño circula por el carril de diseño. En una vía de un solo
carril en el sentido de circulación de diseño, obviamente el 100% del tráfico circulará por
ese carril que al mismo tiempo será nuestro carril de diseño. Una vía con dos carriles en
el sentido de diseño, dependiendo del tipo de camino: carretero ó urbano, y de que tan
saturada esté la vía, pueda ser que sobre el carril de diseño circule entre un 50% a un 80%
del tráfico en ese sentido.
pasodeltiempo,hastaquellegaaunpuntotaldesaturaciónenelqueeltráficosemantiene
prácticamente sin crecer.
Es conveniente preever este crecimiento del tráfico, tomando en consideración una tasa
de crecimiento anual con la que se calcula un factor de crecimiento del tráfico. La tasa de
crecimiento pudiera variar de acuerdo a los tipos de vehículos, pueden crecer más unos
tipos que otros.
A medida que un camino se va congestionando de tráfico su crecimiento se va haciendo
mas lento, este efecto debemos considerarlo pudiendo estimar una Tasa de Crecimiento
Equivalente, para considerar las variaciones en el crecimiento durante la vida útil.
Es importante investigar adecuadamente la tasa de crecimiento apropiada para el caso en
particularqueseesteconsiderando.Acontinuaciónsemuestranalgunosvalorestípicosde
tasas de crecimiento, sin embargo estos pueden variar según el caso.
Valores comunes de tasas de crecimiento
Caso Tasa de Crecimiento
CrecimientoNormal 1% a 3%
VíasCompletamente 0% a 1%
Saturadas
Contráficoinducido* 4% a 5%
Altocrecimiento** mayor al 5%
solamente durante 3 a 5 años

El AASHTO recomienda algunos valores, sin embargo no necesariamente deben utilizarse.
En Donde:
Wtx = # Aplicaciones de carga definida al
final del tiempo t
Wt18=#Aplicacionesdecargaequivalente
al final del tiempo t
Lx = Carga del eje en kips
L2 = Código de eje cargado:
L2 = 1 Para eje Sencillo
L2 = 2 Para eje Tandem
L2 = 3 Para eje Tridem
Gt = f ( Pt )
β18 =Valor de βx cuando Lx=18 y L2 = 1
Es importante hacer notar que los ejes
equivalentes se calculan de manera
diferente para un pavimento rígido que
para un flexible. Cuando se multiplica
el tráfico por las diferentes factores de
equivalencias, se obtienen los ESAL’s (Ejes
Sencillos Equivalentes).
El tráfico pesado es el que mayor daño
producealospavimentosporloquedeberá
estimarse con la mayor precisión posible.
Como ejemplo podemos mencionar que
el daño que produce una sola aplicación de
carga de un camión semi-remolque de 36
Ton. equivale al daño que producen 9,523
repeticiones de carga de un vehículo tipo
automóvil.
Otro factor importante a considerar es la
sobrecarga,debemosconocerconlamayor
certeza posible los pesos de los ejes de los
vehículos que estarán circulando sobre
el pavimento que estamos diseñando, ya
que las sobrecargas generan un daño muy
importante al pavimento y su crecimiento
es de orden exponencial.
4. Transferencia de Cargas
La transferencia de carga es la capacidad
que tiene una losa del pavimento de
transmitir fuerzas cortantes con sus losas
adyacentes, con el objeto de minimizar
las deformaciones y los esfuerzos en la
estructura del pavimento, mientras mejor
sea la transferencia de cargas mejor será el
comportamientodelaslosasdelpavimento.
El método AASHTO considera la
transferencia de cargas mediante el factor
de transferencia de cargas J.
La efectividad de la Transferencia de Carga
entre losas adyacentes depende de varios
factores:
- Cantidad de Tráfico
- Utilización de Pasajuntas
- Soporte Lateral de las Losas
Unamaneradetransferirlacargadeunalosa
a otra es mediante la trabazón de agregados
quesegeneraenlagrietadebajodelcortede
la junta, sin embargo esta forma de transferir
cargasolamenteserecomiendaparavíascon
tráficoligero.
La utilización de pasajuntas es la manera
mas conveniente de lograr la efectividad en
la transferencia de cargas, los investigadores
recomiendan evaluar dos criterios para
determinar la conveniencia de utilizar
pasajuntas. Utilizar pasajuntas cuando:
a) El tráfico pesado sea mayor al 25%
del tráfico total.
b) El número de Ejes Equivalentes de
diseño sea mayor de 5.0 millones de Esal’s.
Número de Carriles Factor de Carril
1 1.00
2 0.80 a 1.00
3 0.60 a 0.80
4 0.50 a 0.75
Nota: estos se asemejan más a los de carreteras
Factor de Equivalencia del Tráfico. - Las fórmulas que permiten convertir el número de ejes de pesos normales a ejes equivalentes
dependen del espesor del pavimento, de la carga del eje, del tipo de eje y de la serviciabilidad final que pretendemos para el pavimento. A
continuación se muestran dichas fórmulas:
Fec = -
Wt18
Wtx
Log
Wtx
= 4.62 Log (18+1) - 4.62 Log (Lx
+ L2
) + 3.28 Log (L2
) +
Gt
-
Gt
Wt18 βx
β18
Gt
= Log
4.5 - Pt

βx = 1 +
3.63 (Lx + L2
) 5.20
4.5 - 1.5 ( D + 1 ) 8.46 ( L2
) 3.52

El Coeficiente de Transferencia de Carga considera el esfuerzo de transferencia a través de la junta o grieta.
SoporteLateral.-Elconfinamientoqueproduceelsoportelateralcontribuyeareducirlosesfuerzosmáximosquesegeneranenelconcreto
por efecto de las cargas. Un pavimento de concreto puede considerarse lateralmente soportado cuando tenga algunas de las siguientes
características en su sección:
- Carril Ancho >= 4.0 m - ConfinamientoconGuarnicionesoBanquetas - Con Acotamientos Laterales
Barras Pasajuntas
Espesor de Losa
Diámetro Longitud Separación
cm in mm in cm in cm in
13 a 15 5 a 6 19 3/4 41 16 30 12
15 a 20 6 a 8 25 1 46 18 30 12
20 a 30 8 a 12 32 1 1/4
46 18 30 12
30 a 43 12 a 17 38 1 1/2
51 20 38 15
43 a 50 17 a 20 45 1 3/4
56 22 46 18
Pasajuntas.- Barra de acero redondo liso fy = 4,200 kg/cm2 la cual no se debe de adherir al concreto permitiendo el libre movimiento
de losas longitudinalmente, pero si debe de transferir verticalmente parte de la carga aplicada en una losa a la adyacente. Se colocan
perfectamente alineadas a la mitad del espesor de la losa.
El diámetro, longitud y separación de las pasajuntas esta en función de el espesor de las losas principalmente. Algunas recomendaciones
prácticas para la selección de la Barra son las siguientes:

5. Propiedades del Concreto
Son dos las propiedades del concreto que
influyen en el diseño de un pavimento de
concretoyensucomportamientoalolargo
de su vida útil:
- Resistencia a la tensión por flexión (S´c)
ó Módulo de Ruptura (MR)
- Módulo de Elasticidad del Concreto (Ec)
Módulo de Ruptura (MR).- Debido a
que los pavimentos de concreto trabajan
principalmente a flexión es recomendable
que su especificación de resistencia sea
acordeconello,poresoeldiseñoconsidera
la resistencia del concreto trabjando a
flexión, que se le conoce como resistencia
a la flexión por tensión (S’c) o Módulo de
Ruptura (MR) normalmente especificada
a los 28 días.
Módulo de Ruptura Recomendado
Tipo de Pavimento
MR Recomendado
Kg/cm2
psi
Autopistas 48.0 682.7
Carreteras 48.0 682.7
Zonas Industriales 45.0 640.1
Urbanas Principales 45.0 640.1
Urbanas Secundarias 42.0 597.4
* Valores típicos de la Desviación Estándar Promedio
Concreto Premezclado 6% a 12% 9.0 %
Mezclado Central 5% a 10% 7.5 %
k (psi/in) = carga unitaria por placa / deflexión de la placa
El módulo de ruptura se mide mediante
ensayos de vigas de concreto aplicándoles
cargas en los tercios de su claro de apoyo.
Esta prueba esta normalizada por la ASTM
C78. Existe una prueba similar con la
aplicacióndelacargaalcentrodelclaroque
genera resultados diferentes de resistencia
a la flexión (aproximadamente 15% a
20% mayores) pero que no son los que
considera AASHTO para el diseño.
Los valores recomendados para el Módulo de Ruptura varían desde los 41 kg/cm2 (583
psi) hasta los 50 kg/cm2 (711 psi) a 28 días dependiendo del uso que vayan a tener. En
seguida se muestran valores recomendados, sin embargo el diseñador deberá elegir de
acuerdo a un buen criterio.
Módulo de Ruptura Promedio.- La metodología de diseño de AASHTO permite utilizar
la resistencia a la flexión promedio, que se haya obtenido del resultado de ensayos a flexión
de las mezclas diseñadas para cumplir la resistencia especificada del proyecto. Estos
resultados dependen de las condiciones de control y calidad que tenga el fabricante del
concretoensusprocesos.EntodosloscasosserecomiendaqueseaConcretoPremezclado
Profesionalmente.
MR promedio = MR especificado + Zr x ( Desviación Estándar* del MR )
Módulo de Elasticidad.- El Módulo de Elasticidad del concreto esta íntimamente
relacionado con su Módulo de Ruptura y se determina mediante la norma ASTM C469.
Existen varios criterios con los que se puede estimar el Módulo de Elasticidad a partir del
Módulo de Ruptura. Los dos más utilizados son:
Ec=6,750*MR/Ec=26,454*MR^0.77.Estasformulasaplicanconunidadesinglesas.
6. Resistencia de la Subrasante
La resistencia de la subrasante es considerada dentro del método por medio del Módulo
de Reacción del Suelo K que se puede obtener directamente mediante la prueba de placa.
El módulo de reacción de suelo corresponde a la capacidad portante que tiene el terreno
natural en donde se soportará el cuerpo del pavimento. El valor del módulo de reacción
(K)sepuedeobtenerdirectamentedelterrenomediantelapruebadeplacaASTMD1195
y D1196. El valor de K representa el soporte (terreno natural y terraplén si lo hay) y se
puede incrementar al tomar la contribución de la sub-base.
Cuando se diseña un pavimento es probable que se tengan diferentes valores de K a lo
largo del tramo por diseñar, el método AASHTO recomienda utilizar el valor promedio
de los módulos K para el diseño estructural.
Esquema de la prueba de placa
Estimaciones y Correlaciones de K
En base a una gran número de muestras y estudios se han podido desarrollar algunos
valores estimativos del módulo de reacción del suelo en función a diferentes propiedades.
Diferentes autores han publicado sus resultados y en general no difieren notablemente.

Correlación 1 con SUCS y VRS
Correlación 2 con SUCS y VRS

7. Drenaje
En cualquier tipo de pavimento, el drenaje, es un factor determinante en el comportamiento de la estructura del pavimento a lo largo de
su vida útil, y por lo tanto lo es también en el diseño del mismo. Es muy importante evitar que exista presencia de agua en la estructura de
soporte, dado que en caso de presentarse esta situación afectará en gran medida la respuesta estructural del pavimento.
Aspectos que debemos de cuidar para evitar que el agua penetre en la estructura de soporte:
- Mantener perfectamente selladas las juntas del pavimento.
- Sellarlasjuntasentrepavimentoyacotamiento o cuneta.
- Colocar barreras rompedoras de capilaridad (en donde se requiera)
- Utilizar cunetas, bordillos, lavaderos, contracunetas, subdrenajes, etc.
- Construir o aprovechar los drenajes pluviales en las ciudades.
Tener agua atrapada en la estructura del Pavimento produce efectos nocivos en el mismo, como pueden ser:
- Reducción de la resistencia de materiales granulares no ligados.
- Reducción de la resistencia de la subrasante.
- Expulsión de finos
- Levantamientos diferenciales de suelos expansivos
- Expansión por congelamiento del suelo
Algunos de estos fenómenos se pueden minimizar cuando se utilizan bases estabilizadas con cemento o bases de relleno fluido.
Los valores recomendados para el coeficiente de drenaje deberán estar entre 1.0 y 1.10
8. Confiabilidad
Los factores estadísticos que influyen el comportamiento de los pavimentos son:
- Confiabilidad R
- Desviación Estándar
Confiabilidad.- La confiabilidad esta definida como “la probabilidad de que un pavimento desarrolle su función durante su vida útil en
condiciones adecuadas para su operación”
Otra manera de entender la confiabilidad, por ejemplo es: si se considera una confiabilidad “R” del 80% estaríamos permitiendo que el
20% de las losas del pavimento alcancen al final de su vida útil una serviciabilidad igual a la serviciabilidad final seleccionada en el diseño.
También podemos entender a la confiabilidad como un Factor de Seguridad y ante esa situación debemos reflexionar en los valores de
confiabilidad que debemos utilizar en México, con el mejor de los criterios, al hacer un diseño para un pavimento.
Confiabilidad recomendada por AASHTO *
Clasificación Funcional Urbano Rural
Autopistas 85% - 99.9% 80% - 99.9%
Arterias Principales 80% - 99% 75% - 99%
Colectoras 80% - 95% 75% - 95%
Locales 50% - 80% 50% - 80%
* Valida para Estados Unidos
Tipo de Pavimento Confiabilidad R
Autopistas 95 %
Carreteras 80 %
Rurales 70 %
Zonas Industriales 65 %
Urbanas Principales 60 %
Urbanas Secundarias 50 %
Confiabilidad recomendada para México
Como se menciona anteriormente la confiabilidad puede relacionarse con un Factor de Seguridad, a continuación se presentan los
factores de seguridad aproximados a los que corresponde la confiabilidad. Estos factores de seguridad van asociados con la Desviación
Estándar “So”.

d) EJEMPLO RESUELTO
Diseñar el espesor de un pavimento de concreto para una vialidad urbana de doble sentido y con 2 carriles por sentido. Los datos y los
principales parámetrosdediseñosedetallanacontinuación:
Servicibilidad:
Serviciabilidad Inicial: = 4.5
Serviciabilidad Final = 1.8
Tráfico:
TPDA = 4,302 vehículos
Factor de sentido = 0.5
Factor de carril = 0.80
Composición del tráfico:
Período de diseño: = 20 años
Crecimiento Anual: = 3.0 %
Transferencia de Carga:
Se emplean pasajuntas y se supone soporte lateral de las losas debido a guarniciones y banquetas a los costados de la vialidad. Por lo tanto
el coeficiente de transferencia de carga es igual a 2.7.
Propiedades del Concreto:
Emplear un concreto con modulo de ruptura de 45 kg/cm2 (640 psi)
Subrasante:
Se determinó mediante pruebas de placa realizadas sobre la base un módulo de reacción del suelo (k) igual a 300 pci
Desviación Confiabilidad “R”
Estándar So 50% 60% 70% 80% 90% 95.00%
0.30 1.00 1.19 1.44 1.79 2.42 3.12
0.35 1.00 1.23 1.53 1.97 2.81 3.76
0.39 1.00 1.26 1.60 2.13 3.16 4.38
0.40 1.00 1.26 1.62 2.17 3.26 4.55
Factor de seguridad AASHTOO
FS AASHTO
= 10( - Zr x So )
Donde:
Zr = desviación normal estandar para “R”
So = desviación estándar
Peso (TON) Composición % Total
Tipo de Vehículo
Cargados Vacíos % Cargados Vacíos Diarios
A2 2.00 1.60 70.2% 100.0% 0% 3,018
B2 15.47 10.4 81.2% 75.0% 25% 51
B3 19.46 11.9 85.1% 75.0% 25% 218
C3 23.45 8.4 87.3% 75.0% 25% 312
C4 27.94 12.4 70.7% 75.0% 25% 30
T2-S2 33.43 11.4 81.1% 75.0% 25% 48
T3-S2 41.41 11.9 84.2% 75.0% 25% 180
T3-S3 45.90 12.9 73.1% 75.0% 25% 135
T3-S2-R2 61.37 15.9 74.6% 75.0% 25% 197
T3-S2-R3 69.36 16.9 62.6% 75.0% 25% 113
100.0% 4,302

A continuación se describen
los lineamientos generales del método
del Portland Cement Association
(PCA).
2.5 MÉTODO DE LA
ASOCIACION
DEL CEMENTO
PORTLAND
(PCA).
a) FACTORES DE DISEÑO
1. Resistencia a la Flexión
del Concreto
La consideración de la resistencia a la
flexión del concreto es aplicable en el
procedimiento de diseño para el criterio
de fatiga, que controla el agrietamiento del
pavimento bajo la repetición de cargas.
El alabeo del pavimento de concreto bajo
las cargas del tráfico provoca esfuerzos
tanto de compresión como de flexión. Sin
embargo la proporción de los esfuerzos
a compresión contra la resistencia a la
compresión del concreto es mínima
como para influir en el diseño de espesor
de la losa. En cambio la relación de los
esfuerzos a flexión contra la resistencia
a la flexión del concreto es mucho más
alta y frecuentemente excede valores de
0.5. Por este motivo los esfuerzos y la
resistencia a la flexión son los empleados
para el diseño de espesores. La resistencia
Condiciones de Drenaje:
Se suponen condiciones normales de
drenaje en la vialidad, por lo que se emplea
un coeficiente de drenaje igual a 1.0
Confiabilidad:
Portratarsedeunavialidadurbanadecierta
importancia se considera usar un valor de
confiabilidad del 60%.
EJES EQUIVALENTES Y ESPESOR.
Sabemos que es necesario transformar los
ejesdepesosnormalesdelosvehículosque
circularán sobre el camino, en ejes sencillo
equivalentesde18kips(8.2ton)parapoder
resolverlaecuacióndediseñodeespesores.
Para convertir a ejes equivalentes los
ejes de pesos normales de los vehículos
Tipo de Eje
Peso del Eje Repeticiones Repeticiones Ejes Equivalentes
(kips) al año en la vida útil de 18 kips
Sencillo 2.20 881,256 23,679,679 6,367
Sencillo 4.84 7,191 193,225 837
Sencillo 5.06 11,315 304,038 1,562
Sencillo 7.70 3,614 97,110 2,652
Sencillo 8.80 43,910 1,179,878 55,842
Sencillo 9.90 1,095 29,423 2,276
considerados se debe obtener en primera
instanciaelnúmeroderepeticionesentoda
la vida útil de cada tipo de vehículo que
va a circular sobre el pavimento (sencillo,
tandem ó tridem) y dentro de cada tipo de
eje, también se desgloza por peso del eje.
Con el Factor de equivalencia de carga
calculado para cada tipo y peso de ejes
se convierten el número de repeticiones
esperadas de cada tipo de eje, en la vida útil
del proyecto, en el número de repeticiones
esperadas de ejes equivalente (ó ESAL’s).
El número de repeticiones esparadas
durante la vida útil y sus respectivos ESAL’s
en este ejemplo de diseño se presentan a
continuación:
Con los datos y parámetros de diseño establecidos se encontró un total de 24’860,542 Ejes Sencillos Equivalentes de 18 kips en
el periodo de diseño y para ese número de ESAL’S, el espesor encontrado es de 8.52” (aproximadamente 22 centímetros).
a la flexión del concreto es determinada
por la prueba del modulo de ruptura,
realizada en vigas de 6x6x30 pulgadas.
El módulo de ruptura puede encontrase
aplicandolacargaencantiliver,puntomedio
óen3puntos.Unadiferenciaimportanteen
estos métodos de prueba es que al aplicar
la carga en 3 puntos se obtiene la mínima
resistencia del tercio medio de la viga de
prueba, mientras que los otros 2 métodos
muestran la resistencia en un solo punto.

El valor determinado por el método de
aplicación de carga de 3 puntos (American
Society for Testing and Materials,
ASTM C78) es el empleado en este
método de diseño1
.
1 Para una viga estándar de 30”, los valores de la
prueba aplicando ala carga en el punto central serán de
aproximadamente 75 psi más altos, y si se aplica la carga
en cantiliver los valores serán de aproximadamente
160 psi más altos que aplicando la carga en 3 puntos.
No se recomienda usar estos valores altos para
propósitos de diseño. Si se usan otros métodos
de prueba se deberá hacer un ajuste de reducción
estableciendo una correlación a los resultados de
la prueba aplicando la carga en 3 puntos.

Figura 2.5.1.
Curva de desarrollo de resistencia
a la flexión a través del tiempo.
Figura 2.5.2.
Prueba de Placa (ASTM D1195 y D1196).
k (psi/in) = carga unitaria por placa / deflexión de la placa
La prueba del módulo de ruptura es
comúnmente realizada a los 7, 14, 28 y 90
días. Los resultados a los 7 y 14 días son
comparados contra especificaciones de
controldecalidadyparadeterminarcuando
puede ser abierto al tránsito un pavimento.
Los resultados a los 28 días se han usado
generalmente para el diseño de espesores
de autopistas y calles; mientras que los
resultados a los 90 días son usados para
el diseño de aeropistas, esto es debido a
que se presentan muy pocas repeticiones
de esfuerzos durante los primeros 28
ó 90 días del pavimento comparado
contra los millones de repeticiones de
esfuerzos que ocurrirán posteriormente.
Sabemos que el concreto continua
ganando resistencia con el paso del tiempo,
como lo muestra la figura 2.5.1. Esta
ganancia de resistencia es mostrada en la
curva que representa valores de módulo de
ruptura (MR) promedios para varias series
de pruebas de laboratorio, pruebas de vigas
curadas en campo y secciones de concreto
tomadas de pavimentos en servicio.
Enesteprocedimientodediseñolosefectos
de las variaciones en la resistencia del
concreto de punto a punto del pavimento
y el incremento de resistencia con el paso
del tiempo están incorporados en las
gráficas y tablas de diseño. El diseñador
no aplica directamente estos efectos, sino
que simplemente ingresa el valor de la
resistencia promedio a los 28 días, que en
nuestro país se recomienda como mínimo
41 kg/cm2
(583 psi) y como máximo 50
kg/cm2
(711 psi).
2. Terreno de Apoyo ó Base
Elsoportedadoalospavimentosdeconcretoporlabaseylasub-base,eselsegundofactoren
eldiseñodeespesores.Elterrenodeapoyoestadefinidoentérminosdelmódulodereacción
delasubrasantedeWestergaard(k).Esigualalacargaenlibrasporpulgadacuadradadeun
área cargada (un plato de 30” de diámetro) dividido entre la deformación en pulgadas que
provoca dicha carga. Los valores de k son expresados como libras por pulgada cuadrada
por pulgada (psi / in) ó más comúnmente, por libras por pulgada cúbica (pci).
La figura 2.5.2 nos muestra una ilustración de la prueba de placa regulada por la norma
ASTM D1195 y D1196.
Dado que la prueba de placa lleva tiempo y dinero, los valores de k son usualmente
estimados mediante una correlación a pruebas más simples como la del VRS (valor
RelativodeSoporte).Elresultadoesválidoporquenoserequiereunaexactadeterminación
del valor k; ya que variaciones normales del valor k no afecta significativamente
los requerimientos del espesor del pavimento. La relación mostrada en la figura 2.5.3
es correcta para estos propósitos.

La prueba de caminos AASHTO comprobó convincentemente que la reducción
de perdida de terreno de soporte durante los períodos de descongelamiento tienen
ningún ó muy poco efecto en el espesor requerido de los pavimentos de concreto.
Esto es cierto por que los pocos períodos en que los valores de k son bajos durante
el descongelamiento de la primavera se compensan con los largos períodos en que
se congelan y los valores de k son mucho mayores que los asumidos para el diseño.

Paraevitarmétodostediososquerequierendediseñoparalasvariacionesdekenlasépocas
del año, lo valores recomendables como valores promedio son los de verano u otoño.
El contar con una sub-base permite incrementar en parte el valor de k del
suelo que deberá usarse en el diseño de espesor. Si la base es de material
granular no tratada ó mejorada el incremento puede no ser muy significativo
como se aprecia en los valores presentados en la tabla 2.5.1.
Los valores mostrados en la tabla 2.5.1. son basados del análisis de Burmister de
un sistema de dos capas y cargado en pruebas de placa hechas para determinar los
valores k del conjunto suelo - subbase en losas de prueba completas.

Las bases mejoradas ó tratadas con cemento aportan mayor capacidad de carga y su
comportamiento a largo plazo es mucho mejor y son ampliamente empleadas para

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