pavimentos

1. INSTITUTO TECNÓLOGICO DE TIJUANA
Departamento de Ciencias de la Tierra
INGENÍERIA CIVIL
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS.
- García Quistián Jesús Armando.
- 12211078
Generalidades de los Pavimentos.
Prof. Ing. Alfonso Vázquez Retegui.
Unidad 1

2. GENERALIDADES DE LOS PAVIMENTOS.
1.1 Historia de los pavimentos.
La piedra fue uno de los primeros materiales que contó el hombre, ya que servía de materia prima
para la construcciónde objetos.Se estimaque fue enel3000 a.C. que elImperio Hilita (enla península
de Anatonia) construyó los primeros caminos a suelo firme. Cuando se construyeron la Vías Romanas
se emplearon bloques de piedra trabajados especialmente para obtener una superficie lisa. La
duración de estas vías, muchas de las cuales todavía se pueden
visitar, es el mejor testimonio de la calidad de ejecución de dichos
trabajos y de la factibilidad del sistema constructivo de pavimentos
segmentados. Otro antecedente destacado son los caminos que
realizaron los esclavos egipcios alrededor de las pirámides. Las
órdenes religiosas que florecen en Europa durante la Edad Media
fomentan la construcción de caminos para los peregrinajes, en
poblados de Francia, Italia y España.
A mediados del siglo XVIIIse desarrolla el uso de la cal en países como Inglaterra, a través del trabajo
de hombres como el ingeniero John Smeaton. Constructor del Faro de Eddystone, Smeaton fue uno
de los responsables del cambio vial en la ciudad británica. Durante el siglo XIX, Inglaterra fue pionera
en implementar leyes de pavimentación, con la creación del Comisionado de Pavimentación,
dependiente delParlamento del Reino Unido. Su tarea se remitía al cuidado y mejora de la red vial.
La Europa del siglo XIXse caracteriza por un desarrollo en la construcción de caminos pavimentados.
En pueblos como Tressaget(en Francia) se observaron los primeros caminos realizados a base de
piedras de grantamaño. Con la llegadade laEra Industrial se exploraconmayorcuidado larealización
de rutas de pavimento, utilizando piedras más pequeñas (adoquines). La aparición del automóvil
fomenta la diagramación de caminos más extensos, aptos para el traslado de vehículos de peso.El
alquitrán se incorpora al pavimentado de calles de Londres y Madrid. Pero los grandes avances en la
materia se dan en los Estados Unidos, a través de la fabricación de nuevas capas asfálticas, que
permiten una mayor flexibilidad en el desplazamiento de los autos.
El uso de los pavimentos rígidos se dio en Estados Unidos, debido a la necesidad del país del Norte
de caminos y rutas transitables para el transporte masivo. El crecimiento demográfico experimentado
durante el siglo XIXprocuraba nuevas vías de transporte. Fue el ingeniero escocés John Loundon Mc
Adam el inventor del “macadam”, un nuevo tipo de superficie, apto para soportar el peso de los
renovados vehículos y transportes de carga. Ingeniero escocés, a principios del siglo XIX Mc Adam
publica escritos sobre su descubrimiento. El macadam consistía en pequeñas gramillas de piedra y
capas de rocas, lo que permitía un óptimo drenaje del agua de lluvia. En 1830 se construye en el
Estado de Ohio la “National Road”, primera ruta construida bajo este método.

3. A partir de 1905 comienzaa utilizarse elconcreto como materialpara la construcciónde las carreteras,
dando lugar al proyecto de obras públicas más importante de la historia: el sistema inter-estatal de
carreteras, con una longitud de casi 28.000 km. Este sistema de transporte comunica todas las
grandes ciudades del país. Fue creado en 1956, gracias a la colaboración del gobierno de Dwight
Eisenhower, tras quince años de trabajos de construcción.
El desarrollo del petróleo fomenta la utilización de betunes asfálticos para la fabricación de carreteras
viales y pistas de aterrizaje. A partir del siglo XX, la aviación se desarrolla a gran velocidad,por lo que
es necesaria la construcción de pistas que soporten el peso de las aeronaves. El primer aeropuerto
se construye en Amsterdam (Holanda) en 1912. A partir de la década del ’30, el auge de la aviación
comercial hace necesaria la construcción de pistas de concreto en los aeropuertos. La llegada de la
Segunda Guerra Mundial expandió la cantidad de pistas de aterrizaje en zonas europeas, ante la
urgencia de las estrategias militares. El fin del siglo XXencuentra nuevas técnicas en el desarrollo de
nuevas carreteras, que mejoran la adherencia y la capacidad de drenaje ante situaciones climáticas
adversas.
1.1.1 Historia de los Pavimentos en México.
Puede decirse que los pavimentos en nuestro país se iniciaron en 1925 con caminos que partían de
la ciudad de México hacia puebla, Pachuca, Cuernavaca y Toluca y que posteriormente fueron
prolongándose hacia otros centros de población. Para el inicio, en nuestro país, de la construcción de
pavimentos, se tuvo la participación de la compañía estadounidense BYME BROTHERS, y todas las
técnicas de construcción empleadas fueron anticuadas, aún para esa época, no se dio ninguna
importancia a la calidad de los materiales ni a su tratamiento para formar las terracerías, los materiales
empleados en la superficie de rodamiento se seleccionaban a criterio del ingeniero encargado.
Se instaló un laboratorio en la ciudad de México,y le eran enviadas muestras de vez en cuando, con
todas las dificultades que ello significaba, debido a los medios de comunicación disponibles de la
época.
Carretera de Zapopan Jal. 1942.

4. 1.1.2 PROYECTO, CONTRUCCION Y CONSERVACIÓN DE LOS PAVIMENTOS.
El proyecto, la construcción y la conservación de los pavimentos se ha desarrollado, en todos los
países, en forma ligada al desarrollo de los laboratorios de ensaye de materiales, en conjunto con las
investigaciones sobre la estructuración de los pavimentos mismos así como de los procesos
constructivos.
1.1.3 EL DISEÑO ESTRUCTURAL DE LOS PAVIMENTOS.
En los años de inicio de la pavimentación en nuestro país, en el lapso del 26 al 48, no se hacía un
cálculo de espesores,o de estructura de pavimento, sino que se empleaban varias “recetas”, tales
como la siguiente:
Cuando se trataba de un camino principal,se colocabaunmaterial de revestimiento que generalmente
se designaba como “provisional”, de 10 a 15 cm. de espesor, el cual se construía sobre la terracería
preparada(material dellugarcompactado),y quedabadurante dos o tres temporadas de lluvias abierto
al tránsito, intentando asegurar el paso del muy escaso número de vehículos de la época;tiempo en
el cual se consideraba que el camino estaba lo suficientemente estabilizado para recibir el pavimento,
haciéndosele los recargues necesarios de revestimiento y recompactándolo. Este pavimento quedaba
formado por:
Revestimiento: 10 a 15 cm. de espesor
Carpeta asfáltica: 2 ó 3 riegos
(Lo anterior para caminos principales.)
Esta “receta” fue muy popular en el lapso comprendido entre los años de 1926 a1948.

5. 1.2 Tipos de Pavimentos.
1.2.1 PAVIMENTOS CON TRATAMIENTO SUPERFICIAL
Los tratamientos superficiales dobles o triples pueden ser utilizados como capas de revestimiento en
carreteras de tráfico leve a medio. Se construyen mediante la aplicación de capas de ligante
bituminoso sobre las cuales se conforman capas de materiales pétreos compactados, cuya
granulometría debe ser rigurosamente controlada para satisfacer las exigencias de las
especificacionestécnicas adoptadas enelproyecto.
El deterioro del revestimiento se produce
principalmente porlafisuración debidaalafatiga y/o
al desgaste. Los tratamientos superficiales simples
que deben ser utilizados apenas para accesos
donde el tráfico de proyecto es del orden del 1% del
tráfico de proyecto de las fajas de rodadura, o para
la protección provisoria de bases granulares hasta
que el revestimiento definitivo sea construido.
1.2.2 PAVIMENTOS FLEXIBLES
Son aquellos que tienen un revestimiento asfáltico sobre una capa base granular. La distribución de
tensiones y deformaciones generadas en la estructura por las cargas de rueda del tráfico, se da de tal
forma que las capas de revestimiento y base absorben las tensiones verticales de compresión del
suelo de fundación por medio de la absorción de tensiones cizallantes. En este proceso ocurren
tensiones de deformación y tracción en la fibra
inferior delrevestimiento asfáltico,que provocarásu
fisuración por fatiga por la repetición de las cargas
de tráfico. Al mismo tiempo la repetición de las
tensiones y deformaciones verticales de
compresión que actúan en todas las capas del
pavimento producirán la formación de hundimientos
en la trilla de rueda, cuando el tráfico tiende a ser
canalizado, y la ondulación longitudinal de la
superficie cuando la heterogeneidad del pavimento
fuera significativa.
1.2.3 PAVIMENTOS RÍGIDOS

6. Son aquellos en los que la losa de concreto de cemento Portland (C.C.P.) es el principal componente
estructural, que alivia las tensiones en las capas subyacentes por medio de su elevada resistencia a
la flexión, cuando se generan tensiones y
deformaciones de tracción de bajo la losa producen
su fisuración por fatiga, después de un cierto número
de repeticiones de carga. La capa inmediatamente
inferior a las losas de C.C.P. denominada sub-base,
por esta razón, puede ser constituida por materiales
cuya capacidad de soporte sea inferior a la requerida
por los materiales de la capa base de los pavimentos
flexibles.
1.2.4 PAVIMENTOS SEMIRÍGIDOS
En términos amplios, un pavimento semirígido ó compuesto es aquel en el que se combinan tipos de
pavimentos diferentes, es decir, pavimentos “flexibles” y pavimentos “rígidos”, normalmente la capa
rígida está por debajo y la capa flexible por encima. Es
usual que un pavimento compuesto comprenda una
capa de base de concreto o tratada con cemento
Portland junto con una superficie de rodadura de
concreto asfáltico. La estabilidad de suelos por medio
de ligantes hidráulicos (cemento Portland) permite que
se obtengan materiales con capacidad de soporte
suficiente para construir capas para base en
pavimentos sujetos a cargas pesadas como ser
camiones o aeronaves.
1.2.5 PAVIMENTOS EMPEDRADOS.
Los pavimentos realizados con piedra han supuesto hasta los años 70 el suelo de las calles, plazas,
eras, callejones, corrales,portales y bodegas de infinidad de pueblos. Son muy pocos los restos de
este tipo de suelos que se han respetado. Se emplearon desde la antigüedad y todavía hoy se utilizan
en obras puntuales porpresentarciertas ventajas sobre
otros pavimentos más modernos. Los suelos
empedrados son funcionales y además, decorativos.
Soportan el paso de animales, vehículos o personas en
tiempos de lluvias, evacúan y drenan el terreno con
rapidez y dan lustre y originalidad a los espacios que
hacen destacar su pavimento más visible en calles y
plazas.
1.3 Características de los Pavimentos.

7. 1.3.1 PAVIMENTOS CON TRATAMIENTO SUPERFICIAL
Entre las técnicas de Pavimentación de carreteras, la de los tratamientos superficiales ha sido la que
mayor evolución ha experimentado en los últimos años, pasando de un sistema destinado a tránsitos
livianos a ser utilizado en tratamientos de ca-rreteras con tránsito pesado y en muchos países, en
autopistas. Los tratamientos superficiales pueden ser utilizados como capas de protección sobre
caminos estabilizados o como conservación de pavimentos asfálticos. Los objetivos que se persiguen
son la protección, imper-meabilización y mejoramiento de la capa de rodadura, proporcionando
ade-más una superficie antideslizante.
Tipos de Tratamientos Superficiales.
Los tratamientos superficiales abarcan desde una simple y ligera aplicación de cemento asfáltico o
emulsión bituminosa, a múltiples aplicaciones de materiales asfálticos sobre las que se distribuyen
agregados pétreos. También se consideran tratamientos superficiales algunos tipos de mezcla
asfáltica-agregados. Todos los tratamientos superficiales sellan y prolongan la vida de los caminos.
Cada tipo tiene una o más propósitos especiales. La siguiente es una clasificación de tratamientos
superficiales asfálticos de acuerdo a su aplicación y preparación.
- Tratamientos superficiales con aplicación de asfalto y distribución de agregados.
- Tratamientos superficiales simples.
- Tratamientos superficiales dobles.
- Tratamientos superficiales con aplicación única de asfalto.
- Riego de imprimación.
- Paliativos de polvo.
- Road rolling.
- Riegos de liga.
- Riego pulverizado (Fog seal).
- Lechadas asfálticas
Tratamiento Superficial Simple: Consiste en una sola aplicación uniformemente distribuida de ligante
bituminoso, seguido de una aplicación de árido de tamaño tan uniforme como sea posible. Esta se
realiza sobre una superficie acondicionada y con una estructura apropiada a las condiciones de
so-licitación a que va a estar expuesta.
Tratamiento Superficial Doble: Son dos riegos alternados y uniformemente distribuidos de ligante
bituminoso y árido so-bre una superficie acondicionada previamen-te. El tamaño medio del árido de
cada distribu-ción sucesiva es la mitad o menos del tamaño medio de la capa precedente. El espesor
total es aproximadamente igual al tamaño máximo nominal del árido de la primera aplicación.

8. 1.3.2 PAVIMENTOS FLEXIBLES.
Se denomina pavimentos flexibles a
aquellos cuya estructura total se deflecta
o flexiona dependiendo de las cargas que
transitan sobre él. El uso de pavimentos
flexibles se realiza fundamentalmente en
zonas de abundante tráfico como puedan
ser vías, aceras o parkings. La
construcción de pavimentos flexibles se
realiza a base de varias capas de
material. Cada una de las capas recibe cargas por encima de la capa. Cuando las supera la carga que
puede sustentar traslada la carga restante a la capa inferior. De ese modo lo que se pretende es que
poder soportar la carga total en el conjunto de capas. Las capas de un pavimento flexible que
conforman un suelo se colocan en orden descendente en capacidad de carga. La capa superior es la
que mayor capacidad de soportar cargas tiene de todas las que se disponen. Por lo tanto la capa que
menos cargapuede soportares laque se encuentra enla base.Ladurabilidad de unpavimento flexible
no debe ser inferior a 8 años y normalmente suele tener una vida útil de 20 años.
1.3.3 PAVIMENTOS RIGIDOS.
En los pisos o pavimentos rígidos existen una losa, que está apoyada a las capas que en algunas de
ellas se encuentran estabilizadas,y enestas eltipo de pavimento empleadose puedendistinguirvarias
clases de pavimentos, como por ejemplo el pavimento de hormigón en masa, que es al que se le
deben colocar juntas para evitar que aparezcan fisuras, estas pueden ser aleatorias, o transversales.
En los pavimentos continuos armados, vemos que la resistencia es lo que lo caracteriza, pero así
también el precio, por eso se lo coloca en casos de tránsito pesado,aquíla juntas no son necesarias,
pero se incluirán en toda su superficie elementos de acero para hacerlo más resistente, desde luego
que este tipo de pavimentos rígidos no necesitan de mantención alguna. Otra de las variantes que se
nos presentan en este tipo de pavimentos, son los de hormigón compactado, que para colocarlo se
necesitarán compactadoras, y se terminan mediante una rodadura, es por ello que muchos lo llaman
pavimentos mixtos, estos se usan en carreteras muy transitadas que se necesita abrir en forma
inmediata o a corto plazo. Los de hormigón pretensado, posee una espacie de tendones de acero que
permiten que la losa compresa, reduciendo el espesor y aumentando la longitud, son también
pavimentos de alto tránsito, y rutas muy solicitadas. En los pavimentos rígidos, las capas de sub. base
y de base, aseguran el apoyo en forma uniformada para
estabilizar el pavimento, siendo el espesor de la losa en unos
quince centímetros que sería el valor para el tránsito liviano, y
hasta unos cuarenta centímetros para el tránsito pesado.
1.4 Estructuras de los Pavimentos.

9. Los diferentes métodos de diseño, como AASHTO 93, 98 y PCA 84, consideran al menos las
siguientes capas para el diseño estructural de los pavimentos de concreto:
Subrasante. Es el suelo de cimentación del pavimento, pudiendo ser suelo natural, debidamente
perfilado y compactado; o material de préstamo, cuando el suelo natural es deficiente o por
requerimiento del diseño geométrico de la vía a proyectar. Los materiales que pueden ser empleados
como subrasante serán de preferencia materiales de tipo granular.
Subbase. Es la capa que está apoyada sobre la subrasante, compuesta por materiales granulares de
buena gradación. Deberá ser perfilada y compactada entre el 95% y 100% de su máxima densidad
seca mediante el ensayo proctor estándar. El empleo de una subbase implica mejorar la capacidad de
soporte de suelo que se traduce en una reducción del espesor de carpeta de rodadura. Sin embargo,
el impacto no es significativo.
Base. Para el pavimento de concreto no es común pero podría darse el caso en situaciones extremas.
En ese caso la base constituye la capa intermedia entre la subbase y la carpeta de rodadura y utiliza
materiales granulares de excelente gradación.
Bases estabilizadas con cemento. Las bases estabilizadas permitenelempleo demateriales locales
y reciclados, teniendo como ventajas: subbases menos erosionables, reducción de esfuerzos de
tensiones y de flexiones, mejoramiento de la transferencia de carga entre paños, entre otras.
Se podrá estabilizar con cemento siempre y cuando el material a estabilizar sea libre de partículas
orgánicas, con equivalentes de arena superiores a veinte.
Carpeta de rodadura. Está conformada por mezcla de concreto hidráulico. Los métodos de diseño
especifican diseños de mezcla con Módulo de Rotura a la Flexión (MR) superiores a 42 Kg/cm2, o su
equivalente a f´c = 280 Kg./cm2.
Juntas transversales y longitudinales. Es necesario para controlar la fisuración en la losa y permitir
el movimiento relativo entre paños adyacentes. Las juntas son longitudinales y transversales y tienen
el rol de inducir fisuras por contracción del concreto, aislar el movimiento de los paños de elementos
ajenos al pavimento, como buzones por ejemplo, y siendo incluso parte del procedimiento
constructivo.
Texturizado. El objetivo de texturizar la superficie del concreto es entregarle al pavimento las
cualidades necesarias paraelcontacto pavimento – neumático que permita eltránsito de los vehículos
en condiciones seguras. Pueden ser de dos tipos: micro y macro texturizado.

10.  El micro texturizado es el que se logra aplicando una llana húmeda sobre la superficie del
pavimento.
 El macro texturizado se logra mediante herramientas mecánicas, como peines con cerdas
metálicas o aparatos más sofísticados que puedenserincorporadoseneltrende pavimentado.
Barras de amarre. Son barras de acero corrugadas que controlanelmovimiento lateral de los carriles,
las mismas que sirven de anclaje.
Barras pasajuntas. Se pueden dar mediante la trabazón de los agregados o mediante el empleo de
pasadores en las juntas de contracción transversal. Los pasadores son barras de acero lisas y con los
bordes redondeados que se colocan en el plano perpendicular al corte de la junta transversal. Deben
estar centrados con respecto al espesor de la losa y permitir el movimiento entre paños adyacentes,
no deben restringir su movimiento.
Tipos de pavimento
Pavimento de concreto simple con juntas
En este tipo de pavimentos se requiererealizarjuntas de contraccióntransversalcada3.5 y 6.0 metros.
La transferencia de carga entre paños adyacentes se puede dar mediante trabazón de agregados o
mediante el empleo de pasajuntas. Las juntas inducen el agrietamiento propio del comportamiento del
concreto por las tensiones originadas debido a los cambios de temperatura y humedad.
Pavimento de concreto armado con barras transversales
La carpeta de rodadura es de concreto reforzado con mallas de acero, las que permiten ampliar las
distancias entre las juntas entre 7.5 y 9.0 metros. Aunque tiene refuerzo moderado de acero siempre
se espera que se produzcan fisuras controladas dentro de los paños. El refuerzo controla parte de las
tensiones y permite tener espaciamientos mayores entre las juntas. La transferencia de carga entre
paños adyacentes se realiza mediante el empleo de pasajuntas.
Pavimento de concreto continuamente reforzados.
Las tensiones son controladas por una armadura de acero. Se espera la aparición de fisuras
controladas a lo largo de todo el pavimento, con distancias entre 0.6 y 2.0 metros.
Pavimentos de Asfalto.
Los pavimentos de asfalto, llamados técnicamente como “Hormigón Asfáltico” u “Hormigón
Bituminoso”,consistenenuna mezclade asfalto y materiales minerales,(como áridos)que se mezclan
juntos, se extienden en capas y se compactan. Junto al hormigón, es el material más común en los
proyectos de pavimentación de carreteras, aeropuertos, rutas y estacionamientos.

11. En el diseño de un pavimento de asfalto normalmente, la capa de rodadura corresponde a una mezcla
asfáltica de protección y las capas profundas, a materiales granulares del tipo de base y subbase. En
este caso, las cargas de rueda son resistidas principalmente por la capacidad del sistema de absorber
deformaciones, que le es conferida por las características de sus capas constitutivas y del suelo de
fundación.
1.5 DIFERENCIAS ENTRE EL PAVIMENTO RIGIDO Y EL FLEXIBLE.
Pavimento Rígido Pavimento Flexible
1- Máximo 2 capas 1- Está constituida por varias capas
2- Losa de hormigón armado que absorbe todo el
esfuerzo.
2- Lleva carpeta asfáltica y cada capa
absorbe cierta cantidad de F.
3- Mayor costo inicial 3- Menos costo inicial
4- Menores deformaciones 4- Mayores deformaciones
5- Vida útil es mayor 5- Vida útil es menor
6- Existe menor fricción en la superficie de
rodadura
6- Existe mayor fricción en la superficie de
rodadura
7- Menor costo de mantenimiento 7- Mayor costo de mantenimiento
8- Color gris claro 8- Calor gris oscuro o negro
9- Se crea discontinuidad enla capade rodadura,
llamadas juntas
9- La capa de rodadura es prácticamente
continua
10- El tiempo de ejecución es menor 10- El tiempo de ejecución es mayor
Después de conocer las diferencias entre cada uno, podemos ver que el pavimento flexible tiene un
menor costo inicial en comparación con el pavimento rigido que posee un mayor costo inicial,
el cual se puede compensar en que tiene un menor costo de mantenimiento frente al otro.
Aunque una característica importante que posee el pavimento flexible, es que existe una mayor
fricción en la superficie de rodadura, dándole una mayor seguridad a los vehículos que circularían
por este sistema de pavimento.
BIBLIOGRAFIA.
http://www.arqhys.com/arquitectura/pavimento-historia.html
http://www.arkiplus.com/historia-del-pavimento
http://www.rentauningeniero.com/antecedentes-de-los-pavimentos-en-mexico.html

12. http://apuntesingenierocivil.blogspot.mx/2010/09/tipos-de-pavimentos.html
http://html.rincondelvago.com/tratamientos-superficiales-de-pavimentos.html
http://www.urbanismo.com/pavimentos-flexibles/
http://www.constructorabuenosaires.com/pavimento/pavimentos-rigidos.html
http://www.duravia.com.pe/hello-world/
http://www.epav.cl/index.php/pavimentos-de-asfalto
http://civilgeeks.com/2014/05/31/diferencia-entre-pavimento-flexible-y-pavimento-rigido/