Pavimento Articulado

1. Diseño Estructural de
Pavimentos Articulados
Carlos Ochoa
Andrés Ospino
Edgar Pineda
Naomi Tejeda
Yaira Torres

2. Contenido
• Introducción.
• Objetivos.
• Pavimentos Articulados.
• Importancia del diseño Estructural.
• Factores a considerar en el diseño.
• Proceso constructivo del diseño.
• Utilización, reparación y mantenimiento.
• Limitaciones y aplicaciones.
• Ventajas y desventajas.

3. Introducción
El diseño estructural de pavimentos articulados es
un aspecto crítico en la planificación y
construcción de infraestructuras viales y áreas
pavimentadas. A continuación, exploraremos los
fundamentos del diseño estructural de pavimentos
articulados y cómo desempeñan un papel crucial
en la durabilidad y el rendimiento de nuestras
carreteras y espacios peatonales. Adoquines en concreto

4. Objetivos
Objetivos Específicos
• Destacar la importancia de un diseño estructural adecuado en la durabilidad y el rendimiento de los pavimentos articulados.
• Detallar la estructura típica de los pavimentos articulados, incluyendo los diferentes tipos de unidades utilizadas.
• Explicar los factores clave que deben ser considerados en el diseño de pavimentos articulados, incluyendo la carga, el suelo,
el clima y otros factores ambientales.
• Describir el proceso paso a paso del diseño estructural de pavimentos articulados, desde la evaluación inicial hasta la
implementación
• Identificar las limitaciones asociadas con el diseño y la construcción de pavimentos articulados.
• Explorar las diversas aplicaciones de los pavimentos articulados en entornos urbanos, rurales e industriales.
• Analizar las ventajas y desventajas de los pavimentos articulados en comparación con otros tipos de pavimentos.
Objetivo General
Explorar los conceptos fundamentales del diseño estructural de pavimentos articulados y demostrar cómo se aplican en la
construcción y el mantenimiento efectivo de carreteras y áreas pavimentadas.

5. Pavimentos Articulados
Los pavimentos articulados son superficies
pavimentadas construidas utilizando
unidades que están diseñadas para distribuir
cargas y permitir la expansión y contracción.
La característica principal de estos
pavimentos es su capacidad para moverse y
adaptarse a las condiciones cambiantes del
suelo, las temperaturas y las cargas. Esto los
hace adecuados para áreas donde es
importante permitir la expansión y
contracción, como en climas con
fluctuaciones extremas de temperatura.
Pavimento Articulado (Adoquín)

6. Importancia del Diseño
Estructural
La importancia del diseño estructural de un pavimento articulado radica en su impacto
directo en la durabilidad, el rendimiento y la seguridad de las carreteras y áreas
pavimentadas. A continuación, se destacan algunos aspectos clave de su importancia:
• Durabilidad a largo plazo.
• Soporte de carga.
• Reducción de agrietamientos.
• Seguridad.
• Menos costos de mantenimiento.
• Resistencia a condiciones climáticas extremas.
• Sostenibilidad.
• Eficiencia en el tráfico.

7. Estructura de un Pavimento
Articulado
Un pavimento articulado está formado por elementos
prefabricados de pequeñas dimensiones que
individualmente son muy rígidos. La estructura típica
de un pavimento articulado (adoquines) se muestra en
la siguiente figura:
Estructura típica de un pavimento de
adoquín

8. • Subrasante y Subrasante mejorada
La subrasante debe estar conformada de material libre de materia orgánica, que se debe compactar para permitir
las labores de construcción de la base. Debe ser lo más homogénea posible, por lo que si existiera material de
calidad inferior en alguna zona y por lo tanto de baja capacidad soporte, es conveniente reemplazarlo por otro
material de la calidad requerida. A esta capa estabilizada se le conoce usualmente con el nombre de subrasante
mejorada.
• Subbase y base
Son capas de material colocadas entre la subrasante y la capa de rodamiento, que le dan mayor capacidad
estructural al pavimento. Puede ser simple o estar compuesta por dos o más capas de materiales diferentes, en
cuyo caso se llama sub-base a la capa inferior y base a la capa superior.
La base puede ser de:
1. Material granular (grava con finos, arena o tierra)
2. Material granular estabilizado con cemento
3. Suelo-cemento, del espesor indicado en el diseño.

9. • Capa de Rodadura
Es la capa superior del pavimento que soporta directamente el tránsito. Está compuesta por:
a. La cama de arena de asiento: Es colocada directamente sobre la base, es de poco espesor y el material usado es arena gruesa
y limpia, libre de materia orgánica, mica, contaminantes y tendrá una granulometría continua tal que la totalidad de arena
pase por el tamiz (3/8) y no mas del (5%) pase por el tamiz (No. 200).
b. Los adoquines de concreto: Los adoquines deben tener propiedades y características similares para poder resistir
adecuadamente a las cargas de transito y fundamentalmente al desgaste producido por este.
c. El sello de arena: Este sello está constituido por arena muy fina que es colocada en las juntas entre los adoquines y su
principal función es servir de sello a las juntas y contribuir al funcionamiento de la estructura, en conjunto con los demás
elementos de la capa de rodadura.
Nota: Por su parte el diseño de los pavimentos a base de adoquines de concreto, debe considerar dos aspectos fundamentales:
1. Diseño geométrico de la vía.
2. Diseño de la estructura del pavimento.

10. Factores a Considerar en el Diseño
El diseño de pavimentos articulados es un proceso complejo que requiere considerar cuidadosamente los
siguientes factores para garantizar la durabilidad y el rendimiento del pavimento a lo largo del tiempo.
• Carga del Tráfico: Esto incluye el peso y la frecuencia de los vehículos que circularán sobre la superficie
pavimentada. El diseño debe garantizar que el pavimento pueda soportar estas cargas sin deformarse ni
agrietarse.
• Clima Local: Un buen diseño debe tener en cuenta cómo estas condiciones climáticas pueden influir en
la durabilidad del pavimento y en la formación de hielo y nieve en invierno.
• Tipo de Suelo: Diferentes tipos de suelo tienen diferentes capacidades de carga y características de
expansión y contracción.
• Calidad de los Materiales: Esto incluye la calidad de las unidades individuales (como adoquines de
ladrillo o bloques de concreto), así como la calidad de los agregados, el cemento y otros materiales
utilizados en la base y la sub-base.
• Tratamiento de Juntas: . Las juntas permiten la expansión y contracción y deben mantenerse
adecuadamente con rellenos de juntas apropiados para evitar problemas como la acumulación de
suciedad o el crecimiento de malezas.
• Drenaje: El diseño debe incluir una planificación adecuada para el drenaje de aguas pluviales.

11. Proceso Constructivo de Diseño
Estructural
El diseño estructural implica una secuencia de pasos que van desde la evaluación del tráfico y la
determinación de los espesores requeridos hasta la selección de materiales y detalles de construcción.
1. Actividades Preliminares: (Subrasante)
• Para la subrasante de terreno natural, se debe nivelar la subrasante con las pendientes definidas por el
diseño geométrico de la vía para el drenaje.
• Se debe retirar el material que sobre en los cortes o se deben llenar las zonas bajas, o vacíos, con un
material igual o mejor que el de la subrasante.
2. Base:
• La base se construye por capas de espesor constante.
• El espesor de cada una de estas capas depende de la capacidad del equipo que se tenga disponible para la
compactación.
• Como al compactar una cantidad definida del material de base se reduce su espesor, es necesario colocar
un espesor requerido por el diseño.
• El material de base deberá tener niveles acordes a la estructura total del pavimento, que garanticen los
espesores mínimos de los otros componentes.

12. 3. Elementos de confinamiento: La compactación de las capas del pavimento cerca de los confinamientos
laterales debe ser realizada hasta que la cama y espalda del concreto, donde se apoya el bordillo, haya
alcanzado la suficiente resistencia para prevenir el movimiento del confinamiento lateral.
4. Capa de arena de asiento:
•La arena se coloca suelta, lo más uniforme posible con un contenido de humedad aproximado del 5%.
•Para la colocación se utilizan 3 reglas de materia o aluminio, 2 de ellas como guías y otra como elemento
nivelador.
•Las guías se colocan paralelas, tanto en el centro como al lado de la vía, con el objeto de cubrir todo su
ancho.

13. •Estas guías se colocan sobre la superficie de la base ya nivelada y compactada y en el espacio entre ellas
se riega suficiente arena suelta como para que quede un poco para ser arrastrada.
•El espesor suelto a colocar deberá cubrir la altura de las reglas guías y puede ser entre 35mm y 50mm, de
manera que al terminar de nivelar la cama de arena el espesor resultante quede entre 25mm y 40mm.
•Para asegurar que la superficie final del pavimento de adoquín sea uniforme, es necesario que la calidad
de la arena, el espesor en que se coloca y la nivelación de esa capa sean constantes y uniformes.
•Al estar nivelada la capa de arena según las cotas y pendientes determinada en el diseño del pavimento,
no se debe perturbar la superficie hasta que se coloquen los adoquines.
•Se debe llenar con arena suelta y enrasar con una llana o regla pequeña, las huellas que dejan los rieles
cuando se retiran con suficiente cuidado para no dañar la superficie vecina ya terminada.

14. 5. Adoquines:
• Colocar un primer hilo a una distancia corta al borde del confinamiento y tomarlo como referencia para
alinear la primera fila de adoquines.
• Colocar el segundo hilo a 90° del primer hilo, para asegurarse de que el patrón de colocación no se pierda.
• Se debe buscar en todo momento que las piezas a cada lado de la línea guía, sean piezas enteras o mitades,
por lo que debe modularse el pavimento según la geometría de los adoquines que se vayan a colocar.
• Cuando se tengan interrupciones en el pavimento, como tragantes, cámaras de inspección, jardineras,
brocales, etc.
• Una vez definido un frente de colocación, se debe verificar el alineamiento de los adoquines con al menos un
hilo a lo largo e hilos transversales cada 2.5 metros.
• Para avanzar en la colocación en los tramos que se alejan de los hilos guía, los colocadores deberán formar
caminos sobre adoquines ya colocados y así transportar los materiales.

15. 6. Compactación Inicial:
• Consiste en dar por lo menos dos pasadas con la
plancha vibratoria desde diferentes direcciones,
recorriendo toda el área del pavimento en una
dirección antes de recorrerla en la dirección
contraria.
• La compactación inicial y sellado del pavimento se
debe realizar un metro antes de los extremos no
confinados del pavimento.
• Después, se deben retirar con la ayuda de dos
cucharas, los adoquines que se hayan partido y se
deben reemplazar con adoquines buenos.
7. Sellado de arena y compactación final:
• El sellado de arena se deberá esparcir sobre los
adoquines haciendo uso de escobas y en capas
delgadas.
• Se deben dar, al menos cuatro pasadas con la
plancha vibratoria, en diferentes direcciones y
traslapando cada recorrido con el anterior.
• Es muy importante verificar que no se acumule
arena sobre los adoquines y que no se formen
protuberancias que hagan hundir los adoquines al
pasar el vibro compactador sobre ellos.

16. 8. Limpieza y colocación de la loseta guía:
Terminado el sellado de la junta, se procede a recoger el sello excedente y a humedecer el pavimento
con un rocío de agua similar al de una llovizna. Para esta actividad no usar el chorro de la manguera
sobre los adoquines.

17. Utilización, Reparación y Mantenimiento
Es muy importante el cuidado de los pavimentos de adoquines y las entidades a cargo del
mantenimiento deben aprender a identificar sus daños o problemas a tiempo para programar el
mantenimiento requerido.
En este sentido, es esencial llevar a cabo un mantenimiento preventivo que englobe una serie de
actividades críticas, tales como:
• Limpieza.
• Evitar abrasión.
• Cuidado de juntas.
• Hundimiento.

18. Limitaciones y Aplicaciones
Si bien los pavimentos articulados ofrecen una
serie de ventajas en términos de durabilidad y
adaptabilidad, es importante reconocer sus
limitaciones. Entre ellas, se encuentra:
• Costo inicial.
• Mantenimiento de juntas.
• Necesidad de nivelación.
• No adecuado para todas las aplicaciones.
Además, los pavimentos articulados pueden no ser
la opción óptima en entornos industriales de tráfico
extremadamente pesado.
En cuanto a las aplicaciones, los pavimentos
articulados gozan de una amplia variedad de usos
en entornos urbanos, rurales e industriales. Son
ideales para:
• Calles peatonales y plazas.
• Calles residenciales.
• Áreas históricas.
• Caminos rurales.
• Entornos industriales.
• Aeropuertos.
• Estacionamientos.
Estas aplicaciones demuestran la versatilidad y la
resistencia de los pavimentos articulados en una
variedad de contextos.

19. Ventajas
• Los pavimentos articulados son conocidos por su
durabilidad a largo plazo.
• Debido a las juntas entre las unidades individuales,
los pavimentos articulados son altamente
adaptables a terrenos irregulares y condiciones
climáticas cambiantes, lo que reduce la
probabilidad de agrietamientos.
• Ofrecen opciones estéticas variadas y la posibilidad
de crear patrones y diseños personalizados, lo que
los hace ideales para áreas urbanas y entornos
históricos.
• En caso de daños o desgaste, el mantenimiento se
puede realizar de manera localizada, lo que
minimiza los costos y las interrupciones en
comparación con otros tipos de pavimentos.
• Las juntas permiten un drenaje efectivo del agua,
reduciendo el riesgo de acumulación de agua en la
superficie.
Desventajas
• El costo inicial de instalación puede ser más alto en
comparación con otros tipos de pavimentos,
especialmente si se requiere una instalación precisa
de las unidades individuales.
• Se requiere un mantenimiento regular de las juntas
para evitar problemas como el crecimiento de
malezas o la acumulación de suciedad.
• En entornos de tráfico extremadamente pesado,
como áreas industriales con maquinaria pesada, los
pavimentos articulados pueden no ser la opción más
adecuada.
• La instalación precisa de las unidades individuales
requiere habilidad y experiencia, lo que puede ser
un desafío en proyectos con mano de obra no
calificada.
• En comparación con algunos otros tipos de
pavimentos, los pavimentos articulados pueden
tener una superficie más rugosa, lo que podría ser
menos cómodo para el tráfico de bicicletas o sillas
de ruedas.

20. Conclusión
Los pavimentos articulados se destacan como una opción de pavimentación
versátil y duradera que ofrece beneficios significativos en términos de
adaptabilidad, durabilidad y estética personalizable. Su capacidad para resistir
cargas vehiculares, adaptarse a terrenos irregulares y facilitar el drenaje
eficiente del agua los convierte en una elección sólida en una variedad de
entornos urbanos, rurales e industriales. A pesar de algunas limitaciones y
requisitos de mantenimiento específicos, su capacidad para brindar una
superficie de rodadura confiable y estéticamente atractiva hace que los
pavimentos articulados sean una opción valiosa en la construcción y el diseño
de infraestructura vial y áreas pavimentadas. La selección cuidadosa y
contextualizada es fundamental para aprovechar al máximo sus ventajas en
proyectos específicos.

21. • Diseñar un adoquinado de un camino clasificado como una
colectora rural, en el estudio de tránsito se determinó un
ESAL's de diseño de 17 millones de ejes, el estudio de suelo del
sitio determino un C.B.R de la sub-rasante del 4%. Y un módulo
de resiliencia de la base de 30 mil psi. Con una carga
característica por rueda de 7 Ton.
EJEMPLO DE DISEÑO

22. Podemos tomar P0= 4.2; y Pt=2.0; de aquí ΔPSI=2.2 ΔPSI= Diseño de perdida de seriviciabilidad

23. Tomaremos:
R=70%
S0=0.35

24. Para determinar la capa de pavimento se utiliza
la siguientes ecuación:
SN = a1D1-a2D2
SN= Numero estructural
a1= Coeficiente de la capa del adoquín
D1= Espesor de la capa de adoquín
a2= Coeficiente de la capa de la base
D2= Espesor de la capa base

25. Para determinar la capa de pavimento se utiliza
la siguientes ecuación:
SN = a1D1-a2D2
SN = 0.45*3.937”-a2D2
SN= Numero estructural
a1= Coeficiente de la capa del adoquín
D1= Espesor de la capa de adoquín
a2= Coeficiente de la capa de la base
D2= Espesor de la capa base

26. Variación en el coeficiente estructural de la capa de base
a2= 0.14

27. Mr=1500*CBR = 6000
SN= 4.4

28. SN = a1D1-a2D2
4.4 = 0.45*3.937”-0.14*D2
D2=18.77” » 48 cm
Adoquín: 10 cm
Arena: de 3 a 5 cm
Base granular: 48 cm

29. REFERENC IAS
file:///C:/Users/Yaira%20Torres/Downloads/gua%20de%20instalacion%20ad
oquines%20iccg%20-%20octubre%202014-sitio%20web.pdf
file:///C:/Users/Yaira%20Torres/Downloads/GUIA%20CONSTRUCCION%20PAVI
MENTO%20ARTICULADO.pdf