3. 21/06/2016
INTRODU
CCIÓN
3
Los métodos de rehabilitación de pavimentos
por colocación de una sobrecapa o recapeo
sobre la estructura existente son muy variados,
en función del tipo y deterioro de la estructura y
superficie existente y se tienen los siguientes
casos.
AC sobre pavimento AC
AC sobre pavimento fracturado de PCC
AC sobre JPCP, JRCP o CRCP
AC sobre AC/JPCP, AC/JRCP oAC/CRCP
PCC con pasadores sobre pavimento PCC
PCC sin pasadores sobre pavimento PCC
PCC sobre pavimento de AC
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
4. 21/06/2016
INTRODU
CCIÓN
4
La versión de recapeos de la AASHTO 1986 tenia
muchas contradicciones y problemas
Es por eso que la AASHTO la reformulo y modifico
para la guía de 1993
Las siguientes abreviaturas fueron establecidas en
esta guía:
AC = concreto asfaltico (también se le llama HMA)
PCC = concreto de cemento Portland
JPCP = pavimento de concreto simplemente unido
JRCP = pavimento de concreto con uniones reforzadas
CRCP = pavimento de concreto con refuerzo continuo
AC/PCC = concreto de cemento Portland con recapeo de
asfalto
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
5. 21/06/2016
Conceptos de
diseño
5
Un proyecto de recapeo puede incluir
secciones con longitudes de unos cuantos
metros a varios kilómetros
Una pregunta crucial a preguntarse es como
se va a dividir el proyecto, ya que esto
determinara el espesor del recapeo para
cada sección
Dos conceptos a explicar:
Diseño de Recapeo del Proyecto
Deficiencia Estructural
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
6. 21/06/2016
Diseño de Recapeo
del proyecto
Dos métodos utilizados, a ser seleccionados en
base a las condiciones especificas del proyecto.
Método de la Sección Uniforme
Método Punto por Punto
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
6
7. 21/06/2016
Método de sección
uniforme
7
El proyecto se divide en secciones de
características relativamente uniformes
Cada sección es considerada
manera independiente y luego
y diseñada de
el promedio de
todas las secciones se obtiene
La división de secciones se puede hacer
Según records históricos de comportamiento (preferido)
Según relevamientos de fallas(no siempre suficientes) y
estructurales no destructivos:
○ Ensayos de deflexión
○ Condición de pavimento
○ Serviceabilidad
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
8. 21/06/2016
Método de punto
por punto
8
En vez de trabajar en secciones, se diseñan
recapeos para ciertos puntos con una frecuencia
determinada (por ejemplo, cada 300 pies o 10o
metros).
Toda la información se consigue en ese punto, y se
realiza el calculo de rediseño.
Se consiguen diseños por punto y se saca un
promedio a un cierto nivel de confiabilidad.
Puntos que requieren recapeos mucho mayores al
promedio deberían ser evaluados en campo,
porque de repente requieren reparaciones
extensivas o reconstrucciones
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. AndrésSotil
9. 21/06/2016
El recapeo tiene como objetivo el corregir la
deficiencia incrementar su
habilidad de
estructural e
soportar cargas por un tiempo
determinado
Se observa el
descenso de la
serviceabilidad con el
numero de
aplicaciones N
La serviceabilidad se
puede reemplazar por
la capacidad
estructural
Deficiencia
Estructural
9
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
10. 21/06/2016
Para pavimentos flexibles, SC es el numero estructural SN
Para pavimentos rígidos, SC es el espesor del pavimento D
Para pavimentos compuestos, SC es un espesor equivalente
El pavimento tiene un SCo
inicial que se deteriora y
llega a un SCeff después
de N repeticiones
Se requiere proveer una
capacidad estructural
adicional SCOL, provisto
por el recapeo
Deficiencia
Estructural
10
11. 21/06/2016
Deficiencia
Estructural
La suma de este SCOL con el existente SCeff es equivalente a la
capacidad estructural Sf para el nuevo pavimento diseñado con el
modulo existente y para el trafico proyectado a resistir por el recapeo.
La ecuación básica
para rediseño es la
mostrada
La AASHTO 93
recomienda:
n = 2, recapeos
de concreto en
concreto sin
unión
n = 1 para todos
los otros
pavimentos
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
𝒏 =
𝑺𝑪𝒐𝒍 𝑺𝑪𝒇
𝒏 𝒏
− 𝑺𝑪𝒆𝒇𝒇
11
12. 21/06/2016
Determinación
del SCeff
12
La parte mas complicada de diseñar un recapeo
es el determinar la SCEFF
Se usan tres alternativas:
A. Relevamiento de condición visual y ensayo de
materiales
B. Ensayos de deflexión no destructivos
C. Vida remanente del daño por fatiga por el trafico.
Los métodos no proveen resultados equivalentes,
así que se recomienda realizar los tres (mientras
se pueda) y decidir en base a experiencia el valor
apropiado.
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
13. 21/06/2016
Relevamiento Visual
Incluye la revisión de toda la información relevante
(diseño, construcción e historia de mantenimiento)
Relevamiento detallado identificando las fallas
existentes, ubicación, tamaño y severidad.
También se debe levantar la información acerca del
drenaje y los problemas y ubicaciones donde se
pueden mejorar estas condiciones
A. Relevamiento visual y ensayo
de materiales
13
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
14. 21/06/2016
Ensayo de Materiales
Diamantinas y otros ensayos que verifiquen / identifiquen
la causa de las fallas levantadas
Si se realizan NDT, estos ensayos apoyan las
conclusiones de los NDT
También sirve para determinar el espesor/condición de la
vía
Las diamantinas también sirven para determinar las
condiciones de los materiales existentes y compararlos
con lo que se propone poner
También sirve para ver cuan deteriorados han acabado los
materiales y si estos funcionaron como se esperaba
A. Relevamiento visual y ensayo
de materiales
14
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
15. 21/06/2016
Ensayo de Materiales - Ensayos típicos:
Granulometrías para identificar degradación y
contaminación de materiales granulares por finos
(en AC y PCC)
Ensayos de extracción para determinar los
contenidos de ligante y granulometría de la mezcla
asfáltica (en AC)
Determinar problemas de durabilidad del concreto
(en PCC)
A. Relevamiento visual y ensayo
de materiales
15
16. 21/06/2016
A. Relevamiento visual y ensayo
de materiales
16
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
Para determinar el SNeff para pavimentos flexibles
se usa la siguiente ecuación:
𝑆𝑁𝑒𝑓𝑓 = 𝑎1. 𝐷1+ 𝑎2. 𝐷2. 𝑚2 +𝑎3. 𝐷3. 𝑚3
Los valores de m2 y m3 son idénticos a los usados
en diseño de pavimentos flexibles
Dependiendo de las condiciones del pavimento, los
valores de “a” deberían ser menores que los
asignados a pavimentos nuevos.
Valores recomendados en la tabla siguiente:
18. 21/06/2016
Para determinar el Deff para pavimentos rígidos se usa la
siguiente ecuación:
Donde:
Fjc = Factor de ajuste por juntas y grietas
Fdur = Factor de ajuste por durabilidad
Ffat = Factor de ajuste por daño de fatiga
El Fjc se puede determinar dependiendo del numero de
juntas transversales deteriorados y las grietas por milla (o
por km) siguiendo la grafica de la siguiente diapositiva
A. Relevamiento visual y ensayo
de materiales
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
𝐷𝑒𝑓𝑓 = 𝐹𝑗𝑐 𝐹𝑑𝑢𝑟 𝐹𝑓𝑎𝑡 𝐷
18
20. 21/06/2016
Se recomienda que todas las juntas dañadas y las grietas
y cualquier otra discontinuidad en la losa existente sean
reparados en toda su profundidad antes del recapeo, así
se haría que Fjc = 1
El factor Fdur se aplica cuando hay problemas de
durabilidad o se observan agregados con problemas de
reacción. Valores recomendados de Fdur a continuación:
A. Relevamiento visual y ensayo
de materiales
20
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
21. 21/06/2016
A. Relevamiento visual y ensayo
de materiales
Los factores de
ajuste por daño por
fatiga se determinan
en base a la
de
extensión
agrietamiento
transversal (JPCP
,
JRCP) y de roturas
(CRCP) que son
causadas
principalmente por
cargas repetidas.
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
21
22. 21/06/2016
Los ensayos no destructivos (NDT) son
diferentes entre pavimentos flexibles y los rígidos.
Para los flexibles, los NDT son usados para
estimar el modulo resiliente de la base granular y
proveer una estimación directa del valor SNeff
Para los rígidos, los NDT se usan para examinar
la eficiencia en la transferencia de carga en las
juntas y en las grietas, determinar los valores “k”
de la subrasante y E del concreto.
B. Ensayos no
destructivos
22
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
23. 21/06/2016
Pavimentos Flexibles
Se puede determinar el modulo de la subrasante utilizando
los métodos explicados en la clase anterior sobre NDTs
B. Ensayos no
destructivos
23
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
24. 21/06/2016
Pavimentos Flexibles
De manera simplificada, usando la ecuación de
Boussinesq se puede decir:
dr = P (1 – υ2) / (π rMR)
Donde:
dr = deflexión de la superficie a una distancia r de la
carga
P = carga puntual
υ = modulo de Poisson
r = distancia a la carga
MR = modulo resiliente
Si se asume que υ = 0.5, entonces
MR = (0.24 . P) / (dr . r)
B. Ensayos no
destructivos
24
25. 21/06/2016
Pavimentos Flexibles
De manera empírica, AASHTO recomienda corregir la
ecuación anterior con un coeficiente C = 0.33 o menor
para uso posterior en el método. Entonces la ecuación
se reescribe como:
MR = C (0.24 . P) / (dr . r)
Para poder calcular el valor del modulo de la
subrasante, es necesario colocar el 5to sensor (grafica
anterior) lo suficientemente lejos como para que no
afecte el HMA ni la base, pero tampoco no muy lejos
como para que no se perciba deflexión alguna.
B. Ensayos no
destructivos
25
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
26. 21/06/2016
usa para determinar el “r”
La siguiente ecuación se
necesario
Donde: a = radio del plato de carga
D = espesor total encima de la subrasante
Ep = modulo efectivo de todas lascapas
B. Ensayos no
destructivos
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
2
𝑟 = 0.70 𝑎 + 𝐷
3 𝐸𝑝
26
𝑀𝑟
2
27. 21/06/2016
Ep se calcula con la siguiente ecuación (graficatambién):
Donde d0 = deflexión medida debajo del plato de carga
𝑴𝑹𝒅𝟎
𝒒𝒂
= 𝟏. 𝟓
𝟏
𝟏 +
𝟑 𝑬𝒑
𝑫
𝒂 𝑴𝑹
+
𝟐
𝟏 −
𝟏
𝟏 +
𝑫
𝒂
𝟐
𝑬𝒑
27
𝑴𝑹
28. 21/06/2016
La ecuación anterior se puede resolver mediante
métodos iterativos y/o hojas de calculo
Si a = 5.9 pulgadas (15 cm), AASHTO provee
una figura (mostrada en la siguiente diapositiva)
B. Ensayos no
destructivos
28
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
30. 21/06/2016
Las graficas siguientes sirven para determinar:
Factor de ajuste por temperatura para base
granulares o tratadas con asfalto (Figura 3.18)
Factor de ajuste para bases tratadas con cemento o
puzolanicos (Figura 3.19)
que se tiene que aplicar al valor de d0 en el
proceso de calculo
B. Ensayos no
destructivos
30
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
31. 21/06/2016
Base Granular o Base
Tratada conAsfalto
B. Ensayos no
destructivos
31
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
32. 21/06/2016
Base Tratada con Cemento o
Puzolanico
B. Ensayos no
destructivos
32
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
33. 21/06/2016
Una vez que se determina el valor de Ep, se
puede calcular el valor de SNeff, por la siguiente
ecuación
B. Ensayos no
destructivos
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
33
34. 21/06/2016
dr = P (1 – υ2) / (π rMR)
MR = (0.24 . P) / (dr . r)
La ecuación se puede resolver mediante
métodos iterativos y/o hojas de calculo
Si a = 5.9 pulgadas (15 cm), AASHTO
provee una figura (mostrada en la
siguiente diapositiva)
dr = deflexión de la superficie a una distancia r de la carga
B. Ensayos no
destructivos
34
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
35. 21/06/2016
Se realiza un NDT en un pavimento flexible con un plato de
5.9 in (15 cm). El espesor del AC es de 4.25 in (10.8 cm) y la
base granular es de 8 in (20.3 cm).
La temperatura del AC en el momento del ensayo es de 80F
La carga total aplicada es de 9000 lb (40 kN)
La deflexión en el centro del plato es igual a 0.0139 in (13.9
mil o 0.35 mm)
La deflexión a 36 in (91 cm) del centro del plato es igual a
0.00355 in (0.09 mm)
Calcular MR y SNeff
B. Ensayos no
destructivos
35
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
36. 21/06/2016
y C = 0.33
Usando la ecuación:
MR = C (0.24 . P) / (dr . r)
Entonces:
MR = 0.33 (0.24 . 9000) / (0.00355 . 36)
MR = 5580 psi (38.5 MPa) a usarse enAASHTO
Usando C = 1.00
MR = 16900 psi
d0 = 0.0139 que tiene que ser ajustado
B. Ensayos no
destructivos
36
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
38. 21/06/2016
Usando la ecuación:
MR = 16,900 psi
d0 = 0.0139 que tiene que ser ajustado
Factor de ajuste = 0.92
d0 = 0.0139 x 0.92 = 0.0128 in (0.33 mm)
0.001 in = 1 mil
0.0128 in = 12.8 mils
Para usar la grafica siguiente, se tiene que calcular el valor
(MR d0) / P = (16900 x 12.8) / 9000 =24.0
D = 4.25 + 8 = 12.25 in
B. Ensayos no
destructivos
38
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
39. 21/06/2016
Ep / MR = 8.5
Ep = 8.5 x 16,900
Ep = 143,650 psi
SNeff = 0.045 x 12.25 x 1436500.33 = 2.88 que será usado en el diseño derecapeo
B. Ensayos no
destructivos
39
40. 21/06/2016
Y calculando r con la ecuación
con los valores calculados se tiene
r = 0.7 x { (5.92) + [12.25 x (8.5)0.33]2}0.5 = 17.98 in
Que esta bien por debajo de la distancia de 36” en la cual se
coloco el 5to geófono para determinar el modulo de la
subrasante
B. Ensayos no
destructivos
40
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
41. 21/06/2016
Pavimentos Rígidos
Para poder calcular la eficiencia en la transferencia en las juntas y
grietas, se coloca el plato en un lado de la junta/grieta teniendo el borde
del mismo tangente a la junta/grieta
Las deflexiones, una en el centro y otra a 12 pulgadas en el otro lado de
la junta/grieta, se miden y la eficiencia de transferencia se mide como:
ΔLT = 100B (Δul /Δt)
Donde:
ΔLT = Transferencia de carga en porcentaje
Δul = Deflexión en el lado NO cargado
Δt = Deflexión en el lado cargado
B = Factor de corrección por flexión de losa (valores típico de 1.05
a 1.15 son usados y se calculan ensayando en la mitad de la
losa)
B. Ensayos no
destructivos
41
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
42. 21/06/2016
Pavimentos Rígidos
ΔLT > 70, J = 3.2
50 < ΔLT < 70, J = 3.5
ΔLT < 50, J = 4.0
Para calcular el valor de “k” y el de Ec, se puede usar las
figuras mostradas a continuación con la siguiente ecuación
Donde:
d0, d12, d24, d36 = deflexiones medidas a 0, 12, 24 y 36in
del centro del plato de carga
AREA = en pulgadas y es el área de la base de deflexión
B. Ensayos no
destructivos
42
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
45. 21/06/2016
Pavimentos Rígidos - Ejemplo
Se realizo un ensayo con un FWD en un pavimento de concreto de 10”.
El plato de carga es de 5.9 in y la carga fue de 7792 lb. Los sensores
están ubicados a 0, 12, 24 y 36 in.
Las mediciones respectivas fueron 0.0030, 0.0028, 0.0024 y 0.0021 in.
Si el coeficiente de Poisson del concreto se asume como 0.15
Calcular k y Ec
Solucion:
AREA = 6 [1 + 2(0.0028 / 0.0030) + 2 (0.0024 / 0.0030) + (0.0021 /
0.0030) ] = 30.996
B. Ensayos no
destructivos
45
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
49. 21/06/2016
La vida remanente (RL) se calcula (al 50% de confiabilidad) de la
siguiente manera:
RL = 100 ( 1 – Np / N1.5)
Donde:
Np = trafico que ha sobrellevado el pavimento al dia de hoy
N1.5 = trafico que se espera que el pavimento sobrelleve hasta llegar a
fallar (PSI = 1.5)
Con RL conocido, se puede calcular una factor de condición CF de la
figura de la diapositiva siguiente y con eso se puede calcular
SCeff = CF x SCo
C. vida remanente después de daño de
fatiga por trafico
49
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
50. 21/06/2016
C. vida remanente después de daño de
fatiga por trafico
50
Fuente: Curso de diseño de pavimentos, PhD Ing. Andrés Sotil
51. 21/06/2016
Ejemplo:
Un pavimento de concreto de 10 in con un PSI inicial de 4.5
ha estado sujeto a 14.5 millones de 18-kip ESAL antes de
ser recapeado.
Si k = 72 pci, Ec = 5 x 106 psi, Sc = 650, J = 3.2, y Cd = 1.0
Determinar la capacidad estructural efectiva SCeff del
pavimento siguiendo el método de la vida remanente
C. vida remanente después de daño de
fatiga por trafico
51
52. 21/06/2016
Ejemplo:
Np = 14,500,000
N1.5 = ??
Se calcula el N1.5 con el método AASHTO parapavimentos
rígidos con los datos provistos
C. vida remanente después de daño de
fatiga por trafico
52
53. 21/06/2016
So = N/A D = 10.0in
R = 50% (Z = 0)
ΔPSI = 4.5 – 1.5 = 3.0
J = 3.2 k = 72 pci
Sc = 650 psi Cd = 1.0
Ec = 5 x 106 psi
N1.5 = 31.5 millones
k = 72 pci
Ec = 5 x 106 psi
Sc = 650psi
J = 3.2
Cd =1.0
ΔPSI = 3.0
D = 10.0 in
R = 50% (Z = 0)
53
54. 21/06/2016
Ejemplo:
Np = 14,500,000
N1.5 = 31,500,000
RL = 100 (1 – Np / N1.5) = 100 (1 – 14500000/31500000) =
0.54
C. vida remanente después de daño de
fatiga por trafico
54
56. 21/06/2016
Ejemplo:
Np = 14,500,000
N1.5 = 31,500,000
RL = 100 (1 – Np / N1.5) = 100 (1 – 14500000/31500000) = 0.54
CF = 0.9
SCeff = CF x SCo
En pavimentos rígidos SC esta definido por el espesor D
Entonces
Deff = CF x Do
9 = 0.9 x 10 …. Deff = 9 pulgadas
C. vida remanente después de daño de
fatiga por trafico
56
57. 21/06/2016
Análisis de capacidad
estructural futura
El objetivo principal de todo este análisis es determinar la capacidad
estructural total (SCf) que permita sostener un pavimento nuevo para Nf
repeticiones
Esto se puede hacer tranquilamente con un rediseño para un pavimento
nuevo flexible o rígido, con algunas ligeras modificaciones para estos 7
casos
57
58. 21/06/2016
Método de diseño de
recapeo
58
La guía AASHTO provee de procedimientos paso a paso para cada
uno de estos 7 casos de recapeo, incluyendo pasos para
Análisis costo-beneficio
Reparaciones antes del recapeo
Control de reflexión de grietas
Subdrenaje
Diseño de espesores
Estos pasos se repiten para cada caso, a pesar de ser casi idénticos.
En la tabla anterior se puede observar si es que se calcular el diseño
con valores SN o D, y si se requiere NDT para determinar valores MR
o k, y que métodos se usan para calcular SCeff
59. 21/06/2016
CASO I: AC
sobre AC
59
El espesor requerido de recapeo DOL se puede calcular
con la siguiente ecuación:
DOL = SNOL / aOL = (SNf – SNeff) / aOL
Donde:
aOL = coeficiente estructural del material de recapeo
Se sugiere utilizar los tres métodos (si esto se puede)
para calcular el SNeff y el valor mas apropiado usarse
según la experiencia ingenieril.
60. 21/06/2016
Ejemplo:
Estructura Original
AC = 4.25 in Base = 8 in
MR = 5634 psi (calculado vía NDT, arena limosa/arena
gravosa)
Calcular el diseño de recapeo para que el pavimento
soporte 2,400,000 ESALs adicionales a un nivel de
confiabilidad de R = 50% para un So = 0.45, con p1 = 4.2,
p2 = 2.5
Se sabe que el pavimento ya sostuvo Np =400,000
ESALs, su a1 = 0.44, a2 = 0.14
Considerar aOL = 0.44
CASO I: AC
sobre AC
60
61. 21/06/2016
Ejemplo:
Calcular SNeff
Método NDT = 2.88 (ejemplo presentado anteriormente)
Método de relevamiento, usando tablas 13.7 presentado antes
a1 = 0.35
m1 =1.00
a2 = 0.14
m2 =1.00
SNeff = 0.35 x 4.25 + 0.14 x 8 = 2.61
Método de vida remanente
RL = 100 ( 1 – Np /N1.5)
Se necesita calcular N1.5, y se hace usando el nomograma
para pavimentos de asfalto, resultando N1.5 = 1,140,161
RL = 65, CF = 0.93, y SNeff = 0.93 x 2.99 = 2.78
CASO I: AC
sobre AC
61
63. 21/06/2016
Ejemplo:
Calcular SNeff
De los tres métodos se puede escoger cualquiera según la
experiencia, o ante la falta de la misma, se puede analizar los
resultados con los tres o el promedio
Si se usa el menor, 2.61, con el valor de aOL = 0.44
DOL = SNOL / aOL = (SNf – SNeff) / aOL
Falta calcular SNf
Aplicando el nomograma para R = 95%, So = 0.45, p1 = 4.2, p2 =
2.5 y el trafico adicional de Nf =2,400,000
SNf = 4.69
Entonces
DOL = (4.69 – 2.61) / 0.44 = 4.73 in de AC sobre AC
CASO I: AC
sobre AC
63
64. 21/06/2016
CASO III: AC
sobre PCC
64
El espesor requerido para un recapeo de concreto
sobre concreto (con unión) se calcula como
DOL = Df - Deff
Donde
DOL = espesor del PCC
Sin embargo, si el recapeo es con asfalto, el espesor
obtenido con concreto debe reconvertirse a un
espesor equivalente AC
DOL =A (Df - Deff)
Donde
A = factor de conversión entre los espesores de
concreto y asfalto
65. 21/06/2016
CASO III: AC
sobre PCC
65
Se uso el programa BISAR para calcular el valor de Aen
base a los esfuerzos de tensión en la parte baja de la losa
Se encontró que
A = 2.2233 + 0.0099 (Df – Deff)2 – 0.1534 (Df – Deff)
Donde Deff se calcula por cualquiera de los métodos
previamente presentados
66. 21/06/2016
Ejemplo
Recapeo de AC sobre un JRCP existente
Losa de 10 pulgadas
k = 150 pci, CBR = 5
So = 0.35
p1 = 4.2
p2 = 3.0 al momento de decidir el recapeo
J = 3.2
Cd = 1.00
Ec = 4 x 106 psi
Sc = 650 psi
Se requiere soportar 10,050,000 ESAL adicionales
CASO III: AC
sobre PCC
66
67. 21/06/2016
p2 = 3.0 al momento de decidir el recapeo
Cd = 1.00
Sc = 650 psi
Ejemplo
Recapeo de AC sobre un JRCP existente
Losa de 10 pulgadas
k = 150 pci, CBR = 5
So = 0.35
p1 = 4.2
J = 3.2
Ec = 4 x 106 psi
Se requiere soportar 10,050,000 ESAL adicionales
De un relevamiento en campo se encontro:
Ffat = 0.98 Fdur = 0.98 Fjc = 0.95
CASO III: AC
sobre PCC
67
68. 21/06/2016
CASO III: AC
sobre PCC
68
Ejemplo
Se requiere calcular
Deff = D x Ffat x Fjc x Fdur = 10 x 0.98 x 0.95 x 0.98 = 9.12 in
Se necesita Df
Df se calcula del nomograma
69. 21/06/2016
DISEÑO -
NOMOGRAMA
R = 95% So = 0.35 D = 10.0 in
ΔPSI = 4.2 – 3.0 = 1.2 Sc = 650 psi Cd = 1.0
J = 3.2 k = 150 pci Ec = 4 x 106 psi
69
70. 21/06/2016
DISEÑO -
NOMOGRA
MA
Df =11.40
R = 95%
So = 0.35
D = 10.0 in
ΔPSI = 4.2 – 3.0 =
1.2
Sc = 650 psi
Cd = 1.0
J = 3.2
k = 150 pci
Ec = 4 x 106 psi
70
71. 21/06/2016
CASO III: AC sobre
PCC
71
Se requiere calcular
Deff = D x Ffat x Fjc x Fdur = 10 x 0.98 x 0.95 x 0.98 = 9.12 in
Se necesita Df
Df se calcula del nomograma = 11.40
Se calcula DOL = Df – Deff
DOL = 11.40 – 9.12 = 2.28 in de concreto
Aplicando la ecuación que modifica asfaltos en vez de
concreto
A = 2.2233 + 0.0099 (Df – Deff)2 – 0.1534 (Df – Deff)
A = 1.93
Entonces
DOL = 1.93 x 2.28 = 4.4 in deAC