Publicación:

Evaluación y caracterización del deterioro de estructuras de pavimentos bituminosos con capas de base granular tratada con cemento propuestas en el manual del instituto nacional de vías a través de método mecanistico-empirico

Resumen

En 1998, El Instituto Nacional de Vías de Colombia INVIAS, creó una guía de diseño de pavimentos flexibles para altos y medianos volúmenes de tránsito, con secciones estructurales para diferentes combinaciones de variables basado en el método AASHTO 1993 La recolección de información y la experiencia demostró que al analizar el comportamiento de las estructuras construidas, el deterioro inicia antes del periodo de diseño y las causas se debían al tráfico proyectado de forma inadecuada, mala valoración de la subrasante, condiciones ambientales no consideradas, entre otras que se deben en parte a la metodología de diseño. Los nuevos desarrollos de la ingeniería de Pavimentos posteriores al manual, contienen un cambio conceptual en el diseño de pavimentos evolucionando de una base empírica a una base mecanicista empírica, que permiten predecir directamente indicadores de desempeño que afectan el comportamiento y evalúan la progresión del deterioro en una estructura. En el manual, no se conoce la progresión del daño, la Fisuración y la pérdida de serviciabilidad. El método AASTHO 2002, posee una entrada de datos especializada, la variable transito requiere una progresión específica del crecimiento vehicular, ya no en término de ejes equivalentes, como en ediciones anteriores sino en términos de espectros de carga, y de distribuciones horarias de tránsito, otro cambio importante es la incorporación de un software especifico integrado para el análisis del clima, el EICM que modela cinco variables climáticas con frecuencia horaria durante un periodo mínimo de 24 meses así: precipitación, temperatura, velocidad del viento, nubosidad y humedad relativa, permitiendo predecir: perfiles de humedad, temperatura, presión de poro, empuje por ciclos de humectación desecación Se modelaron cuatro tipos de clima, cinco condiciones diferentes de subrasante, y tres tipos de transito, analizando el comportamiento en condiciones menores, intermedias y criticas; en total se revisaron 48 modelos. Del estudio se obtuvo como producto especifico datos de transito para nueve clasificaciones en términos de espectros de carga, adaptadas a Colombia, otro aporte son los archivos icm con información climática horaria durante 24 meses para seis regiones, con un modelamiento exacto de la variable clima. Se determinaron los modelos de deterioro para todas las estructuras analizadas, encontrándose que la falla típica es debida al agrietamiento longitudinal, se observo que para tránsitos mayores a 15 millones de ejes equivalentes, temperatura mayor a 20°, y precipitaciones superiores a 2000 mm/año, las fallas son muy tempranas incluso al inicio de la vida útil del pavimento; para los tránsitos tipo T4 que poseen 15 años de periodo de diseño las fallas se dan entre los 1.4 y 2.1 años, estructuras y los tránsitos tipo T9 con 20 años de vida útil, fallan incluso 3 meses después de la puesta en servicio.