Pavimentos (Edición en Español)Impreso
construcción y diseño, Materiales

SOBRE EL AUTOR

Hugo Alexander Rondón Quintana

PhD en Ingeniería, magíster en Ingeniería Civil con énfasis en infraestructura vial e Ingeniero Civil. Realizó un posdoctorado en la Universidad de Brasilia –UNB– (Brasil). Se ha desempeñado como consultor e interventor de obras civiles, director de interventoría de vías, como auxiliar de investigaciones del Centro de  innovación y Desarrollo Tecnológico –CITEC– de la Universidad de Los Andes, investigador en el Instituto de Mecánica de Suelos y Cimentaciones de la Ruhr Universitat Bochum (Alemania). Catedrático en cursos de posgrado en temas correspondientes a pavimentos.

Actualmente es Profesor Titular y Emérito de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Categorizado como Investigador Senior ante Minciencias. Ganador del Premio Internacional a la Innovación en Carreteras Juan Antonio Fernández del Campo otorgado por la Fundación Asociación Española de Carreteras (FAEC) y dos veces del premio de ingeniería Diódoro Sánchez otorgado por la SCI.

Freddy Alberto Reyes Lizcano

PhD en Ingeniería, DEA de la École Nationale Superiéure de Mecanique, Nantes (Francia) e Ingeniero Civil. Se ha desempeñado como ingeniero residente en construcciones de obras lineales y montajes electromecánicos, como director y gerente de proyectos del sector vial y petrolero y como consultor en América Latina. Ha participado por medio de consultorías especializadas de la Pontificia Universidad Javeriana en la actualización de especificaciones técnicas de construcción, cartillas, manuales para el IDU, INVIAS y del Ministerio de Transportes de Colombia.

TABLA DE CONTENIDO

Introducción

Capítulo 1. Materiales o ligantes asfálticos
1.1 Cemento asfáltico
1.1.1 Generalidades
1.1.2 Rigidez del cemento asfáltico
1.1.3 Estructura físico-química
1.2 Cemento asfáltico modificado
1.3 Emulsiones asfálticas
1.4 Asfaltos líquidos, rebajados o cut-back
1.5 Asfaltos espumados
1.6 Crudo de Castilla
1.7 Asfaltos naturales

Capítulo 2: Mezclas asfálticas
2.1 Generalidades
2.2 Agregados pétreos
2.3 Mezcla asfáltica abierta en frío
2.4 Mezcla asfáltica abierta en caliente
2.5 Mezcla asfáltica densa en frío
2.6 Concreto asfáltico
2.7 Mezclas de arena – asfalto
2.8 Tratamientos superficiales
2.9 Lechadas asfálticas (slurry and seal)
2.10 Mezcla asfáltica drenante
2.11 Mezclas discontinuas en caliente o microaglomerados
2.12 Mezclas tibias
2.12.1 Generalidades y especificación técnica
2.12.2 Revisión sobre WMA
2.13 Mezclas asfálticas modificadas
2.14 Mezclas asfálticas recicladas en frío
2.15 Mezclas asfálticas recicladas en caliente
2.16 Bases estabilizadas con emulsión
2.17 Base o granular estabilizado con asfalto en caliente
2.18 Granular estabilizado con crudo de Castilla
2.19 Mezcla asfáltica natural
2.20 Rigidez de mezclas asfálticas

Capítulo 3: Mecanismos de daño de mezclas asfálticas para el diseño
3.1 Ahuellamiento en mezclas asfálticas
3.1.1 Generalidades
3.1.2 Ensayos y equipos
3.1.2.1 Ensayos de laboratorio
3.1.2.2 Ensayos a escala real
3.1.3 Factores que afectan la resistencia a la deformación permanente
3.1.3.1 Carga
3.1.3.2 Temperatura, velocidad de carga y humedad
3.1.3.3 Densidad y compactación
3.1.3.4 Tamaño, tipo, forma y granulometría del agregado pétreo
3.1.3.5 Tipo de ligante asfáltico
3.1.4 Ecuaciones para la predicción de la deformación permanente
3.2 Fatiga en mezclas asfálticas
3.2.1 Generalidades
3.2.2 Ensayos
3.2.2.1 Ensayos de flexión simple
3.2.2.2 Ensayo diametral
3.2.2.3 Ensayo cíclico torsional
3.2.2.4 Ensayos de pista en laboratorio
3.2.2.5 Ensayos a escala natural
3.2.2.6 Dispersión de los resultados de los ensayos
3.2.3 Factores que afectan la resistencia a fatiga
3.2.3.1 Métodos de compactación de la muestra
3.2.3.2 Carga
3.2.3.3 Rigidez de la mezcla
3.2.3.4 Consistencia del asfalto, características de los agregados, contenido de asfalto y vacíos de aire
3.2.3.5 Temperatura
3.2.3.6 Envejecimiento y condiciones ambientales
3.2.4 Ecuaciones empíricas
3.3 Daño por humedad

Capítulo 4: Superpave
4.1 Generalidades
4.2 Niveles de diseño
4.3 Diseño de mezcla
4.4 Ensayos para evaluar el comportamiento de la mezcla diseñada

Capítulo 5: Envejecimiento de asfaltos y mezclas asfálticas: revisión
5.1 Generalidades
5.2 Algunos estudios reportados
5.3 Métodos para disminuir los efectos del envejecimiento
5.3.1 Rejuvenecedores
5.3.2 Otros métodos

Capítulo 6: Evaluación de pavimentos
6.1 Inventario de daños
6.1.1 Fisuras
6.1.2 Deformaciones
6.1.3 Pérdida de las capas de la estructura
6.1.4 Daños superficiales
6.1.5 Otros
6.2 Inspección de obras de drenaje
6.3 Estado superficial a través del MDR
6.4 Determinación del PCI
6.5 Determinación de la irregularidad superficial
6.6 Determinación del PSI
6.7 Determinación del OPI
6.8 Determinación de la textura superficial
6.9 Evaluación estructural
6.9.1 Medidas de deflexión – Ensayos no destructivos
6.10 Ensayos destructivos
6.11 Determinación de la capacidad estructural
6.12 Exploración geotécnica
6.13 Medición de ruido

Capítulo 7: Asfaltos modificados con caucho: estudio de su aplicación en Colombia
7.1 Introducción
7.2 Generalidades
7.3 Especificaciones colombianas
7.4 Ventajas de la utilización del asfalto (GCR)
7.5 Desventajas de la utilización del asfalto (GCR)
7.6 Justificación de utlilización en Colombia de mezclas asfálticas modificadas con GCR
Anexo A. Ficha técnica del crudo de Castilla
Anexo B. Especificación PG (AASHTO MP 1)

Capítulo 8: Capas granulares: generalidades
8.1 Base granular
8.2 Subbase granular
8.3 Controles constructivos de bases y subbases
8.4 Afirmados
8.5 Subrasante mejorada
8.6 Subrasante
8.6.1 CBR (Californian Bearing Ratio)
8.6.2 Penetrómetro dinámico de cono (PDC)
8.6.3 Prueba de placa
8.6.4 Módulo resiliente
8.6.5 Estudios adicionales

Capítulo 9: Aspectos para tener en cuenta de los granulares en los métodos de diseño de pavimentos flexibles
9.1 Metodologías de diseño de pavimentos flexibles y especificaciones de materiales
9.1.1 Métodos de diseño empíricos
9.1.1.1 Caso colombiano
9.1.2 Métodos de diseño analíticos, mecanicistas o racionales
9.2 Nuevos métodos de análisis de pavimentos
9.2.1 Programas de elementos finitos (FEM)
9.2.2 Programas de elementos discretos (DEM)

Capítulo 10: Comportamiento resiliente de materiales granulares
10.1 Módulo resiliente
10.2 Factores que influyen en el comportamiento resiliente de materiales granulares gruesos
10.2.1 Influencia del esfuerzo
10.2.2 Influencia del contenido de agua
10.2.3 Influencia de la densidad
10.2.4 Influencia de la granulometría, tamaño máximo, cantidad de finos y forma de la partícula
10.2.5 Influencia del número, frecuencia de carga e historia de esfuerzo
10.2.6 Influencia del tipo de ensayo
10.2.7 Anisotropía
10.3 Ecuaciones resilientes (elásticas no lineales) para materiales granulares gruesos
10.4 Factores que influyen en el comportamiento resiliente de materiales fino-granulares
10.4.1 Influencia del esfuerzo
10.4.2 Influencia del contenido de agua
10.4.3 Influencia de la densidad
10.5 Ecuaciones resilientes (elásticas no lineales) para materiales fino-granulares
10.6 Síntesis

Capítulo 11: Deformación permanente en materiales granulares no tratados
11.1 Deformación permanente
11.2 Factores que influyen en la resistencia a la deformación permanente de materiales granulares gruesos
11.2.1 Influencia del esfuerzo
11.2.2 Influencia de la historia de esfuerzo
11.2.3 Influencia del contenido de agua
11.2.4 Influencia de la densidad
11.2.5 Influencia del número y frecuencia de carga
11.2.6 Influencia de la granulometría, tamaño máximo, cantidad de finos y forma de la partícula
11.2.7 Influencia del tipo de ensayo
11.3 Ecuaciones de deformación permanente para materiales granulares gruesos
11.4 Factores que influyen en la resistencia a la deformación permanente de materiales fino-granulares
11.4.1 Influencia del esfuerzo
11.4.2 Influencia del contenido de agua
11.4.3 Influencia de la frecuencia de carga
11.5 Ecuaciones de deformación permanente en materiales fino-granulares
11.6 Síntesis

Capítulo 12: Materiales ligados con cementantes hidráulicos
12.1 Losa de concreto hidráulico para pavimento rígido
12.1.1 Generalidades
12.1.2 Elementos que conforman la losa
12.1.3 Mecanismos de daño en el diseño de pavimentos rígidos
12.1.4 Aspectos constructivos y especificaciones de materiales
12.2 Base de concreto hidráulico
12.3 Bases estabilizadas con cemento hidráulico
12.4 Suelo-cemento
12.5 Adoquines de concreto

Capítulo 13: Diseño de pavimentos
13.1 Variables de diseño
13.1.1 Subrasante
13.1.2 Tránsito
13.1.2.1 Tecnología de pesaje en movimiento
13.2 Método AASHTO (1993) – Pavimentos flexibles y semirrígidos
13.3 Método AASHTO (1993) – Pavimento rígido
13.4 Diseño racional para pavimento flexible, rígido y semirrígido (IDU y Universidad de los Andes, 2002)
13.5 Método del Instituto Nacional de Vías – INVIAS (2008) – Pavimento rígido
13.6 Método PCA (Portland Cement Association, 1984) – Pavimento rígido
13.7 Método del ICPI (Interlocking Concrete Pavement Institute, 1995) – Pavimentos con adoquines de concreto
Bibliografía