ANALISIS COMPARATIVO ENTRE EL PAVIMENTO FLEXIBLE Y EL PAVIMENTO RIGIDO

ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE EL PAVIMENTO FLEXIBLE Y PAVIMENTO RÍGIDO EN LA CONSTRUCCION DE VÍAS

OBJETIVO GENERAL

 Analizar los contrastes que se presentan entre el pavimento flexible y el pavimento rígido de tal manera que nos permita proponer un criterio justificado al momento de elegir el tipo de pavimento que se va a usar en la construcción de vías

OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Exponer los procesos constructivos del pavimento flexible y el pavimento rígido

 Identificar y determinar las ventajas y desventajas del uso tanto del pavimento flexible como el pavimento rígido en la construcción de vías

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El aumento de tamaño y densidad de las poblaciones en las ciudades de las primeras civilizaciones y la necesidad de comunicación con otras regiones se tornó necesaria para hacer llegar suministros alimenticios o transportarlos a otros consumidores, es allí donde surgen las carreteras. Las carreteras fueron los primeros signos de una civilización avanzada.

El advenimiento del asfalto vino mucho antes del nacimiento de la máquina de pavimentación. John Macadam, un ingeniero escocés de caminos, desarrolló el material bituminoso en su forma más temprana en 1815. Para sus aplicaciones en la pavimentación de caminos, él ponía una compacta capa de agregado y la rociaría con agua, que disolvía las arenas y sales, ayudando en la adherencia y el aglutinamiento de ésta. Este material fue nombrado macadam en honor a su creador. Eventualmente, el alquitrán fue utilizado como agente aglutinante en lugar del agua; la mezcla se conocía como el macadam de alquitrán, o macadam alquitranado. Los caminos fueron pavimentados usando macadam alquitranado a comienzos de los 1900s.

En el siglo XX se inicia un programa de construcción de carreteras a consecuencia de la popularidad de la bicicleta en la década de 1880 y la aparición del automóvil una década mas tarde. El aumento del tráfico de automóviles desplazo los viejos métodos de pavimentación, se empezó a utilizar el alquitrán de hulla, alquitrán, y aceites, en primer lugar como aglomerantes de superficie, y en segundo lugar como soportes de penetración en el pavimento macadam. El pavimento bituminoso consistía en tallas niveladas de piedra quebrada que se recubrían antes de colocarlas— con un material bituminoso, como el asfalto o el alquitrán, y se apisonaban después con rodillos pesados.

Siendo el pavimento bituminoso más duradero que el pavimento macadam con soportes aglomerantes. La construcción de carreteras incluía el drenaje del subsuelo durante la I Guerra Mundial, así también como una cimentación adecuada, una base de hormigón y una capa superficial adicional de hormigón o pavimento bituminoso para soportar el repentino aumento del tráfico pesado.

La inclinación de la tierra sobre la que se construye la carretera, la capacidad del pavimento para soportar la carga esperada, la predicción de la intensidad de uso de la carretera, la naturaleza del suelo que la sostiene y la composición y espesor de la estructura de pavimentación son variables importantes a tener en cuenta en la ingeniería de caminos moderna.

El pavimento puede ser rígido (permitiendo poca latitud de flexión) o flexible utilizando una mezcla de agregado grueso o fino (piedra machacada, grava y arena) con material bituminoso obtenido del asfalto o petróleo, y de los productos de la hulla. Los pavimentos rígidos se construyen con una mezcla de cemento Portland y agregado grueso y fino, su espesor varia de 15 a 45 cm, dependiendo del volumen de tráfico que deba soportar, y a veces se utiliza un refuerzo de acero para evitar la formación de grietas. Como refuerzo bajo el pavimento se emplea arena o grava fina como base. Aunque un punto importante en la construcción de una carretera, es decidir que pavimento se va a utilizar en obras de este tipo ya sea un pavimento flexible o un pavimento rígido. Para esto, se debe considerar:

• Posibilidades de construcción

• Magnitud de tránsito

• Limitaciones presupuestales

• Políticas o criterios de las autoridades

• Costo total de la obra (inicial, de conservación y operación)

Por eso es necesario, conocer las ventajas y desventajas que nos ofrecen estos dos métodos de construcción.

JUSTIFICACIÓN

El siguiente trabajo se lleva a cabo con el fin de proporcionar a la sociedad ingenieril encargada de esta labor tan importante a nivel social, como lo es la construcción de vías, una manera eficaz al momento de decidir que pavimento escoger en obras de esta índole.

Este análisis podría beneficiar directamente a la sociedad ya que con esto se busca cubrir con las siguientes necesidades:

Las personas quieren vialidades seguras, con mejor visibilidad, sin deformaciones, con mejores condiciones de manejo y frenado.

La sociedad quiere vialidades de calidad, seguras y confortables y económicas.

El país requiere vialidades duraderas, con mayor vida útil, de alta resistencia, que necesiten menor mantenimiento.

Por lo tanto estudiaremos las ventajas y desventajas que existe entre el pavimento flexible y pavimento rígido, haciendo una paralelo entre estos dos para que de este modo sea más sencillo su análisis.

ANTECEDENTES

En nuestro proyecto, podemos encontrar las diferentes investigaciones referentes a la construcción de vías, donde se hacen comparaciones entre los pavimentos de asfalto y pavimentos de concreto.

El instituto mexicano del cemento y del concreto (imcyc) realizó un estudio en el año 2009 en donde resaltan los beneficios del pavimento rígido y en un paralelo expuesto frente al pavimento flexible llegaron a la siguiente conclusión:

“a largo plazo resulta una mejor inversión las carreteras de concreto, no puede obviarse el hecho de que la mayor inversión inicial requerida representa un obstáculo importante ante la escasez de recursos para la creación de infraestructura. Sin embargo, la visión de largo plazo es la que debería prevalecer”…

En los anteriores renglones se destaca el pavimento rígido como mejor inversión en las carreteras. Sin embargo en el proyecto de tesis elaborado por Rafael Alejandro Torres Zirión, egresado de la Universidad de San Carlos de Guatemala como Ingeniero Civil (octubre, 2007) cuyo proyecto lleva como título: “comparación de costos entre el pavimento flexible y el pavimento rígido” concluye que el costo del pavimento rígido es más alto que el del pavimento flexible; en cuanto a ejecución se requiere, pero destacan que tanto el pavimento flexible como el rígido para ser utilizados tienen que cumplir con ciertos criterios que permitan abarcar los factores que influyen en la construcción de cierta vía, de ese modo se puede conocer que pavimento es el adecuado para implementarse.

MARCO TEORICO

PAVIMENTOS

En la ingeniería de pavimentos se manejan dos tipos convencionales identificados como flexibles o asfalticos y rígidos o de concreto hidráulico, con variantes de bases y sub-bases y con trabajos de rehabilitación diversos.

El pavimento es la superficie de rodamiento para los distintos tipos de vehículos, formada por el agrupamiento de capas de distintos materiales destinados a distribuir y transmitir las cargas aplicadas por el tránsito de terraplén. Existen dos tipos de pavimentos: los flexibles (de asfalto) y los rígidos (de concreto hidráulico). La diferencia que presentan estos tipos de pavimentos es la resistencia que presentan ante la flexión.

PAVIMENTO FLEXIBLE

El pavimento flexible también conocido como pavimento de asfalto es una estructura formada por varias capas como lo son la subrasante, la sub-base, la base y la carpeta asfáltica; cada una con una función determinada, las cuales en conjunto tienen los siguientes propósitos:

1. Resistir y distribuir adecuadamente las cargas producidas por el tránsito.

2. Ser lo suficiente impermeable.

3. Soportar el desgaste producido por el tránsito y el clima.

4. Mantener una superficie cómoda y segura (antideslizante) para el rodamiento de los vehículos.

5. Mantener un grado de flexibilidad para cubrir los asentamientos que presente la capa inferior.

Conformación

Los pavimentos flexibles están formados por una carpeta bituminosa apoyada sobre dos capas no rígidas, la base y la sub-base, las cuales se encuentran conformadas por materiales que deben llenar las especificaciones requeridas. La calidad de estas capas va disminuyendo con la profundidad.

Pavimento flexible.

Funciones de las distintas capas de un Pavimento Flexible

Sub base

La función de la sub base, en un pavimento flexible, es puramente económica, buscando así obtener un espesor utilizando el material más barato posible. Podría construirse dicho espesor con materiales de alta calidad como en el caso de la base, pero usualmente se hace aquella más delgada y se sustituye en parte por la sub base que es de menor calidad, trayendo como resultado un aumento en el espesor total del pavimento, pues es un hecho que cuando menor es la calidad del material utilizado, mayor será el espesor necesario para soportar los esfuerzos transmitidos.

Otra función de la sub base es la

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