CATEDRATICO:

ALUMNOS: SDSDSDSD DFDFDF DFDFF DFDFDF DFDFDF SDSDS

“AÑO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y

DEL COMPROMISO CLIMATICO”

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE ING. CIVIL

DEFORMACIONES PLÁSTICAS

Son las variaciones permanentes del perfil superficial de la capa de mezcla asfáltica por acumulación de deformaciones permanentes y/o por desplazamiento de la masa de la misma. Son de distintos tipos:

1)El arrollamiento se asocia normalmente a una baja estabilidad de las mezclas que se manifiesta en una deformación plástica perpendicular al eje de la vía.

2)Las roderas, que se producen transversalmente, en la huella de las ruedas de los vehículos con densificación y/o desplazamiento lateral. Las roderas pueden describirse de la siguiente forma:

Roderas por fallas en la subrasante

El material puede también desplazarse por deslizamiento de las capas inferiores debido a presiones horizontales. Este desplazamiento está causado algunas veces por suciedad, contaminaciones o excesiva cantidad de ligante en el tratamiento de adherencia de la superficie inferior. El desplazamiento puede ocurrir en la unión de un pavimento rígido y un pavimento asfáltico tal como sucede en algunas losas de aproximación de los puentes. Este desplazamiento ocurre frecuentemente en las zonas de las intersecciones donde las fuerzas horizontales de los vehículos son más elevadas.

•Roderas con desplazamiento plástico, con una depresión cerca del centro de la carga aplicada y con elevaciones a cada lado de la depresión. Este tipo de rodera esta causado generalmente por insuficientes huecos en la mezcla (menos del 3%). En este caso, una sobre compactación ocasiona que el ligante rellene los huecos entre las partículas. También el betún actúa como un lubricante más que como un ligante en época estival.

•Roderas por consolidación. Son unas depresiones cerca del centro de la carga aplicada sin el acompañamiento de las elevaciones laterales. Estas roderas se producen generalmente por un exceso de huecos con falta de estabilidad de la mezcla.

•Deformación mecánica.- Es el resultado de un asentamiento de las capas inferiores que puede acompañarse de grietas en las capas de pavimento. Este fallo ocurre cuando la estructura del pavimento no está bien proyectada o construida.

Número de Repeticiones de carga

Cada paso de los neumáticos por un punto sobre el pavimento, se puede considerar como unpulso de carga, si la mezcla asfáltica está a una temperatura relativamente alta, estacondición le permite comportarse de una manera viscoelastoplástica ante las solicitacionesdel tráfico, cada pulso de carga, se irá acumulando permanentemente lo que generará lasroderas.

Monosmith et al (1994) observaron que un aumento en el número de repeticiones de cargaestablece una disminución en la resistencia de los pavimentos a la generación dedeformaciones plásticas, es decir, cuando se incrementa el número de repeticiones de carga,el pavimento es más susceptible a sufrir este tipo de deterioro.

Mecanismo de acumulación de deformaciones irreversibles en la mezcla

asfáltica.

DETERIOROS O FALLAS DE LOS PAVIMENTOS ASFALTADOS

SEGÚN MTC SE PRESENTA EL SIGUIENTE CUADRO ↓

Cambio en el comportamien

to de la mezcla

asfáltica en función de la temperatura.

Relación entre la

presión de contacto y la presión de la

llanta.

Tiempo de pulsación para el esfuerzo vertical con carga

senoidal y triangular(1 in. = 25.4 mm. y 1 mph = 1.6

km./hr.)

Tiempo de pulsación para el esfuerzo vertical con onda tipo

cuadrada.

Estado de esfuerzos en una

sección longitudinal de un pavimento.

Estado de esfuerzos en un pavimento debido al movimiento de una rueda cargada.

Ensayos de laboratorio que permiten evaluar las deformaciones plásticas en las capas del pavimento

asfáltico.Los ensayos de laboratorio tienen la finalidad de tratar de reproducir al máximo posible, loque le ocurre en un pavimento cuando se le aplican las cargas, se pueden evaluardeformaciones bajo condiciones de temperatura, humedad, esfuerzos y condicionesgenerales de los materiales y al final se puede obtener un dictamen en el que se puedananalizar las características y comparar con los requisitos o normas fijadas. Algunos de los tipos de ensayos que más se utilizan.1. Ensayos Diametrales.

Este tipo de ensayos no aparecen como los más indicados o adecuados para evaluar lasdeformaciones plásticas. Desde que se sabe que es un ensayo de tensión, no puede ser unbuen predictor de las roderas.

2. Ensayos Uniaxiales

Este tipo de ensayo puede ser potencialmente usado para predecir el funcionamiento de pavimentos, pero uno de los principales problemas que presenta este tipo de ensayo es la capacidad para predecir el funcionamiento debido a la carga y la temperatura que pueden ser usados en el ensayo.

3. Ensayos Empíricos.Son ensayos basados en la experiencia y en la correlación de resultados de laboratorio y suspredicciones en cuando a funcionamiento son muy limitadas, de ser empleados, en lamayoría requieren de otros ensayos de laboratorio adicionales.

4. Ensayos de Corte.Este tipo de ensayo incluye al ensayo Superpave de corte SST, es muy complicado de llevara cabo y muy costoso, no tiene mucha aceptación, debido a los modelos que utiliza para lapredicción del comportamiento o funcionamiento. No es apropiado su uso en la predicciónde roderas.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRESION DE CONTACTO (COMPACTACION CON NEUMÁTICOS)

Depende de los siguientes factores: - Tamaño del neumático- Número de lonas- Carga por rueda- Presión de inflado

NEUMATICO COMPACTADOR EN LA SUPERFICIE DE

CONTACTO

Las causas de las deformaciones plásticas son las siguientes:  Contenido inadecuado de vacíos en las mezclas convencionales (menos del

3%).  Excesivo contenido de vacíos (mayor del 8%) en estas mismas mezclas.  Baja viscosidad de los ligantes asfálticos.  Errores en el proyecto de la mezcla, ya que las propiedades del ligantes no son

las mismas a la temperatura de los ensayos que a la temperatura del servicio en obra. En definitiva se dispone de un ligante más blando que él que estaba previsto. 

Contaminación del ligante asfáltico con partículas de fuel no quemado.  Insuficiente estabilidad del material todavía caliente cuando se ha permitido el paso anticipado del tráfico.

CAUSAS DE DEFORMACIONES PLÁSTICAS

•Excesiva consolidación bajo tráfico de las capas del firme.

•Tiempo de aplicación de la carga más prologado que el previsto Las mezclas bituminosas tienen respuestas más elásticas a las cargas de corta duración y menos elásticas a las cargas lentas. Por ésta razón, las deformaciones plásticas se presentan sobre todo en las rampas y en otras zonas de tráfico lento.

•Factores del proyecto de la mezcla tales como un contenido de arena natural, un bajo contenido de filler, y la existencia de partículas minerales redondeadas.

•Insuficiente dureza del árido que determina fenómenos atrición y formación de finos con disminución simultanea de huecos.

•Degradaciones variadas del agregado pétreo.

Análisis de Deflexiones:

Determinar comportamientos estructurales similares.En el Perú el análisis de Deflexiones se resume en el simple

contraste de las denominadas Deflexión Característica y Admisible.

Si la característica es menor que la admisible se establece adecuado comportamiento estructural.

Lo inverso conlleva al empleo de métodos empíricos para determinar los trabajo de Rehabilitación que generalmente son Refuerzos.

Deflexión CaracterísticaDe acuerdo al Estudio realizado por el MTCCONREVIAL las deflexiones recuperables se asemejan a una distribución normal por lo que la Característica la define como :

Deflexión AdmisibleEl principio en este caso es que el comportamiento de un Pavimento hasta alcanzar niveles críticos es inversamente proporcional a su Deflexión, lo que representa de lasiguiente manera:

(k1=1.15 y k2=4)N = Numero de Ejes equivalentes (8.2 tn)Dadm = Deflexión Admisible

m+1.

Dc=Dm+1.3 σ3σ

Dm+.3 σ

m+1.

N = k1/[D^k2] (adm.)

3σDm+.3 σ