Notas
 
Instituto Mexicano del Transporte
Publicación bimestral de divulgación externa

NOTAS núm. 7, noviembre-diciembre 1992, artículo 2
Investigaciones recientes en pavimentos flexibles
 

El Programa Estratégico de Investigación en Carreteras que desarrolla actualmente la Administración Federal de Carreteras de los Estados Unidos se apoya en la participación directa de empresas consultoras privadas y de instituciones de enseñanza superior. En el presente artículo se describen brevemente los logros y las recomendaciones que se han emitido a la fecha sobre la Deformación permanente del concreto asfáltico, conocida en nuestro medio como huellas o roderas que son deformaciones permanentes en el pavimento por el paso repetido y canalizado del tránsito pesado.

Las investigaciones se han apoyado ampliamente en diversas pruebas básicas y métodos de prueba para analizar y predecir el fenómeno, tales como pruebas axiales y triaxiales bajo carga estática y carga repetida; pruebas diametrales, de torsión y de cortante y experimentos en pistas de prueba, tanto en laboratorio como en pavimentos reales. Se han analizado los efectos del número de pasadas sobre pavimentos de distintos tipos mediante estudios de perfiles longitudinales y transversales. También se han estudiado los efectos de la forma y textura de los agregados; del contenido de vacíos en las mezclas; de la rigidez del asfalto; la respuesta bajo carga repetida de los pavimentos a diversas temperaturas, en especial la crítica, entre 50 y 60oC; la deformación permanente, el efecto de la presión de inflado de las llantas y las variaciones volumétricas.

En resumen, los investigadores de estos estudios han llegado a las siguientes conclusiones:

  1. Las roderas son causadas por el efecto combinado de la densificación del material (reducción de volumen e incremento de su densidad) y la deformación por cortante; esta última es la causa principal.
  2. Las características de la mezcla y las condiciones de prueba en el campo, han mostrado los siguientes efectos importantes:
  1. El uso de materiales con granulometrías con agregados que formen mezclas densas es deseable para mitigar los efectos de las roderas en las capas de los pavimentos flexibles. Cuando éstas se compactan adecuadamente, las mezclas densas tienen menos vacíos y más puntos de contacto entre partículas de agregados que las mezclas de textura abierta.
  2. En climas cálidos es significativa la textura del agregado, por lo que se recomiendan texturas ásperas, con mezclas elaboradas con agregados muy angulosos, obtenidos por triturado mecánico, en vez de mezclas con agregados muy redondos.
  3. Las mezclas fabricadas con agregados angulosos han demostrado ser más estables.
  4. Los asfaltos poco viscosos producen mezclas menos rígidas y por lo mismo más susceptibles a las roderas. En pavimentos robustos en climas cálidos convendrá usar asfaltos más viscosos.
  5. Los especímenes de laboratorio deberán compactarse a densidades comparables a las que se alcancen en obra, como resultado de la construcción y el tráfico vehicular subsecuentes.
  6. Las mezclas relativamente poco trabajables, cuando se compactan en el campo con equipo pesado, son eficaces para minimizar la predisposición del pavimento a las roderas.
  7. La temperatura tiene un efecto importante en las roderas, por lo que las condiciones de diseño deben tomar como referencia las condiciones reales más desfavorables.
  8. Los cambios en la distribución del tránsito, en especial el aumento del porcentaje de camiones pesados, incrementan el efecto de rodera, aún cuando el pavimento original haya sido bien diseñado y construido.
  9. El efecto de rodera también aumenta al incrementarse la presión de inflado de las llantas de los vehículos pesados.
  10. Los métodos viscoelásticos y de deformación de las capas son útiles para predecir la deformación permanente de los pavimentos; de ellos, los modelos viscoelásticos "no lineales" parecen proporcionar resultados más realistas.
  11. Los programas de cómputo son indispensables para investigar las respuestas de los sistemas multicapa, así como para aplicar la metodología del elemento finito.


Rodolfo Téllez Gutíerrez
 
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