Pavimentos: Materiales, Construcción y Diseño
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ISBN-10: 958-503-114-0
ISBN-13: 978-958-503-114-2
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Pavimentos: Materiales, Construcción y Diseño.
Con base en una amplia revisión bibliográfica se detallan los conceptos y fundamentos básicos de materiales para carreteras (asfálticos, granulares no tratados y estabilizados); se exponen los mecanismos de daño de pavimentos y las ecuaciones matemáticas más utilizadas para intentar predecir el comportamiento que experimentan estos materiales; se presentan las especificaciones técnicas y los ensayos que se deben ejecutar a la hora de evaluar los requisitos mínimos de calidad, y se refieren los métodos de diseño de estructuras de pavimento.
En esta segunda edición: I) se actualizan las especificaciones de construcción; II) se presentan nuevas tablas sobre requisitos técnicos de materiales; III) se adicionan dos metodologías de diseño de pavimentos rígido (PCA, 1984; INVIAS, 2008) y una de pavimento en adoquines de concreto (ICPI, 1995); IV) se mejora la descripción de las variables y los métodos de diseño de pavimentos; V) se incluyen especificaciones de materiales que no fueron presentados en la anterior edición; VI) se añade mayor contenido de ecuaciones y ejercicios didácticos; VII) se presenta la información de una forma más didáctica con base en la experiencia que han tenido los autores en sus aulas empleando la primera edición.
Sirve como fuente de consulta para estudiantes de pregrado y posgrado de Ingeniería Civil, Geotecnia, Vías y Transporte; consultores y diseñadores de pavimentos que podrán enriquecer y profundizar sus conocimientos, e investigadores nacionales e internacionales para fortalecer el estado del conocimiento de las investigaciones que ejecuten sobre los materiales que conforman estructuras de pavimentos.
Incluye:
- Actualización de las especificaciones de construcción (INVIAS, 2022; IDU, 2018).
- Los aspectos más importantes que el ingeniero debe conocer a la hora de diseñar, construir, controlar e investigar pavimentos para carreteras y vías urbanas.
- Asfaltos y mezclas asfálticas, materiales granulares no tratados, concreto, materiales estabilizados, adoquines, construcción, especificaciones técnicas, diseño, ecuaciones matemáticas, diagnóstico y evaluación de pavimentos.
- Ejercicios didácticos.
Acerca de los autores:
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). 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. Ganador de tres premios nacionales de ingeniería Diódoro Sánchez de la SCI, mención de honor del premio Antonio Fernández del Campo otorgado por la Fundación Asociación Española de Carreteras (FAEC) y premio mejor docente Facultad de Ingeniería.
Ficha Técnica
- Un excelente libro impreso
- Formato 16 x 22.7 x 3.2 cm
- 664 páginas impresas en blanco y negro
- Fina encuadernación en tapa suave
- Segunda edición, año 2022
- ISBN-10: 958-503-114-0, 9585031140
- ISBN-13: 978-958-503-114-2, 9789585031142
- Autores: Hugo Alexander Rondón Quintana y Freddy Alberto Reyes Lizcano
- © Ecoe Ediciones
- Peso: 914 g
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 utilización 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.
Índice de figuras.
Índice de tablas.
