SIMULADOR DE VEHÍCULOS PESADOS HVS MARK VI PARA PRUEBAS EN PAVIMENTOS A ESCALA REAL

Transcripción

1 SIMULADOR DE VEHÍCULOS PESADOS HVS MARK VI PARA PRUEBAS EN PAVIMENTOS A ESCALA REAL M.I. Roberto Hernández Domínguez, Dr. Paul Garnica Anguas Instituto Mexicano del Transporte

2 APT (Accelerated Pavement Testing) Aplicación controlada de una rueda tipo, dentro o sobre su limite de carga, en un pavimento real estructurado en sistema multicapas, con el fin de determinar las respuestas y desempeño del mismo bajo una acumulación de daño controlado y acelerado, en un corto periodo de tiempo. (Melcalf, 1996)

3 Relación entre ensayos en pavimentos y nivel de conocimiento adquirido

4 HVS, Mark I (Años 60 s)

5 Mark II

6 HVS Mark VI A (Airfield)

7 Costa Rica

8 Heavy Vehicle Simulator, Mark VI

9 Características Longitud: 30 m Peso: 48.8 Ton Carga máxima aplicada = 200 kn Velocidad máxima = 20 km/h Operación: 440 voltios o motor diesel eléctrico Capacidad de trabajo 24/7

10 Carga

11 Rueda de Aeronave

12 Deflexión por carga

13 Deflectómetro

14 Perfilómetro Laser

15 Perfilómetro láser

16 MDD (Multi-depth deflectometer)

17 MDD (Multi-depth Deflectometer)

18 CAM (Crack Activity Meter)

19 Medición de deflexión en juntas (JDMD)

20 Diseño Factorial del Experimento Carga Resistencia de la base Espesor C.A. Condición de la Subrasante Baja Débil Delgada Seca Variables Alta Resistente Espesa Saturada

21 Diseño experimental (FDOT)

22 Variables relacionadas al HVS Carga o Constante o Variable ( X kn de carga por Y repeticiones) o Dinámica (sinusoidal ± 20% variación) Neumático o Presión (baja, normal, sobre inflada) o Tipo de llanta (dual, aeronave, super sencilla, sencilla) Patrón de repetición de carga o Canalizado o Con vagueo (ancho, patrón con distribución normal o incremental) o Uni-direccional o Bi-direccional.

23 Recolección de datos Materiales: Antes de la construcción (núcleos, granulometrías, diseños volumétricos, etc) Capacidad estructural - FWD Evaluación Post Mortem Instrumentación: Perfiles Deflexiones Sensores (Strain Gauges, JDMD, etc) MDD

24 Cámara de temperatura controlada

25 SIM (Stresses in motion)

26 Alcances (1) Identificar y resaltar las deficiencias en prácticas constructivas actuales. Evaluar nuevos materiales de construcción, aditivos y mejoradores de desempeño en materiales de pavimentación. Determinación de capas débiles en una sección de pavimento y su modo de falla. Pruebas comparativas modificando una sola variable en dos secciones de prueba idénticas, con condiciones controladas Evaluación de la influencia ambiental en el desempeño. Ya sea temperatura o humedad.

27 Alcances (2) Revisar especificaciones y normas de construcción antes de una implementación a gran escala. Calibrar y validar modelos de deterioro para el diseño estructural. Vincular pruebas de laboratorio con los resultados observados en campo Evaluar el impacto de nuevas ruedas, límites de carga, presiones de inflado, etc. Evaluación de vida remanente en pavimentos en operación. Etc.

28 Futuros Tramos

29 Cal-ME

30 IMT PAVE 2.0

31 Ejemplo: Análisis de mezclas asfálticas

32 Red HVSIA ALIANZA INTERNACIONAL DE SIMULADORES DE VEHÍCULOS PESADOS (HVSIA) CSIR South- Africa (2) INDIA CRRI CHINA FAA USA FDOT FLORIDA USA CRREL U.S.Corp Engineers USA TEXAS University USA MÉXICO IMT HVSIA CAL TRANS USA (2) WES U.S.Corp Engineers USA GAUTENG SOUTH AFRICA SANRAL KOREA ARABIA SAUDITA COSTA RICA Central America WEST VIRGINIA University USA NORDIC FINLAND Sweden

33 Conclusiones El HVS es una herramienta ideal para conocer mejor el comportamiento de un pavimento en un periodo de tiempo relativamente corto. Es efectiva para predecir el desempeño de cualquier combinación de capas bajo las cargas reales del tránsito con un alto grado de confiabilidad. A través del este tipo de ensayos se acorta el tiempo para poder implementar algún proyecto o concepto técnico a la infraestructura vial. Se pueden desarrollar modelos de comportamiento para diseño de pavimentos y mezclas asfálticas.

34 La historia apenas empieza