Tesis asfalto

Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniería

Escuela de Ingeniería Civil en Obras Civiles

“DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO DE LA PISTA DEL AERÓDROMO DE PANGUIPULLI”

Tesis para optar al Título de:

Ingeniero Civil en Obras Civiles

Profesor Patrocinante: Dra.- Ing. Diana Movilla Quesada

Profesor Co. Patrocinante:

Dr.- Ing. Aitor Cristian Raposeiras Ramos

MIGUEL ENRIQUE BÓRQUEZ BERTRÁN VALDIVIA – CHILE

2014

Diseño de la estructura de pavimento de la pista del Aeródromo de Panguipulli

Ingeniería Civil en Obras Civiles | Planteamiento del Problema 2

Agradecimientos

A mi esposa Vanessa, a mis hijos Vicente y Valeria,

Y a mis padres por todo su apoyo durante esta etapa.



Abstract

The objective of this project is based on the design of the pavement structure of the Panguipulli’s

Airfield. Today, this airfield has a non-pavement runway, so the operations depend on ground conditions

limiting the air connectivity of the “Región de los Ríos”+ The pavement design developed based on soils

characterization and its CBR value, along the frequency of use and the kind of airplane which will use the

runway considering a lifetime of 20 years. For this purpose, flights statistics and information were provided by

the “Dirección de Aeropuertos de la Región de los Ríos” and the Flight Club who administers the Airfield of

Panguipulli.

Resumen

El presente proyecto tiene por finalidad el diseño de la estructura de pavimento del Aeródromo de

Panguipulli. En la actualidad, el aeródromo posee una pista no pavimentada por lo que las operaciones

dependen de las condiciones del terreno, limitando la conectividad aérea de la Región de los Ríos. El diseño

de pavimento se hará en base a la caracterización del suelo y de su capacidad de soporte, junto con la

frecuencia de uso y el tipo de aeronave que utilizaría la pista considerando una vida útil de 20 años. Para esto,

se cuenta con estadísticas de vuelo, y datos de la Dirección de Aeropuertos de la Región de los Ríos y del Club

Aéreo que administra el aeródromo.



Índice de contenidos

1 Planteamiento del Problema .......................................................................................................................................... 8

1.1 Introducción.......................................................................................................................................................... 8

1.2 Objetivos ............................................................................................................................................................... 9

1.3 Estado del Arte .................................................................................................................................................... 10

1.4 Estructura del Informe ........................................................................................................................................ 16

2 Marco Teórico .............................................................................................................................................................. 17

2.1 Tipos de Pavimento ............................................................................................................................................. 19

2.2 Generalidades de Diseño de Pavimento Aeroportuario ..................................................................................... 20

2.3 Generalidades de Diseño de Pavimento Flexible ............................................................................................... 23

2.4 Mezcla Asfáltica en Caliente ................................................................................................................................ 25

2.5 Riego de Liga ....................................................................................................................................................... 28

2.6 Imprimante .......................................................................................................................................................... 28

3 Metodología .................................................................................................................................................................. 29

4 Diseño de la Estructura de Pavimento ......................................................................................................................... 31

4.1 Situación actual del Aeródromo ......................................................................................................................... 31

4.2 Determinación de materiales .............................................................................................................................. 32

4.2.1 Base Chancada ................................................................................................................................................ 33

4.2.2 Subbase granular ............................................................................................................................................ 34

4.2.3 Imprimación Bituminosa ................................................................................................................................ 35

4.2.4 Riego de Liga................................................................................................................................................... 35

4.2.5 Pavimento Bituminoso ................................................................................................................................... 36

4.3 Análisis de suelo .................................................................................................................................................. 43

4.3.1 Estrato Nº1 ...................................................................................................................................................... 45

4.3.2 Estrato Nº2 ...................................................................................................................................................... 46

4.3.3 Selección CBR de diseño ................................................................................................................................ 47

4.4 Combinación de Tráfico de Diseño .................................................................................................................... 48

4.5 Diseño con FAARFIELD ....................................................................................................................................... 52

4.5.1 Pavimento Flexible.......................................................................................................................................... 54

4.5.2 Estructura de pavimento ................................................................................................................................ 59

5 Conclusiones ................................................................................................................................................................ 62

6 Bibliografía ................................................................................................................................................................... 64



7 ANEXOS ........................................................................................................................................................................ 68

Anexo 1: Configuración de tren de aterrizaje de aeronaves consideradas en la combinación de tráfico. ........................... 69

Anexo 2: Análisis de suelos.................................................................................................................................................... 72

Estrato Nº1 ............................................................................................................................................................... 72

Estrato Nº2 ............................................................................................................................................................... 77

Anexo 3: Fotografías .............................................................................................................................................................. 78



Índice de figuras

Figura 1: Transmisión de esfuerzos en pavimento flexible y rígido .................................................................... 17

Figura 2: Estructura típica de pavimento para aeronaves ligeras ........................................................................ 24

Figura 3: Riego de Liga aplicado en Aeródromo Pichoy ...................................................................................... 28

Figura 4: Aplicación Imprimante en Aeródromo Pichoy ...................................................................................... 28

Figura 5: Ubicación del aeródromo de Panguipulli ............................................................................................. 31

Figura 6: Pista no pavimentada del aeródromo de Panguipulli ........................................................................... 32

Figura 7: Sección de la estructura de pavimento ................................................................................................. 32

Figura 8: Esquema de ubicación de calicatas ....................................................................................................... 43

Figura 9: Laboratorio en obra Aeródromo Pichoy ............................................................................................... 44

Figura 10: Estratigrafía del terreno ...................................................................................................................... 44

Figura 11: Sección de la estructura de pavimento ............................................................................................... 48

Figura 12: Actividades de vuelo en el aeródromo ............................................................................................... 49

Figura 13: Combinación de Tráfico de Diseño .................................................................................................... 52

Figura 14: Interface FAARFIELD ........................................................................................................................... 53

Figura 15: Selección de pavimento flexible ......................................................................................................... 54

Figura 16: Estructura de Pavimento FAARFIELD .................................................................................................. 55

Figura 17: Ingreso de combinación de tráfico de diseño .................................................................................... 56

Figura 18: Factor de daño acumulativo (CDF) .................................................................................................... 57

Figura 19: Ancho efectivo de neumáticos ............................................................................................................ 58

Figura 20: Estructura de pavimento final ............................................................................................................. 59

Figura 21: Diseño de la estructura de pavimento ................................................................................................ 61



Índice de tablas

Tabla 1: Ventajas y desventajas de pavimento flexible y rígido ........................................................................... 20

Tabla 2: Vida útil remanente de pavimentos basado en el valor del CDF ........................................................... 22

Tabla 3: Requisitos de calidad par base chancada ............................................................................................... 33

Tabla 4: Granulometría requerida para base chancada ....................................................................................... 33

Tabla 5: Granulometría requerida para subbase granular ................................................................................... 34

Tabla 6: Requisitos de calidad para subbase granular ......................................................................................... 34

Tabla 7: Especificaciones Imprimación Bituminosa ............................................................................................ 35

Tabla 8: Especificaciones Riegos de Liga ............................................................................................................. 36

Tabla 9: Especificaciones de Cemento Asfáltico .................................................................................................. 38

Tabla 10: Tipo de cemento asfáltico en base a zona térmica ............................................................................... 39

Tabla 11: Datos climatológicos de Panguipulli .................................................................................................... 40

Tabla 12 Datos climatológicos Asturias ................................................................................................................ 41

Tabla 13: Granulometría agregados para pavimento bituminoso ....................................................................... 42

Tabla 14: Granulometría de Estrato Nº1 ............................................................................................................. 45

Tabla 15: Clasificación del suelo, USCS y AASHTO Estrato Nº1 .......................................................................... 45

Tabla 16: Límites de Atterberg Estrato Nº1 .......................................................................................................... 46

Tabla 17: Resultados de Proctor y CBR Estrato Nº1 ............................................................................................ 46

Tabla 18: Granulometría de Estrato Nº2 ............................................................................................................. 46

Tabla 19: Clasificación de suelo, USCS y AASHTO Estrato Nº2 ........................................................................... 47

Tabla 20: Resultados de Proctor y CBR Estrato Nº2 ............................................................................................ 47

Tabla 21: Número de Actividades de Vuelo ......................................................................................................... 49

Tabla 22: Número de operaciones anuales.......................................................................................................... 50

Tabla 23: Configuraciones de tren de aterrizaje .................................................................................................. 51

Tabla 24: Factor de daño acumulativo de cada aeronave (Additional Airplane Information) ............................. 57

Tabla 25: Resumen de resultados entregados por FAARFIELD ........................................................................... 60



1 Planteamiento del Problema

1.1 Introducción

Durante la práctica profesional realizada en la Dirección de Aeropuertos (en adelante DAP) del Ministerio

de Obras Públicas (en adelante MOP), Región de los Ríos, se hizo una visita al Aeródromo de Panguipulli,

propiedad de la Municipalidad de Panguipulli. El aeródromo cuenta con una pista no pavimentada de 670

metros de longitud, no posee cercos perimetrales por lo que las condiciones de seguridad son mínimas y las

operaciones de vuelos solo son realizables cuando las condiciones ambientales lo permiten y el terreno no se

encuentra saturado.

De esta visita, surge la intención por parte de la DAP, Región de los Ríos, de contar con un proyecto a

futuro para acondicionar y normalizar la situación de este aeródromo. Dentro de este proyecto se requiere

hacer un diseño de la estructura de pavimento.

El diseño de la estructura de pavimento de la pista del aeródromo de Panguipulli permitirá que el

aeródromo pueda ser utilizado por una mayor cantidad y variedad de aeronaves. Mejorando la conectividad

aérea de la Región de Los Ríos.

La estructura de pavimento consistirá en un firme compuesto por un pavimento flexible de mezcla

asfáltica en caliente, base, subbase, y mejoramiento de subrasante si las condiciones del terreno así lo

requieren.



1.2 Objetivos

Objetivos Generales

Diseñar la estructura de Pavimento del aeródromo de Panguipulli, determinando el espesor total de la

estructura de pavimento junto a los espesores individuales de las capas de mezcla asfáltica en caliente, base y

subbase, basado en análisis de suelos realizado en el Aeródromo de Panguipulli, y normativas de diseño

utilizadas por el Ministerio de Obras Públicas

Objetivos Específicos

- Determinar el valor de CBR de diseño en base a los análisis de suelos y conveniencia económica y

técnica.

- Determinar la combinación de tráfico del Aeródromo de Panguipulli en base a análisis estadístico,

requerimientos de la DAP, requerimientos del Club Aéreo y una proyección de 20 años.

- Determinar el tipo de material a utilizar, tipo de asfalto, características de la base, de la subbase y del

mejoramiento de la subrasante si este fuera necesario.



1.3 Estado del Arte

El método de suelos ligeros tratados (LWTS) ha sido desarrollado para reutilizar suelos dragados,

como geo materiales ligeros artificiales, y la densidad en rangos de 1.0 a 1.2 gr/cm3. Por ejemplo, en ciertos

puertos japoneses alrededor de seis millones de metros cúbicos de suelos arcillosos blandos son dragados

anualmente y son botados en sitios establecidos. La escasez de estos lugares, ha hecho que la reutilización de

estos materiales incremente. El método de suelos ligeros tratados (LWTS) ha sido aplicado para proyectos en

puertos y aeropuertos en Japón. Las propiedades de este suelo han sido investigadas, como por ejemplo su

densidad, llegando a alcanzar valores desde 0.6 a 1.5 gr/cm3 (incluyendo aire, algún aditivo o el contenido de

agua). La fuerza del LWTS está dada por la solidificación de agentes estabilizantes, como el cemento siendo un

método efectivo para disminuir costos y tiempos constructivos. Sin embargo, en la zona costera a causa de la

fuerza producida por los cambios de marea, el uso de estos materiales es más dificultoso (Tsuchida y Kang,

2003).

El diseño de un pavimento flexible se basa en un análisis elástico multicapa. Idealmente se asume que

las capas tienen fricción completa entre ellas y que no existen desplazamientos laterales. Sin embargo, este no

es siempre el caso, ya que debido a las condiciones del tráfico, cambios de temperatura, exposición a la

humedad, la unión entre capas puede variar debilitando su estado de adhesión. Esto hace que los esfuerzos

recibidos por el pavimento, cambien distribuyendo de manera significativa los esfuerzos hacia el suelo

(Kulkarni et al., 2005).

Por otro lado, los efectos de cargas horizontales aceleran el proceso de deterioro cuando existe

pérdida de fricción entre capas. El esfuerzo de tensión producido por debajo de la carpeta asfáltica y los

esfuerzos de compresión producidos sobre la subrasante, son factores determinantes para el diseño. Por lo

tanto, estudiar el comportamiento real entre capas ayuda a poder predecir y diseñar de mejor manera los

pavimentos (Kulkarni et al., 2005).

Una muestra de la falla de la unión entre capas, son las grietas de deslizamiento que aparecen con el

corte producido por las cargas de tráfico, cuando las capas se mueven lateralmente sobre el resto de

superficie. El deterioro producido por estas grietas, deja atrás una superficie insegura y de baja calidad.



Dentro de las causas de los problemas entre capas se estudia la incorrecta selección y aplicación de riego de

liga y los efectos adversos de humedad (Kulkarni et al., 2005).

En el estado de Idaho, en la ciudad de Hailey se llevó a cabo una reconstrucción de pista en escasos

30 días, ahorrando cerca de un millón de dólares en el proceso. El aeropuerto siguió un procedimiento

constructivo llamado “recuperación de profundidad completa” (FDR) utilizando cemento Portland, el cual

permitió reciclar y estabilizar el pavimento asfáltico antiguo, creando una nueva base con una fundación

excelente para el comportamiento del pavimento a largo plazo. Los pavimentos flexibles necesitan

mantención constante y se vuelve complejo a veces definir el método correcto para hacer reparaciones,

aunque ocasionalmente se hacen tratamientos superficiales que mejoran su aspecto sin solucionar el

problema que originó la falla, por lo que dura poco tiempo.

Según el autor Halsted (2009), las soluciones a largo plazo consisten en la colocación de una nueva

capa de asfalto, o si el daño es mayor, remover la base existente y rehacer la capa de asfalto. Se han evaluado

nuevas alternativas reciclando el asfalto por medio de un proceso llamado recuperación de profundidad

completa (full-depth reclamation, FDR), que es ambientalmente amigable por el uso de material reciclado, lo

que conlleva a una disminución en el costo. Este método es apropiado cuando el daño es serio y no puede ser

reparado con sellos superficiales.

Otra técnica utilizada es el uso de asfalto reciclado (reclaimed asphalt pavement, RAP) mezclado con

material nuevo, para ahorrar materiales. En el año 2009, se realizó un estudio para verificar si una inclusión

importante de material reciclado en la mezcla asfáltica tenía alguna incidencia en la resistencia. Los resultados

obtenidos indican que en porcentajes de 20 a 45% de material reciclado, la mayoría de los ensayos fueron

exitosos. Sin embargo no se puede establecer una norma de uso, sino más bien un precedente en la

utilización de esta técnica (West et al., 2009).

El Aeropuerto de Adelaide localizado en el estado de Australia del Sur es la principal vía internacional

con aproximadamente 100.000 movimientos de aeronaves y sobre 7 millones de pasajeros al año. Durante los

años 2010 y 2011, se llevó a cabo un proyecto de recarpeteo de pista y áreas de rodaje, el cual fue considerado

como la restauración a mayor escala llevada a cabo en Australia. El proyecto fue completado satisfactoriamente

dentro del presupuesto aprobado y del programa. Las actividades aéreas no fueron interrumpidas durante la

construcción. El pavimento es inspeccionado periódicamente para establecer su condición y edad. En el año

2007, las observaciones indicaron que un gran número de sectores de pavimento estaban llegando al fin de su



vida útil y requerirían un recarpeteo de tres a cinco años. El área que debía repararse estaba entre 400.000 a

475.000 m2 así que el proyecto planteó objetivos claves, como la seguridad (libre de accidentes, incidentes y

lesiones), financieros (fiel al presupuesto aprobado), de programa (dentro de la escala temporal acordada),

calidad (construcción dentro de especificaciones), ambiental (sin incidentes significativos), operación (sin

impacto operacional no programado significativo). El tiempo disponible para los trabajos fue desde las 11

p.m. a las 6 a.m. del día siguiente, pero por motivos de seguridad, en cuanto a retorno de vuelos y

emergencias, la ventana de trabajo se redujo de 1.30 a.m. a 5.30 a.m. Durante los trabajos se instalaron 58.000

toneladas de asfalto, el trabajo requirió de 230 trabajadores y de 190 vehículos. Esto significó, un total de

75.000 horas, además de hombres sin tiempo perdido por lesiones y un gasto de 25 millones de dólares

australianos dentro del presupuesto en un plazo de seis meses (Low and Scanlon, 2011).

Por otro lado, los autores El-Badawy et al. (2012) realizan experimentos que les llevan a conclusiones

determinantes, las cuales se basan en que el pavimento es diseñado de acuerdo a las cargas recibidas durante

su vida útil, por lo que el tráfico vehicular es uno de los factores más importantes. Esto es requerido para la

estimación de la frecuencia y la magnitud de las cargas que son aplicadas. Sin embargo, estos datos son

difíciles de obtener con certeza. El método Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (MEPDG) requiere

de unas determinadas variables como la inclusión del volumen de tráfico de camiones anuales, factores de

ajuste de volumen (de acuerdo a temporadas y crecimiento poblacional e industrial), factores de distribución

de carga y entradas generales de tráfico. Este método permite una predicción más acertada en el diseño de

pavimentos.

Otro método para el diseño de pavimentos es el “Alberta Transportation Flexible Pavement Design”

que involucra modelos de elementos finitos y que se basa en el análisis de daño incremental (Saha et al.,

2012).

Actualmente, un factor importante a tener en cuenta es la sustentabilidad, crear materiales y procesos

limpios, con menor cantidad de residuos y emisiones. Se han realizado investigaciones sobre inclusión de

polvo de neumático en el asfalto cuya misión principal está relacionada con la reducción de desechos

industriales, los cuales serían reciclados y que traería consigo otras propiedades beneficiosas, como la

reducción del ruido provocado por la vibración de los neumáticos y/o el incremento de la fricción del

pavimento. Existen dos métodos para la inclusión del polvo de neumático: el proceso en seco y el húmedo

que de acuerdo a experiencias en laboratorio otorgan distintas propiedades (Losa et al., 2012).



Muchas de las fallas que aparecen en los pavimentos asfálticos, son producto de la falta de

mantención del mismo, existiendo para ello técnicas de rejuvenecimiento y sello de grietas. El tratamiento de

“Microsurfacing” es un método preventivo que debe ser aplicado previo estudio, ya que requiere el correcto

pavimento, tiempo y condiciones para su aplicación. Con estos parámetros controlados, su aplicación afecta

positivamente la vida útil del pavimento sin hacer intervenciones mayores. Cada dólar invertido en

mantenimiento preventivo resulta desde 6 a 10 dólares de ahorro para el futuro, por lo que este método es

una alternativa económica y ambientalmente factible cuando es usada correctamente. Por otro lado, es

importante destacar que el tratamiento “Microsurfacing” es una emulsión asfáltica modificada con polímeros

(3% del peso del cemento asfáltico) para prevenir ciertas deficiencias en las condiciones del pavimento.

Existen también otros tratamientos como sellos (FogSeal) y capas de asfalto en caliente. Uno de los mayores

beneficios a causa de la utilización de este procedimiento de mantención, es que la modificación del asfalto

con polímeros logra un quiebre más rápido, en muchos casos inferior a una hora, que permite la habilitación

de las vías intervenidas en un tiempo muy reducido. De acuerdo a lo ya señalado, cuando es aplicado en

condiciones controladas y estudiadas puede prolongar la vida útil del pavimento de 5 a 7 años (Broughton y

Lee., 2012).

Se ha estudiado la adición de distintos materiales a mezclas bituminosas, como el cemento que logra

el máximo desempeño mecánico. Se puede obtener mayor rigidez y resistencia con mayor cantidad de

cemento. Sin embargo, cuando ésta es mayor que el contenido bituminoso resulta en una reducción de la

flexibilidad que va en disminución de lo que se espera obtener del pavimento (Jitsangiam et al., 2012).

Otra manera de mantener los pavimentos asfálticos, es mediante un proceso de calentamiento in-situ

del asfalto con rejuvenecedor. El problema es que la temperatura se disipa rápidamente a través de la carpeta

(1,6°C a 2,8°C por mm). Se espera que el pavimento alcance una temperatura de al menos 100°C, lo que es

logrado usando aire caliente, ya que los equipos de radiación no son muy eficientes y existe mucha pérdida de

energía. Esta temperatura esperada solo se logra en los primeros 30 a 50 mm. de espesor por las razones

anteriormente señaladas (Mallick et al., 2012).

Las mezclas asfálticas en caliente deben mantenerse a altas temperaturas para su correcta colocación y

compactación lo que involucra altos costos económicos y dificultades operacionales, en cuanto al traslado

desde la planta al lugar de colocación. A causa del alto consumo energético que involucra, se ha investigado

en mezclas que puedan trabajar a menores temperaturas, de igual forma a los estándares pero que acarrean



un ahorro y sustentabilidad muy superior. Para esto se elaboraron ensayos de viscosidad y densidad de

mezclas con un aditivo Sasobit® a diferentes temperaturas, de 28°C a 130°C en intervalos de 6°C. Se pudo

concluir de estos análisis que sobre la temperatura crítica, reducía la viscosidad e incrementaba la densidad, y

por el contrario bajo la temperatura crítica aumentaba la viscosidad y disminuía la densidad (Wasiuddin et al,

2012).

A partir de estos resultados se obtiene la mezcla asfáltica tibia (WMA), la cual se está volviendo cada

vez más popular como material de construcción de caminos. Actualmente, existe tecnología para reducir la

temperatura de compactación y así reducir el consumo energético y las emisiones. Dentro de estas alternativas

están los aditivos orgánicos, los cuáles se espera de ellos un gran desempeño. Se puede añadir, que se ha

notado una mejora en la compactación a temperaturas bajo los 88°C. Los resultados muestran que una

reducción en la temperatura de la planta puede llevar una reducción del consumo energético en un 30%. De

acuerdo a estudios previos la reducción de emisiones se refleja en ahorro ya que el control de éstas es muy

costoso. (Wasiuddin et al, 2012).

Uno de los aspectos fundamentales en términos de seguridad de los caminos, son las zonas de

emergencia o parada, que son utilizadas ante cualquier presencia de problema mecánico o una situación de

emergencia. Esto cobra real importancia, cuando se habla de instalaciones aeroportuarias, ya que los aviones

realizan complejas maniobras en la pista que incluyen giros, despegues y aterrizajes. Para aeropuertos que no

cuentan con las instalaciones suficientes de seguridad, se deben aplicar otros métodos para la mitigación de

los riesgos utilizando análisis de árbol de consecuencias. Estas medidas deben considerar diferentes factores,

tales como, costo, beneficio. De esta manera, se está preparado cuando ocurra alguna emergencia

minimizando el riesgo de un accidente (Chou y Lee, 2012).

Las mezclas asfálticas en caliente, tienen como función completar la estructura superior de una obra

vial o pavimento, impermeabilizar las capas de apoyo, otorgar una capa de rodado, así como dar comodidad y

seguridad al usuario garantizando una transitabilidad permanente. Usada principalmente en pasajes, aceras

peatonales, calles, avenidas, carreteras, autopistas, centros deportivos, estacionamientos, plataformas de carga,

pistas de aeropuertos, aeródromos, zonas portuarias, autódromos, entre otras, las mezclas asfálticas en

caliente tienen como componentes principales áridos procesados, cemento asfáltico y eventualmente aditivos

(Bitumix, 2013).



Mejorar y/o restaurar las características superficiales del pavimento, disminuir los riesgos de

desprendimiento de áridos en pavimentos gastados y/o deteriorados son las principales funciones de las

lechadas asfálticas. Esta técnica, se puede utilizar en diversos tipos de obras de tránsito moderado a medio en

carreteras, vías urbanas, estacionamientos, mejoramiento de caminos rurales o predios agrícolas. En Chile, se

ha utilizado satisfactoriamente en mantención de aeródromos y en diversos tipos de climas (Bitumix, 2013).

Es bien sabido, que la graduación de los áridos influye en las propiedades y el comportamiento de las

mezclas. Sin embargo, no hay guías específicas en el diseño de mezclas Superpave para asegurar parámetros

volumétricos adecuados y comportamiento satisfactorio. Aunque las propiedades volumétricas en la mezcla

asfáltica pueden ser obtenidas mediante ajustes de graduación, el comportamiento de la mezcla está aún

sujeto a verificación. En este estudio, los autores desarrollaron el método Bailey de diseño de graduación de

áridos en diseño de mezclas Superpave y un análisis para desarrollar la estructura de agregados en la mezcla

asfáltica. El método de Bailey es elegido en este estudio porque conecta la graduación de agregados con los

vacíos en el agregado mineral. Como conclusión del estudio, se obtiene que el uso del método de Bailey es

recomendado en el diseño de la mezcla porque se puede controlar el porcentaje de vacíos en el agregado

mineral y producir mejor resistencia al ahuellamiento (Shang et al., 2013).

En Japón, la mezcla asfáltica en caliente para pavimento de aeropuerto ha sido diseñada usando el

diseño de mezcla Marshall. En los últimos años, el ahuellamiento ha sido un problema frecuente en

pavimentos asfálticos de aeropuertos con un alto tráfico, especialmente el Aeropuerto Internacional de Tokio,

ya que al parecer la mezcla Marshall bien graduada no soporta el tráfico. Las autoridades del aeropuerto

intentaron aplicar la mezcla Superpave con diferente tamaño máximo nominal de partículas, 13 mm, 19 mm,

30 mm, 40 mm., obteniendo una resistencia mayor al ahuellamiento que las mezclas Marshall. Este estudio

mostró los beneficios que tendría este tipo de mezcla en aeropuertos (Shang et al., 2013).



1.4 Estructura del Informe

El primer capítulo del informe hace una revisión de distintas técnicas y soluciones de pavimentos

aeroportuarios, revisando métodos constructivos y uso de nuevos materiales para su construcción y

mantención.

El segundo capítulo aborda la teoría del diseño, el comportamiento del pavimento flexible, su

estructura y tipos. Se plantean las bases para el diseño de pavimento aeroportuario y se define de forma

general los materiales y su función, en la estructura de pavimento.

El tercer capítulo define la forma en la que será elaborado el diseño en cuanto a técnicas y

procedimientos.

El cuarto capítulo trata sobre el diseño de pavimento, partiendo por la situación actual del Aeródromo

de Panguipulli, seguido por la definición de todos los materiales involucrados en la estructura de pavimento y

sus especificaciones técnicas. Posteriormente, se hace un análisis del suelo, donde se pretende obtener el

valor de CBR de diseño. El siguiente subcapítulo revisa las estadísticas de vuelos del Aeródromo de

Panguipulli, y define la combinación de tráfico de diseño. Con los datos obtenidos, se realiza el diseño de la

estructura de pavimento mediante el software FAARFIELD.

En el quinto capítulo se muestran las conclusiones obtenidas en este proyecto, y en el sexto se

adjuntan los anexos, dentro de los cuales se constata el respaldo fotográfico y ensayos de suelo.


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Marco Teórico 17

2 Marco Teórico

El diseño de aeropuertos debe reflejar el entendimiento conjunto de varios factores relacionados, que

incluyen las características de la aeronave, tráfico aéreo, seguridad, ruido en comunidades cercanas y

obstáculos en la zona de seguridad, por lo que el diseño se vuelve interdisciplinario (Whitford, 2003).

Los requerimientos funcionales de los pavimentos son evaluados antes de su diseño, ya que es

importante que estos provean una superficie durable, operativa bajo cualquier condición climática, segura y

que brinde confort en su uso. En la etapa de diseño se debe evaluar el tipo de pavimento a utilizar (flexible o

rígido), selección de materiales para base y subbase, tratamientos de subrasante, diseño de espesores de capas

de pavimento y sistemas de drenaje. Los pavimentos pueden clasificarse en dos categorías, flexible

(usualmente mezcla asfáltica) o rígido (hormigón).

La clasificación está hecha acorde a la forma en que el pavimento transmite las cargas de uso hacia el

suelo a través de su estructura (Figura 1). El pavimento flexible provee suficiente espesor para la distribución

de cargas a través de varias capas de la misma, haciendo que los esfuerzos y tensiones en la subrasante estén

dentro de los límites aceptables. A causa de esto, se espera que la resistencia del suelo de fundación tenga una

incidencia directa en el espesor de la capa de pavimento flexible. El diseño de pavimento en capas considera

la reducción de esfuerzos por la profundidad (Fwa, 2003).

Figura 1: Transmisión de esfuerzos en pavimento flexible y rígido

Fuente: (Fwa, 2003)



En una estructura de pavimento flexible, o pavimento de asfalto, la capa superficial está formada por

dos superficies bituminosas, la capa de rodadura (Wearing course) y la capa intermedia (Binder course). Para

poder construir una superficie durable, impermeable y resistente a la erosión o desgaste, la capa de rodadura

está hecha en la mayoría de los casos de mezcla asfáltica en caliente densa. En cambio, la capa intermedia está

constituida por más cantidad de agregados y menos contenido de asfalto. La composición de las mezclas

bituminosas y el tamaño máximo de áridos para estas capas, está determinada por su uso, el requerimiento de

textura en la superficie y el espesor de la capa. Además, se debe aplicar un riego de liga diluido en agua para

unir las dos capas (Bandara y Grazioli, 2009).

Las capas de base y subbase tienen un alto porcentaje del total del espesor de la estructura de

pavimento flexible, necesario para poder distribuir los esfuerzos. La base puede servir también como capa de

drenaje y provee protección contra bajas temperaturas. La base está compuesta de material chancado, el cual

debe cumplir una serie de exigencias en relación al porcentaje de caras fracturadas, capacidad de soporte y

tamaño.

La subbase está formada por material de menor calidad que la base, en cuanto a su resistencia y

granulometría, aunque debe ser superior al material de la subrasante. Se exige que esta capa presente un valor

de CBR, como mínimo de 20. Usualmente, esta capa tiene un mayor espesor. Cuando la subrasante posee muy

baja resistencia, ésta sirve de plataforma para la construcción de la base. Cuando la subrasante posee

cualidades suficientes (CBR > 20%) esta capa se puede obviar.

La subrasante en la mayoría de los casos debe mejorarse compactando su superficie, por lo que

requiere algún tratamiento. La profundidad y el porcentaje de compactación dependen del tipo de suelo

(cohesivo, no cohesivo), de las cargas de las aeronaves y la presión de los neumáticos (Bandara y Grazioli,

2009).

En el diseño del pavimento aeroportuario, se vuelve importante considerar los efectos de daño

acumulativo que tienen las cargas sobre la estructura, las cuales se evidencian en deformaciones progresivas,

propagación de grietas y daño por fatiga. El número total de aplicación de las cargas durante la vida útil del

pavimento, debe ser un dato conocido ya que se debe identificar el tipo de aeronave que causa un mayor

daño acumulativo para poder definir la estructura de pavimento (Fwa, 2003).



La Federación de Aviación Americana (en adelante FAA), se ha dedicado a la elaboración de

normativas, manuales y reglamentos que normalizan todos los aspectos del diseño de aeropuertos. El diseño

de pavimento flexible planteado por la FAA está basado en el método de diseño de CBR y fue desarrollado en

pistas de prueba y observaciones de pavimento en servicio.

El presente proyecto está basado acorde a la normativa vigente con la que el Ministerio de Obras

Públicas de Chile (en Particular el Departamento de Ingeniería de la Dirección de Aeropuertos) diseña los

aeródromos nacionales.

2.1 Tipos de Pavimento

Los pavimentos para aeropuertos pueden ser clasificados en rígidos (hormigón), flexible (mezclas

asfálticas) o mixtas (“sándwich” hormigón-asfalto). Según los autores Pitrelli y Pérez (2013), existen también

otros pavimentos especiales que responden a condiciones particulares de cada proyecto:

Hormigón armado

Hormigón pretensado

Hormigón armado con fibras

Adoquinado

Mezclas bituminosas reforzadas

Alquitranes modificados

Hormigón o asfalto poroso

Mallas metálicas

Engineered materials arresting system (EMAS)

Las soluciones usadas para la estructura de pavimento en Chile, son mayoritariamente de pavimento

flexible respondiendo a condiciones económicas y técnicas que son expresadas en la tabla 1 (Pitrelli y Perez,

2013).



Tabla 1: Ventajas y desventajas de pavimento flexible y rígido

PAVIMENTO FLEXIBLE PAVIMENTO RÍGIDO

VENTAJAS

MENORES COSTOS RESISTENCIA A HIDROCARBUROS

RODADURA SUAVE MAYOR DURACIÓN

POSIBILIDAD DE RECARPETEO O REFUERZO CONSERVACIÓN DE ROCE

MÉTODOS CONSTRUCTIVOS MÁS SENCILLOS CONSERVACIÓN DE RASANTE DE PROYECTO ( NO

SE DEFORMA)

REPARACIONES RÁPIDAS Y A UN MENOR COSTO

DESVENTAJAS

DEGRADABLES POR HIDROCARBUROS MAYORES COSTOS

PÉRDIDA DE COEFICIENTE DE ROCE MÁS DIFICIL DE CONSTRUIR

DETERIORO DE LA RASANTE DE PROYECTO

(DEFORMABLE) RODADURA ASPERA

ENVEJECIMIENTO JUNTAS

DIFICIL DE REPARAR

Fuente: Elaboración propia, basado en (Pitrelli y Perez, 2013)

2.2 Generalidades de Diseño de Pavimento Aeroportuario

Los factores a tener en cuenta para la planificación de pavimentos aeroportuarios se dividen en dos

grupos: factores técnicos y factores económicos.

Los factores técnicos se caracterizan por cubrir la geotecnia (“CBR” para pavimento flexible o “K”

módulo de balasto, para pavimento rígido), mezclas de aeronaves (pesos de las operaciones), tráfico (salidas

anuales), disponibilidad de materiales, condiciones climáticas, geometría necesaria, normativa a emplear tipo

de obra (Aeródromo nuevo o existente).

Por otro lado, los factores económicos se basan en la elaboración del pavimento siendo en planta o in

situ, el volumen de las obras a ejecutar, distancia de puntos de abastecimiento de materiales al lugar de las



obras, distancia de vertederos la maquinaria disponible para la ejecución (rendimientos) (Pitrelli y Perez,

2013).

El diseño aeroportuario es un problema de ingeniería complejo que involucra un gran número de

variables. Para ello, uno de los programas computacionales utilizado es el denominado FAARFIELD, que utiliza

análisis basado en capas elásticas y elementos finitos. Los pavimentos son diseñados para proveer una vida útil

limitada ya que los límites de fatiga son anticipados y poder lograr la vida útil de diseño requiere un control

de construcción cuidadoso y mantenimiento periódico (FAA, 2009).

Por otro lado, los pavimentos están sujetos a una amplia gama de cargas y efectos climáticos. Los

ingenieros de carreteras, basan el diseño del espesor del pavimento en análisis teóricos de distribución de la

carga en el pavimento y el suelo, el análisis de datos experimentales y el estudio del pavimento en condiciones

de servicio. El diseño utilizando FAARFIELD está enfocado a proveer un mínimo de 20 años de vida útil, sin

considerar mantenciones mayores (FAA, 2009).

El diseño estructural del pavimento consiste en la determinación del espesor completo de la

estructura de pavimento junto con los espesores individuales de cada capa. Las variables que determinan el

diseño son:

Magnitud y características de las cargas de las aeronaves.

Volumen de tráfico.

Concentración de tráfico en algunas áreas.

Capacidad de soporte del suelo.

Calidad de materiales de la estructura.

El programa FAARFIELD está basado en el “Factor de Daño Acumulativo” (en adelante CDF, sigla en

inglés) en el que la contribución de cada aeronave al daño total producido es analizada de forma separada

(FAA, 2009).

Aeronaves

Las cargas impuestas por las aeronaves varían de acuerdo a las siguientes características:



Carga: El diseño asume que el 95% de todo el peso de la aeronave es llevado por el tren principal de

aterrizaje y solo el 5% es llevado por el tren de la nariz. Se recomienda para el diseño utilizar el

máximo peso anticipado de despegue (FAA, 2009).

Tipo y Geometría del Tren de Aterrizaje: Esto indica la manera en que el peso de la aeronave es

distribuido en el pavimento y como éste responde a estas solicitaciones (FAA, 2009).

Presión de Neumáticos: Depende de la configuración del tren, peso total, y radio del neumático (FAA,

2009).

Volumen de Tráfico: Se requiere con un pronóstico anual de salidas por tipo de aeronave (FAA,

2009).

Salidas Anuales y Ciclos de Tráfico

El diseño considera sólo las salidas al contabilizar las operaciones, y no las llegadas. Esto se debe a

que en la mayoría de los casos, los aviones llegan significativamente con menos peso que al momento del

despegue, esto a causa del consumo de combustible. Durante el impacto en el aterrizaje, la fuerza ascendente

remanente que está en las alas, alivia la fuerza dinámica vertical que es aplicada al pavimento. Se define como

un ciclo de tráfico estándar (TC, por su sigla en inglés) un despegue y un aterrizaje de la misma aeronave

(FAA, 2009).

Factor de Daño Acumulativo (CDF)

Es expresado como la razón entre repeticiones de carga aplicada sobre las repeticiones de carga para

la falla o admisibles. Para una aeronave y un tráfico constante se expresa de la siguiente manera:

A continuación, la Tabla 2 muestra cómo interpretar los valores obtenidos del cálculo del CDF.



CDF Vida Útil Remanente del Pavimento

1

Ha sido utilizada toda la vida útil de pavimento.

< 1

El pavimento aún no cumple con su vida útil. El valor obtenido es la fracción utilizada.

> 1

El pavimento ha excedido su vida útil a fatiga.

Fuente: Elaboración propia, basado en (FAA, 2009).

2.3 Generalidades de Diseño de Pavimento Flexible

El pavimento flexible consiste en una carpeta asfáltica ubicada sobre una capa de base, y cuando las

condiciones de la subrasante lo requieren, una capa de subbase (FAA, 2009).

La carpeta asfáltica debe prevenir la penetración del agua a la base, proveer una superficie suave, libre

de partículas sueltas, y resistir los esfuerzos de corte provocados por la acción de los neumáticos de las

aeronaves (FAA, 2009). Los requerimientos para mezclas asfálticas en caliente se encuentran en las

Especificaciones Técnicas Generales de la DAP.

La base es el componente estructural principal del pavimento flexible. Su principal función es la de

distribuir la carga impuesta por los neumáticos de las aeronaves al nivel de subbase o subrasante. El material

que compone esta base debe ser de alta calidad y tener el suficiente espesor para prevenir fallas en la

subrasante (FAA, 2009). Los requerimientos para material de base se encuentran en las Especificaciones

Técnicas Generales de la DAP.

La Subbase forma parte integral de la estructura de pavimento excepto cuando la subrasante cuenta

con una capacidad de soporte (CBR) sobre 20. La función es similar a las de la base, distribuir cargas. Sin

embargo, las solicitaciones a este nivel son menores, por lo que las exigencias respecto a la calidad de los

materiales también lo son (FAA, 2009). Los requerimientos para material de subbase se encuentran en las

Especificaciones Técnicas Generales de la DAP.

Tabla 2: Vida útil remanente de pavimentos basado en el valor del CDF



La subrasante está sujeta a esfuerzos menores que la superficie de la estructura del pavimento, y estos

esfuerzos disminuyen con la profundidad. La capacidad del material de subrasante para resistir deformaciones

y esfuerzos de corte depende de su densidad y del contenido de humedad (FAA, 2009).

El diseño de pavimento flexible considera modos de falla para el pavimento (Figura 2):

Esfuerzo vertical en la subrasante y esfuerzo horizontal en la capa de asfalto.

Limitar el esfuerzo vertical en la subrasante significa evitar una falla por ahuellamiento.

Limitar los esfuerzos horizontales bajo la carpeta asfáltica significa prevenir fallas en el

pavimento producto del inicio de grietas en la capa superficial de asfalto (FAA, 2009).

Figura 2: Estructura típica de pavimento para aeronaves ligeras Fuente: Elaboración propia, basado en (FAA, 2009)

2.3.1. Selección de CBR de Diseño

La elección del nivel de subrasante dependerá de factores económicos y constructivos. En algunos

casos, pudiera ser más conveniente hacer un mejoramiento a algún estrato, mientras que en otros casos es

más económico diseñar sobre un estrato débil (FAA, 2009).

El diseño para aeronaves con pesos inferiores a 13.600 kg está enfocado a operaciones de vuelo no

comerciales, como actividades agrícolas, de instrucción, o recreativas. El aeródromo de Panguipulli se

enmarca en esta categoría, ya que la mayoría de las operaciones son de aeronaves privadas y el volumen de

tráfico y la magnitud de las aeronaves es menor.



2.4 Mezcla Asfáltica en Caliente

La mezcla asfáltica en caliente es la combinación de un ligante asfáltico y áridos con granulometría

continua. La mezcla logra que todas las partículas de agregados queden cubiertas por una película homogénea

de ligante. Para la fabricación de la mezcla, se calientan a temperaturas controladas tanto los ligante como los

áridos. La temperatura del ligante al momento de la mezcla no debe exceder los 160 ºC, y los agregados no

deben exceder los 175 ºC, de acuerdo a las Especificaciones Técnicas Generales de Asfalto de la Dirección de

Aeropuertos. Esto debido a que sobre estas temperaturas el ligante reduce su viscosidad, modificando la

consistencia de la mezcla, y sus propiedades La mezcla al momento de su colocación presenta altas

temperaturas (PG- 3 Art. 542, 2008).

Para la utilización de mezclas asfálticas en caliente se debe seguir el siguiente proceso (PG- 3 Art. 542,

2008):

Estudio de la mezcla y obtención de la fórmula de trabajo.

Fabricación de la mezcla de acuerdo a la fórmula de trabajo.

Transporte de la mezcla al lugar de empleo.

Preparación de la superficie que va a recibir la mezcla.

Extensión y compactación de la mezcla.

Las características más importantes de la mezcla asfáltica en caliente son: densidad, vacíos de aire,

vacíos en el agregado mineral y contenido de asfalto.

Densidad de la mezcla: Es la relación entre el peso por unidad de volumen y se utiliza para llevar a

cabo las mediciones de compactación. La densidad, es tomada en laboratorio y sirve de referencia

para poder establecer el porcentaje de compactación de la mezcla asfáltica puesta en terreno (Minaya

y Ordóñez, 2006).

Vacíos de aire: Es el aire que queda atrapado en la mezcla compactada. Si el porcentaje de aire es

menor, la mezcla será más densa y por lo tanto más impermeable. Si existe un alto porcentaje de

vacíos de aire, la mezcla será porosa, por lo tanto permeable. Tanto una mezcla porosa como una



densa pueden ser perjudiciales, ya que las mezclan porosas permiten el paso del agua y del oxígeno

pudiendo oxidar el asfalto, y deteriorarlo. Por otro lado, si el porcentaje de vacíos es demasiado bajo,

al recibir carga, no quedará espacio para que el asfalto compactado se acomode en dichos espacios,

produciéndose exudación en la superficie (Minaya y Ordóñez, 2006).

Vacíos en el agregado mineral (VMA): Agrupa al volumen ocupado por los vacíos de aire atrapados y

la película de asfalto que rodea a los agregados (asfalto efectivo). Si el porcentaje de VMA es bajo

significa que la mezcla podría sufrir de oxidación ya que la película de asfalto será delgada (Minaya y

Ordóñez, 2006).

Contenido de asfalto: El contenido de asfalto es el porcentaje en peso que corresponde al cemento

asfaltico que compone la mezcla. Es la suma entre el asfalto efectivo y el asfalto absorbido por los

agregados (asfalto absorbido). El porcentaje óptimo de contenido de asfalto está en función de la

granulometría y la capacidad de los agregados para absorber asfalto. Asfaltos más porosos, menos

densos, requieren menor porcentaje de asfalto que otras mezclas más densas con mayor contenido de

agregados minerales (Minaya y Ordóñez, 2006).

Las propiedades que forman parte del diseño de la mezcla asfáltica son, estabilidad, durabilidad,

impermeabilidad, trabajabilidad, flexibilidad, resistencia a la fatiga y resistencia al deslizamiento.

Estabilidad: La estabilidad depende de la fricción entre las partículas, que varía de acuerdo a su

textura y geometría, y de la cohesión otorgada por el ligante. Estos dos factores, fricción y cohesión

dan lugar a la resistencia a deformaciones bajo cargas y a desplazamientos horizontales. Para asegurar

la fricción entre partículas de agregado, este debe ser chancado y de superficie rugosa, de esta forma

se logra una mayor resistencia al corte junto con que las partículas se traben unas con otras. Para

lograr diferentes grados de estabilidad en la mezcla se puede variar el contenido de asfalto. A mayor

porcentaje de asfalto se logra una mayor estabilidad hasta un punto que esta se ve afectada por un

contenido de asfalto muy alto, ya que esto impide que las partículas se traben de manera adecuada

(Minaya y Ordóñez, 2006).

Durabilidad: La durabilidad de la mezcla es la capacidad del asfalto de evitar que el asfalto se separe

de los agregados y que estos a su vez se desintegren. Los agregados deben cumplir con



requerimientos de calidad altos ya que son sometidos a presiones muy altas. Si la película de asfalto

que rodea los agregados es gruesa, la mezcla será más densa por lo que tendrá menos vacíos de aire,

retardándose la oxidación (Minaya y Ordóñez, 2006).

Impermeabilidad: Significa que no se permite el ingreso de agua o aire. Tiene directa relación con el

tipo de mezcla, densa o porosa, si la mezcla es densa, tendrá menos vacíos de aire, por lo tanto será

más impermeable, mientras que en caso contrario una mezcla porosa es más permeable ya que tiene

un mayor porcentaje de vacíos de aire. Estas mezclas porosas se diseñan para que agua de lluvia u

otros drene con rapidez. Estos conlleva una oxidación más rápida de la mezcla que puede evitarse

utilizando asfaltos modificados (Minaya y Ordóñez, 2006).

Trabajabilidad: Esta propiedad tiene que ver con la puesta en obra de la mezcla, la trabajabilidad es la

facilidad de colocación y compactación de la mezcla. Es importante el control de temperatura de la

mezcla al momento de su colocación y compactación. Una mezcla con una temperatura baja, será

difícil de compactar y el resultado será una mezcla con alto porcentaje de vacíos de aire, semi rígida o

rígida. Las mezclas que poseen un porcentaje importante de relleno mineral, harán una mezcla muy

rígida difícil de compactar. Una mezcla porosa tiende a segregarse, dificultando el trabajo (Minaya y

Ordóñez, 2006).

Flexibilidad: Es la capacidad de resistir deformaciones sin agrietarse. El terreno de fundación suele

sufrir asentamientos, que se evidencian en la superficie del pavimento, el que debe poder adaptarse

sin sufrir daños (Minaya y Ordóñez, 2006).

Resistencia a la fatiga: La carpeta está sometida a cargas cíclicas que producen agrietamientos en la

fibra inferior de la carpeta asfáltica trabajando a tracción. Estos esfuerzos originan una falla que es

visible en la superficie, denominada “piel de cocodrilo” (Minaya y Ordóñez, 2006)+

Resistencia al deslizamiento: La capa de rodadura de la carpeta asfáltica está en contacto con cargas

móviles, y debe impedir que estas cargas se deslicen sobre ella, para esto se utilizan mezclas porosas

evitando que el agua se acumule en la superficie. Las partículas de agregado son chancadas por la

misma razón, aumentar la resistencia al deslizamiento (Minaya y Ordóñez, 2006).



2.5 Riego de Liga

El riego de liga es una emulsión bituminosa que es aplicada sobre una capa tratada con ligante

asfáltico, previo a la colocación de cualquier capa bituminosa que no sea un tratamiento superficial o lechada

(PG- 3 Art. 531, 2004). La Figura 3 muestra el riego de liga aplicado en el proyecto in situ.

Figura 3: Riego de Liga aplicado en Aeródromo Pichoy Fuente: Elaboración propia

2.6 Imprimante

El imprimante es la aplicación de un ligante sobre una capa de árido, antes de la colocación de una

capa bituminosa (PG- 3 Art. 530, 2004).

Figura 4: Aplicación Imprimante en Aeródromo Pichoy Fuente: Elaboración propia


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Metodología 29

3 Metodología

Para la realización del proyecto se requiere obtener datos de las características del suelo y donde se

ubica la pista del Aeródromo de Panguipulli. Para ello, se realiza el diseño de los siguientes ensayos:

Granulometría

De acuerdo a la norma NCh 165.Of77 la granulometría es la distribución porcentual en masa de los

distintos tamaños de partículas que forman parte de un árido en particular. Esta distribución se hace mediante

el tamizado del material.

Proctor

De acuerdo a la norma NCh 1534/2.Of79 el ensayo Proctor Modificado permite determinar la relación

entre la humedad y la densidad de un suelo compactado mediante un método estandarizado. Con esto

podemos obtener la humedad óptima para lograr la compactación máxima del material. Elegimos en ensayo

de Proctor Modificado ya que en este se aplica más energía de compactación que en el ensayo de Proctor

Estándar, simulando la carga aplicada de las compactadoras actuales.

CBR

De acuerdo a la norma NCh 1852.Of81 el ensayo de CBR sirve para determinar la razón de soporte de

un suelo compactado. Este ensayo permite conocer la calidad del suelo de la subrasante u otros materiales

para ser usados como base y subbase.

Límites de Plasticidad

De acuerdo a la norma NCh. 1517/1.Of79 y NCh 1517/2.79 el ensayo permite determinar el límite

líquido y el límite plástico de un material. Esto se utiliza para caracterizar el comportamiento de suelos finos.

La obtención de muestras debe hacerse de acuerdo a los requerimientos de la DAP, MOP. Esto significa

que deben realizarse exploraciones de 3 metros de profundidad y en número tal, que permita obtener un

perfil estratigráfico a lo largo de la pista. La DAP tiene datos de dos calicatas de 1,5 metros de profundidad

hechas en los extremos de la pista. Los resultados obtenidos de estos ensayos son diferentes en cuanto a su


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Metodología 30

composición y valor de CBR, por lo que se necesita extraer nuevas muestras para ensayar. Se pretende realizar

tres calicatas de 3 metros de profundidad en el borde de la pista, espaciadas aproximadamente 250 metros.

Luego de obtener las muestras, se ensayarán de acuerdo a las normas chilenas vigentes.

Con los resultados de los ensayos se determinará el valor de CBR de diseño, se definirá la

combinación de tráfico de diseño, la que estará determinada por la información de vuelos anuales otorgada

por la Dirección General de Aeronáutica Civil y las expectativas y proyecciones a futuro.

Con esta información se trabajará con el software FAARFIELD para determinar el espesor de la

estructura de pavimento y los espesores individuales de cada capa.


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Diseño de la Estructura de Pavimento 31

4 Diseño de la Estructura de Pavimento

4.1 Situación actual del Aeródromo

En la actualidad, el Aeródromo de Panguipulli, perteneciente a la municipalidad, es administrado por

un Club Aéreo (Figura 5).

Figura 5: Ubicación del aeródromo de Panguipulli Fuente: Google Earth

El aeródromo cuenta con dos hangares y una pista no pavimentada (Figura 6) de 670 metros de largo

por 30 metros de ancho. La actividad que presenta el Aeródromo es en su mayoría de privados y de carácter

recreativo.



Figura 6: Pista no pavimentada del aeródromo de Panguipulli Fuente: Elaboración propia

4.2 Determinación de materiales

La estructura del pavimento estará formada por una subbase, base y pavimento flexible se acuerdo a la

Figura 7. Los materiales para el diseño, están determinados por la Dirección de Aeropuertos del Ministerio de

Obras Públicas. Los materiales deben cumplir una serie de requisitos para poder ser utilizados en la

construcción del pavimento aeroportuario.

Figura 7: Sección de la estructura de pavimento Fuente: Elaboración propia



4.2.1 Base Chancada

De acuerdo a las “Especificaciones Generales para capa de base de material chancado” elaboradas por

la Dirección de Aeropuertos del Ministerio de Obras Públicas, se especifican las características y calidad de la

base. Dichos requerimientos de calidad se agrupan y resumen en la Tabla 3.

Tabla 3: Requisitos de calidad par base chancada

REQUISITOS DE CALIDAD PARA BASE CHANCADA

ENSAYO NORMA REQUISITO PARTICULAS LAJEADAS O ALARGADAS ASTM D-693 MÁX 15%

DOS CARAS FRACTURADAS ASTM D-693 MIN 90%

UNA CARA FRACTURADA ASTM D-693 MIN 100%

DESGASTE LOS ANGELES ASTM C-131 MÁX 35%

DESINTEGRACIÓN O DURABILIDAD ASTM C-88 MÁX 12%

LÍMITE LÍQUIDO ASTM D-4318 MÁX 25%

ÍNDICE DE PLASTICIDAD ASTM D-4318 MÁX 4%

EQUIVALENTE DE ARENA ASTM D-2419 MIN 35% Fuente: Elaboración propia, basado en (“Especificaciones Generales para capa de base de material chancado”, DAP, MOP)

En la Tabla 4 se muestran los requisitos granulométricos que deben tener el material para poder ser

usado como base.

Tabla 4: Granulometría requerida para base chancada

GRANULOMETRÍA REQUERIDA PARA BASE CHANCADA

TAMIZ % QUE PASA TOLERANCIAS (%)

2’’ (50+00 mm) 100 -

1-1/2’’ (37+50 mm) 95-100 +/- 5

1’’ (25+00 mm) 70-95 +/- 8

3/4’’ (19+00 mm) 55-85 +/- 8

#4 (4.76 mm) 30-60 +/- 8

#30 (0.60 mm) 12-30 +/- 5

#200 (0.08 mm) 0-8 +/- 3 Fuente: Elaboración propia, basado en (“Especificaciones Generales para capa de base de material chancado”, DAP, MOP)



4.2.2 Subbase granular

De acuerdo a las “Especificaciones Generales para capa subbase granular” elaboradas por la Dirección

de Aeropuertos del Ministerio de Obras Públicas se especifican las características y calidad de la subbase.

En la Tabla 5 se muestran los requisitos granulométricos que deben tener el material para poder ser

usado como subbase.

Tabla 5: Granulometría requerida para subbase granular

GRANULOMETRÍA REQUERIDA PARA SUBBASE GRANULAR

TAMIZ % QUE PASA

3’’ (75+00 mm) 100

#10 (2.00 mm) 20-100

#40 (0.42 mm) 5-60

#200 (0.08 mm) 0-15 Fuente: Elaboración propia, basado en (“Especificaciones Generales para capa de subbase granular”, DAP, MOP)

La tabla 6 muestra que el porcentaje de desgaste no debe exceder el 40%. La fracción de material que

pasa la malla #40 deberá tener un límite líquido menor al 25% y un índice de plasticidad menor o igual al 6%.

El valor de CBR debe ser determinado al 95* de la DMCS a 0,2’’ de penetración y en estado de saturación.

Tabla 6: Requisitos de calidad para subbase granular

REQUISITOS DE CALIDAD PARA SUBBASE GRANULAR

ENSAYO NORMA REQUISITO

DESGASTE LOS ANGELES ASTM C-131 MÁX 40%

LÍMITE LÍQUIDO ASTM D-4318 MÁX 25%

ÍNDICE DE PLASTICIDAD ASTM D-4318 MÁX 6%

CBR ASTM D-2419 MIN 20% Fuente: Elaboración propia, basado en (“Especificaciones Generales para capa de subbase granular”, DAP, MOP)



4.2.3 Imprimación Bituminosa

De acuerdo a las “Especificaciones Técnicas Generales para Imprimación Bituminosa” elaboradas por

la Dirección de Aeropuertos del Ministerio de Obras Públicas se especifican las características y calidad de la

imprimación bituminosa.

El material para ser utilizado como imprimante debe ser uno de los especificados en la Tabla 7.

Tabla 7: Especificaciones Imprimación Bituminosa

TIPO Y GRADO ESPECIFICACIONES TEMPERATURA DE

APLICACIÓN (ºC)

RESIDUO AFÁLTICO

MÍNIMO (%)

SS-1; SS-1h ASTM D 977 20-70 57

MS-2; HFMS-1 ASTM D 977 20-70 65; 55

CSS-1; CSS-1h ASTM D 2397 20-70 57

CMS-2 ASTM D 2397 20-70 65

Fuente: Elaboración propia, basado en (“Especificaciones Técnicas Generales para Imprimación Bituminosa”, DAP, MOP)

Se especifica que el ligante debe ser aplicado sobre una superficie limpia, seca y a una temperatura

ambiente en ascenso de al menos 15 ºC.

La tasa de aplicación del imprimante incluido el solvente debe ser de 1,2 a 2,4 lt/m2 tomando en cuenta

la textura de la capa granular a imprimar. El tiempo mínimo de secado es de 48 horas.

4.2.4 Riego de Liga

De acuerdo a las “Especificaciones Técnicas Generales para Riego de Liga” elaboradas por la Dirección

de Aeropuertos del Ministerio de Obras Públicas, se especifican las características y calidad del Riego de Liga.

Según dichas especificaciones, el material bituminoso a usarse como riego de liga, debe ser uno de los

especificados en Tabla 8.



Tabla 8: Especificaciones Riegos de Liga

EMULSIÓN ESPECIFICACIÓN A

CUMPLIR

TEMPERATURA DE

APLICACIÓN (ºC)

RESIDUO AFÁLTICO

MÍNIMO (%)

SS-1 ASTM D 977 25-55 57

SS-1h ASTM D 977 25-55 57

CSS-1 ASTM D 2397 25-55 57

CSS-1h ASTM D 2397 25-55 57

Fuente: Elaboración propia, basado en (“Especificaciones Técnicas Generales para Riego de Liga”, DAP, MOP)

Al igual que con el material anterior, se especifica que el ligante debe ser aplicado sobre una superficie

limpia, seca y a una temperatura ambiente en ascenso de al menos 15 ºC. La tasa de aplicación del material

bituminoso, incluido el solvente debe asegurar que el residuo asfáltico esté uniformemente distribuido a una

tasa de 0,15 a 0,40 lt/ (0,24 a 0,72 lt/ de emulsión sin diluir). Esta tasa dependerá de las condiciones de

rugosidad, porosidad y absorción de la superficie.

El riego de liga debe dejar secarse sin interrupción hasta que se logre la vaporación total del agua o el

quiebre de la emulsión.

4.2.5 Pavimento Bituminoso

De acuerdo a las “Especificaciones Generales para Pavimentos Bituminosos tipo Mezcla en Planta”

elaboradas por la Dirección de Aeropuertos del Ministerio de Obras Públicas se especifican las características y

calidad del Pavimento Bituminoso.

El pavimento bituminoso es una mezcla de agregados pétreos y cemento asfáltico.



Agregados

El material que compone los agregados debe provenir de piedra chancada, grava chancada o escoria

chancada, con o sin arena u otro agregado mineral inerte finamente dividido. Se separarán los agregados de

acuerdo a su granulometría:

Agregado que no pase el tamiz #8 (2,36 mm): Agregado Grueso

Agregado entre el tamiz #8 (2,36 mm) y #200 (0,075 mm): Agregado Fino

Agregado que pasa tamiz #200 (0,075 mm): Filler Mineral o Mineral de Relleno

El porcentaje de desgaste del material debe ser inferior al 40 % para las capas superficiales e

intermedias, y 50 % para capas inferiores. La desintegración por sulfato de sodio no excederá el 13 % después

de cinco ciclos.

El agregado debe tener más del 85 % en peso con una cara fracturada y un 70% en peso con dos caras

fracturadas. Las caras fracturadas serán obtenidas por chancado mecánico.

Por otro lado, el agregado no debe contener más de un 8 % en peso de fragmentos lajeados (razón

ancho a grosor mayor a cinco) o alargados (razón de longitud a ancho mayor a 5).

El agregado fino, incluyendo cualquier material mezclado con este, deberá tener un índice de

plasticidad inferior a 6 y un límite líquido de no más de 25.

El agregado debe tener al menos un valor de equivalente de arena de 35.



Ligante Bituminoso:

El material bituminoso debe cumplir los siguientes requerimientos.

Tabla 9: Especificaciones de Cemento Asfáltico

TIPO Y GRADO ESPECIFICACIÓN

CEMENTO ASFÁLTICO

GRADO DE PENETRACIÓN 60-70 ASTM D946

85-100

100-120

GRADO DE VISCOCIDAD AC- 5 ASTM D3381

AC -10

AC - 20

AC - 30

AC - 40

GRADO DE VISCOCIDAD AR - 1000 ASTM D3381

AR - 2000

AR - 4000

AR - 80000 Fuente: Elaboración propia, basado en (“Especificaciones Generales para Pavimentos Bituminosos tipo Mezcla en Planta”, DAP,

MOP)

La elección del cemento asfáltico a utilizar dependerá de las condiciones climáticas, el lugar donde se

ubique el proyecto, y del tipo de capa (rodadura, intermedia o base).

El “Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes” de origen Español

(PG- 3 Art. 542, 2008), entrega tablas que definen el tipo de cemento asfáltico a utilizar para mezclas asfálticas

en caliente de acuerdo al tipo de clima y condiciones de tráfico (Tabla 10).



Tabla 10: Tipo de cemento asfáltico en base a zona térmica

ZONA

TÉRMICA

CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO

T00 T0 T1 T2 Y T31 T32 Y

ARCENES T4

CÁLIDA

B40/50

BC35/50

BM-2

BM3C

B40/50

B60/70

BC35/50

BC50/70

BM-2

BM-3b

BM-3c

B40/50

B60/70

BC35/50

BC50/70

BM-3b

B60/70

BC50/70

B60/70

B80/100

BC50/70

MEDIA

B40/50

B60/70

BC35/50

BC50/70

BM-3b

BM-3c

B40/50

B60/70

BC35/50

BC50/70

BM-3b

B60/70

BC50/70

BM-3b B60/70

B80/100

BC50/70

TEMPLADA

B60/70

BC50/70

BM-3b

BM-3c

B60/70

B80/100

BC50/70

BM-3b

Fuente: Elaboración propia, basado en (PG- 3 Art. 542, 2008)



Como se muestra en la Tabla 11, la temperatura y precipitaciones de Panguipulli, corresponden al

clima templado lluvioso de la zona.

Tabla 11: Datos climatológicos de Panguipulli

DATOS CLIMATOLÓGICOS PANGUIPULLI

MES

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL

(ºC)

PRECIPITACIÓN (MM)

ENERO 15 20

FEBRERO 13 70

MARZO 11 40

ABRIL 9 120

MAYO 7 190

JUNIO 5 120

JULIO 5 120

AGOSTO 5 180

SEPTIEMBRE 6 170

OCTUBRE 8 40

NOVIEMBRE 9 25

DICIEMBRE 9 20

Fuente: Elaboración propia, basado en (datos Dirección Meteorológica de Chile)

En la Tabla 12 se muetsran datos climatológicos de la provincia de Asturias, una zona templada.

Comparativamente hablando las zonas clímaticas son similares. Panguipulli presenta una temperatura

promedio anual de 9 ºC mientras que Asturias de 12 ºC. En cuanto a las precipitaciones, Panguipulli tiene un

promedio anual de 93 mm, y Asturias 87 mm. Comparamos la zona climática de Panguipulli con las de la

provincia de Asturias (zonas templadas), pues las recomendaciones de uso de cemento asfáltico que estamos

utilizando, son de origen Español.



Tabla 12 Datos climatológicos Asturias

DATOS CLIMATOLÓGICOS ASTURIAS (2012)

MES

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL

(ºC)

PRECIPITACIÓN (MM)

ENERO 8 30

FEBRERO 6 130

MARZO 11 30

ABRIL 9 230

MAYO 14 40

JUNIO 16 80

JULIO 15 40

AGOSTO 18 40

SEPTIEMBRE 16 40

OCTUBRE 13 140

NOVIEMBRE 10 170

DICIEMBRE 9 70

Fuente: Elaboración propia, basado en (datos Ministerio de Agricultura Alimentación y Medio Ambiente)

Como se muestra para una zona templada (característico de la Región de los Ríos) el tipo de ligante

bituminoso a utilizar es similar en todos los tramos de carga de tráfico, desde el más pesado al más liviano. Se

elige el cemento asfáltico con un grado de penetración de 60/70, llamado CA 60/70, las especificaciones de la

DAP no definen diferencias entre ligantes bituminosos y permite elegir varios tipos.

La granulometría para el agregado de la mezcla se debe ajustar a la mostrada en la Tabla 11, la cual

entrega valores para tres bandas de trabajo distintas.



Tabla 13: Granulometría agregados para pavimento bituminoso

TAMIZ PORCENTAJE EN PESO QUE PASA POR TAMIZ

TAMAÑO 1 ¼’’ MAX 1’’ MAX ¾’’ MAX ½’’ MAX

TIPO I II III IV

1 ¼’’ 100 - - -

1’’ 86-98 100 - -

¾’’ 68-93 76-100 100 -

½’’ 57-81 66-86 79-99 100

3/8’’ 49-69 57-77 68-88 79-99

#4 34-54 40-60 48-68 58-78

#8 22-42 26-46 33-53 39-59

#16 13-33 17-37 20-40 26-46

#30 8-24 11-27 14-30 19-35

#50 6-18 7-19 9-21 12-24

#100 4-12 6-16 6-16 7-17

#200 3-6 3-6 3-6 3-6

PORCENTAJE EN PESO DE BITUMEN

4.5 – 7.0 4.5 – 7.0 5.0 – 7.5 5.5 – 8.0

Fuente: Elaboración propia, basado en (“Especificaciones Generales para Pavimentos Bituminosos tipo Mezcla en Planta”, DAP,

MOP)

Para diferenciar cada banda de agregados se le asignaron tipos I, II, III y IV. Estos tipos de bandas

difieren en la distribución de su granulometría, por lo que se pueden diferenciar acorde a lo siguiente:

Tipo I: Mezcla Gruesa.

Tipo II: Mezcla Gruesa - Semidensa.

Tipo III: Mezcla Semidensa - Densa.

Tipo IV: Mezcla Densa.

El uso de una mezcla densa, significa que tiene un mayor porcentaje de filler mineral y en

consecuencia una mayor proporción en peso de bitumen. Esta mezcla será más impermeable ya que poseerá

un menor porcentaje de vacíos. Este tipo de mezcla está enfocada para capa de rodadura.

Por otro lado, una mezcla gruesa presentará mayor porcentaje de vacíos lo que la hará más porosa

y permeable. Esta mezcla es utilizada para capas de base.



La especificación técnica entrega esta tabla para que el proyectista, de acuerdo a las condiciones del

proyecto valore y determine las bandas de trabajo a utilizar.

Por lo tanto para el caso del presente diseño de la pista del aeródromo de Panguipulli se define

que la mezcla asfáltica en caliente será colocada en dos capas de espesores aún no definidos de

acuerdo a lo siguiente:

Capa de rodadura: Se utilizará Agregados Tipo IV (Densa).

Capa Intermedia: Se utilizará Agregados Tipo II (Gruesa - Semidensa).

4.3 Análisis de suelo

Se realizaron tres calicatas en el Aeródromo de Panguipulli como se muestra en la Figura 8+ “Esquema

de ubicación de calicatas en aeródromo de Panguipulli”, las cuales se perforaron con una profundidad de tres

metros, espaciadas aproximadamente una de la otra en doscientos metros. Las muestras se extrajeron con el

apoyo de un laboratorista vial clase C, a través de la Dirección de Aeropuertos de la Región de los Ríos.

Figura 8: Esquema de ubicación de calicatas Fuente: Elaboración propia

En las tres calicatas se pudieron identificar dos estratos diferentes, de los cuales se tomaron muestras

para ensayarlos en el laboratorio que disponía la Dirección de Aeropuertos en el Aeródromo de Pichoy, en el

marco de un contrato de conservación en dicho Aeródromo. Las muestras fueran sometidas a los siguientes

ensayos:



Granulometría.

Límites de Atterberg.

Clasificación.

Proctor Modificado.

CBR.

Los ensayos fueron ejecutados en un laboratorio en obra ubicado en el aeródromo de Pichoy que

estaba acondicionado con todo lo necesario para la correcta ejecución de estos (Figura 9).

Figura 9: Laboratorio en obra Aeródromo Pichoy Fuente: Elaboración propia

La Figura 10 muestra la disposición de las calicatas y es posible identificar los diferentes estratos.

Figura 10: Estratigrafía del terreno

Fuente: Elaboración propia



Los resultados generales de los análisis se encuentran en el “Anexo 2: Análisis de Suelos”+ No

obstante, a continuación se presenta un resumen de los ensayos por estrato.

4.3.1 Estrato Nº1

Tabla 14: Granulometría de Estrato Nº1

GRANULOMETRÍA

TAMIZ RETENIDO

% QUE PASA PESO [GRS] %

6 0.0 0.0 100.0

3 1294.0 2.8 97.2

2.5 832.0 1.8 95.4

2 601.0 1.3 94.1

1.5 3189.0 6.9 87.2

1 5130.0 11.1 76.1

3/4 4113.0 8.9 67.2

3/8 6008.0 13.0 54.2

Nº4 6517.0 14.1 40.1

Nº10 225.8 11.9 28.2

Nº40 322.5 17.0 11.2

Nº200 115.7 6.1 5.1 Fuente: Elaboración propia

Tabla 15: Clasificación del suelo, USCS y AASHTO Estrato Nº1

CLASIFICACIÓN

USCS GW-GC

AASHTO A-2-6 Fuente: Elaboración propia



Tabla 16: Límites de Atterberg Estrato Nº1

LIMITES DE ATTERBERG

LÍMITE LÍQUIDO 32.3

LÍMITE PLÁSTICO NP

IP 15 Fuente: Elaboración propia

Tabla 17: Resultados de Proctor y CBR Estrato Nº1

D.M.C.S. (Kg/ ) HUMEDAD ÓPTIMA (%)

2176 7.8

CBR 95% D.M.C.S.

131 2067 Fuente: Elaboración propia

4.3.2 Estrato Nº2

Tabla 18: Granulometría de Estrato Nº2

GRANULOMETRÍA

TAMIZ RETENIDO

% QUE PASA PESO [GRS] %

6 0.0 0.0 100.0

3 793.7 2.8 96.0

2.5 510.3 1.8 92.0

2 368.5 1.3 90.0

1.5 1956.0 6.9 84.0

1 3146.6 11.1 72.0

3/4 2523.0 8.9 65.0

3/8 3685.2 13.0 56.0

Nº4 3997.1 14.1 37.0

Nº10 3373.4 11.9 25.0

Nº40 4819.2 17.0 13.0

Nº200 1729.2 6.1 2.0 Fuente: Elaboración propia



Tabla 19: Clasificación de suelo, USCS y AASHTO Estrato Nº2

CLASIFICACIÓN

USCS GW

AASHTO A-1 Fuente: Elaboración propia

Tabla 20: Resultados de Proctor y CBR Estrato Nº2


2187 7.9

CBR 95% D.M.C.S.

121 2078 Fuente: Elaboración propia

4.3.3 Selección CBR de diseño

A partir de los resultados obtenidos, el valor de CBR del primer estrato lo clasifica como material apto

para ser usado como base. Sin embargo, las especificaciones de materiales para base de pavimentos

aeroportuarios son particulares y exigen el cumplimiento de diversos factores y características. La normativa

de la FAA, permite que se omita la subbase si el valor de CBR de la subrasante es mayor a 20, como ocurre en

este caso. Por lo tanto, siguiendo dicha normativa el nuevo tipo de estructura del pavimento a desarrollar es la

siguiente (Figura 11):



Figura 11: Sección de la estructura de pavimento Fuente: Elaboración propia

De esta forma se elige el Estrato Nº1 como subrasante, debido a su alto valor de CBR (131). Además,

requiere un menor costo operacional la construcción de la pista del Aeródromo a causa del menor

movimiento de tierra requerido.

4.4 Combinación de Tráfico de Diseño

Para poder definir la combinación de tráfico de diseño se realizó un estudio de las operaciones de

vuelo que ha tenido el Aeródromo de Panguipulli durante los años 2010, 2011 y 2012.

Estos datos servirán de base para el diseño, y a partir de estos, se podrán establecer un mínimo de

operaciones anuales, el tipo de aeronave que hace uso del aeródromo y la actividad que realizó la aeronave o

el propósito de ésta.

Es importante saber, que estos datos corresponden a los vuelos notificados en las bitácoras de control

de aeródromos. Existen operaciones realizadas dentro del área del aeródromo de Panguipulli que no son

notificadas. Esta diferencia será estimada por el Club Aéreo y será incluida en el diseño.

La información será separada en tipo de aeronave y propósito de la operación, de forma anual como se

muestra en la Tabla 19.



Tabla 21: Número de Actividades de Vuelo

ACTIVIDADES DE VUELO

TIPO/AÑO DESCRIPCIÓN 2010 2011 2012 PROMEDIO

G Patrullajes no militares (vigilancias y búsqueda) 0 3 3 2

L Inspecciones de obras (aeropuertos, caminos) 0 0 2 1

N Ambulancia aérea (traslado de enfermos o heridos) 0 0 1 0

O Instrucción (entrenamientos, prácticas) 1 1 0 1

P Deportivas (clubes aéreos, paracaidismo) 50 40 13 34

R Particulares 57 76 69 67

U Traslado de pasajeros 4 3 9 5

TOTAL 112 123 97 110

Fuente: Elaboración propia, basado en datos DGAC

Figura 12: Actividades de vuelo en el aeródromo

Fuente: Elaboración propia, basado en datos DGAC

De acuerdo a la Figura 12, un 61% de las actividades anuales de vuelo del Aeródromo de Panguipulli

son de carácter particular, recreacionales u otros. Un 31% de las actividades tienen fines deportivos. Por otro

lado, un 4% de los vuelos tienen por finalidad el traslado de pasajeros, mientras que los patrullajes no

militares, las inspecciones de obras, vuelos de instrucción tienen un 2 y un 1% respectivamente.

Como se puede observar en la Tabla 20, la actividad aérea anual del Aeródromo ha permanecido

relativamente constante.

2% 1% 0% 1%

31%

61%

4%

ACTIVIDADES DE VUELO

G

L

N

O

P

R

U



Tabla 22: Número de operaciones anuales

NÚMERO DE OPERACIONES ANUALES

TIPO/AÑO 2010 2011 2012 PROMEDIO

AC11 8 7 8 8

A109 0 0 5 2

AC14 1 2 0 1

AS35 0 0 2 1

AS50 0 0 3 1

B212 0 0 2 1

B36T 2 1 0 1

B407 0 0 14 5

B58 2 2 1 2

BE20 0 0 5 2

BE33 5 8 5 6

BE35 6 8 1 5

BE36 8 1 3 4

C140 0 0 1 0

C150 3 2 2 2

C170 0 0 2 1

C172 41 33 17 30

C182 7 19 2 9

C210 0 2 4 2

C340 0 1 2 1

C72R 3 4 1 3

CH7A 0 0 1 0

GS2 0 0 1 0

P28R 2 0 2 1

PA18 0 1 5 2

PA28 0 1 2 1

PA31 1 2 1 1

ST10 0 0 1 0

TRIN 0 6 5 4

TOTAL 89 100 98 96 Fuente: Elaboración propia, basado en datos DGAC

Esto puede ser debido a que las condiciones para operar en el recinto no han cambiado, y existe

limitación en cuanto al tipo de aeronave y a condiciones climáticas adversas.

Cada tipo de aeronave se debe clasificar de acuerdo a la configuración del tren de aterrizaje que posea

como se muestra en la Tabla 21.



Tabla 23: Configuraciones de tren de aterrizaje

Fuente: AC 150/5320-6E, FAA

En conjunto con la Dirección de Aeropuertos de la Región de los Ríos, se estableció el tipo de

aeronave que haría uso del aeródromo y la frecuencia esperada en un rango de vida útil de 20 años. En la

Figura 13 se muestra el tipo de aeronave de acuerdo a su tipo de tren de aterrizaje y el peso.



Figura 13: Combinación de Tráfico de Diseño Fuente: Elaboración propia, extraída de FAARFIELD

La configuración de cada tipo de aeronave esta detallada en el Anexo 1 “Configuración de tren de

aterrizaje de aeronaves consideradas en la combinación de tráfico”.

4.5 Diseño con FAARFIELD

FAARFIELD es un programa computacional de diseño de pavimento aeroportuario, elaborado por la

Administración de Aviación Federal (FAA) para pavimento nuevo, o recarpeteo rígido y flexible. Los

procedimientos del diseño de espesores que están implementados en el programa hacen referencia a la

circular (AC) 150/5320-6E (Manual FAARFIELD).

El núcleo del programa está compuesto de dos sub programas, LEAF y NIKE3D. LEAF es un programa

de capas elásticas, y NIKE3D es un programa de análisis de elementos finitos de tres dimensiones. La

información es ingresada por medio de ventanas gráficas, una para la estructura y otra para el tráfico.

FAARFIELD entrega siete estructuras distintas de pavimento, en la pantalla de inicio como se muestra

en la Figura 14.



Figura 14: Interface FAARFIELD Fuente: Elaboración propia, extraída de FAARFIELD

El procedimiento de diseño utilizado en el programa puede ser resumido en cuatro etapas:

1. Definir el tipo de estructura de pavimento de acuerdo al diseño requerido.

2. Ingresar datos relativos a los materiales, combinación de tráfico, CBR de subrasante, y vida útil de

diseño.

3. “Diseñar Estructura” para que el programa itere hasta que el factor de daño acumulativo (CDF)

llegue a un valor de uno, o se encuentre un espesor mínimo en alguna capa.

4. Revisar o ajustar el diseño entregado por el programa, ya que este asume, para el caso de pavimento

flexible que la falla ocurrirá a nivel de subbase, por lo que se debe verificar la base de forma manual

para que ésta pueda proteger la capa inferior de manera adecuada.



4.5.1 Pavimento Flexible

Se debe seleccionar el tipo de estructura de pavimento, en este caso “New Flexible” para poder

diseñar una estructura de pavimento flexible nueva. Para este tipo de estructura, el espesor de la capa sobre la

subrasante (la subbase) es modificada para que el valor del factor de daño acumulativo (CDF) sea

aproximadamente uno. Si la subbase queda bajo el mínimo, se fija en el mínimo y continúa con la capa

superior (en este caso la base). Si el valor de CDF es menor a uno para estas dos capas fijadas al espesor

mínimo, el valor de CDF es mostrado y se detiene el diseño.

Para el programa FAARFIELD, en una estructura de pavimento flexible compuesta de base chancada y

subbase granular, el espesor de la capa de base está definido para proteger a una subbase de un CBR igual a

20, en este caso particular, el CBR de la subrasante es de 131 por lo que se permite que la estructura de

pavimento no tenga subbase.

Como se indica en la Figura 15, se selecciona en FAARFIELD pavimento flexible, que entrega una

estructura típica del pavimento seleccionado.

Figura 15: Selección de pavimento flexible Fuente: Elaboración propia, extraída de FAARFIELD



La estructura típica de pavimento fue modificada quitando la subbase, el valor de CBR de la

subrasante (Subgrade) fue colocado en 20 (valor límite para ésta), ya que la base debe ser capaz de proteger

un estrato inferior de dicho CBR.

La vida útil de diseño es 20 de acuerdo a las normativas vigentes. Como se puede ver la primera capa

llamada “P-401/P-403 HMA Surface” corresponde a la carpeta asfáltica+ La segunda capa, la base, llamada “P-

209 Cr Ag” es Base Chancada (Figura 14). Los materiales tienen características ya definidas en el capítulo 4.2.

Figura 16: Estructura de Pavimento FAARFIELD

Fuente: Elaboración propia, extraída de FAARFIELD

La Figura 17 muestra cómo se ingresa la combinación de tráfico de diseño a través de una librería

disponible, se ingresa la cantidad de vuelos anuales, para que el software calcule el total de operaciones de 20

años de uso. Esto se realiza, para poder determinar el factor de daño acumulativo de cada tipo de aeronave y

el total ejercido sobre la estructura de pavimento.



Figura 17: Ingreso de combinación de tráfico de diseño Fuente: Elaboración propia, extraída de FAARFIELD

Posteriormente al diseño de la estructura de pavimento, se observa que la base es la que modifica su

espesor para ser capaz de proteger a la subrasante, mientras que la carpeta asfáltica, no presenta

modificaciones y se queda en su valor mínimo. Esto se debe, a que la demanda es baja y las aeronaves son

ligeras.

Al terminar el diseño, se puede observar la contribución de cada aeronave al factor de daño

acumulativo, el programa itera hasta encontrar una base que sea capaz de hacer que el factor llegue al valor de

1, solo una vez alcanzado los 20 años de la vida útil del pavimento.

En la Tabla 22 se muestra la contribución al factor de daño acumulativo de cada aeronave.



Tabla 24: Factor de daño acumulativo de cada aeronave (Additional Airplane Information)

No. Name CDF Contribution CDF Max for Airplane P/C Ratio

1 Dual Whl-20 0.00 0.00 3.26

2 Sngl Whl-20 0.03 0.03 4.50

3 Citation-V 0.11 0.11 5.47

4 Citation-525 0.00 0.00 5.70

5 Citation-550B 0.04 0.04 5.60

6 Dual Whl-20 0.00 0.00 3.26

7 Sngl Whl-5 0.00 0.00 6.32

8 Sngl Whl-30 0.82 0.82 3.99 Fuente: Elaboración propia, extraída de FAARFIELD

Como se muestra en la Tabla anterior, el avión denominado Sngl Whl-30 es determinante en el diseño

ya que contribuye en un factor de 0.82 de un total de 1, esto es debido, a que es la aeronave con mayor peso y

una de las que posee mayores vuelos anuales.

La Figura 18 muestra a través de un gráfico FAARFIELD, el factor de daño acumulativo. En el eje

horizontal se muestra la distancia, donde el valor cero es el eje de la pista. En este caso se puede observar que

el mayor daño se concentra en el centro.

Figura 18: Factor de daño acumulativo (CDF) Fuente: Elaboración propia, extraída de FAARFIELD



Esto se debe a que las aeronaves son pequeñas y la distancia entre las ruedas del tren de aterrizaje es

corta, lo cual hace que los esfuerzos se traslapen y exista solo un ancho efectivo de acción de la carga sobre la

subrasante (Figura 19).

Figura 19: Ancho efectivo de neumáticos Fuente: AC 150/5320-6E, FAA



4.5.2 Estructura de pavimento

Como resultado de la utilización de FAARFIELD para diseñar la estructura de pavimento del

Aeródromo de Panguipulli se obtuvieron los siguientes datos:

- Capa de rodadura: 51 mm.

- Base chancada: 130.1 mm.

En la figura 20 se muestra de forma esquemática como queda conformado el diseño de la estructura

de pavimento, de un espesor total de 181, mm.

Figura 20: Estructura de pavimento final Fuente: Elaboración propia, extraída de FAARFIELD



Según la Tabla 23, la estructura conformada por una capa de base chancada de 130.1 mm, se

aproximará a 140 mm y una capa de asfalto de 51 mm se aproximará a 60 mm. El espesor total de la estructura

de pavimento será de 200 mm. Aproximadamente Los requerimientos y especificaciones para los materiales ya

fueron establecidos en el capítulo 4.2.

La capa de asfalto proyectada tiene un espesor de 60 mm, por lo que su construcción debe hacerse en

una sola capa, siendo esta capa, de rodadura. Por lo tanto al no haber más capas de asfalto, no se considera la

utilización de riego de liga en el diseño.

Tabla 25: Resumen de resultados entregados por FAARFIELD

Fuente: Elaboración propia, extraída de FAARFIELD



La figura 21 muestra la disposición final de las capas de la estructura de pavimento recién diseñada.

Figura 21: Diseño de la estructura de pavimento Fuente: Elaboración propia


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Conclusiones 62

5 Conclusiones

Los pavimentos aeroportuarios soportan grandes cargas y no pueden permitir fallas, por lo tanto es

importante considerar en todas las etapas del diseño la seguridad, y elegir el tipo de estructura para cada

proyecto en particular. Las condiciones del terreno en Panguipulli son bastante favorables por lo que los

costos del proyecto no se verían aumentados de forma considerable al no tener que considerar un

mejoramiento del terreno.

Para diseñar la estructura de pavimento utilizando FAARFIELD, las variables de entrada son las

condiciones del terreno, particularmente del valor de CBR de la subrasante, y la combinación de tráfico de

diseño. La combinación de tráfico de diseño, puede ser estimado en base a datos estadísticos del uso de los

aeródromos y aeropuertos y su porcentaje de crecimiento anual. Sin embargo, en el caso de aeródromos

pequeños donde no todas las operaciones son registradas y donde se quiere modificar por completo el uso de

éste, las estimaciones pueden no ser precisas, lo cual es importante definir el objetivo que tendría el

aeródromo y las proyecciones basadas en las expectativas que se tengan de su uso. En cuanto a los datos del

suelo, estos cobran vital importancia, siendo la base del diseño, que permite definir el tipo de pavimento a

utilizar (rígido o flexible).

La configuración del tren de aterrizaje de las aeronaves, afectan directamente al comportamiento de la

estructura de pavimento, ya que el tren distribuye toda la carga de las aeronaves, esto permite de acuerdo al

tipo de configuración obtener de forma más exacta las zonas de mayor o menor solicitación.

Si bien es cierto que las Especificaciones Técnicas Generales de la Dirección de Aeropuertos del

Ministerio de Obras Públicas entregan requerimientos de los materiales, estos son amplios, y no específica en

ninguna medida cuando corresponde o recomienda utilizarlos. En el caso de las bandas granulométricas de

los áridos para la elaboración de la mezcla asfáltica, no se define distinción entre capa de rodadura,

intermedia o capa base, ni referencia sobre el tipo de mezcla a utilizar en condiciones particulares. Para poder

definir el tipo de materiales a utilizar, fue necesario consultar otros códigos que separaban los tipos de

mezclas y la utilización de estos bajo condiciones particulares.

FAARFIELD diseña para una vida útil de 20 años, considerando la condición del terreno, el tipo de

pavimento y la combinación de tráfico de diseño. Este programa permite obtener el diseño de la estructura de


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Conclusiones 63

pavimento, a partir del concepto del factor de daño acumulativo que produce cada aeronave que utiliza la

pista. Permite también observar que sección estará más solicitada, para así poder predecir las zonas donde

será más urgente la mantención.

En este sentido es importante considerar que los 20 años de vida útil de la pista, contemplan

mantenciones periódicas y es muy importante contar con un plan de mantenciones periódicas para evitar

daños mayores que puedan provocar cierres de los aeródromos e inversiones mayores para su reparación.


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Bibliografía 64

6 Bibliografía

ASTM C131. 2006. Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate

by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine. ASTM International.

ASTM D693. 2003. Standard Specification for Crushed Aggregate for Macadam Pavements. ASTM

International.

ASTM C88. 2013. Standard Test Method for Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or

Magnesium Sulfate. ASTM International.

ASTM D4318. 2010. Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils.

ASTM International.

ASTM D2419. 2009. Standard Test Method for Sand Equivalent Value of Soils and Fine Aggregate.

ASTM International.

ASTM D977. 2013. Standard Specification for Emulsified Asphalt. ASTM International.

ASTM D2397. 2013. Standard Specification for Cationic Emulsified Asphalt. ASTM International.

ASTM D946. 2009. Standard Specification for Penetration-Graded Asphalt Cement for Use in Pavement

Construction. ASTM International.

ASTM D3381. 2013. Standard Specification for Viscosity-Graded Asphalt Cement for Use in Pavement

Construction. ASTM International.

BITUMIX. 2013. (Disponible en: www.bitumix.cl. Consultado el: 24 de Junio de 2013).

BROUGHTON, B.; S. LEE. 2012. Micro surfacing as a Preventative Maintenance Program in Texas. International

Journal of Pavement Research and Technology 5(6): 405-407.

CHOU, C.; N. LEE. 2012. Evaluating the Installation of Arrestor Systems in Runway Safety Areas as a Measure of

Overrun Risk Mitigation. International of Pavement Research and Technology 5(6): 360-368.

http://www.astm.org/Standards/C131.htm

http://www.astm.org/Standards/C131.htm



DIAKHATE, M.; C. PETIT; A. MILLIEN; A. PHELIPOT-MARDELÉ; B. PONTEAU. 2011. Experimental investigation

of tack coat fatigue performance: Towards an improved lifetime assessment of pavement structure

interfaces. Construction and Building Materials. 25(2): 1123-1133.

DGC. 2008. Pliego de prescripciones técnicas generales para obras de carreteras y puentes. Art. 542. Dirección

General de Carreteras del Ministerio de Fomento.

El-BADAWY, S.; F. BAYOMY; S. FUGIT. 2012. Traffic Characteristics and Their Impact on Pavement

Performance for the Implementation of the Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide in Idaho.

International Journal of Pavement Research and Technology 5(6): 386-394.

FAA. 1978. Pavement Design and Evaluation. Advisory Circular AC No. 150/530-6C. Federal Aviation

Administration U.S. Department of Transportation.

FAA. 2009. Airport Pavement Design and Evaluation. Advisory CircularAC No.150/5320-6E.Federal Aviation

Administration.U.S. Department of Transportation.

FAA. 2011. Standards for Specifying Construction Of Airports. Advisory Circular AC No.150/5370-10F.Federal

Aviation Administration.U.S. Department of Transportation.

FWA, T. 2002. Highway and Airport Pavement Design. En: CHEN, W.F.; J.Y. LIEW, eds. The Civil Engineering

Handbook.2 ed. CRC Press.Ch 62.

HALSTED, G.E. 2009. Idaho Airport saves time and money with full-depth reclamation. En: TUTUMLUER, E.;

I.L. AL-QADI, eds. 2009. Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields. Two Volume Set. CRC Press. Ch

150.

JITSANGIAM, P.; Y. HUAN; K. SIRIPUN; C. LEEK; H. NIKRAZ. 2012. Effect of Binder Content and Active Filler

Selection on Foamed Bitumen Mixtures: Western Australian Experience. International Journal of Pavement

Research and Technology 5(6): 411-418.

KULKARNI, M.; W. FISCHER; A. TAYEBALI; H. WALLER. 2005. Evaluation of tack coat bond strength for

mixtures containing baghouse fines. The International Journal of Pavement Engineering. 6(3): 147-162.



LOSA, M.; P. LEANDRI; M. CERCHIAI. 2012. Improvement of Pavement Sustainability by the Use of Crumb

Rubber Modified Asphalt Concrete for Wearing Courses. International Journal of Pavement Research and

Technology 5(6): 395-404.

LOW, J.; V. SCANLON. 2012. Case of study: Adelaide Airport 2010-11 runways and taxiways overlay project.

Journal of Airport Management 6(4): 339-349.

MALLICK, R.; B. CHEN; J. DANIEL. 2012. Heating and its Effect on Hot In-Place Recycling of Asphalt Pavements

International Journal of Pavement Research and Technology 5(6): 347-359.

MINAYA S.; A. ORDÓÑEZ. 2006. Materiales Asfálticos. En: MINAYA, S., eds. 2006. Diseño Moderno de

Pavimentos Asfálticos. 2 Ed. Instituto de la Construcción y Gerencia de Perú. Ch 4.

PITRELLI, S.; F. PEREZ. 2013. Material de curso Planificación, Diseño y Gestión de pavimentos Aeroportuarios.

SAHA, J.; S. NASSIRI; H. SOLEYMANI; A. BAYAT. 2012. A Comparative Study between the Alberta

Transportation Flexible Pavement Design and the MEPDG. International Journal of Pavement Research and


SHANG, G.; O. TAKAHASHI; R. MAEKAWA. 2013. Recommended Combination of the Bailey Parameters in

Superpavw Gradation Design for Japanese Airfield Pavements. International Journal of Pavement Research &


TSUCHIDA, T.; M. KANG. 2002. Case of studies of lightweight treated soil method in seaport and airport

construction projects. En: TSUCHIDA, T., eds. 2003. Soft Ground Engineering in Coastal Areas. CRC PRESS.

Ch 40.

WASIUDDIN, N.; R. SAHA; W. JR; L. MOHAMMAD. 2012. Effects of Temperature and Shear Rate on Viscosity of

Sasobit®-Modified Asphalt Binders. International Journal of Pavement Research and Technology 5(6): 369-

378.

WEST, R.; N. TRAN; A. KVASNAK; B. POWELL; P. TURNER. 2009. Construction and field performance of hot

mix asphalt with moderate and high RAP contents. En: TUTUMLUER, E.; I.L. AL-QADI, eds. 2009. Bearing

Capacity of Roads, Railways and Airfields. Two Volume Set. CRC Press. Ch 143.



WHITFORD, R.T. 2003. Airport Planning and Design. En: CHEN, W.F.; J.Y. LIEW, eds. 2003. The Civil

Engineering Handbook. 2 ed. CRC Press. Ch 59.

ZOU, G.; J. YU. 2012. Effects of Interface Modifier on Asphalt Concrete Performance and Analysis of its

Mechanism. International Journal of Pavement Research and Technology 5(6): 419-427.


Ingeniería Civil en Obras Civiles | ANEXOS 68

7 ANEXOS

Anexo 1: Configuración de tren de aterrizaje de aeronaves consideradas en la combinación de tráfico.

Anexo 2: Análisis de suelos

Anexo 3: Fotografías


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Anexo 1: Configuración de tren de aterrizaje de aeronaves consideradas en la combinación de tráfico. 69

Anexo 1: Configuración de tren de aterrizaje de aeronaves consideradas en la

combinación de tráfico.

Imagen 1: Configuración del tren de aterrizaje de aeronave tipo Dual Whl-20

Imagen 2: Configuración del tren de aterrizaje de aeronave tipo Sngl Whl-20



Imagen 3: Configuración del tren de aterrizaje de aeronave tipo Citation-V

Imagen 4: Configuración del tren de aterrizaje de aeronave tipo Citation-525



Imagen 5: Configuración del tren de aterrizaje de aeronave tipo Citation-550B

Imagen 6: Configuración del tren de aterrizaje de aeronave tipo Dual Whl-20


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Anexo 2: Análisis de suelos 72

Anexo 2: Análisis de suelos

Estrato Nº1

GRANULOMETRÍA

TAMIZ RETENIDO % QUE PASA

PESO [GRS] %

6 0.0 0.0 100.0

3 1294.0 2.8 97.2

2.5 832.0 1.8 95.4

2 601.0 1.3 94.1

1.5 3189.0 6.9 87.2

1 5130.0 11.1 76.1

3/4 4113.0 8.9 67.2

3/8 6008.0 13.0 54.2

Nº4 6517.0 14.1 40.1

Nº10 225.8 11.9 28.2

Nº40 322.5 17.0 11.2

Nº200 115.7 6.1 5.1

LIMITES DE ATTERBERG

LÍMITE LÍQUIDO 32.3

LÍMITE PLÁSTICO NP

IP 15

CLASIFICACIÓN

USCS GW-GC

AASHTO A-2-6



PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA

3/4 - 3/8: 1724 g

3/8 -

Nº4: 1870 g

BAJO

Nº4: 2406 g TOTAL 6000 g

DETERMINACIÓ

N Nº

HUMEDA

D

APARENT

E (%)

PESO

MAT. +

MOLDE

(g)

PESO

MOLD

E (g)

PESO

MATERIA

L (g)

VOLUME

N

MOLDE

(c.c.)

D.C.H.

(Kg/

)

HUMEDA

D REAL

(%)

D.C.S.

(Kg/

)

1 6 7838 3065 4773 2125 2246 6.7 2105

2 7 7932 3065 4867 2125 2290 7.2 2136

3 8 8050 3065 4985 2125 2346 7.8 2176

4 9 7982 3065 4917 2125 2314 8.4 2135

5 10 7959 3065 4894 2125 2303 8.9 2115

DETERMINACIÓN DE HUMEDAD

DETERMINACIÓN Nº HUMEDAD

APARENTE (%)

PESO

HUMEDO (g)

PESO SECO

(g)

PESO AGUA(g) HUMEDAD

REAL (%)

1 6 872.4 817.6 54.8 6.7

2 7 664.4 619.8 44.6 7.2

3 8 897.8 833.1 64.7 7.8

4 9 824.0 760.1 63.9 8.4

5 10 758.3 696.3 62.0 8.9

6.7, 2105

7.2, 2136

7.8, 2176

8.4, 2135

8.9, 2115

2100

2110

2120

2130

2140

2150

2160

2170

2180

0 2 4 6 8 10

D.C

.S.

(Kg/

m3

)

HUMEDAD REAL (%)

PROCTOR MODIFICADO

Series1




2176 7.8

CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR)

DATOS DE COMPACTACIÓN

PESO MAT. +

MOLDE (g)

PESO

MOLDE

(g)

PESO

MATERIAL

(g)

VOLUMEN

MOLDE (c.c.)

D.C.H.

(Kg/ )

HUMEDAD

REAL (%)

D.C.S.

(Kg/ ) MOLDE

Nº

HUMED

AD

APAREN

TE (%)

1 56 9757 4763 4994 2119 2357 6.1 2180

2 25 9334 4596 4738 2119 2236 7.6 2078

3 10 9429 4843 4586 2119 2164 8 2004

DETERMINACIÓN DE HUMEDAD

Nº GOLPES 56 25 10

PESO HUMEDO (g) 867.3 781.3 734.6

PESO SECO (g) 817.4 726.1 680.2

PESO AGUA (g) 49.9 55.2 54.4

HUMEDAD REAL (%) 6.1 7.6 8.0

PENETRACIÓN Nº GOLPES 56 Nº GOLPES 25 Nº GOLPES 10

PULGADAS mm LECTURA TENSIÓN (MPa) LECTURA TENSIÓN (MPa) LECTURA TENSIÓN (MPa)

0.025 0.64 40 1.0 18 0.5 28 0.7

0.050 1.27 128 3.0 48 1.2 68 1.6

0.075 1.91 215 5.1 104 2.5 95 2.3

0.100 2.54 310 7.3 150 4.0 140 3.3

0.125 3.18 395 9.3 232 5.7 176 4.2

0.150 3.81 468 11.0 324 7.6 207 4.9

0.175 4.45 542 12.7 373 9.5 233 5.5

0.200 5.08 628 14.7 470 11.5 258 6.1

0.225 5.72 735 17.2 545 13.2 276 6.5

0.250 6.35 800 18.7 630 14.9 298 7.0

0.275 6.99 860 20.1 720 16.8 314 7.4

0.300 7.62 950 22.2 810 18.9 329 7.7

0.325 8.26

0.350 8.89

0.375 9.53

0.400 10.16



GOLPES PENETRACION

(mm) TENSIÓN

(Mpa)

CARGA UNITARIA PATRÓN

CBR D.C.S.

(Kg/ )

D.M.C.S.

(Kg/ )

56 5.08 14.7 10.3 142.7 2180 2176

25 6.08 14 10.3 135.9 2078

10 5.08 6.1 10.3 59.2 2004



CBR 95% D.M.C.S.

131 124



Estrato Nº2

GRANULOMETRÍA

TAMIZ RETENIDO % QUE PASA

PESO [GRS] %

6 0.0 0.0 100.0

3 793.7 2.8 96.0

2.5 510.3 1.8 92.0

2 368.5 1.3 90.0

1.5 1956.0 6.9 84.0

1 3146.6 11.1 72.0

3/4 2523.0 8.9 65.0

3/8 3685.2 13.0 56.0

Nº4 3997.1 14.1 37.0

Nº10 3373.4 11.9 25.0

Nº40 4819.2 17.0 13.0

Nº200 1729.2 6.1 2.0

CLASIFICACIÓN

USCS GW

AASHTO A-1


2187 7.9

CBR 95% D.M.C.S.

121 2078


Ingeniería Civil en Obras Civiles | Anexo 3: Fotografías 78

Anexo 3: Fotografías

Imagen 1: Excavación Primera Calicata en Aeródromo de Panguipulli








Imagen 6: Excavación Segunda Calicata en Aeródromo de Panguipulli






Imagen 12: Excavación Tercera Calicata en Aeródromo de Panguipulli






Imagen 18: Laboratorio en obra Aeródromo Pichoy


Tesis asfalto

Engineering

Transcript of Tesis asfalto