universidad de guayaquil -...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

TRABAJO DE TITULACION

PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE

INGENIERO CIVIL

VIAS

TEMA

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO O FLEXIBLE, PARA PLATAFORMA DE PARQUEO DE AVION AIRBUS 330 – 200,

UBICADO EN EL AEROPUERTO ´´JOSE JOAQUIN DE OLMEDO´´, GUAYAQUIL.

AUTOR

VILLAVICENCIO HERRERA JOSE DAVID

CASTILLO TIGRERO MARVIN PAUL

TUTOR

ING. JAVIER CORDOVA RIZO M.I.

2016

GUAYAQUIL – ECUADOR

II

Agradecimiento

En primer quiero agradecer a Dios por brindarme salud, fuerzas y toda la

sabiduría para lograr concluir el presente trabajo de titulación.

Agradezco a mis Padres por haberme inculcado desde pequeño los mejores

valores, por la confianza que han puesto en mí, por brindarme su amor y todo su

apoyo incondicional que me ayudo a crecer como persona, estudiante y

profesional. A mi hermano que siempre me ha guiado por el mejor camino y ha

sabido ser un gran amigo y ejemplo para mí. A Lissette por todos sus consejos y

por acompañarme en mayor parte de mi carrera. También a mi tutor de tesis por

compartir conmigo todos sus conocimientos. Ing. Javier Córdova Rizo M.I.

José David Villavicencio Herrera.

En primer lugar a Dios por haberme guiado por el camino de la felicidad hasta

ahora; en segundo lugar a cada uno de los que son parte de mi familia a mi

PADRE Amado Castillo, mi MADRE Melba Tigrero; a mis hermanos; por siempre

haberme dado su fuerza y apoyo incondicional que me han ayudado y llevado

hasta donde estoy ahora. Por último, a mis compañeros de tesis porque en esta

armonía grupal lo hemos logrado y a mi director de tesis quién nos ayudó en

todo momento, Ing. Javier Córdova Rizo M.I.

Marvin Paul Castillo Tigrero.

III

Dedicatoria

Dedico este proyecto de Titulación a mis padres Joel Arturo Villavicencio y a

Connie Herrera, por ellos haber sido las personas que tuvieron la paciencia, la

constancia de guiarme y acompañarme por este duro camino. Han trabajado duro

para brindarle lo mejor a toda la familia por eso quiero decirles que lo logramos

juntos y espero que se sientan completamente orgullosos de mí, les dedico de

todo corazón este proyecto, los Amo mucho Papa y Mama.

Gracias Dios por concederme a los mejores padres del mundo y por darme esta

hermosa Familia.

José David Villavicencio Herrera.

Esta tesis se la dedico primeramente a Dios, ya que sin él nada de esto estuviera

pasando. Dios es el que nos concede el privilegio de la vida y nos ofrece lo

suficiente y necesario para lograr nuestras metas. Gracias por las pruebas y

obstáculos que me hacen crecer como persona y me permiten dar lo mejor de mí.

A mis padres, Melba y Amado por haberme dado la vida y enseñarme que las

metas son alcanzables y que una caída no es una derrota sino el principio de una

lucha que va a terminar en logros y éxitos. Gracias por siempre orientarme en todo

lo que se y ayudarme a salir adelante a pesar de todos los inconvenientes. Este

triunfo también es de ustedes. Los amo.

Marvin Paul Castillo Tigrero.

IV

Tribunal de Graduación

Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M.Sc. Ing. Javier Córdova Rizo M.I.

DECANO TUTOR

Ing. Ciro Andrade Nuñez, MSc. Ing. Gustavo Tobar.

TRIBUNAL TRIBUNAL

V

Declaración de Responsabilidad

Art.- XI del reglamento de graduación de la facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.

La responsabilidad por los hechos, ideas y doctrinas expuestos en esta tesis

corresponde exclusivamente al autor, y el patrimonio intelectual de la tesis de grado

corresponderá a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.

-------------------------------------------- -------------------------------------------

José David Villavicencio Herrera Marvin Paul Castillo Tigrero

C.I. 019492911-2 C.I. 092414557-6

VI

Resumen

El presente trabajo de titulación, fue escogido debido a la problemática que

presenta la plataforma de parqueo de la empresa de transporte aéreo TAME, ya que

esta estructura no fue diseñada para soportar las cargas del avión AIRBUS 330 – 200,

que cabe mencionar tiene un alto costo y dicha inversión debe tener una

infraestructura que preste todas las comodidades para que su funcionamiento sea el

óptimo. Luego de visualizar los danos existentes en el área, se realizó los trabajos

necesarios tales como análisis y propiedades del suelo, utilización del método FAA y

el software FAARFIELD entre otros, para poder presentar una propuesta de diseño

de pavimento rígido y una de pavimento flexible, que sea beneficioso para la empresa

ya sea económica y funcionalmente hablando. Comparando los resultados se

recomendó el diseño de pavimento rígido ya que presenta mayor durabilidad, mayor

resistencia a los esfuerzos al que es sometido y no posee la desventaja del deterioro

del pavimento en el caso del flexible debido al derrame de hidrocarburos y por ende

el ablandamiento de la capa de rodadura a causa del calentamiento de los aceites

utilizados por el avión. Es así que para mantener un servicio ordenado y eficiente es

necesario la reconstrucción de esta estructura.

VII

Abstract

This work degree, was chosen because the issues presented by the platform of

parking of the air carrier TAME, since this structure was not designed to withstand the

loads of the aircraft AIRBUS 330-200, which include having a high the investment cost

and must have an infrastructure to provide every comfort for its operation is optimal.

After displaying the existing damage in the area, the necessary work such as analysis

and soil properties, use the FAA method and FAARFIELD software among others was

held to present a proposal for design of rigid pavement and flexible pavement, that is

beneficial to the company and is economically and functionally speaking. Comparing

the results, the design of rigid pavement was recommended because it has greater

durability, resistance to stress to which it is subjected and does not have the

disadvantage of pavement deterioration in the case of flexible due to the oil spill and

therefore softening the surface layer due to heating oils used by aircraft. So that the

reconstruction of this structure to maintain an orderly and efficient service is needed.

VIII

ÍNDICE GENERAL

CAPITULO I

Marco Contextual

1.1. Antecedentes

1.2. Delimitación Del Problema ...................................................................................... 1

1.3. Ubicación ................................................................................................................ 2

1.4. Formulación Del Problema ...................................................................................... 3

1.5. Justificación ............................................................................................................ 4

1.6. Objetivo General ..................................................................................................... 4

1.6.1. Objetivos Específicos. ...................................................................................... 4

CAPITULO II

2. Marco Teórico

2.1. Pavimento ............................................................................................................... 6

2.2. Pavimento Rígido ................................................................................................... 8

2.2.1. Caracterización De Materiales. ........................................................................ 9

2.2.2. Capa De Rodadura. ......................................................................................... 9

2.2.3. Capa Sub – Base. ............................................................................................ 9

2.2.4. Sub – Rasante. .............................................................................................. 10

2.3. Juntas ................................................................................................................... 10

2.3.1. Juntas Longitudinales De Construcción Tipo 1. ............................................. 11

2.3.2. Juntas Longitudinales De Contracción Tipo 2. ............................................... 12

2.3.3. Juntas Transversales De Contracción Tipo 3. ................................................ 13

2.3.4. Planta - Ubicación De Juntas En Pavimento Rígido. ...................................... 15

2.3.5. Dowels. .......................................................................................................... 15

2.4. Fallas Típicas De Pavimento Rígido ..................................................................... 16

2.5. Pavimento Flexible ................................................................................................ 17

2.5.1. Carpeta Asfáltica. .......................................................................................... 18

2.5.2. Capa Base. .................................................................................................... 19

2.5.3. Capa Sub – Base. .......................................................................................... 19

2.6. Consideraciones De pavimento Flexible En Aeropuertos ...................................... 19

2.7. Características Físicas De Pavimentos De Aeropuertos ....................................... 20

IX

2.8. Desventajas Del Pavimento Flexible En Aeropuertos ........................................... 20

CAPITULO III

3. Metodología

3.1. Diseño De Pavimento Para Aeropuerto ................................................................ 22

3.2. Estudio De Trafico ................................................................................................ 22

3.3. Estudio De Suelos ................................................................................................ 23

3.4. Trabajos De Campo .............................................................................................. 23

3.5. Trabajos De Laboratorio ....................................................................................... 25

3.5.1. Contenido De Humedad. ............................................................................... 25

3.5.2. Granulometría. ............................................................................................... 26

3.5.3. Limite Liquido (LL). ........................................................................................ 26

3.5.4. Limite Plástico (LP). ....................................................................................... 26

3.5.5. Índice De Plasticidad (IP). .............................................................................. 27

3.5.6. Proctor Estándar Y Modificado. ..................................................................... 27

3.5.7. CBR (California Bearing Ratio). ..................................................................... 28

3.6. Resultados Obtenidos ........................................................................................... 28

3.7. Consideraciones Del Avión Airbus 330 – 200 ....................................................... 31

3.8. Metodología De La FAA (Federal Aviation Administration) .................................... 34

3.9. Software Faarfield ................................................................................................. 34

CAPITULO IV

4. Diseño de Pavimentos

4.1. Diseño De Pavimento Flexible .............................................................................. 37

4.2. Tráfico ................................................................................................................... 37

4.3. Sub – Rasante. ..................................................................................................... 38

4.4. Calculo De La Estructura De Pavimento Flexible. ................................................. 38

4.5. Calculo con Software Faarfield. ............................................................................ 42

4.6. Diseño De Pavimento Rígido ................................................................................ 51

X

Capítulo V

5. Conclusiones Y Recomendaciones

5.1. Conclusiones. ....................................................................................................... 62

5.2. Recomendaciones ................................................................................................ 63

Anexos

Bibliografía

XI

Índice de Tablas

Tabla 1: Coordenadas de Calicatas ................................................................................. 24

Tabla 2: Ensayos de Laboratorio ..................................................................................... 25

Tabla 3: Resultados Obtenidos en Laboratorio .............................................................. 29

Tabla 4: Ábacos para cálculo de Espesores ................................................................... 39

Tabla 5: Espesor de la Estructura .................................................................................... 40

Tabla 6: Resultados Estructura de Pavimento Flexible.................................................. 48

XII

Índice de Ilustraciones

Ilustración 1: Delimitación de Ubicación de Plataforma de Parqueo .................. 2

Ilustración 2: Diferencia de cargas en pavimento Rígido y Flexible .................... 7

Ilustración 3: Junta Longitudinal Tipo 1 .............................................................. 12

Ilustración 4: Junta Longitudinal Tipo 2 .............................................................. 13

Ilustración 5: Junta Transversal ........................................................................... 14

Ilustración 6: Planta Ubicación de Juntas ........................................................... 15

Ilustración 7: Detalle Isométrico de Juntas ......................................................... 16

Ilustración 8: Estructura de Pavimento ................................................................ 18

Ilustración 9: Características Físicas de Aeropuertos ........................................ 20

Ilustración 10: Ubicación de Calicatas ................................................................. 24

Ilustración 11: Calicata 1 ....................................................................................... 30

Ilustración 12: Calicata 2 ....................................................................................... 30

Ilustración 13: Sección Típica Pavimento Flexible .............................................. 41

Ilustración 14: Sección Carpeta Asfaltico ............................................................ 42

Ilustración 15: FAARFIELD .................................................................................... 43






Ilustración 21: Resultados ..................................................................................... 49

Ilustración 22: Abaco Sub base ............................................................................ 52

Ilustración 23: Abaco para Cálculo de Espesor de Hormigón ........................... 53

Ilustración 24: Estructura de Hormigón ............................................................... 54

Ilustración 25: FAARFIELD Rígido........................................................................ 55



Ilustración 28: FARRFIELD Rígido........................................................................ 58


Ilustración 30: Plataforma de Parqueo ................................................................. 60

XIII

Introducción

La infraestructura aeroportuaria es el conjunto de instalaciones necesarias para el

desarrollo del transporte aéreo en las que se requieren los conocimientos de distintas

ramas de la ingeniería, pero en especial la Ingeniería Civil, ya que esta es la

encargada del diseño geométrico, calles de acceso, áreas de parqueo, aeropistas,

pavimentos, drenaje, etc.

El primer pavimento de concreto para uso en aeropuertos se construyó durante

1927 y 1928 en la Terminal Ford en Dearborn, en el estado de Michigan. Desde esa

época los pavimentos de concreto se han utilizado ampliamente para construir pistas,

calles de rodaje y plataformas de estacionamiento en aeropuertos.

A pesar de las similitudes que tienen las pistas de aterrizaje, calles de rodaje y

plataformas de parqueo, no se deben confundir las últimas con las primeras ya que,

éstas son sometidas a cargas distintas y muy importantes que requieren un buen

diseño.

El área de parqueo del hangar de TAME presenta numerosas fallas, además su

pavimento rígido no fue diseñado para soportar las cargas del AVION AIRBUS 330 –

200, siendo el diseño del área de parqueo el tema que abarca el presente TRABAJO

DE TITULACIO

1

Capítulo I

Marco Contextual

1.1. Antecedentes

Previo a la obtención del título de Ingeniero Civil como parte del programa de

estudio, se realizará el siguiente Trabajo de Titulación “DISENO DE PAVIMENTO

RIGIDO O FLEXIBLE, PARA PLATAFORMA DE PARQUEO DE AVION AIRBUS

330 – 200, UBICADO EN EL AEROPUERTO JOSE JOAQUIN DE OLMEDO,

GUAYAQUIL”, elegimos este tema debido a la problemática existente en la estructura

del HANGAR de parqueo del mencionado aeropuerto, ya que el área existente, no

cuenta con la capacidad de recibir este tipo de aeronave, por lo cual a nosotros nos

llamó mucho la atención el poder diseñar y encontrar cual sería el pavimento más

óptimo para que el área de parqueo reciba al avión ya antes mencionado.

1.2. Delimitación Del Problema

La Terminal Aeroportuaria de Guayaquil TAGSA, proyecta ampliar y construir el

área de la Plataforma de parqueo de TAME en el cual se estacionará el mencionado

avión.

De acuerdo con los estudios realizados se presenta la propuesta de un diseño de

pavimento ya sea rígido o flexible para la plataforma de parqueo, un estudio del suelo

y una propuesta económica en base a la cual se van a realizar los trabajos.

Los trabajos a realizarse serán los siguientes:

Investigación de suelos: sector donde se va a realizar el diseño del

parqueadero HANGAR.

2

Diseño de pavimentos: El área de estacionamiento del avión en el HANGAR

de TAME.

Especificaciones técnicas de los trabajos a realizarse.

1.3. Ubicación

La plataforma en estudio está ubicada en la ciudad de Guayaquil a cinco kilómetros

del centro en el Aeropuerto José Joaquín de Olmedo con coordenadas UTM WGS 84

N: 9761112 E: 623721 la misma que constara con un área de 30 * 18 = 540 m2, se

presenta a continuación el grafico de la ubicación de la Plataforma, y cuenta con una

pista de aterrizaje de 2790 metros (9154 ft), y una elevación de cinco metros (16 pies).

Ilustración 1: Delimitación de Ubicación de Plataforma de Parqueo

Fuente: Imagen de Google Earth.

3

Ilustración 2 Ubicación de la pista. Fuente: Imagen de Google Earth.

1.4. Formulación Del Problema

El Aeropuerto Internacional José Joaquín de Olmedo de la ciudad de Guayaquil,

Ecuador, es el segundo con más movimiento de pasajeros en Ecuador, por lo que

este debe contar con un servicio de primera clase.

Actualmente este parqueadero está localizado en el área de parqueo (HANGAR)

por lo que el pavimento rígido existente se encuentra en un estado de deterioro con

fisuras longitudinales y transversales de afectaciones severas, el mismo que provoca

que el tren de aterrizaje sufra danos, desgastando los mismos y afectando la

economía de la entidad que se encarga del mantenimiento y regularización del

aeropuerto. El nuevo diseño va a solucionar la seguridad de la aeronave, dando una

circulación eficiente.

4

1.5. Justificación

Realizando una exploración pudimos observar las grandes fallas que tiene el área

de parqueo del aeropuerto, por lo cual vamos a proponer un diseño de pavimento más

conveniente (rígido o flexible) que soporte las cargas del AVION AIRBUS 330 – 200,

sabiendo que es un avión que tiene una alta inversión, se hace necesario diseñar una

buena estructura que preste todas las seguridades para que su funcionamiento sea

óptimo.

Además, el área de parqueo para este tipo de avión, no cuenta con las medidas

necesarias por lo que debe demolerse y diseñar un nuevo pavimento acorde a las

especificaciones técnicas de una estructura de pavimento rígido o flexible

determinando cuál de los dos es el más conveniente.

1.6. Objetivo General

Diseñar eficientemente el tipo de pavimento más conveniente tanto en forma

económica como funcional, ya sea pavimento rígido o flexible, que soporte las cargas

del AVION tipo AIRBUS 330 – 200, en el parqueo ubicado en el Aeropuerto José

Joaquín de Olmedo de la ciudad de Guayaquil.

1.7. Objetivos Específicos.

Analizar las propiedades del suelo mediante ensayos de clasificación,

granulometría, límites de Atterberg, contenido de humedad, ensayos para

determinar la capacidad portante y compactación de la sub – rasante CBR y

proctor modificado, establecer las ventajas y desventajas de los pavimentos a

diseñar.

5

Determinar las cargas generadas por el AVION AIRBUS 330 – 200 que va

a soportar la estructura del pavimento a diseñar.

Utilizar el método de la FAA (Asociación de Aviación Federal), para el

diseño de pavimento rígido o flexible y se lo comparara por medio de Ábacos.

6

Capitulo II

2. Marco Teórico

2.1. Pavimento

Es un conjunto de capas diseñadas adecuadamente para soportar los esfuerzos

que las cargas repetidas y repartidas de los vehículos automotores le transmiten

durante el periodo para el cual fue diseñado.

En la actualidad los aeropuertos demandan aeropistas y áreas de parqueo

pavimentadas, ya sea que se vaya a utilizar un pavimento a base de materiales

bituminosos o con cemento portland, lo sustancial es cumplir con todos los

requerimientos de la construcción teniendo en cuenta aspectos como el clima, las

cargas, tipo de suelo, etc. (Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia

Saldivar, 2014)

Las capas deben estar colocadas relativamente horizontales y se construyen con

materiales aptos según las normas, cumpliendo el porcentaje de compactación

especificado en ellas.

Existen tres tipos de pavimentos y se clasifican en:

Pavimentos Flexibles

Pavimentos Rígidos

Pavimentos Articulados

7

De los dos tipos de pavimentos, rígido y flexible, el que ofrece una mayor

resistencia a la compresión es el rígido, el cual utiliza el concreto a base de cemento

tipo Portland. Mientras que el pavimento flexible está conformado generalmente de

capas de superficie bituminosas sobre capas de base granulares. (Diseño de

pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014).

Para el presente proyecto se mencionará todo lo relacionado con pavimento Rígido

y Flexible.

Ilustración 3: Diferencia de cargas en pavimento Rígido y Flexible

Elaborado por: José Villavicencio – Marvin Castillo.

P A V IM E N T O F L E X IB L E P A V IM E N T O R IG ID O

C A R G A C A R G A

C A P A D E B A S E

C A P A D E S U B B A S E

C A P A D E S U B R A S A N T E

G R A N D E S T E N S IO N E S E N S U B R A S A N T E


C A P A D E S U B R A S A N T E

P E Q U E Ñ A S T E N S IO N E S E N S U B R A S A N T E

S U P E R F IC IE D E R O D A D U R A

G R A N D E S

D E F O R M A C IO N E S

G R A N D E S

D E F O R M A C IO N E S

8

2.2. Pavimento Rígido

Son aquellos que están formados por una losa de concreto, generalmente está

apoyada sobre capas de materiales llamadas sub – base y base. Estos se construyen

con cemento tipo Portland, resisten muy bien los esfuerzos al que es sometido, como

la compresión y gracias a su alta rigidez, los esfuerzos transmitidos al suelo de

cimentación se distribuyen de manera uniforme y muy amplia. (Diseño de pavimentos

para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014)

Para realizar el diseño estructural del pavimento en aeropuertos, se deben tomar

en cuenta los siguientes factores:

Las propiedades que posee el concreto.

La capacidad de carga que tiene la capa de sub – rasante o, en caso de tener

capa sub – base, la capacidad de carga resultante de la combinación de

ambas.

El tipo de aviones que va a recibir el aeropuerto, las cargas que estos aplicaran

sobre el pavimento y la frecuencia con la que las aeronaves utilizaran dicha

superficie.

Uso que se le dará al pavimento, pues cada una de las zonas tiene distintas

necesidades, es decir, se requiere un diseño distinto para calles de rodaje,

aeropistas, plataformas, etc. Se utiliza concreto simple para la construcción

de este tipo de pavimento debido a que el uso del acero resulta muy costoso e

innecesario pues no ayuda a reducir sustancialmente el espesor de la capa de

concreto. (Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar,

2014).

9

2.2.1. Caracterización De Materiales.

Para obtener un diseño apropiado de un pavimento rígido para una plataforma de

parqueo de un aeropuerto, es necesario una cuidadosa caracterización sobre los

materiales que se van a utilizar. Para esto se debe seguir algunas especificaciones

técnicas requeridas por la FAA (Federal Aviation Administration), en los materiales

que se van a utilizar en la construcción de las capas que conforman una estructura

de pavimento rígido. (Diseño del pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail

Delgado, 2012)

2.2.2. Capa De Rodadura.

La capa de rodadura está formada por su losa de concreto hidráulico. Esta debe

presentar una superficie uniforme y de textura antideslizante. Esta debe resistir los

efectos abrasivos del tránsito y prevenir la infiltración del agua superficial al interior

del pavimento. De igual manera, debe soportar y transmitir en nivel adecuado los

esfuerzos que se apliquen. (Diseño del pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil

Abigail Delgado, 2012)

2.2.3. Capa Sub – Base.

Se le llama base a la capa de materiales integrada por suelos seleccionados que

se construye previo a la capa de rodadura o a la carpeta estructural, algunas de las

funciones de la capa base son transmitir las cargas de tránsito vehicular a la capa

donde se apoya, drenar el agua y evitar la ascensión capilar. (Diseño de pavimentos

para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014).

10

2.2.4. Sub – Rasante.

Como ya se ha mencionado, la rigidez que posee el pavimento de concreto, lo dota

de una resistencia a la flexión considerable por lo que logra distribuir las cargas que

generan las ruedas en áreas muy grandes, por ello no se requiere una sub – rasante

muy resistente. Sin embargo, la capa sub – rasante debe cumplir con una

característica muy importante, debe ser uniforme. En caso de encontrarse con

irregularidades en el terreno que servirá para fundar el pavimento, se debe excavar

el material y reemplazar por otro que posea características similares al de las capas

adyacentes y compactar para conseguir la misma densidad. (Diseño de pavimentos

para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014).

2.3. Juntas

Las juntas tienen como finalidad mantener las tensiones que soporta el pavimento

de hormigón dentro de los límites admisibles, previniendo la formación de fisuras y

grietas irregulares. (Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar,

2014)

Existen problemas tanto en las propiedades del concreto hidráulico como en los

sistemas de construcción que exigen la presencia de juntas. Entre estos factores

están la retracción del concreto, la dilatación térmica, el alabeo por temperatura y

humedad y las interrupciones programadas o imprevistas en el proceso de

pavimentación. Si bien son necesarias, es válido alertar que en ellas ocurrirán los

esfuerzos más desfavorables ocasionados por el peso del avión y constituirán las

zonas más críticas del pavimento rígido. (Diseño de pavimentos para Aeropistas -

Gabriela Garcia Saldivar, 2014)

Estas pueden ser juntas de construcción o juntas intermedias. El requerimiento de

juntas longitudinales está relacionado con el grosor de las losas, esto es, en losas

estrechas se requiere de juntas longitudinales intermedias para obviar el brote de

11

grietas longitudinales, mientras que las losas anchas pueden ser excusables. (Diseño

de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014).

Las juntas longitudinales intermedias son aquellas que se ubican en la faja central

del área de parqueo.

Para el efecto se ha previsto la construcción de juntas longitudinales de

construcción, contracción y juntas transversales de contracción. La descripción de las

mismas se hace en los sub – numerales siguientes. (Diseño del pavimento de un

Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail Delgado, 2012)

2.3.1. Juntas Longitudinales De Construcción Tipo 1.

Se construyen para controlar el agrietamiento longitudinal, coincidiendo

generalmente con las líneas longitudinales, estas juntas pueden ser por construcción

en el borde de cada carril ya sea de la pista o del área de parqueo, son necesarias

para que se logre alcanzar una buena transferencia de carga en ese lugar.

Las juntas longitudinales de construcción se utilizan cuando se construyen franjas

por separado (6.00 m de ancho), utilizándose para el efecto barras de acero

corrugadas de 25 mm de diámetro y de 0.45 m de longitud separadas 0.30 m entre

centros. El corte de la junta será del tipo machihembrado tal como se muestra en el

esquema. (Diseño del pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail Delgado,

2012)

12

Ilustración 4: Junta Longitudinal Tipo 1


2.3.2. Juntas Longitudinales De Contracción Tipo 2.

Este tipo de juntas se construyen en el eje central de las plataformas, en casos

cuando no se contempla una junta de construcción longitudinal.

Las juntas longitudinales de CONTRACCION tendrán las siguientes

consideraciones, barras de acero corrugadas de 25 mm de diámetro y de 0.45 m de

longitud separadas 0.30 m entre centros. El aserrado de la junta de contracción

deberá efectuarse tan pronto como sea posible después de que el concreto haya

adquirido una resistencia adecuada, lo cual puede ocurrir entre 4 y 12 horas después

de que se haya colocado el hormigón. El corte mínimo de 3 mm y una profundidad de

1/3 el espesor de la losa (10 cm), relleno con material sellante apropiado, tal como se

P A S A J U N T A C O R R U G AD A D E Ø 32 m m Y

5 0 c m D E L A R G O S E P AR AD A C AD A 38 c m

J U N T A M AC H IH E M BR AD A

J U N T A S LO N G IT U D IN AL ES D E C O N S T R U C C IÓ N C O N P AS AJ U N T A C O R R U G AD A

J U N T A L O N G IT U D IN A L T IP O 1

D ET AL LE 1

13

muestra en el esquema. (Diseño del pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil

Abigail Delgado, 2012).

Ilustración 5: Junta Longitudinal Tipo 2

Elaborado: José Villavicencio – Marvin Castillo.

2.3.3. Juntas Transversales De Contracción Tipo 3.

Estas juntas, controlan el agrietamiento transversal al disminuir:

Las tensiones de tracción que se originan cuando la losa se contrae.

Las tensiones que causa el alabeo producido por diferenciales de temperatura

y el contenido de humedad en el espesor de la losa.

Cualquiera que fuera el proceso constructivo de las juntas, la profundidad de la

ranura debe ser por lo menos igual a ¼ del espesor de la losa.

P A S A J U N T A C O R R U G A D A D E Ø 32 m m Y

5 0 c m D E L A R G O S E P A R A D A C A D A 38 c m

J U N T A L O N G IT U D IN A L E S D E C O N T R A C C IÓ N C O N P A S A J U N T A C O R R U G A D A

J U N T A L O N G IT U D IN A L T IP O 2

14

De acuerdo con las recomendaciones de la PCA, las barras de refuerzo de las

juntas transversales para los espesores de losas encontrados deberán tener un

diámetro de 25 mm con una longitud de 0.45 m, instaladas en la mitad del espesor de

la losa con una separación de 0.30 m entre centros, colocándose la primera a 0.30 m

de la orilla de la losa. Las varillas deben recubrirse con materiales que eviten la

adherencia con el concreto y que las protejan contra la corrosión, se deberá tener

cuidado en su colocación de tal manera que no sobrepase 6 mm en sus alineamientos

vertical y horizontal (recomendaciónes de la PCA).

El aserrado de la junta de contracción deberá efectuarse tan pronto como sea

posible después de que el concreto haya adquirido una resistencia adecuada, lo cual

puede ocurrir entre 4 y 12 horas después de que se haya colocado el hormigón. El

corte mínimo de 3mm y una profundidad de ¼ el espesor de la losa (7.5 cm), relleno

con material sellante apropiado, tal como se muestra en el esquema. (Diseño del

pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail Delgado, 2012). (ASSHTO, 93)

Ilustración 6: Junta Transversal


P A S A J U N T A L IS A D E Ø 3 2 m m Y

5 0 c m D E L A R G O S E P A R A D A C A D A 3 8 c m

J U N T A T R A N S V E R S A L D E C O N T R A C C IÓ N C O N P A S A J U N T A L IS A

J U N T A T R A N S V E R S A L T IP O 3

15

2.3.4. Planta - Ubicación De Juntas En Pavimento Rígido.

Ilustración 7: Planta Ubicación de Juntas


2.3.5. Dowels.

Los pasadores (dowels) son barras de acero liso, que se colocan en la sección

transversal del pavimento, en las juntas de contracción. Su función estructural es

transmitir las cargas de una losa a la losa contigua, mejorando así las condiciones de

deformación en las juntas. De esta manera, se evitan los dislocamientos verticales

diferenciales (escalonamientos). (ASSHTO, 93)

1 8 .0 0

6 .0 0

6 .0 0

6 .0 0

9 .0 0 J U N T A S T R A N S V E R S A L E S D E

C O N T R A C C IÓ N C O N P A S A JU N T A

L IS A T IP O 3

J U N T A S L O N G IT U D IN A L E S D E

C O N T R A C C IÓ N C O N P A S A JU N T A

R U G O S A T IP O 2

J U N T A S L O N G IT U D IN A L E S D E

C O N S T R U C C IÓ N C O N P A S A JU N T A R U G O S A

T IP O 1

3 0 .0 06 .0 0 6 .0 06 .0 06 .0 06 .0 06 .0 0

J U N T A E N T R A P A V IM E N T O R ÍG ID O

Y F L E X IB L E

D E T A L L E D E T R A N S IC IÓ N

P L A N T A - U B IC A C IÓ N D E J U N T A S

E N P A V IM E N T O R ÍG ID O

16

Ilustración 8: Detalle Isométrico de Juntas


2.4. Fallas Típicas De Pavimento Rígido

Los pavimentos construidos por losas de concreto deben asegurar una superficie

lisa y resistente, por lo que su falla principal consiste, en el incumplimiento de dichas

características. La aparición de grietas es la falla estructural más común, sin embargo,

en ocasiones estas llegan a aumentar la resistencia del pavimento. (Diseño del

pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail Delgado, 2012).

Una de las precauciones que se deben tomar durante el diseño y la construcción

es, precisamente, evitar la aparición de estas grietas, pues, aunque sean mínimas y

no impidan que el pavimento cumpla con su objetivo, estas pueden ser el inicio de un

problema grave, es decir, en esas pequeñas grietas puede penetrar el agua y afectar

las capas subyacentes, en especial la sub – base, también pueden favorecer la

entrada de agentes extraños que eviten la movilidad que necesitan las losas.

0 .30

0 .30

0 .30

0 .30

0 .30

D E T A L L E IS Ó M É T R IC O D E J U N T A S

L O N G IT U D IN A L E S T IP O 1

0 .4 5

17

Existe cierta similitud entre las grietas y las juntas, pues estas dividen las losas de

concreto en elementos que trabajan de manera independiente, lo cual favorece al

funcionamiento del pavimento, sin embargo, la diferencia de estas radica en que las

primeras siguen una trayectoria irregular y no contienen sello, mientras que las

segundas tienen dimensiones definidas desde proyecto y los materiales de sello son

especiales para evitar la permeabilidad y la entrada de agentes que pongan en peligro

la estructura del pavimento.

Existen dos razones principales por las que las grietas aparecen en los pavimentos

rígidos: los cambios ambientales de temperatura y humedad provocan la deformación

volumétrica de las losas, la segunda es debido al paso de cargas sobre las losas ya

afectadas produciendo esfuerzos adicionales en el pavimento. (Diseño del pavimento

de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail Delgado, 2012).

2.5. Pavimento Flexible

Son estructuras de pavimento que contienen al menos una capa construida de

concreto asfaltico, es decir, una mezcla de agregado pétreo y un material aglutinante

denominado cemento asfaltico. (Diseño del pavimento de un Aeropuerto - Fabiola

Egoávil Abigail Delgado, 2012).

El (FAA AC 150/5320-6D. Airport Pavement Design and Evaluation., 1995.) Divide

a la estructura del pavimento flexible en una capa de mezcla de asfalto caliente

apoyada sobre una capa base y, dependiendo de las condiciones de la sub – rasante,

se colocará una capa sub – base. (Diseño del pavimento de un Aeropuerto - Fabiola

Egoávil Abigail Delgado, 2012). (FAA AC 150/5320-6D. Airport Pavement Design and

Evaluation., 1995.)

La estructura convencional de los pavimentos flexibles se muestra en el Grafico,

en ella se observa que bajo la carpeta bituminosa (aquella formada de concreto

asfaltico) se disponen, por lo menos, dos capas bien diferenciadas: base y sub – base,

ambas formadas por material granular, sin embargo, la primera siempre posee una

18

granulometría y una calidad de materiales mejor que la segunda. (Diseño de

pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014)

Ilustración 9: Estructura de Pavimento


2.5.1. Carpeta Asfáltica.

Esta capa debe proporcionar una superficie de rodamiento adecuada con textura y

colores adecuados, así como resistir los efectos que produce el paso de los vehículos

que estarán en contacto directo con ella, además de impedir, en medida de lo posible,

el paso del agua a las capas inferiores. (Diseño de pavimentos para Aeropistas -

Gabriela Garcia Saldivar, 2014)

C A R P E T A A S F A L T IC A

C A P A D E B A S E


S U B R A S A N T E

19

2.5.2. Capa Base.

Su función principal consiste en transmitir las cargas de transito con una intensidad

apropiada para que sean resistidas por la capa sub – base, además, gracias a la

existencia de la capa base se puede tener un espesor relativamente pequeño de la

carpeta asfáltica, debido a esta función es un material de mejor calidad que la sub –

base y sus especificaciones son mucho más estrictas. (Diseño de pavimentos para

Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014)

2.5.3. Capa Sub – Base.

Entre las principales funciones que tiene la capa sub – base es la de soportar los

esfuerzos transmitidos por las cargas de los vehículos a través de las capas

superiores para que estos esfuerzos vayan de manera disminuida a la sub – rasante,

también sirve como drenante del agua que se filtra por las bermas e impide la

ascensión capilar, como bien se sabe el agua es uno de los factores dañinos para la

estructura, es por ellos que se debe contar con una capa que evite o disminuya los

problemas que esta ocasiona. (Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela

Garcia Saldivar, 2014).

2.6. Consideraciones De pavimento Flexible En Aeropuertos

Una consideración que menciona el AC 150/5320-6D de la FAA es que cuando el

avión de diseño tenga un peso de 100 000 lb (45 350 kg) o más, será necesario hacer

que la capa base y sub – base sean muy estables, sin embargo, si los materiales

disponibles son óptimos y nos permite obtener un CBR mínimo de 100 para la base y

un CBR mínimo de 35 para la sub – base, no será necesario estabilizar estas capas

, para esto es necesario realizar los ensayos correspondientes. (Ref. 3) (Diseño del

pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail Delgado, 2012).

20

2.7. Características Físicas De Pavimentos De Aeropuertos

El área de movimiento de un aeropuerto abarca: la pista de aterrizaje, calles de

rodaje y la plataforma de parqueo. Cada una de estas áreas tiene una función

específica con el fin de permitir el movimiento seguro y fluido de las aeronaves.

(Diseño del pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail Delgado, 2012)

Ilustración 10: Características Físicas de Aeropuertos

Elaborado por: José Villavicencio - Marvin Castillo.

2.8. Desventajas Del Pavimento Flexible En Aeropuertos

La desventaja que presenta el pavimento flexible es que suele dañarse cuando se

producen derrames de combustible, líquido hidráulico u otros solventes de los

aviones, ya que estos compuestos se evaporan lentamente y ablandan el betún

21

asfaltico. Esto suele darse con mayor frecuencia en las áreas de abastecimiento de

combustible y de mantenimiento de aeronaves que frecuentemente son áreas de

parqueo. (Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014).

22

Capitulo III

3. Metodología

3.1. Diseño De Pavimento Para Aeropuerto

El diseño del pavimento de un aeropuerto se realiza con el fin de que cuando este

vaya a ser puesto en servicio, pueda soportar satisfactoriamente a los esfuerzos que

se le someta.

Estos esfuerzos son procedentes del peso de las aeronaves que van a estar

parqueadas durante cierto tiempo, es por ello que se debe realizar un correcto

dimensionamiento de los espesores de las capas del pavimento ya sea rígido o

flexible. Se debe distribuir de manera correcta las cargas generadas por los trenes de

aterrizaje sobre la superficie del pavimento y el colaje de las aeronaves durante un

año.

Para el diseño de pavimentos para aeropuertos se han propuesto diferentes

métodos para determinar la variación que existe entre ellos.

En el presente trabajo se propone la metodología propuesta por la Administración

Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA), y se la compara con el software

FAARFIELD.

3.2. Estudio De Trafico

Uno de los puntos más importantes al momento de diseñar la estructura de un

pavimento es la combinación de tráfico aéreo, pues el peso de las aeronaves son las

que constituyen la carga que nuestra estructura va a soportar durante su vida útil,

también se debe tomar en cuenta la geometría que posee el tren de aterrizaje, esto

23

nos sirve para poder determinar la distribución de la carga del avión sobre la superficie

de la estructura que vamos a diseñar.

Para nuestro diseño de pavimento en el factor tráfico se ha considerado lo

siguiente:

Se considera como máximo o una salida o un ingreso del avión, es decir 365

decolajes por año.

Periodo de diseño asumido de 10 años.

El transporte aéreo se ve influenciado por diferentes factores como: el crecimiento

de la población, el incremento de la industrialización, el urbanismo a nivel mundial,

los aspectos climatológicos, los cambios de las tecnologías aeronáuticas, etc. Estos

factores generan dificultades al momento de realizar pronósticos de transporte aéreo.

(Diseño del pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail Delgado, 2012).

(FAA AC 150/5320-6D. Airport Pavement Design and Evaluation., 1995.).

3.3. Estudio De Suelos

Para el estudio de suelos se realizó una inspección en el área de proyecto en la

cual se determinaron sus dimensiones, proponiendo un plan de trabajo que consta

con la exploración de campo, trabajo de laboratorio y gabinete.

3.4. Trabajos De Campo

Mediante una inspección técnica se propuso la ejecución de 2 calicatas (C1, C2)

con profundidad de 1.50 m distribuidas en el área de parqueo del avión, cuya

ubicación se indica en el esquema que se presenta a continuación.

24

Ilustración 11: Ubicación de Calicatas


Las coordenadas de las calicatas realizadas se muestran en el cuadro siguiente:

Tabla 1: Coordenadas de Calicatas

CALICATA NORTE ESTE

C-1 9761082 623734

C-2 9761112 623721


25

La calicata C1 y C2 fueron tomadas en el área no pavimentada del aeropuerto José

Joaquín de Olmedo.

3.5. Trabajos De Laboratorio

Las muestras obtenidas fueron sometidas a los correspondientes ensayos de

laboratorio de acuerdo a la Norma ASTM, como se indica en el siguiente cuadro:

Tabla 2: Ensayos de Laboratorio


3.5.1. Contenido De Humedad.

El ensayo de contenido de humedad es la relación entre el peso de agua contenida

en la muestra de suelo y el peso de la muestra después de ser secada en el horno,

se lo realiza a una temperatura entre los 105° - 110° C. Su resultado se muestra en

forma de porcentaje, pero este puede variar. El porcentaje del contenido de agua que

presenta un suelo es sumamente importante ya que mediante este ensayo se puede

explicar el comportamiento de este, por ejemplo, cambios de volumen, cohesión,

estabilidad mecánica.

ENSAYO PROCEDIMIENTO

Contenido de humedad ASTM – D – 2216 ; ASTM – D – 2974

Granulometría Material menor No. 200

ASTM – D – 1140

Límite líquido, plástico e Índice de plasticidad

ASTM – D – 4318-Método A

Clasificación de los suelos ASTM – D – 2487

Proctor modificado ASTM D-1557

CBR ASTM D 1883-94

26

3.5.2. Granulometría.

Este ensayo consiste en determinar los diferentes tamaños de las partículas y los

porcentajes en que esos tamaños intervienen en el suelo. Obteniendo esta muestra

se podrá determinar ciertas propiedades de los diferentes suelos y para proceder a

su clasificación. El análisis granulométrico por tamizado se realiza hasta llegar a las

partículas de suelo retenidas en el tamiz N°200 (0.074), y consiste colocar el suelo en

el juego de tamices y hacer pasar la muestra a través de sus aberturas realizando

movimiento de un lado a otro hasta llegar al último tamiz.

3.5.3. Limite Líquido (LL).

Es el contenido de humedad del suelo para el cual se pasa de estado líquido a

estado plástico. Este ensayo consiste en colocar distintas muestras de suelo, con una

humedad diferente, en un recipiente o taza metálica que tiene una manivela, que se

levanta y deja caer bruscamente repetidas veces, sobre una base de madera estable.

Antes de comenzar dicho ensayo, a la muestra de suelo se le hace una ranura por

la mitad de determinadas dimensiones con una espátula y se cuenta el número de

golpes hasta que la abertura cierre. Los datos se grafican en cada caso de cada

muestra y cuando la curva obtenida corta la línea correspondiente, a los 25 golpes,

se considera este valor como el limite liquido del suelo.

3.5.4. Limite Plástico (LP).

El Limite Plástico de un suelo para el cual se pasa de estado plástico a estado

semisólido. En el estado plástico el suelo es cómodamente moldeable, mientras que

en estado semisólido se deforma agrietándose.

27

Este ensayo se lo realiza mediante un procedimiento normalizado, que consiste en

medir el contenido de humedad con un diámetro de 3 mm. Para esto, se mezcla el

agua y el suelo, luego se procede a amasar entre los dedos o una superficie de vidrio,

hasta conseguir el molde de un cilindro de 3 mm de diámetro. Esto se realiza varias

veces hasta que no podamos obtener el cilindro de la dimensión deseada. Con esto

el suelo se vuelve quebradizo (por perdida de humedad). Se mide el contenido de

humedad y se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para

disminuir algunos errores de medición.

3.5.5. Índice De Plasticidad (IP).

El Índice de Plasticidad es el resultado del límite liquido menos el resultado del

límite plástico.

3.5.6. Proctor Estándar Y Modificado.

La compactación consiste en un proceso repetitivo, el objetivo de este ensayo es

obtener una densidad específica para una relación óptima de agua, con el fin de poder

garantizar las características mecánicas del suelo. Se debe modificar su humedad por

medio de adición de agua y se proceded a dar compactación por medio de golpes o

de presión. Para esto se utiliza generalmente rodillos lisos en función del tipo de suelo.

3.5.6.1. Diferencia Entre Proctor Estándar Y Modificado.

La diferencia entre el ensayo de Proctor Normal y el Proctor Modificado es la

energía que se utiliza al compactar. En el Proctor Normal se hace caer un peso de

IP = LL - LP

28

2.5 kg de una altura de 30 cm, compactando la tierra en 3 capas con 25 golpes y, en

el Proctor Modificado, un peso de 5 kg de una altura de 45 cm, compactando la tierra

en 5 capas con 50 golpes.

3.5.7. CBR (California Bearing Ratio).

El ensayo CBR suele realizarse en carreteras y aeropuertos para la determinación

mecánica de los suelos, ya que es un ensayo sencillo que puede realizarse in situ o

en laboratorio. Este ensayo es posiblemente, el más utilizado en todo el mundo para

estimar la capacidad de soporte de un suelo, es un factor básico para el

dimensionamiento de una estructura. El CBR es un ensayo de penetración o

punzonamiento y además se mide el hinchamiento del suelo al sumergirlo durante 4

días en agua.

Se compacta una muestra de suelo, con la humedad y energía de compactación

deseada, en un molde cilíndrico de 152,4 mm de diámetro interior y 177,8 mm de

altura, provisto con un collar supletorio y una base perforada. Esta muestra se

sumerge en agua durante 4 días con una sobrecarga que ocasiona una compresión

equivalente a la del futuro firme sobre la explanada, midiéndose el hinchamiento

vertical, que se expresa en porcentaje de la altura de la muestra.

La muestra se ensaya a penetración mediante una prensa y un pistón cilíndrico de

49,6 mm de diámetro, que se desplaza a 1,27 mm/min a velocidad uniforme. El Índice

resistente CBR se define como la razón, en porcentaje, entre la presión necesaria

para que el pistón penetre en el suelo hasta una profundidad determinada y se obtiene

este índice para dos penetraciones 2,54 y 5,08 mm, tomándose como índice CBR el

mayor valor.

3.6. Resultados Obtenidos

A continuación, se presenta, el cuadro de resumen con los resultados de cada una

de las calicatas y en forma esquemática la estratigrafía presente en las dos muestras.

29

Tabla 3: Resultados Obtenidos en Laboratorio


Proy

ecto

:AE

ROPU

ERTO

JOSÉ

JOAQ

UÍN

DE O

LMED

Og m

axDe

nsida

d sec

a máx

ima

Ubica

ción:

GUAY

AQUI

LLw

Lím

ite L

íqui

doW

opt

Hume

dad ó

ptima

Solic

itado

por

: Lp

Lím

ite p

lástic

oCB

RRe

lación

de so

porte

de C

alifor

nia

Fech

a:22

/07/16

IpIn

dice

de p

lastic

idad

WCo

ntenid

o de h

umed

ad na

tural

SUCS

Sist

ema U

nific

ado

de C

lasific

acio

n de

Sue

los

AAST

HOAm

erica

n As

socia

tion

of S

tate

Hig

hway

and

Tran

spor

tatio

n Of

ficial

s

Calic

ata

Mues

traPr

ofun

dida

dDe

scrip

ción

SUCS

AAST

HOW

LwIp

g max

Wop

t1"

3/4"

No 4

No 10

No 40

No 20

0

#m

%%

%T/

m3

%CB

R(%)

HINC

HAMI

ENTO

CBR(

%)HI

NCHA

MIEN

TO

10,0

0-0,15

CHA-

7-6

2981

532

100

100

100

100

100

99

20,1

5-0,60

GP-G

CA-

2-7

957

2828

5349

2619

138

C - 1

30,6

0-0,90

CHA-

7-5

3692

592

100

100

100

100

100

92

40,9

0-1,50

CHA-

7-6

4680

511,4

7221

30,6

72

100

100

100

100

100

97

10,0

0-0,15

CHA-

7-6

2783

512

100

100

100

100

100

99

C - 2

20,1

5-0,60

GP-G

CA-

2-7

856

2728

5349

2619

138

30,6

0-0,90

CHA-

7-5

3794

602

100

100

100

100

100

92

40,9

0-1,50

CHA-

7-6

4879

511,4

7522

30,6

82

100

100

100

100

100

97

Arcil

la d

e al

ta p

lasti

cidad

colo

r neg

ro

con

amar

illo.

Desa

lojo

: Gra

va a

rcill

osa

pobr

emen

te

grad

ada

colo

r gris

.

Arcil

la d

e al

ta p

lasti

cidad

colo

r gris

con

amar

illo.

Arcil

la d

e al

ta p

lasti

cidad

colo

r

amar

illo.

Arcil

la d

e al

ta p

lasti

cidad

colo

r neg

ro

con

amar

illo.

Desa

lojo

: Gra

va a

rcill

osa

pobr

emen

te

grad

ada

colo

r gris

.

Arcil

la d

e al

ta p

lasti

cidad

colo

r gris

con

amar

illo.

Arcil

la d

e al

ta p

lasti

cidad

colo

r

amar

illo.

TABL

A RE

SUM

EN D

E EN

SAYO

S

Proc

tor

CBR(

%)

CBR

TEOR

ICO

Gran

ulom

etría

INSI

TULA

BORA

TORI

O

30

Ilustración 12: Calicata 1


Ilustración 13: Calicata 2


S U C S N °4 N °2 0 0

C H 1 0 0 9 9

C a lic a ta 1

C B R

-

(% )

G P -G C 2 6 8 1 4

C H 1 0 0 9 2 7

C H 1 0 0 9 7 3

P ro fu n d id a d m

0 .0 0

0 .1 5

0 .6 0

0 .9 0

1 .5 0

N :6 2 3 7 4 4

E :9 7 6 1 0 9 8

S U C S N °4 N °2 0 0

C H 1 0 0 9 9

C a lic a ta 2

C B R

-

(% )

G P -G C 2 6 8 1 3

C H 1 0 0 9 3 7

C H 1 0 0 9 7 3


0 .0 0

0 .1 5

0 .6 0

0 .9 0

1 .5 0

N :6 2 3 7 3 4

E :9 7 6 1 0 8 2

31

3.7. Consideraciones Del Avión Airbus 330 – 200

Para poder obtener un diseño óptimo de nuestro pavimento, uno de los factores

principales es la medición del peso de una aeronave, para determinar dicho peso es

necesario llevar a cabo las siguientes mediciones:

En función del combustible que traerá el avión.

La carga útil de la aeronave.

El tiempo durante el reposo de la aeronave.

Cada una de estas mediciones es importantes para nuestro diseño ya que si

aplicamos todos estos factores nos permitirán obtener un buen funcionamiento de la

estructura a lo largo de su vida útil.

Los constructores implantan irrefutables pesos típicos, los cuales se exponen a

continuación:

Peso Operacional Vacío (OEW): Se trata del peso primordial de la aeronave que

supone todo lo ineludible para realizar un vuelo, pero sin contener la carga útil ni el

combustible, es decir, considera el peso básico de la aeronave, la dotación y el equipo

necesario para el vuelo. Este peso se considera para los hangares de mantenimiento,

subestructuras de acaparamiento de naves o afines. (Diseño de pavimentos para

Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014).

Peso Cero Combustible (ZFW): Se refiere al peso operacional vacío (OEW)

adicional al peso de imposición útil, la cual trata al peso de los usuarios, sus bagajes,

correo, mercancía, etc. (Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia

Saldivar, 2014).

32

Máxima Carga Estructural de Pago: Es el límite de la carga útil que una aeronave

está acreditada a trasladar ya sea de pasajeros, de carga o una composición de

ambos. (Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014).

Peso Máximo de Rampa: Es el límite del peso capacitado para ejecutar las

maniobras en tierra, el cual contiene el peso provocado por el combustible, pues al

realizarlas, se derrocha parte de este y, por tanto, peso. (Diseño de pavimentos para

Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014).

El 330-200 es un avión de tamaño medio y de fuselaje ancho, con dos motores

suspendidos en pilones bajo las alas. En tierra, el tren de morro de dos neumáticos y

las dos patas principal dotadas de bogie con cuatro neumáticos construido por

Messier-Dowty, soporta un peso máximo de rampa (MRW) de 230 900 kilogramos

(509 047 lb), mientras que el peso máximo al despegue (MTOW) para el que están

diseñados es de 230 000 kilogramos (507 063 lb) en la variante A330-200. Una opción

permite un peso máximo en rampa de 233 900 kilogramos (515 661 lb) con un peso

máximo de despegue de 233 000 kilogramos (513 677 lb).

Dimensiones:

Longitud (A330-200) 193,58 pies (59,06 m)

(A330-300) 208,83 pies (63,65 m)

Envergadura (A330-200) 197,83 pies (59,06 m)

(A330-300) 148,42 pies (45,23 m)

Altura (A330-200) 58,67 pies (17,90 m)

(A330-300) 42,42 pies (12,92 m)

Wing Area (A340-200) 3.892 m² (361,6 m²)

https://es.wikipedia.org/wiki/Bogie

https://es.wikipedia.org/wiki/Messier-Dowty

https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Peso_m%C3%A1ximo_de_rampa&action=edit&redlink=1

https://es.wikipedia.org/wiki/Peso_m%C3%A1ximo_al_despegue

33

PESOS:

Vaciar (A330-200) 265.700 libras (120.520 kilogramos) (A330-300) 265.185 libras (120.285 kilogramos)

Típico de carga Desconocido

Max Despegue (A330-200) 507.000 libras (229.970 kilogramos) (A330-300) 467.380 libras (212.000 kilogramos)

Capacidad de combustible (A330-200) 36.750 galones (139.090 L)

Max carga útil

(A330-200) 80.250 libras (36.400 kg) (A330-300) 102.960 libras (46.715 kg)

PROPULSIÓN:

Motor Dos General Electric CF6-80E1 turbofans o

Dos Pratt & Whitney PW4000 turbofans o

Dos Rolls-Royce Trent 700 turbofans

De empuje (GE) 135.000 libras (600,6 kN)

RENDIMIENTO:

Max nivel de velocidad En altura: 560 mph (900 km / h) En el nivel del mar: desconocido

Velocidad de crucero: 545 mph (880 km / h)

Servicio de techos 39.370 pies (12.000 m)

Rango (A330-200) 6.400 nm (11.850 km) (A330-300) 4.500 nm (8.335 km)

G-Límites Desconocido

COSTOS ESTIMADOS:

(A330-200) $ 139,6 a $ 145,5 millones.

34

3.8. Metodología De La FAA (Federal Aviation Administration)

La metodología propuesta para el cálculo de espesores del pavimento rígido o

flexible de un aeropuerto, se divide en dos métodos en función del peso de los

aviones:

El primero es para aeronaves que tengan un peso menor a 30.000 lb (13.000

kg).

Y el segundo para aeronaves que tengan un peso igual o mayor a 30.000 lb

(Ref. 3). (FAA AC 150/5320-6D. Airport Pavement Design and Evaluation.,

1995.).

El método de diseño para el segundo caso (peso mayor a 30.000 lb), consiste en

el empleo de ábacos que están diseñados en base a un análisis de carga de las

aeronaves; esto quiere decir, no consideran el incremento del espesor de los

pavimentos debido a las cargas de impacto.

Cabe recalcar que la FAA considera que en caso de utilizarse material de sub –

base con un CBR mayor a 35% y material de base con CBR mayor al 100%, no va a

ser necesario estabilizar dichas capas. (Diseño del pavimento de un Aeropuerto -

Fabiola Egoávil Abigail Delgado, 2012).

3.9. Software Faarfield

Es un programa que ha sido desarrollado por la Administración Federal de Aviación

de los Estados Unidos FAA, para el diseño de pavimentos de pistas, plataformas y

calles de rodaje cuyas características se definen en la circular AC150/5320-6E.

(Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014)

35

Este diseño está basado en un análisis elástico y tridimensional de capa fina,

desarrollado para obtener los espesores requeridos para un buen diseño de

pavimentos para aeródromos. Este análisis fue necesario por las nuevas

disposiciones de trenes de aterrizaje y ruedas que poseen las aeronaves en la

actualidad.

El programa considera que las capas del pavimento analizado tienen un

comportamiento elástico, para poder calcular los esfuerzos y deformaciones que sufre

la estructura a lo largo de su vida útil debido al paso de aeronaves. La manera de

determinar el fallo de la estructura resulta ser diferente, dependiendo del tipo de

pavimento que se desea analizar. (Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela

Garcia Saldivar, 2014)

La manera en que FAARFIELD determina si una estructura de tipo flexible falla es

mediante la deformación vertical que se produce en la parte superior de la sub –

rasante y la deformación horizontal producida en la parte inferior de las capas

asfálticas, cuando se da este tipo de casos y se determina cierta magnitud quiere

decir que la estructura colapsa.

Para el caso de pavimentos rígidos, lo que debemos observar es la deformación

horizontal que se produce en la parte inferior de la losa de concreto.

Adicionalmente a estas deformaciones, el software FAARFIELD calcula el daño

que los aviones provocan sobre la estructura mediante un factor llamado acumulativo.

(Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014). (FAA AC

150/5320-6D. Airport Pavement Design and Evaluation., 1995.)

El software también considera que el tren de aterrizaje principal de cada avión

deberá estar colocado en una línea imaginaria al centro del pavimento, además nos

dará el daño que ocasiona cada tipo de avión en el pavimento, para que podamos

comparar los daños provocados entre los aviones pertenecientes a la combinación de

tráfico.

36

Existen ciertos aspectos que deben tomarse en cuenta al utilizar el software

FAARFIELD, tal como la recomendación de utilizar una vida útil de 10 a 20 años para

la estructura a diseñar, esto se debe a ciertos conceptos empíricos que utiliza el

programa, esto se trata simplemente de una recomendación. (Diseño de pavimentos

para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar, 2014) (FAA AC 150/5320-6D. Airport

Pavement Design and Evaluation., 1995.).

37

CAPITULO IV

4. Diseño de Pavimentos

4.1. Diseño De Pavimento Flexible

Para la definición de la estructura de pavimento, se ha seguido la metodología

de la FAA (Asociación de Aviación Federal) citada en el libro (“Pavimentos: Teoría,

Diseño, Geología, Estudio Económico y Fallas” ).

El mismo que se calcula a partir de la siguiente información.

Datos:

Tipo de avión: Airbus 330 – 200.

Decolajes 365 por año.

CBR de la Sub – Rasante = 20%.

Tiempo de diseño: 10 años.

Tren de aterrizaje posterior: Tándem doble.

Peso del avión: 200 Toneladas.

4.2. Tráfico

Para el factor tráfico se ha considerado lo siguiente:

38

Se considera como máximo o una salida o un ingreso del avión, es decir 365

decolajes por año.

Periodo de diseño asumido de 10 años.

4.3. Sub – Rasante.

Dadas las características del suelo en el área no pavimentada, se considera que

se debe mejorar la sub – rasante en un espesor de 1,00 m con material de

mejoramiento, que debe cumplir con los siguientes requerimientos previstos en las

(Especificaciones de MTOP).

CBR > 20%.

Índice Plástico < 9.

Limite Líquido < 35.

Compactarse en capas de 30 cm al 95% del Proctor.

4.4. Calculo De La Estructura De Pavimento Flexible.

Para determinar el espesor total del pavimento se ingresa al siguiente ábaco con

el CBR de la Sub – Rasante, peso del avión y decolajes anuales.

39

Tabla 4: Ábacos para cálculo de Espesores


Fuente: FAA

40

Del ábaco se obtiene un espesor mínimo de carpeta asfáltica de 12,5 cm y toda la

estructura del pavimento será de 37,5 cm por lo que 26 cm serán repartidos entre

Base y Sub – Base.

Se debe verificar el espesor mínimo de base mediante el siguiente ábaco en el cual

se ingresa con el espesor de pavimento y CBR de la Sub – Rasante.

Tabla 5: Espesor de la Estructura


Fuente: FAA

41

El espesor mínimo de Base granular a colocar deberá ser de 26,0 cm con lo cual

se completa el espesor total sin la utilización de la Sub – base.

Teniendo la siguiente sección típica:

Ilustración 14: Sección Típica Pavimento Flexible


La FAA recomienda para aviones con más de 45 toneladas, colocar una base

estabilizada, a no ser que el CBR de esta sea mayor al 100%.

Con los espesores determinados a continuación se presenta la sección en el área

no pavimentada.

C a rp e ta A s fá lt ic a

B a s e c la s e 1 A

M a te r ia l d e m e jo ra m ie n to re c o m p a c ta d o

e n u n e s p e s o r n o m e n o r a 0 .3 0 m

0,1

25

0,2

60

S E C C IÓ N T ÍP IC A

P A V IM E N T O F L E X IB L E

42

Ilustración 15: Sección Carpeta Asfaltico


4.5. Calculo con Software Faarfield.

Ahora con el programa FAARFIELD procederemos a comparar los espesores

calculados anteriormente mediante los ábacos.

Para el cálculo mediante el software FAARFIELD se debe seguir el siguiente

procedimiento:

1. Ingresamos un nombre para el nuevo trabajo en el cuadro de diálogo y

hacemos clic en OK.

2. Vuelva a seleccionar el trabajo que nos da el programa.

3. Copiamos la sección que deseamos realizar en nuestro trabajo.

S U C S N °4 N °2 0 0

C H 1 0 0 9 9

C a lic a ta 1

C B R

-

(% )

G P -G C 2 6 8 1 4

C H 1 0 0 9 2 7

C H 1 0 0 9 7 3


0 .0 0

0 .1 5

0 .6 0

0 .9 0

1 .5 0

N :6 2 3 7 4 4

E :9 7 6 1 0 9 8


0,1

25

0,2

60

1,0

00



A rc illa d e A lta P la s tic id a d

43

4. Seleccionamos la nueva sección en el nombre New Flexible.

Ilustración 16: FAARFIELD


5. Seleccionamos el nuevo archivo, le damos doble clic en el nombre de la

sección New Flexible y nos va a aparecer la nueva estructura de pavimento.

44



6. Se muestra la nueva estructura de pavimento flexible pero antes de

comenzar nuestro diseño se debe introducir en la ventana del avión, hacemos

clic en Airplane para transferir el control a la ventana del avión.

7. Procedemos a seleccionar el tipo de avión que vamos a utilizar y las

características que tiene, en nuestro caso utilizaremos el AIRBUS 330 – 200.

45



8. El programa nos permite cambiar valores “por defecto”, que son peso bruto

de la aeronave, salidas anuales, y el crecimiento porcentual anual. Cualquiera

de estos valores se puede cambiar dentro de un rango específico haciendo

clic en el número en la tabla.

46



9. A continuación, modificamos la estructura de la ventana, inicialmente hay

que cambiar el CBR de la Sub – Rasante, en nuestro trabajo utilizaremos

CBR 20%, que nos da las especificaciones del MTOP. Luego se debe cambiar

el periodo de diseño para la cual vamos a diseñar la estructura, que están en

un rango de 10 a 20 años. (Ref. FAA).También modificamos el módulo

resiliente siguiendo el método de diseño AASHTO 1993, que considera como

parámetro de diseño de la carpeta asfáltica el módulo resiliente, para mezclas

asfálticas en caliente valores que están dentro del rango de 400.000 a 450.000

psi (28.000 a 32.000 kg/cm2).

47



10. Para finalizar nuestro diseño de la Estructura de pavimento Flexible, luego

de haber modificado dichos valores damos clic en fin de la modificación para

finalmente dar en la opción de Designar Estructura por lo que el programa

procederá a calcular y damos los resultados finales con las dimensiones de

nuestra estructura de Pavimento Flexible.

48



En la siguiente tabla podemos observar los resultados obtenidos:

Tabla 6: Resultados Estructura de Pavimento Flexible Elaborado por: José Villavicencio – Marvin Castillo.

CAPA ESPESOR (PULG) ESPESOR (CM)

CARPETA 5.00 0.125

BASE 10.32 0.262

49

Ilustración 22: Resultados


Una vez que hemos obtenido los resultados por los 2 métodos utilizados,

procedemos a comparar las dimensiones obtenidas.

Resultado obtenido con Ábacos Resultado obtenido con FAARFIELD

CAPA ESPESOR

(PULG)

ESPESOR (M)

CARPETA 5.00 0.13

BASE 10.32 0.26


B a s e c la s e 1 A



0,1

25

0.2

6

S E C C IÓ N T ÍP IC A

P A V IM E N T O F L E X IB L E

50

Comparando los resultados podemos observar que obtuvimos las mismas

dimensiones por lo que se garantiza que el diseño está correcto.

Ilustración 23 Plataforma de Parqueo


51

4.6. Diseño De Pavimento Rígido

Para el caso del área con Pavimento Rígido, se ha seguido la metodología de la

(Federal Aviation Administration (FAA).

El mismo que se calcula a partir de la siguiente información.

Datos:

Tipo de avión: Airbus 330 – 200

Decolajes 365 por año

Módulo de Reacción de la Sub – Rasante 5 kg/cm³.

Tiempo de Diseño: 10 años.

Tren de aterrizaje posterior. Tándem doble.

Peso del avión: 200 Toneladas.

Resistencia del hormigón a la compresión 450 kg/cm².

Se debe partir de un espesor de Sub – Base dado, para este caso será 0,25 m,

para determinar el módulo de reacción de la Sub – Base ante el hormigón.

52

Ilustración 24: Abaco Sub base

Elaborado por: José Villavicencio – Marvin Castillo

Con el ábaco se obtiene un módulo de Reacción para la Sub –Base de 9,5 kg/cm³.

Obtenido el módulo de Reacción de la Sub – Base se procede a calcular el espesor

de hormigón, conociendo la resistencia a la flexión (450 kg/cm²), Módulo de Reacción

de la Sub – Base (9,5 kg/cm³), peso del avión (200 T) y los decolajes anuales,

tenemos:

53

Ilustración 25: Abaco para Cálculo de Espesor de Hormigón


El espesor mínimo de hormigón a colocar será de 30 cm con lo cual queda la

siguiente sección típica:

54

Ilustración 26: Estructura de Hormigón


De igual manera como se realizó en el pavimento flexible vamos a proceder a

comparar con el programa FAARFIELD, se ha obtenido los espesores de diseño para

10 años.

Para el cálculo de Pavimento Rígido mediante el Software FAARFIELD se debe

seguir el siguiente procedimiento.

1. El diseño será iniciado copiando la sección New Rigid en el trabajo

antes realizado con el nombre Tesis, las muestras para el mismo archivo

de trabajo tal realizamos en el pavimento flexible. Dado que vamos a

utilizar el mismo tipo de avión, podemos ahorrar tiempo mediante el uso de

la lista de avión flotante que es una opción para copiar el mismo tipo que

utilizamos para el pavimento Flexible.

55

Ilustración 27: FAARFIELD Rígido


2. Seleccione el ejemplo de diseño New Flexible `para poder trasladar a

la ventana del avión haciendo clic en Avión.

3. Hacemos clic en Atrás para volver a la ventana de estructura y

procedemos a seleccionar la sección New Rigid.

56



4. Nuevamente vamos a la ventana del avión y borramos la lista de diseño

del avión con el botón Borrar lista de comandos.

5. Hacemos clic en Agregar flotador y así se copiara el avión en la lista de

diseño New Rigid del avión.

6. Guardar la lista que se creó y volvemos a la ventana de estructura de

pavimento Rígido.

57



7. Ahora vamos a modificar algunos datos de la estructura de pavimento

Rígido que el programa nos permite:

El valor del módulo de sub – rasante.

La resistencia a la flexión del PCC.

EL valor del módulo de sub base.

El periodo de diseño.

58

Ilustración 30: FARRFIELD Rígido


8. Hacemos clic en la caja que contiene el nombre del material para

modificar la capa sub – base con su respectivo módulo resiliente, la

ventana se cerrará y la capa de la estructura del pavimento cambiará

automáticamente.

9. El valor k del concreto P – 501 tiene una resistencia a la flexión

predeterminado R = 650 psi. Cambiar a R = 700 psi.

10. Al hacer clic en fin de modificación damos en la opción de Designar

Estructura y el programa automáticamente procederá a darnos las

respectivas dimensiones con las que tenemos que diseñar nuestra

estructura de pavimento Rígido.

59



Se recomienda adoptar el espesor calculado a partir de la Metodología FAA el cual

arroja un espesor de hormigón de 0,32 m y una Sub – Base de 0,25 m, pavimento

que será construido en un área de 18m * 30m es decir 540 m²( Área de plataforma a

construir), como indica la siguiente imagen:

60

Ilustración 32: Plataforma de Parqueo


Una vez que hemos obtenidos los resultados por los 2 métodos utilizados,

procedemos a comparar las dimensiones obtenidas:

Resultado obtenido con Ábacos Resultado obtenido con FAARFIELD

L o s a d e H o rm ig ó n C e m e n to

P o r t la n d

S u b -b a s e c la s e 1

0,3

0

R e lle n o re c o m p a c ta d o

e n u n e s p e s o r n o m e n o r a 0 .3 0 m 0,2

5

CAPA ESPESOR

(PULG)

ESPESOR (M)

HORMIGÓN 12.65 0.32

SUB-BASE 10 0.25

61

Comparando los resultados podemos observar que obtuvimos una mínima

diferencia en dimensiones de la losa de Hormigón, por lo que se garantiza que el

diseño está correcto.

Ilustración 33 Ingreso a Plataforma de Parqueo


62

Capítulo V

5. Conclusiones Y Recomendaciones

5.1. Conclusiones.

Después de haber sido examinados ambos tipos de estructuras competentes de

tolerar la misma composición de tráfico, se puede decir que el diseño de pavimento

no es tarea sencilla. Es por ello que además de la combinación de tráfico, es

trascendente que se tomen en cuenta varios elementos tales como las condiciones

meteorológicas de la zona, necesidades económicas, tipo de asistencia que se podrá

dar a la estructura después de cierto periodo, etc.

El análisis de tráfico que se efectuó fue en base al peso de las aeronaves que

participan en el mercado y que van ganando de a poco un espacio en Ecuador. Es

muy posible que, con la vertiginosa evolución del diseño de aviones, con el pasar del

tiempo se tendrán modelos más sofisticados, con la facultad de volar considerables

trayectos en menos tiempo y con más capacidad de carga.

La evolución de las características físicas y mecánicas que las aeronaves van

teniendo día a día siempre van generando nuevos retos para la ingeniería, es por ello

que se debe tener presente que las características de los pavimentos de las pistas de

aterrizaje, plataformas y calles de rodaje de los aeropuertos también tendrán que

evolucionar, por ello es importante adoptar un criterio conservador y tener en cuenta

en el diseño de los pavimentos de estas estructuras las condiciones más

desfavorables que se pudieran llegar a presentar.

63

En el proceso del proyecto se justificó lo que señala el manual de la FAA, y se lo

justificó con el método de Ábacos, para el cómputo aparte del peso bruto de la

aeronave también influye el número de salidas, el tipo de tren de aterrizaje y se

concluye que el tipo de pavimento a elegir será el rígido por el uso que se le va a dar.

5.2. Recomendaciones

Una vez terminado los cálculos se recomienda la reconstrucción de la plataforma,

utilizando el diseño del Pavimento Rígido, ya que presenta diversas ventajas frente

al Pavimento Flexible. Entre estas ventajas destacan la durabilidad que tiene el

concreto versus el asfalto, ya que la capa de rodadura en un Pavimento rígido

aumenta su resistencia con el pasar del Tiempo.

El Pavimento Rígido resiste muy bien los esfuerzos que es sometida, como la

compresión y gracias a su alta rigidez, los esfuerzos transmitidos al suelo de

cimentación se distribuyen de manera uniforme y muy amplia, también se recomienda

utilizar pavimento rígido puesto que este no se verá afectado frente a los derrames

de combustible y aceites del avión.

Es aconsejable que al efectuar el diseño de plataformas de parqueo para aviones

utilizando el método FAARFIELD se tenga presente que los aspectos más

transcendentales a atender son las particularidades de los aviones que se implantan

al programa, también es recomendable valorar de manera acertada las propiedades

de los inéditos diseños de aeronaves, y así poder comprobar si el pavimento

planteado va a ser apto de sobrellevar los esfuerzos a los que se va a someter.

Anexo 1

Reporte Fotográfico de Calicatas

tomadas en Aeropuerto José

Joaquín de Olmedo.

Plataforma de Parqueo

Excavación Calicata

Muestras para realizar ensayos de suelos

Anexo 2

Reporte fotográfico de ensayos

realizados en Laboratorio

Anexo 3

Resultados de ensayos

realizados en Laboratorio

Proyecto:

Localización: GUAYAQUIL

Calicata: C-1

Muestra: 1

Profundidad: 0,00-0,15 m

Abscisa:

Solicitado: Ejecución: 20/07/2016

Humedad 29,2 %

Límite Líquido 81 % SUCS: CH

Límite Plástico 28 % AASTHO: A-7-6

Indice Plástico 53 % IG: 0

Peso Pasante Diámetro

Parcial Retenido Acumulado Acumulado Medio

gr. % % %

3" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

2 1/2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

1 1/2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

1" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

3/4" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

1/2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

3/8" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 4 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 8 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 10 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 16 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 20 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 30 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 40 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 50 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 80 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 100 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 200 40,25 1,04 1,04 98,96 0,12

FONDO 3847,52 98,96 100,00 0,00

TOTAL 3887,77 100,00 0,00

Laboratorista:

Luis Laínez

RESULTADOS DE ENSAYOS DE CLASIFICACION:

Tamiz Porcentajes en peso

ASTM

Observaciones: Se encontró el nivel freático a

1,50 metros de profundidad.

Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a

A N A L I S I S G R A N U L O M E T R I C O

AEROPUERTO JOSÉ JOAQUÍN DE OLMEDO

60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

,1

25

19

12

,5

9,5

4,7

5

2,3

621,1

8

0,8

5

0,6

0,4

25

0,3

0,1

5

0,0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 mm. 0,1 mm. 1, mm. 10, mm. 100, mm. 1000, mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O

CURVA DE DISTRIBUCIÓN GRANULOMETRICA

Proyecto:


Calicata: C-1

Muestra: 2


Abscisa:


Humedad 9,0 %

Límite Líquido 57 % SUCS: GP-GC





gr. % % %

3" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

2 1/2" 1433,56 17,41 17,41 82,59 1201,51

2" 698,55 8,49 25,90 74,10 479,41

1 1/2" 1070,20 13,00 38,90 61,10 568,73

1" 628,68 7,64 46,53 53,47 238,64

3/4" 359,78 4,37 50,90 49,10 96,14

1/2" 755,69 9,18 60,08 39,92 144,57

3/8" 418,83 5,09 65,17 34,83 55,96

No 4 706,51 8,58 73,75 26,25 61,15

No 8 483,99 5,88 79,63 20,37 20,90

No 10 83,51 1,01 80,65 19,35 2,21

No 16 221,68 2,69 83,34 16,66 4,28

No 20 122,21 1,48 84,82 15,18 1,51

No 30 101,25 1,23 86,05 13,95 0,89

No 40 111,29 1,35 87,41 12,59 0,69

No 50 89,13 1,08 88,49 11,51 0,39

No 80 156,84 1,91 90,39 9,61 0,46

No 100 32,14 0,39 90,78 9,22 0,06

No 200 71,74 0,87 91,66 8,34 0,10

FONDO 687,00 8,34 100,00 0,00

TOTAL 8232,58 100,00 28,78

Laboratorista:

Luis Laínez



ASTM



Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a



60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

,1

25

19

12

,5

9,5

4,7

5

2,3

621,1

8

0,8

5

0,6

0,4

25

0,3

0,1

5

0,0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 mm. 0,1 mm. 1, mm. 10, mm. 100, mm. 1000, mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O


Proyecto:


Calicata: C-1

Muestra: 3


Abscisa:


Humedad 36,3 %






gr. % % %

3" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

2 1/2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

1 1/2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

1" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

3/4" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

1/2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

3/8" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 4 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 8 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 10 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 16 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 20 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 30 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 40 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 50 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 80 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 100 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 200 39,21 7,98 7,98 92,02 0,90

FONDO 452,05 92,02 100,00 0,00

TOTAL 491,26 100,00 0,01

Laboratorista:

Luis Laínez



Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a





ASTM

60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

,1

25

19

12

,5

9,5

4,7

5

2,3

621,1

8

0,8

5

0,6

0,4

25

0,3

0,1

5

0,0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 mm. 0,1 mm. 1, mm. 10, mm. 100, mm. 1000, mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O


Proyecto:


Calicata: C-1

Muestra: 4


Abscisa:


Humedad 46 %






gr. % % %

3" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

2 1/2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

1 1/2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

1" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

3/4" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

1/2" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

3/8" 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 4 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 8 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 10 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 16 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 20 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 30 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 40 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 50 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 80 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 100 0,00 0,00 0,00 100,00 0,00

No 200 26,55 2,76 2,76 97,24 0,31

FONDO 935,19 97,24 100,00 0,00

TOTAL 961,74 100,00 0,00

Laboratorista:

Luis Laínez



Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a





ASTM

60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

,1

25

19

12

,5

9,5

4,7

5

2,3

621,1

8

0,8

5

0,6

0,4

25

0,3

0,1

5

0,0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 mm. 0,1 mm. 1, mm. 10, mm. 100, mm. 1000, mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O


PROYECTO: FECHA: 20/07/2016

LOCALIZACION: GUAYAQUIL PERFORACION: C-1

SOLICITADO POR: Estudiantes de la Universidad de Guayaquil MUESTRA: Indicada

ASTM D 4318-95 METODO "B" PROFUNDIDAD Indicada

Muestra # 1

Recipiente # C61 CL11

Suelo húmedo+recipiente gr. 19,73 19,52

Suelo seco+ recipiente gr. 15,88 15,74

Peso recipiente gr. 11,08 11,08

Peso suelo seco gr. 4,80 4,66

Peso agua gr. 3,85 3,78

Humedad % 80,61 81,85

Número golpes # 26 27

Muestra 1

Recipiente # MZ MM M30 L.Líquido: 81,23

Suelo húmedo+recipiente gr. 10,66 10,81 10,98 L.Plástico: 28,37

Suelo seco+ recipiente gr. 9,21 9,29 9,39 I.Plástico: 52,86

Peso recipiente gr. 3,94 3,94 3,94 SUCS CH

Peso suelo seco gr. 5,27 5,35 5,45

Peso agua gr. 1,45 1,52 1,59

Humedad % 27,51 28,41 29,17

Muestra

Recipiente # L.Líquido:

Suelo húmedo+recipiente gr. L.Plástico:

Suelo seco+ recipiente gr. I.Plástico:

Peso recipiente gr. SUCS

Peso suelo seco gr.

Peso agua gr.

Humedad %

Muestra

Recipiente # L.Líquido:

Suelo húmedo+recipiente gr. L.Plástico:

Suelo seco+ recipiente gr. I.Plástico:

Peso recipiente gr. SUCS

Peso suelo seco gr.

Peso agua gr.

Humedad %

Laboratorista: Verificado por: Observaciones:

Luis Lainez Ing. Patricia Hidrovo B.

RESULTADOS

DETERMINACION DE LIMITES DE ATTERBERG

DETERMINACION DEL LIMITE LIQUIDO

DETERMINACION LIMITE PLASTICO

RESULTADOS

RESULTADOS


Proyecto:


Calicata: C-1

Muestra: 1

Abscisa:

Ejecución 20/07/2016

Volumen del molde: 2123 cm3

LL % 81

IP % 53

Densidad máxima: 0,663 T/m3

No 4 % 100

Humedad óptima: 26,30 % # 200 % 99

SUCS CH

AASTHO A-7-6

NUMERO DE GOLPES POR CAPA 56 25 12

ANTES DE LA IMERSION

H RECIPIENTE F6 CH1 F22

U Peso húmedo + recipiente gr 181,83 178,64 184,95

M Peso seco + recipiente gr 149,17 146,63 151,72

E Peso recipiente gr 20,73 20,68 20,65

D Peso de agua gr 32,66 32,01 33,23

A Peso seco gr 128,4 126,0 131,1

D Contenido de humedad % 25,43 25,41 25,35

D Molde + suelo húmedo Kg 11915 10848 10987

E Peso del molde Kg 7743 7064 7350

N Peso del suelo húmedo Kg 4172,00 3784,00 3637

S Peso del suelo seco Kg 3326,2 3017,2 2901,4

I Contenido de humedad % 25,43 25,41 25,35

D Densidad húmeda T/m3

1,965 1,782 1,713

A Densidad seca T/m3

1,567 1,421 1,367

D

HINCHAMIENTO

Lectura inicial mm 0,001 0,001 0,001

Lectura final mm 0,232 0,264 0,360

Hinchamiento % 4,620 5,260 7,180

DESPUES DE LA IMERSION

Molde F6 CH1 F22

Peso húmedo inicial + molde gr 11915 10848 10987

Peso húmedo final + molde gr 12126 11166 11403

Peso del molde gr 7743 7064 7350

Peso húmedo inicial gr 4172 3784 3637

Peso de agua absorbida gr 211,0 318,0 416,0

% de agua absorbida % 6,34 10,54 14,34

Laboratorista: Verificado por: Observaciones:

Luis Laínez Ing. P. Hidrovo

ENSAYO DE RELACION DE SOPORTE DE CALIFORNIA (CBR)

ASTM D 1883-94

DATOS DE LA MUESTRA

DATOS DEL ENSAYO DE COMPACTACION


Proy

ecto

:AE

ROPU

ERTO

JO

SÉ J

OAQ

UÍN

DE

OLM

EDO

g max

Dens

idad

sec

a m

áxim

a

Ubic

ació

n:G

UAYA

QUI

LLw

Lím

ite L

íqui

doW

opt

Hum

edad

ópt

ima

Solic

itado

por

: Lp

Lím

ite p

lást

ico

CBR

Rela

ción

de

sopo

rte d

e Ca

liforn

ia

Fech

a:22

/07/

16Ip

Indi

ce d

e pl

astic

idad

WCo

nten

ido

de h

umed

ad n

atur

al

SUCS

Sist

ema

Uni

ficad

o de

Cla

sific

acio

n de

Sue

los

AAST

HOAm

eric

an A

ssoc

iatio

n of

Sta

te H

ighw

ay a

nd T

rans

porta

tion

Offi

cial

s

Calic

ata

Mue

stra

Prof

undi

dad

Desc

ripci

ónSU

CSAA

STHO

WLw

Ipg m

axW

opt

1"3/

4"N

o 4

No

10N

o 40

No

200

#m

%%

%T/

m3

%CB

R(%

)HI

NCHA

MIE

NTO

CBR(

%)

HINC

HAM

IENT

O

10,

00-0

,15

CHA-

7-6

2981

532

100

100

100

100

100

99

20,

15-0

,60

GP-

GC

A-2-

79

5728

2853

4926

1913

8C

- 1

30,

60-0

,90

CHA-

7-5

3692

592

100

100

100

100

100

92

40,

90-1

,50

CHA-

7-6

4680

511,

472

213

0,67

210

010

010

010

010

097

10,

00-0

,15

CHA-

7-6

2783

512

100

100

100

100

100

99

C -

22

0,15

-0,6

0G

P-G

CA-

2-7

856

2728

5349

2619

138

30,

60-0

,90

CHA-

7-5

3794

602

100

100

100

100

100

92

40,

90-1

,50

CHA-

7-6

4879

511,

475

223

0,68

210

010

010

010

010

097

TABL

A RE

SUM

EN D

E EN

SAYO

S

Proc

tor

CB

R(%

)CB

R

TEO

RICO

Gra

nulo

met

ría

INSI

TULA

BORA

TORI

O

Arci

lla d

e al

ta p

last

icid

ad c

olor

neg

ro

con

amar

illo.

Desa

lojo

: Gra

va a

rcill

osa

pobr

emen

te

grad

ada

colo

r gris

.

Arci

lla d

e al

ta p

last

icid

ad c

olor

gris

con

amar

illo.

Arci

lla d

e al

ta p

last

icid

ad c

olor

amar

illo.

Arci

lla d

e al

ta p

last

icid

ad c

olor

neg

ro

con

amar

illo.

Desa

lojo

: Gra

va a

rcill

osa

pobr

emen

te

grad

ada

colo

r gris

.

Arci

lla d

e al

ta p

last

icid

ad c

olor

gris

con

amar

illo.

Arci

lla d

e al

ta p

last

icid

ad c

olor

amar

illo.

Bibliografía

(s.f.).

“Pavimentos: Teoría, Diseño, Geología, Estudio Económico y Fallas” . (s.f.). Instituto

Nacional de Vías.

ASSHTO, 93. (s.f.).

Diseño de pavimentos para Aeropistas - Gabriela Garcia Saldivar. (noviembre de

2014). diseño de pavimentos para Aeropistas. Mexico.

Diseño del pavimento de un Aeropuerto - Fabiola Egoávil Abigail Delgado. (Noviembre

de 2012). Diseño del pavimento de un Aeropuerto. Lima, Peru.

Especificaciones de MTOP. (s.f.).

FAA AC 150/5320-6D. Airport Pavement Design and Evaluation. ( 1995.). circular de

asesoramiento 150/5320-6D de la FAA (Ref. 3) . Estados Unidos.

Federal Aviation Administration (FAA. (s.f.).

recomendaciónes de la PCA. (s.f.).

Sociedad Americana para Ensayo de Materiales (American Society for Testing and

Materials). (s.f.).

Presidencia

de la República

del Ecuador

AUTOR/ES: REVISORES:

Ing. Javier Cordova Riso M.I.

Villavicencio Herrera Jose David Ing. Ciro Andrade M.Sc

Castillo Tigrero Marvin Paul Ing. Gustavo Tobar.

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: De Ciencias Matematicas y Fisicas

CARRERA: Ingenieria civil

FECHA DE PUBLICACIÓN: 2016 Nº DE PÁGS: 63

ÁREAS TEMÁTICAS: Vías

PALABRAS CLAVE:

RESUMEN:

N. DE REGISTRO (en base de datos): Nº. DE CLASIFICACIÓN:

DIRECCIÓN URL (tesis en la web):

ADJUNTOS PDF: SI NO

CONTACTOS CON AUTOR/ES: Teléfono: 996403173

CONTACTO EN LA Nombre: FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

INSTITUCIÒN: Telèfono: 2-283348

Quito: Av. Whymper E7-37 y Alpallana, edificio Delfos, teléfonos (593-2) 2505660/ 1: y en la

Av. 9 de octubre 624 y Carrión, edificio Prometeo, teléfonos: 2569898/9, Fax: (593 2) 250-9054

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGIA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

Diseño Pavimento Rigido Flexible Plataforma.

DISEÑO-PAVIMENTO-RIGIDO-FLEXIBLE-PLATAFORMA-AVION.

Innovacion y saberes

º

1

El presente trabajo de titulación, fue escogido debido a la problemática que presenta la plataforma de parqueo de la empresa de transporte aéreo TAME, ya que esta estructura no fue diseñada para soportar las cargas del avión AIRBUS 330 – 200, que cabe mencionar tiene un alto costo y dicha inversión debe tener una infraestructura que preste todas las comodidades para que su funcionamiento sea el óptimo. Luego de visualizar los danos existentes en el área, se realizó los trabajos necesarios tales comoanálisis y propiedades del suelo, utilización del método FAA y el software FAARFIELD entre otros, para poder presentar una propuesta de diseño de pavimento rígido y una de pavimento flexible, que sea beneficioso para la empresa ya sea económica y funcionalmente hablando. Comparando los resultados se recomendó el diseño de pavimento rígido ya que presenta mayor durabilidad, mayor resistencia a los esfuerzos al que es sometido y no posee la desventaja del deterioro del pavimento en el caso del flexible debido al derrame de hidrocarburos y por ende el ablandamiento de la capa de rodadura a causa del calentamiento de los aceites utilizados por el avión. Es así que para mantener un servicio ordenado y eficiente es necesario la reconstrucción de esta

[email protected]

X

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO O FLEXIBLE, PARA PLATAFORMA DE PARQUEO DE AVION AIRBUS 330 – 200, UBICADO EN EL AEROPUERTO ´´JOSE JOAQUIN DE OLMEDO´´, GUAYAQUIL.

TÍTULO Y SUBTÍTULO

E-mail:

universidad de guayaquil -...

Documents