Ingeniería y Arquitectura
Permanent URI for this communityhttps://repositorio.sibdi.ucr.ac.cr/handle/123456789/9
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Item Correlación de los resultados de ensayo de flexión en 4 puntos con distintos parámetros del ensayo de flexión semicircular(2021) Corazzari Herrera, Gianluca; Aguiar Moya, José PabloEste proyecto se enfocó en analizar la correlación entre los resultados del ensayo de flexión en 4 puntos y el ensayo de flexión semicircular (SCB), así como la relación de estos resultados de ensayo con los parámetros volumétricos de la mezcla y un análisis de la variabilidad de estos procedimientos. La finalidad de este trabajo era generar límites de fatiga de mezcla asfáltica, congruentes con los establecidos en el CR-2010 para el ensayo de flexión en 4 puntos, pero, en términos del ensayo SCB. Para esto, se realizó una revisión del estado de la cuestión en materia de fatiga de mezcla asfáltica y de la relación de estos resultados de ensayo. Seguidamente se recolectaron resultados de ensayo disponibles en el LanammeUCR para aquellas muestras a las que se les haya realizado tanto el ensayo de flexión en 4 puntos como el ensayo de flexión semicircular. Una vez se obtuvieron los datos, se procedió a analizar la variabilidad de los resultados de ensayo, así como sus correlaciones entre sí y con los parámetros volumétricos. Se encontró que los resultados de flexión semicircular tienen menor variabilidad que los resultados de flexión en 4 puntos, siendo los menos variables la energía de deformación y el índice de resistencia al agrietamiento. Los resultados de flexión semicircular también mostraron tendencias esperadas respecto a los parámetros volumétricos de la mezcla, mientras que los de flexión en 4 puntos mostraron una débil correlación. También se determinó que los resultados de flexión semicircular y los de flexión en 4 puntos siguen una correlación esperada. Sin embargo, debido a la gran dispersión de estas correlaciones, se decidió que no era adecuado utilizar los modelos encontrados para predecir los resultados del ensayo SCB en función del ensayo de flexión en 4 puntos y, por consiguiente, generar los límites del CR-2010 en términos de los indicadores del ensayo SCB.Item Estimación de la dosificación apropiada de ligante asfáltico en la rehabilitación de pavimentos flexibles con uso de geosintético(2016) Solano Rodríguez, Mario Esteban; Loría Salazar, Luis GuillermoSe estimó experimentalmente la dosificación apropiada de ligante asfáltico a utilizar, en la rehabilitación de pavimentos flexibles con sobrecapa asfáltica y materiales geosintéticos, por medio de un ensayo de laboratorio que permitió evaluar este parámetro en interacción con el geosintético. Se generó una metodología de diseño alterna para determinar la dosificación del ligante asfáltico cuando se utiliza esta técnica de rehabilitación, y se definió una especificación a incluir dentro de la normativa costarricense para tal efecto. Primero, se realizó una consulta bibliográfica sobre los materiales geosintéticos utilizados en la repavimentación para el retardo del reflejo de grietas. Posteriormente, se definió una metodología de ensayo de laboratorio para evaluar la adherencia del ligante asfáltico y su interacción entre capas de pavimentos flexibles con el uso del geosintético. Seguidamente, se creó una metodología para la fabricación de probetas formadas por dos capas de mezcla asfáltica, entre las que se extiende una emulsión asfáltica y el geosintético. Se fallaron las probetas con el ensayo de laboratorio definido y se evaluó la resistencia a la adherencia cuando se utiliza un geosintético como sistema de intercapa. Se obtuvieron los valores de dosificación óptima de emulsión asfáltica para las condiciones y materiales que se utilizan en la rehabilitación con sobrecapas asfálticas en el país. Con base en estos resultados se generó una nueva metodología de diseño, por medio de modelos estadísticos de regresión lineal, para estimar la cantidad de ligante asfáltico necesario en la implementación de esta técnica cuando se hace el uso de un geotextil. Finalmente, se propuso una modificación de las secciones del CR-2010, referentes con los geotextiles utilizados para la pavimentación en Costa Rica.Item Determinación del desplazamiento lateral de vehículos en carreteras urbanas en Costa Rica(2016) Morris Mitchell, Velvet May; Leiva Villacorta, FabricioEste informe consiste en determinar un valor de desplazamiento lateral para las carreteras de Costa Rica. Para esto se realizaron mediciones de la posición de los neumáticos de los vehículos en 6 estaciones ubicadas en diferentes rutas nacionales dentro del Gran Área Metropolitana (ruta 2, ruta 3, ruta 202, ruta 32, ruta 39 y ruta 108). Se pintaron líneas a con una distancia específica entre sí y se utilizó una cámara para grabar la ubicación de los vehículos respecto al margen, tanto livianos como pesados. Con estos datos se realizó un análisis probabilístico para determinar la distribución que se ajusta mejor a los datos y se calculó ei desplazamiento lateral como la desviación estándar de la ubicación de los vehículos en el carril. Finalmente determinó que el valor de desplazamiento lateral promedio en las rutas seleccionadas para vehículos pesados es 29,05 cm. El cual es mayor que el valor utilizado actualmente por el Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales en el simulador de vehículos pesados.Item Análisis del desempeño de geosintéticos como sistemas intercapa en pavimentos flexibles(2018) Katiyar Quirós, Indira; Aguiar Moya, José PabloSe desea aportar al estudio e investigación de los geosintéticos como herramienta en el refuerzo de pavimentos asfálticos y evaluar su efecto en el desempeño de una estructura de pavimento flexible. La revisión bibliográfica revela que los estudios han demostrado una respuesta positiva en las propiedades mecánicas y funcionales implementando materiales geosintéticos del tipo geotextil no tejido y geomalla en la intercapa asfáltica. Se definió experimentalmente la capacidad de adherencia entre dos pastillas, una con un porcentaje de vacíos de 4% que representa una carpeta asfáltica en estado envejecido y otra con un porcentaje de 7% de vacíos que idealiza la nueva carpeta asfáltica a colocar. Se estudiaron 3 distintos casos de manera independiente, donde la adherencia entre las pastillas iba a darse en un caso solo con emulsión asfáltica, otro con emulsión y material de geomalla y por último uno elaborado con emulsión y material de geotextil. Seguidamente se desarrolló un modelo tridimensional con el software Abaqus (Software que emplea el método de elementos finitos), para evaluar complementariamente el ensayo de laboratorio realizado, y así analizar el comportamiento de los materiales ante las cargas aplicadas. A partir de los resultados se logra definir la resistencia que tiene cada espécimen analizado y se define un límite admisible para cada una. Con el modelo obtenido se aprecia la variación del esfuerzo cortante en la interfaz de la intercapa. Se observaron resultados satisfactorios entre los datos obtenidos en laboratorio y los datos obtenidos con el modelo, lo cual permitirá elaborar un modelo más complejo de pavimento que permita evaluar el efecto del espesor de las capas y la ubicación del geosintético en la estructura. Las pastillas que mostraron mejor adherencia y mayor resistencia de carga son las de emulsión sin geosintético y las que presentaron el desempeño ...Item Herramienta de cálculo complementaria a la nueva metodología de diseño mecanístico-empírico de pavimentos rígidos de Costa Rica(2016) Vargas Pérez, Luis Felipe; Loría Salazar, Luis GuillermoItem Desarrollo de una metodología práctica para realizar gestión de pavimentos flexibles a nivel de red vial municipal a partir de inventarios de condición superficial(2011) Zamora Bustamante, Luis Carlos; Chaverri Jiménez, JennyLa gestión de pavimentos es una herramienta indispensable para la adecuada ubicación de recursos y asegurar el buen desempeño de una red de carreteras. En Costa Rica a nivel municipal, las prácticas de gestión han sido limitadas debido a la capacidad técnica y su desarrollo organizacional. Por ello se propone desarrollar una metodología práctica y simple para realizar gestión de pavimentos flexibles a nivel de red vial municipal a partir de inventarios de condición superficial. El estudio se realizó para la Municipalidad de Belén para una red de 30 Km. Se determinó un índice de condición de pavimentos (PCIA) conformado por los deterioros superficiales; y considerando los conceptos de gestión de carreteras, se formuló como herramienta un método para la gestión usando el programa Excel de Microsoft. Este se verificó cualitativamente con métodos avanzados de gestión (optimización lineal), obteniendo resultados satisfactorios. La aplicación de este método se limita a redes viales de 80 km. Finalmente, se realiza un procedimiento para la implementación de un sistema de gestión de pavimentos para municipalidades. Se concluye que esta es una herramienta factible para municipalidades con poca capacidad técnica y redes de densidad baja. Existe la limitación de no optimizar la condición de la red, ni la inversión. Se recomienda que el usuario se familiarice con las buenas prácticas de gestión de pavimentos para su aplicación.Item Cuantificación del efecto de confinamiento de un geosintético en estructuras de pavimento(2011) Leiva Padilla, PaulinaNuevas metodologías de diseño y técnicas constructivas, son necesarias para evitar el deterioro temprano de las carreteras en Costa Rica. El refuerzo de estructuras de pavimento flexible con elementos geosintéticos, pareciera ser una buena solución, ya que se ha demostrado una mejoría en este tipo de estructuras por el aporte mecánico y funcional de este tipo de materiales. En el presente trabajo se pretende, cuantificar el efecto de confinamiento que, materiales geosintéticos aportan a las capas granulares de las estructuras de pavimento flexibles, como un complemento a los resultados obtenidos por Naranjo (2003). Para este fin, se utilizó el método de elemento finito, que es una solución aproximada de la realidad, esto por medio del programa ABAQUS, el cual permite, la introducción de este tipo de elementos a la estructura, capacidad que los programas de análisis de pavimentos tradicionales no poseen. Además, con los datos obtenidos se elaboró un método de diseño basado en análisis estadístico, de manera que el comportamiento real de tales materiales, sea considerado en el diseño de pavimentos, en caso de que este tipo de elementos vayan a ser utilizados. Se comprueba que las metodologías de diseño utilizadas hasta la actualidad, que están basadas en el trabajo realizado por Giroud y Noiray (1981), son erradas, puesto que el aporte mecánico de este tipo de materiales no se da principalmente por el efecto de membrana desarrollado, si no que por el efecto de confinamiento, que se cuantifica en el presente estudio. Los resultados e investigaciones desarrolladas hasta el momento, hacen necesaria la implementación de ensayos experimentales, que logren reproducir de la manera más adecuada las condiciones de trabajo del geosintético, en la configuración propuesta, que es a nivel de la subrasante, y entre las capas granulares, como propone Reyes y Castilla (2001), donde al ...Item Plan de inversión a nivel estratégico en pavimentos flexibles de la Red Vial Nacional(2012) Rodríguez Morera, José David; Chaverri Jiménez, JennyLas evaluaciones del pavimento realizadas por el Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales (LanammeUCR) a la Red Vial Nacional (RVN) pavimentada entre el 2004 al 2010 han señalado que la RVN no ha experimentado mejoras significativas en su condición. Diversos estudios realizados por el LanammeUCR y la Contraloría General de la República recomiendan, para el desarrollo del país, que se inviertan los recursos bajo los fundamentos de gestión de carreteras. Dada esta situación en el país, se desarrolla un plan de inversiones a largo plazo a nivel estratégico (20 años) para 4489 km de pavimentos flexibles de la RVN. Se incorpora en el plan únicamente el activo del pavimento, mediante la recopilación de inventarios sobre deflectometría, regularidad superficial y estructura. Además se desarrolla un modelo de proyección del tránsito, el cual permite actualizar la información de tránsito promedio diario para toda la RVN. De esta forma, se determinó un indicador de condición del pavimento (PCI) para la RVN, intervenciones a realizar (preservación, rehabilitación y reconstrucción), así como análisis económicos. Mediante el programa de computación ¿Woodstock¿ de Remsof Inc., se realizaron diferentes escenarios de inversión utilizando técnicas de optimización lineal. Se estimó el presupuesto requerido para eliminar las carreteras en muy mal estado en un plazo definido y se probaron diferentes presupuestos anuales a invertir en la RVN, así como diversas políticas de atención o priorización de las inversiones. Tomando en cuenta el principio de aplicar el tratamiento adecuado en el momento adecuado, en la sección de carretera adecuada (con el fin de maximizar los recursos económicos), se determinaron las intervenciones que la red requiere y sus costos. Los resultados obtenidos demuestran que realizando una comparación de los escenarios de inversión ...Item Determinación y análisis de los factores climáticos críticos para el diseño de pavimentos flexibles en Costa Rica(2015) Perera Lizano, Ariana; Aguiar Moya, José PabloEl estudio realizado consiste en la determinación de los factores climáticos necesarios para el diseño de pavimentos flexibles de Costa Rica. La selección contempla la climatología de Costa Rica y los factores utilizados a nivel internacional para calcular el perfil de temperatura y humedad de las capas del pavimento. La importancia de este trabajo radica principalmente en que establece las bases para la incorporación climática en el diseño mecanístico-empírico de pavimentos en Costa Rica , y dota de herramientas al diseñador de pavimentos para la incorporación de los factores climáticos. Como parte de este trabajo se elaboraron mapas de valores promedio en Costa Rica de la temperatura del aire, la precipitación, días de lluvia, la velocidad del viento, la humedad relativa, el brillo solar, la radiación solar y el nivel freático. Se realizaron mediciones en campo de la temperatura del pavimento a distintas profundidades y se elaboró una zonificación del TMI con el programa ArcGIS. Finalmente, se realizó un análisis de sensibilidad de tos deterioros del pavimento flexible a los factores climáticos con el programa de la MEPDG. Se obtuvo que los factores climáticos para el diseño de pavimentos climáticos en Costa Rica son la precipitación y la temperatura del aire, y de forma secundaria deben considerarse el nivel freático y la radiación solar. Al comparar los datos de temperatura del pavimento medidos con los estimados con modelos internaciornales, los modelos tienden a sobre estimar la temperaturas bajas del pavimento y subestimar las temperaturas altas del pavimento. Por ello, se calibró la ecuación de BELLS y Taiwan con los datos medidos, siendo la ecuación de Taiwan la que mejor se ajusta. El análisis de sensibil'idad obtuvo que la temperatura del aire es la entrada más sensitiva, seguida del nivel freático, el grado PG, la velocidad del viento y el brillo ...