Metodología para la evaluación de la calidad del asfalto de carreteras
El índice de condición del pavimento ( PCI ) es un índice numérico entre 0 y 100, que se utiliza para indicar el estado general de una sección de pavimento. El PCI se utiliza ampliamente en ingeniería civil de transporte [1] y gestión de activos , y muchos municipios lo utilizan para medir el rendimiento de su infraestructura vial y sus niveles de servicio . [2] Es una medida estadística y requiere un estudio manual del pavimento . Este índice fue desarrollado originalmente por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos como un sistema de clasificación de pavimentos de aeródromos, [3] pero posteriormente modificado para pavimentos de carreteras [4] y estandarizado por la ASTM . [4] [5] Los procesos de estudio y los métodos de cálculo han sido documentados y estandarizados por ASTM tanto para carreteras como para pavimentos de aeropuertos:
ASTM D6433 - 20: Práctica estándar para estudios del índice de condición del pavimento en carreteras y estacionamientos [6]
ASTM D5340 - 20: Método de prueba estándar para estudios del índice de condición del pavimento de aeropuertos [7]
Cálculo
El agrietamiento de tipo cocodrilo es uno de los tipos de deterioro que se utilizan para calcular el PCI.El número de baches es un dato importante para calcular el PCI de una carretera.
El método se basa en un estudio visual del número y tipo de averías en un pavimento. En primer lugar, se recoge el tipo y la extensión de las averías existentes, así como su nivel de gravedad. A continuación, se calcula la densidad de averías para cada tipo de avería. Los valores de densidad se traducen en valor de deducción (DV) y valor de deducción corregido (CDV) utilizando un conjunto de curvas propuestas por la ASTM. La ASTM no incluye las fórmulas de estas curvas, pero son recalculadas por los investigadores. [1] [5] Finalmente, el valor del PCI se calcula en un proceso iterativo. El resultado del análisis es un valor numérico entre 0 y 100, donde 100 representa la mejor condición posible y 0 representa la peor condición posible.
Los tipos de deterioro del pavimento asfáltico incluyen:
En el caso de sistemas de pavimento relativamente pequeños, se puede inspeccionar todo el sistema. En el caso de sistemas de pavimento de gran tamaño, el proceso puede implicar inspeccionar una muestra aleatoria o representativa de todo el sistema con los siguientes pasos:
Divida la sección total del pavimento en unidades de muestra (aproximadamente 5000 pies cuadrados).
En función del número de unidades de muestra en la sección total, se selecciona una determinada cantidad de estas unidades para su análisis. Por ejemplo, si hay 40 o más unidades de muestra, se analiza el 10 %.
El tipo, la extensión y la gravedad del deterioro del pavimento en cada sección se registran utilizando el método de la Norma ASTM D 5340.
El PCI de cada unidad de muestra analizada se calcula utilizando el método definido en la norma. En resumen, esto implica calcular las cantidades de deterioro y las densidades de deterioro de cada unidad analizada. Estos valores se utilizan para determinar un valor de deducción y este valor de deducción se resta de 100 para obtener el valor PCI.
Si las muestras estudiadas son representativas del sistema general, se supone que el PCI del sistema de pavimento es igual al PCI de las áreas muestreadas.
Este índice de condición puede dar una buena indicación del estado del pavimento de una red. [8] Sin embargo, se requiere personal capacitado para completar el complicado procedimiento de inspección. [9]
Categorización
La ASTM divide el PCI en siete clases de la siguiente manera, pero en la práctica un PCI inferior a 40 es casi intransitable. [5] [10]
Relación con la rugosidad
El PCI está correlacionado con los indicadores de desempeño que miden la rugosidad, como el índice de rugosidad internacional (IRI). [10] [11] Generalmente, una carretera con un PCI alto tiene un IRI bajo, y una carretera con un IRI alto tiene un PCI bajo. Sin embargo, este no siempre es el caso. Por ejemplo, dos carreteras con el mismo PCI pueden tener valores de IRI significativamente diferentes como resultado de tener diferentes tipos de deterioro o pendientes. [11]
Prueba de carretera AASHO : experimento AASHO para estudiar el deterioro de los pavimentos de carreteras
Referencias
^ ab Piryonesi, SM; El-Diraby, T. (2018). "Uso de análisis de datos para la predicción rentable de las condiciones de las carreteras: caso del índice de condición del pavimento: [informe resumido]". Estados Unidos. Administración Federal de Carreteras. Oficina de Investigación, Desarrollo y Tecnología. FHWA-HRT-18-065. Archivado desde el original el 2 de febrero de 2019, a través del Repositorio de la Biblioteca Nacional de Transporte y el Portal de Acceso Abierto a la Ciencia.
^ Piryonesi, SM (2019). La aplicación del análisis de datos a la gestión de activos: deterioro y adaptación al cambio climático en las carreteras de Ontario (tesis doctoral). Universidad de Toronto.
^ Shahin, MY; Darter, MI; Kohn, SD (1977). "Desarrollo de un sistema de gestión del mantenimiento de pavimentos, vol. I. Clasificación del estado de los pavimentos de los aeródromos". Laboratorio de investigación en ingeniería de la construcción. Archivado desde el original el 3 de junio de 2021.
^ ab "Desarrollo de un índice de estado del pavimento para carreteras y calles". Tris Online Record . Administración de Investigación y Tecnología Innovadora (RITA), Biblioteca Nacional de Transporte. Archivado desde el original el 8 de febrero de 2012.
^ abc Piryonesi, SM; El-Diraby, TE (2020) [Publicado en línea: 21 de diciembre de 2019]. "Análisis de datos en la gestión de activos: predicción rentable del índice de condición del pavimento". Journal of Infrastructure Systems . 26 (1): 04019036. doi :10.1061/(ASCE)IS.1943-555X.0000512. S2CID 213782055.
^ "Práctica estándar para estudios del índice de condición del pavimento en carreteras y estacionamientos". ASTM International .
^ "Método de prueba estándar para estudios del índice de condición del pavimento de aeropuertos". ASTM International .
^ Yardley, William (26 de enero de 2008). "Los costos de construcción asestan un golpe a los presupuestos locales". New York Times .
^ "Menú principal (lista de módulos)". Guía de pavimentos del Departamento de Transporte del estado de Washington . Archivado desde el original el 11 de febrero de 2010. Consultado el 19 de junio de 2010 .
^ ab Bryce, J.; Boadi, R.; Groeger, J. (2019). "Relación entre el índice de condición del pavimento y la calificación actual de capacidad de servicio para pavimentos con superficie de asfalto". Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board . 2673 (3): 308–312. doi :10.1177/0361198119833671. S2CID 116809787.
^ ab Piryonesi, S. Madeh; El-Diraby, Tamer E. (1 de enero de 2021). "Examen de la relación entre dos indicadores de desempeño de carreteras: índice de condición del pavimento e índice de rugosidad internacional". Geotecnia del transporte . 26 : 100441. doi :10.1016/j.trgeo.2020.100441. ISSN 2214-3912. S2CID 225253229.
