mecanica de fluidos i - Universidad Alas Peruanas

U NIVERSIDAD A LAS P ERUANAS
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
SILABO
1.0 INFORMACIÓN GENERAL
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
ASIGNATURA
CÓDIGO DEL CURSO
CARÁCTER DE LA SIGNATURA
PRE - REQUISITO
DURACIÓN
CRÉDITOS
CARGA HORARIA
1.8
CICLO
:
:
:
:
:
:
:
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
08 – 503
OBLIGATORIO
08 402 – CAMINOS II
17 Semanas y media
05
4 Horas Teoría, y
2 Horas Práctica
: NOVENO CICLO
2.0 OBJETIVO
La introducción de los conceptos de la mecánica de los materiales en la ingeniería
de pavimentos, ha optimizado en la actualidad la metodología de diseño.
El objetivo del curso es la enseñanza de la metodología de diseño de pavimentos
flexibles, considerando los conceptos mecanísticos, tal como se viene aplicando
actualmente en el país.
3.0 EVALUACIÓN
PF: Promedio Final
EP: Examen Parcial
EF: Examen Final
PP: Promedio de Prácticas
PF =
EP + 2EF + PP
4
El promedio de prácticas se calculará de acuerdo al programa de prácticas de
laboratorio y aula. Este cálculo está especificado en el Syllabus de Prácticas.
4.0 PROGRAMACIÓN ANALÍTICA
El contenido del curso distribuido en semanas es el siguiente:
SEMANA UNO: INTRODUCCIÓN
Estructura e ingeniería de pavimentos.
Tipos de pavimentos y secciones típicas: pavimento flexible y pavimento rígido
Esfuerzos más importantes producidos en la estructura del pavimento flexible que se
consideran en la actualidad.
SEMANA DOS Y TRES: SUELO DE FUNDACIÓN
Método de exploración de campo del terreno de fundación.
Excavaciones a cielo abierto (calicatas) y uso de posteadoras manuales.
Muestreo de suelos, obtención de muestras alteradas e inalteradas
Diseño Moderno de Pavimentos
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Identificación visual y manual de muestras de suelo. Pruebas de campo para
clasificación.
Estratigrafía de los suelos nomenclatura y simbología
Registros estratigráficos.
Ensayos de laboratorio: Ensayos para Clasificación de suelos. Contenido de
humedad, Ensayo de Densidad Natural mediante el Cono de Arena, Contenido de
sales solubles (carbonatos, cloruros y sulfatos, etc). Ensayo de Compactación.
Ensayo para determinación de la Capacidad de Soporte en muestras compactadas:
California Bearing Ratio (C.B.R.). Ensayo para determinación de la Capacidad de
Soporte “in situ” (medición directa del valor CBR en el campo) y ensayos para
determinación del valor CBR en muestras inalteradas (alternativa).
Concepto de Capacidad de Soporte de la Subrasante.
Perfil longitudinal del terreno
SEMANA CUATRO:
Método de compactación en el campo (estáticos, dinámicos y por vibración y/o
impacto)
Equipos y maquinarias utilizados en la compactación de suelos granulares y suelos
finos. Recomendaciones y Especificaciones Técnicas para compactación de suelos y
agregados.
Control de Compactación: Ensayo de Compactación. Control de Humedad y
Densidad.
Estabilización de sub-rasantes de baja capacidad de soporte: CBR menor de 8.
SEMANA CINCO Y SEIS: CANTERAS DE MATERIAL DE PRESTAMO
Estudio de canteras de material de préstamo para capas compactadas de pavimento.
Determinación de materiales y características para las capas que conforman la
estructura del pavimento: afirmado y bases granulares. Mezclas de Suelos y
Agregados.
Ensayos de calidad de agregados:
Ensayo de abrasión (máquina de los Angeles).
Ensayo de Durabilidad.
Porcentaje de Partículas Chatas y Alargadas.
Porcentaje de Caras Fracturadas.
Ensayo de Equivalente en Arena
Ensayos para cuantificar el comportamiento mecánico de las capas que conforman la
estructura del pavimento:
Ensayos de Compactación: Proctor Modificado y Proctor Estándar
Método del Ensayo de Capacidad de Soporte “California Bearing Ratio” (C.B.R.)
SEMANA SIETE: ASFALTO COMO MATERIAL AGLUTINANTE
Características Físicas y Mecánicas del Asfalto.
Refinamiento del petróleo
Características del cemento asfáltico
Especificaciones y ensayos para cementos asfálticos: ensayos de viscosidad,
penetración, ensayos del asfalto según la metodología Marshall, SUPERPAVE y SMA.
SEMANA OCHO: EXAMEN PARCIAL
SEMANA NUEVE Y DIEZ: ESFUERZOS Y DEFORMACIONES EN EL PAVIMENTO
APLICACIÓN DE LA TEORÍA ELÁSTICA
Teoría elástica de medios semi-infinitos
Aplicación de la solución de Boussinesq a la Teoría Elástica
Concepto de Resiliencia y ensayo de carga repetida
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Características resilientes de los suelos. Módulo Resiliente. Correlaciones actuales.
SEMANA ONCE: ESTUDIO DE TRANSITO PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS
Clasificación de los vehículos
Determinación del tránsito existente
Determinación del número de ejes equivalentes en el periodo de diseño
Reglamento nacional de vehículos
SEMANA DOCE Y TRECE: DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE
Metodo del Indice de Grupo
Metodo de CBR
Metodo AASHTO 1993
SEMANA CATORCE Y QUINCE: DISEÑO DE MEZCLAS
Propiedades volumétricas
Tipos de mezclas asfálticas: convencionales, Superpave y SMA
Diseño de mezclas Marshall.
SEMANA DIECISEIS: DISEÑO DE PAVIMENTOS RIGIDOS
Método de la PCA para el diseño de pavimentos rígidos
SEMANA DIECISIETE: EXAMEN FINAL
5.0 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:
1. A. Ordóñez y S. Minaya “Superpave y SMA: Conceptos Mecanísticos en la Ingeniería
de las Mezclas Asfálticas” V Congreso Nacional del Asfalto. Lima. 2002.
2. A. Ordóñez y S. Minaya “C.B.R. de Subrasantes Arenosas y Limoarcillosas”. Revista
TECNIA. Vol. 11 No. 2. U.N.I. 2001.
3. S. Minaya y A. Ordóñez, “Manual de Laboratorio Ensayos de Pavimentos Volumen I”,
Laboratorio No. 2 Mecánica de Suelos y Pavimentos, Facultad de Ingeniería Civil,
Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú, 2001.
4. Asphalt Institute, “Mix Design Methods for Asphalt Concrete and Other Hot-Mix
Types”, MS-2, sixth edition.
5. Asphalt Institute, “Mixture Classification of Hot-Mix Asphalt”, Information Series
No.187 (IS-187).
6. Asphalt Institute, “The Asphalt Handbook”, Manual Series No.4 (MS-4) 1989 Edition.
7. ASTM D2488-00, “Standard Practice for Description and Identification of Soils
(procedimiento visual-manual)”.
8. A. Montejo Fonseca, “Ingeniería de Pavimentos para Carreteras”, Universidad Católica
de Colombia, 1997.
9. Dr. L. Zanzotto, “Paving Asphalt: Origins, Properties, Manufacture and Use”,
Bituminous Materials Chair Faculty of Engineering University of Calgary, May 2001.
10. G. Huber, “Superpave Evaluation of Gradation”, The Superpave Asphalt Research
Program, University of Texas at Austin, 1996.
11. J. de Medina, “Mecậnica dos Pavimentos”, Universidade Federal do Rio de Janeiro,
1997.
12. Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción del Perú, “MTC
E304-1999: Penetración de los Ligantes Asfálticos”, 1999.
13. Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción del Perú,
“Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras EG-2000”.
14. M. Shane, “Evaluation of the Effect of Flat and Elongated Particles on the Performance
of Hot Mix Asphalt Mixtures”, National Center for Asphalt Technology Report No.200003, May 2000.
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15. National Center for Asphalt Technology, “Asphalt Concrete Mix Design History”, 1999.
16. National Center for Asphalt Technology, “Hot Mix Asphalt Materials, Mixture Design
and Construction”, Second Edition, 1996.
17. U.S. Army Corps of Engineers, “Hot-Mix Asphalt Paving Handbook 2000”, United
States of America.
18. Y. Huang, “Pavement Analysis and Design”, 1993 by Prentice-Hall, Inc.
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JEFATURA DE PRÁCTICAS
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
Profesor de Teoría y Prácticas: Docente del Curso
Del curso:
Exámen Parcial
(EP)
Exámen Final
(EF)
Promedio de Prácticas
(PP)
Promedio Final del Curso =
EP + 2 × EF + PP
4
Promedio de Prácticas (PP):
Promedio de Prácticas Calificadas en Aula : PC
Promedio de Prácticas de Laboratorio : PL
PP = 0.7 × PC + 0.3 × PL
¾
Prácticas Calificadas de Aula (PC)
Se tomarán cuatro (4) prácticas calificadas en aula:
1º Introducción y Suelo de fundación.
2º Compactación de campo y Canteras de Material de Préstamo.
3º El asfalto y Esfuerzos y deformaciones en el pavimento.
4º Estudio de tránsito y diseño de pavimentos flexibles y rígidos.
De las cuatro prácticas se eliminará la nota mas baja y se promediarán las otras tres.
¾
Prácticas de Laboratorio (PL)
Durante el ciclo académico se desarrollarán 5 prácticas de laboratorio según
programación.
1º
2º
3º
4º
5º
Ensayo de penetración ligera con DPL, uso de posteadora manual en campo.
Determinación de la densidad de campo con el cono de arena.
Ensayo de Compactación: Próctor Modificado.
C.B.R. en muestras inalteradas: natural y saturada.
Diseño de Mezclas Marshall.
PL =
∑ notas
de laboratorio
5
Cada Estudiante presentará el formato de ensayo entregado en el laboratorio, con los
cálculos e interpretación respectiva.
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CRONOGRAMA DE PRACTICAS
Curso: DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS
Por: el docente del curso
Para: Alumnos de Ingeniería Civil – Universidad Alas Peruanas
Semana
1º
2º
3º
4º
5º
6º
7º
8º
9º
10º
11º
12º
13º
14º
15º
16º
17º
Fecha
Programa
Clase teórica
Ensayo de penetración ligera con
DPL y posteadora manual.
Densidad de campo con el Cono
y la Arena
1º Practica Calificada
Ensayo de compactación: Próctor
modificado
CBR en muestras inalteradas
2º Practica Calificada
Exámen Parcial
CBR en muestras inalteradas
CBR en muestras compactadas
(1ra. Parte)
CBR en muestras compactadas
(2da. Parte)
3º Practica Calificada
Diseño de Mezclas Marshall (1ra.
Parte)
Diseño de Mezclas Marshall (2da.
Parte)
4º Practica Calificada
Exámen Final
Exámen Sustitutorio
Docente del Curso
Diseño Moderno de Pavimentos
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