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Metodología para la evaluación del daño estructural en pavimentos flexibles, a través de pruebas no destructivas

Juan Manuel Tinoco Orozco (2018)

Over the years, Mexico has developed a large road network, which needs to be evaluated periodically to know the state in which it is with the objective of defining the actions required to maintain its proper functioning. Within the evaluated characteristics the structural behavior of the pavement is considered a preponderant factor to determine its load capacity and remaining useful life at the time of the evaluation. One technique widely recognized worldwide to carry out this task is non-destructive testing. Within them, the Impact Deflectometer is the most frequently used to evaluate the structural integrity of a pavement, ie with it the surface deflections or the pavement response are obtained with the application of a load. In the present work the deflections measured with the Deflectometer of impact in sections of pavement located in different points of Mexico were analyzed, the deflections were obtained in different auscultation campaigns from year 2012 to the year 2016. The objective of the investigation is to develop a complete and reliable methodology to evaluate the structural damage in the flexible pavements through the elastic modules obtained by Backcalculation, using the software "CalBack" (California Backcalculation) developed by the University of California Pavement Research Center (UCPRC). In addition to this, a review is made of the methodologies for calculating the remaining pavement life commonly used in Mexico in order to compare the advantages, disadvantages and functionality of each one of them.

A través de los años, México ha desarrollado una amplia red carretera, la cual necesita ser evaluada periódicamente para conocer el estado en que se encuentra, con el objetivo de definir las acciones requeridas para mantener su adecuado funcionamiento. Dentro de las características evaluadas, el comportamiento estructural del pavimento se considera un factor preponderante para determinar su capacidad de carga y vida útil al momento de realizar la evaluación. Una técnica ampliamente reconocida a nivel mundial para llevar a cabo esta tarea son las pruebas no destructivas. Dentro de ellas, el Deflectómetro de impacto es el utilizado con mayor frecuencia para evaluar la integridad estructural de un pavimento, es decir, con él se obtienen las deflexiones de superficie o la respuesta del pavimento ante la aplicación de una carga. En el presente trabajo de investigación se analizaron las deflexiones medidas con el Deflectómetro de impacto en secciones de pavimento ubicadas en distintos puntos de México, las deflexiones fueron obtenidas en diferentes campañas de auscultación del año 2012 al año 2016. El objetivo de la presente investigación es, desarrollar una metodología completa y confiable para evaluar el daño estructural en los pavimentos flexibles a través de los módulos elásticos obtenidos por retrocálculo, para ello se utilizó el software “CalBack” (Retrocálculo de California) desarrollado por el Centro de Investigación de Pavimentos de la Universidad de California (UCPRC). Aunado a esto se hace una revisión de las metodologías para el cálculo de la vida remanente del pavimento comúnmente utilizadas en México, con la finalidad de contrastar las ventajas, desventajas y la funcionalidad de cada una de ellas.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FIC-M-2018-0038 Facultad de Ingeniería Civil. Maestría en Infraestructura del Transporte en la Rama de las Vías Terrestres Deflexione Retrocálculo Pavimento flexible

Estudio del comportamiento del módulo y fatiga en mezclas asfálticas de granulometría densa

Rey Omar Adame Hernández (2014)

In México, the government agencies involved in the management and conservation of roads as Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) and the Instituto Mexicano del Transporte (IMT), methods have been implemented in order to reduce operating costs and improve the techniques of design roads. Some of this, is the method proposed by the Instituto de Ingeniería de la UNAM and the proposed by the AASHTO in 1993. Both methods require of fundament parameter of the asphaltic mixtures known as modulus. Similarly, the Asociación Mexicana del Asfalto A.C. (AMAAC), in order to achieve the results achieved in advanced countries has been created a methodology of asphalt mixtures design associated to the prevailing conditions in México, into this methodology exists an important parameter in asphalt mixtures of dense grain size with high performance as the dynamic modulus. However, despite the efforts made in recent years, these parameters are measured unusually. For this reason, in this research, it was decided to measure the modulus developed dense asphalt mixtures with different asphalt and aggregates. The asphalts were evaluated trough the “Jnr” classification (multi-stress creep compliance), determining the importance of the modified asphalts and their ability to support different traffic levels. Moreover, the Dynamic Modules unconfined compressive and diametral compression also known as Resilient Modulus were determined using two representative aggregates for Mexico as Andesite and Basalt, finding a clear difference between the results for each type of aggregate, asphalt and test conditions. Besides the fatigue lives of the mixtures with the aim of analyzing life were determined.

En México, las dependencias de gobierno dedicadas a la gestión y conservación de carreteras como la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) y el Instituto Mexicano del Transporte (IMT), han implementado métodos y programas para reducir los costos de operación y mejorar las técnicas de diseño para carreteras. Entre ellos están el método propuesto por el Instituto de Ingeniería de la UNAM y el propuesto por la AASHTO en 1993, los cuales requieren de un parámetro fundamental de las mezclas asfálticas conocido como Modulo. Del mismo modo, la Asociación Mexicana del Asfalto A.C. (AMAAC), con el fin de lograr los resultados alcanzados en países desarrollados han creado una metodología de diseño de mezclas asfálticas que se asocia a las condiciones predominantes en México, dentro del cual existe un parámetro muy importantes en el diseño de las mezclas asfálticas de granulometría densa de alto desempeño definido como Modulo Dinámico, sin embargo, y a pesar de los esfuerzos realizados en los últimos años, estos parámetros son inusualmente medidos. Por esta razón, en este trabajo de investigación, se decidió́ medir el Modulo de mezclas asfálticas densas elaboradas con diferentes asfaltos y agregados. Los asfaltos fueron evaluados mediante la clasificación Jnr (non-recoverable creep compliance) determinando la importancia de los asfaltos modificados, así́ como su capacidad para soportar diferentes niveles de tráfico. Por otra parte, se determinaron los Módulos Dinámicos a compresión simple y a compresión diametral también conocido como Modulo Resiliente, usando dos agregados representativos para México como la Andesita y el Basalto, encontrando una clara diferencia entre los resultados con cada tipo de agregado, asfalto y condiciones de prueba. Además se determinaron las vidas a fatiga de la mezclas con el objetivo de analizar su vida útil.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FIC-M-2014-0388 Facultad de Ingeniería Civil. Maestría en Infraestructura del Transporte en la Rama de las Vías Terrestres Módulo dinámico Módulo resiliente Pavimento flexible

Análisis del comportamiento de diferentes asfaltos mexicanos con la incorporación de aditivos químicos empleados para la elaboración de mezclas asfálticas tibias

Miriam Orozco López (2013)

Asphalt Mixtures Using tibiae, in the construction of flexible pavements has spread worldwide due to the great benefits they provide, which is mainly reflected in a large reduction of pollution as well as better performance and longer life. The Asphalt Mixtures in Mexico Tibias not yet used on a large scale, however already has an obligation to use them for paving work, resurfacing and patching in the Federal District. This research aims to make a comparison of the behavior of three asphalt AC-20 different Mexican refineries in its natural state and using two types of chemical additives for the manufacture of Asphalt Mixtures Tibias dense grain. The assessment of their property shall be by rheological parameters and UCL® method.

El uso de Mezclas Asfálticas Tibias, en la construcción de pavimentos flexibles se ha extendido a nivel mundial debido a los grandes beneficios que proporcionan, los cuales se traducen principalmente en una amplia disminución de la contaminación así como un mejor desempeño y mayor vida útil. Las Mezclas Asfálticas Tibias en México aun no se utilizan a gran escala, sin embargo ya se tiene la obligación de utilizarlas en todos los trabajos de pavimentación, repavimentación y bacheo en el Distrito Federal. Esta investigación tiene como objetivo realizar una comparación del comportamiento de tres asfaltos AC-20 de diferentes refinerías mexicanas en su estado natural y empleando dos tipos de aditivos químicos para la elaboración de Mezclas Asfálticas Tibias de granulometría densa. La valoración de sus propiedades se hará mediante parámetros reológicos y el Método UCL®.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FIC-M-2013-0140 Facultad de Ingeniería Civil. Maestría en Infraestructura del Transporte en la Rama de las Vías Terrestres Mezcla asfáltica tibia Pavimento flexible Construcción

Análisis y seguimiento de estrategias de conservación de carreteras (trabajos de reconstrucción), mediante la aplicación del protocolo AMAAC

Juan Carlos Mejía Orduña (2018)

This work research is aimed at the analysis and monitoring of the implementation of conservation strategies roads through the implementation of reconstruction work of road sections, applying the criterion of AMAAC Protocol for the design of asphalt mixtures of grain dense high performance as wearing course. Derived from overloading transport vehicles and traffic intensity that record free federal toll roads, this analysis is based on data collected in the field from a previously selected road section, located in the northwest of our country, the State of Sonora to be precise, since it is this which complies perfectly with the design parameters set out in the Protocol to extreme temperatures AMAAC as currently recorded in a range of environment ranging from -10 ° C to 50 ° C. By conducting this research it is to contribute to improving the roads of Mexico, since it represents a practical tool that provides timely prevention of possible deviations in the execution of works of pavement whose wearing course asphalt inclusion of dense particle size designed under the criteria of AMAAC Protocol.

Este trabajo de investigación tiene por objeto realizar el análisis y seguimiento de la implementación de estrategias de conservación de carreteras mediante la ejecución de trabajos de reconstrucción de tramos carreteros, aplicando el criterio del Protocolo AMAAC para el diseño de mezclas asfálticas de granulometría densa de alto desempeño como capa de rodadura. Derivado de las sobrecargas en los vehículos de transporte y de la intensidad de tránsito que registran las carreteras federales libres de peaje, este análisis está basado en la información recolectada en campo de un tramo carretero previamente seleccionado, localizado en el Noroeste de nuestro país, en el Estado de Sonora para ser precisos, toda vez que es este el que cumple perfectamente con los parámetros de diseño establecidos en el Protocolo AMAAC para temperaturas extremas ya que actualmente se registran en un rango de temperatura ambiente que va de -10ºC a 50ºC. Mediante la realización de esta investigación se pretende coadyuvar a la mejora de los caminos de México, toda vez que representa una herramienta práctica que proporciona la prevención oportuna de posibles desviaciones en la ejecución de trabajos de pavimentos en cuya capa de rodadura se incluya mezcla asfáltica de granulometría densa diseñada bajo el criterio del Protocolo AMAAC.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FIC-M-2018-0784 Facultad de Ingeniería Civil. Maestría en Infraestructura del Transporte en la Rama de las Vías Terrestres Pavimento Conservación Diseño de mezcla asfáltica

Propuesta de un manual de construcción de pavimentos de concreto hidráulico en la ciudad de Morelia

Marcos Monroy Mendoza (2017)

The most used hydraulic concrete pavement in Mexican urban roads is the pavement made of simple hydraulic concrete with joints. These pavements may show early deterioration caused mainly by poor constructing procedures, lack of quality control and inadequate pavement designs, these factors reduce the pavement life, causing increased operating and maintenance costs. The porpouses of this work is to present a guidance where civil engineers can be oriented with adequate construction procedures and recommended practices in constructing simple hydraulic concrete pavements with joints, based on an analysis of the current regulations related to construction of hydraulic concrete pavements, as well as to know design methodologies for hydraulic concrete pavements and the importance of each factor involved in the design.

El pavimento de concreto hidráulico más usado en vialidades urbanas en México es el pavimento de concreto hidráulico simple con juntas. Estos pavimentos pueden presentar deterioros prematuros ocasionados principalmente por procedimientos constructivos deficientes, ausencia de control de calidad y diseños de pavimentos inadecuados, estos factores reducen la vida útil del pavimento, provocando que se incrementen los costos de operación y de mantenimiento. Los propósitos de este trabajo es presentar un manual donde se pueda orientar a los ingenieros civiles con procedimientos constructivos adecuados y prácticas recomendables en la construcción de un pavimento de concreto hidráulico simple con juntas, a partir de un análisis de la normativa existente relacionada con la construcción de pavimentos de concreto hidráulico, así como conocer las metodologías de diseño para pavimentos de concreto hidráulico y la importancia de cada factor que interviene en el diseño.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FIC-M-2017-1193 Facultad de Ingeniería Civil. Maestría en Infraestructura del Transporte en la Rama de las Vías Terrestres Pavimento Procesos constructivos Concreto hidráulico

Estudio de la resistencia al deslizamiento en capas de rodadura mediante la evaluación del índice de fricción internacional (IFI), caso Michoacán

Edder Lua Gómez (2014)

The road network of a country is fundamental to the development of social and economic relations of its inhabitants element, hence, the conditions of service that the network provides is a key factor in quality of life. In a terrestrial communication channel, the more expensive the part and consume more natural resources is the pavement and within it, wearing courses are those required higher quality and durability. Given the technological advances of our time, the road users in industrialized countries and high degree of motorization increasingly demanding road surfaces with sufficient slip resistance on wet pavement at high speed, with good surface runoff prevent water, a smoothness that does not cause unpleasant or dangerous oscillations without ruts and economic circulation and enough silent. In Mexico, traditionally, in regard to safety, has been characterized by the floor value of a single coefficient of friction, determined by equipment and / or more or less modern and calibrated and better or essays less well adapted to the current traffic conditions and pavements, that is not considered the measurement of other parameters such as texture each road work presents. The analysis carried out in this work is a contribution to the knowledge of the effects that has on slip resistance characteristics of a pavement from the analysis of variables such as texture and coefficient of friction. Similarly, the proposed implementation in the country, the International Friction Index (IFI) as a standard parameter to standardize criteria internationally.

La red viaria de un país constituye un elemento fundamental para el desarrollo de las relaciones sociales y económicas de sus habitantes, de ahí, que las condiciones de servicio que dicha red presta supone un factor fundamental en su calidad de vida. En una vía de comunicación terrestre, la parte más costosa y que más recursos naturales consume es el pavimento y dentro de éste, las capas de rodadura son a las que se les exige mayor calidad y durabilidad. Dado los avances tecnológicos de estos tiempos, los usuarios de las carreteras en los países industrializados y el elevado grado de motorización demandan cada vez más unas superficies de rodadura con suficiente resistencia al deslizamiento en condiciones de pavimento mojado a alta velocidad, con buena capacidad de escorrentía superficial para evitar proyecciones de agua, una lisura que no provoque oscilaciones desagradables o peligrosas, sin roderas y una circulación económica y suficientemente silenciosa. En México, tradicionalmente, en lo que se refiere a la seguridad, se ha venido caracterizando el pavimento por el valor de un solo coeficiente de fricción, determinado mediante equipos y/o ensayos más o menos modernos y calibrados, y mejor o peor adaptados a las condiciones actuales de la circulación y de los pavimentos, es decir no se considera la medición de otros parámetros como la textura que cada obra vial presenta. El análisis que se ha llevado a cabo en este trabajo, pretende ser una contribución al conocimiento de los efectos que la resistencia al deslizamiento tiene sobre las características de un pavimento a partir del análisis de variables como la textura y el coeficiente de fricción. De igual manera, se propone la implementación en el país, del índice de Fricción Internacional (IFI) como parámetro estándar para uniformizar criterios a nivel internacional.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FIC-M-2014-1538 Facultad de Ingeniería Civil. Maestría en Infraestructura del Transporte en la Rama de las Vías Terrestres Pavimento Fricción Deslizamiento

Análisis de mezclas asfálticas recicladas en caliente bajo los parámetros de los ensayos de TSR, módulo dinámico y energía de fractura

Paul Alejandro Sandoval Huerta (2016)

At the present our environment has deteriorated significantly, the main factor of these changes are human activities. This has created major problems, such as: air pollution and water, species extinction, depletion of natural resources, the impact of population growth and declining quality of life of people, among others. This situation leads us to make a change in how we develop our activities and determine which technological and construction processes can be restructured to reduce the negative impact on the environment. In this work a new technique was implemented to design and build roads, trying to minimize the consumption of large amounts of natural resources, energy and space. In addition, it seeks to establish the basis for future research aimed at reuse in new asphalt mixes, asphalt pavements that have completed their useful life. Throughout the research, the most important aspects of asphalt pavements are reviewed. The remarkable aspects are: their classification regarding service features and the most common deteriorations that occur in them. The methodology of the technique of recycling asphalt pavements, applications, description of materials and equipment used is specified. Some of the criteria and existing standards for making such mixtures, are also mentioned. Finally, the work performed during the stay of research in the laboratories of SemMaterials Mexico, in the city of Puebla are described. In these laboratories, were analyzed the characteristics and performance of asphalt mixtures of recycled material.

En la actualidad nuestro medio ambiente ha sufrido un gran deterioro, siendo el factor principal en estos cambios las actividades humanas. Esto ha generado grandes problemáticas, como pueden ser: contaminación del aire y del agua, extinción de especies, agotamiento de recursos naturales, el impacto del incremento de la población y la disminución de calidad de vida de las personas, entre otras. Esta situación nos dirige a hacer un cambio en como desarrollamos nuestras actividades y cuales procesos tecnológicos y constructivos pueden ser reestructurados para reducir el impacto negativo que tienen sobre el medio ambiente. En este trabajo se pretende analizar una nueva técnica para diseñar y construir mezclas asfálticas, intentando minimizar el consumo de grandes cantidades de recursos naturales, energía y espacio. Además, se busca establecer las bases para futuras investigaciones enfocadas a reutilizar los pavimentos asfálticos que han concluido su vida útil en nuevas mezclas asfálticas. A lo largo de la investigación se revisan los aspectos más relevantes de los pavimentos asfálticos, entre los que destacan: su clasificación respecto a sus características de servicio y los deterioros más habituales que se presentan en ellos. Se especifica la metodología de la técnica de reciclado de pavimentos asfálticos, sus aplicaciones, la descripción de los materiales y equipos empleados. También se mencionan algunos de los criterios y normas existentes para la fabricación de este tipo de mezclas. Por último, se describen los trabajos realizados durante la estancia en los laboratorios de SemMaterials México, en la ciudad de Puebla, en el que se analizaron las características y desempeño de las mezclas asfálticas con material reciclado.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FIC-M-2016-0140 Facultad de Ingeniería Civil. Maestría en Infraestructura del Transporte en la Rama de las Vías Terrestres Pavimento Mezcla asfáltica Rehabilitación

Diseño de módulo de visión para celda de manufactura flexible

LUIS ALBERTO LOPEZ ESTRADA (2014)

La visión artificial es un elemento fundamental para el control de calidad en los sistemas de manufactura actuales, en esta tesis se presentan los fundamentos teóricos, la aplicación y el diseño de un módulo de visión para la Universidad Tecnológica de Aguascalientes el cual se tiene planeado implementar en la actualización de sus equipos e instalaciones en el área de manufactura flexible. Por medio del uso de la plataforma de Matlab se diseña una interfaz de usuario y un algoritmo de procesamiento de imágenes que sea capaz de identificar formas (clasificación de elementos) usando equipo existente en la institución. Se analizan y seleccionan las diferentes técnicas y algoritmos de procesamiento de imágenes que sean más convenientes para su implementación con los elementos disponibles. Dentro de las capacidades del módulo se requiere una comunicación con actuadores por medio de tarjetas de adquisición de datos. Para la colocación de los distintos elementos que conforman el módulo de visión se diseñó una estructura tubular modular, la cual tiene la capacidad de ser configurada según las necesidades de la práctica a realizar. Para validar la funcionalidad del módulo de visión, contrasta la velocidad de detección del módulo con lo que se espera en sistemas de similar aplicación, enfocándonos en las velocidades manejadas en una celda de manufactura flexible y con los datos de las investigaciones de Enciso J. y Giraldo Juan et al. También se contrasta el uso de diferentes cámaras para comprobar la flexibilidad y escalabilidad del módulo.

Master thesis

Matlab Diseño Visión artificial Manufactura flexible INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA INDUSTRIAL PROCESOS INDUSTRIALES

Implementación de un esquema de trabajo flexible (home office) en una empresa multinacional en la Ciudad de México y sus impactos

MARIA ELIZABETH CASTRO JAIMES (2018)

"La popularidad del trabajo flexible ha aumentado considerablemente en las últimas décadas en los países industrializados y a pesar de que se ha obtenido un conocimiento significativo de investigaciones anteriores sobre los efectos que genera, aún hay la necesidad de realizar estudios prácticos que demuestren claramente los resultados clave para las organizaciones cuando implementan modalidades de trabajo flexible, sobre todo en la Ciudad de México donde los problemas de movilidad son generadores de molestias cotidianas y masivas debido al desequilibrio del crecimiento urbano que ha provocado que la demanda de viajes que requiere la población esté en aumento constante y estos sean cada vez más distanciados entre sí. Hoy en día, aunado al tema de la sustentabilidad, los acuerdos de trabajo flexible se han convertido en estrategias de muchos empleadores para reducir costos y aumentar la productividad de los empleados brindando un mayor balance entre el trabajo y las actividades personales. La presente investigación se enfocó en identificar a través de un caso de estudio los aspectos más importantes en el proceso de implementación de un esquema de trabajo flexible (home office) en una empresa multinacional establecida en la Ciudad de México, así como los impactos generados en la empresa y los empleados. De acuerdo con los hallazgos, la obtención de resultados positivos a través del home office para las empresas radica principalmente en la selección correcta de las áreas y los empleados participantes, el establecimiento de la frecuencia adecuada para laborar desde casa y el seguimiento de resultados por objetivos."

Master thesis

CIENCIAS SOCIALES Trabajo flexible Caso de estudio Implementación Impactos

Diseño de módulo de visión para celda de manufactura flexible

LUIS ALBERTO LOPEZ ESTRADA GUILLERMO RAMIREZ PRADO (2014)

La visión artificial es un elemento fundamental para el control de calidad en los sistemas de manufactura actuales, en el presente artículo se presenta los fundamentos teóricos, la aplicación y el diseño de un módulo de visión para la universidad tecnológica de Aguascalientes el cual se tiene planeado implementar en la actualización de sus equipos e instalaciones. Por medio del uso de la plataforma de Matlab se diseña una interfaz de usuario que sea capaz de identificar formas (clasificación de elementos) y se contrasta la velocidad del módulo con lo que se espera en sistemas industriales de similar aplicación.

Conference proceedings

Diseño Visión artificial Manufactura flexible INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA INDUSTRIAL PROCESOS INDUSTRIALES