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EL HORMIGÓN Y LOS PAVIMENTOS DE AEROPUERTOS
Revista Cemento Año 4, Nº 19
El hormigón permanece como el contendiente más fuerte en los términos de
costo de vida total en el clima económico actual para los pavimentos de aeropuertos,
pero los propietarios de los aeropuertos y los ingenieros de pavimentos
en particular deben buscar mejoras continuas en la tecnología de los
materiales de manera de reducir el consumo de energía, mejorar el desempeño
y conservar nuestro medio ambiente a través de un uso más amplio de
materiales reciclados y marginales.
Este trabajo traza el desarrollo del diseño y la construcción de pavimentos
rígidos de aeropuertos, en el Reino Unido y los Estados Unidos, donde tuvo su
origen mucho del análisis teórico y de ensayos en escala. El aumento fenomenal
en el peso de las aeronaves civiles y militares ha conducido a un enfoque
más analítico del diseño de las capas de pavimentos estructurales, con
menor confianza en soluciones empíricas, de manera de lograr diseños económicos.
Con el advenimiento de las computadoras personales modernas, y el
crecimiento casi exponencial en el potencial de las computadoras, es ahora
posible el modelado complejo y sofisticado de sistemas realísticos de pavimentos.
La investigación en marcha en la tecnología de los materiales ha
buscado mejorar las propiedades de las mezclas de hormigón convencional para
obtener un desempeño más alto a un costo total más bajo en su vida útil. La
innovación en las técnicas de construcción permitirá también a los propietarios
de los aeropuertos construir pavimentos de más alta calidad a un menor costo
de capital. Los futuros ensayos de carga en escala completa en los Estados
Unidos prometen un avance aún mayor en nuestra comprensión del
comportamiento en servicio y reducir la brecha entre la teoría y la práctica.
Introducción
Cualquier viajero aéreo observador estará familiarizado con el uso extendido
del hormigón como el material predominante de los pavimentos en estacionamientos,
pistas de carreteo, y los extremos de pistas de las terminales
aéreas. Porqué se usa en esta forma puede no ser obvio, pero las ventajas del
hormigón en términos de su " costo de vida total "y la resistencia al ataque del
combustible y a la deformación local lo convierten en el material ideal. Esto se
aplica, al hormigón sin armar, armado o en forma de adoquines, siempre que
se sigan los principios de una práctica de ingeniería corriente y meticulosa. El
espesor correcto y el detalle lógico, el diseño de una buena mezcla, el control
de calidad riguroso, requieren colocación y terminación consistentes, el curado
cuidadoso y el tiempo apropiado de puesta en servicio son todos componentes
esenciales para que un pavimento se comporte satisfactoriamente a través de
su vida de diseño.

Antecedentes históricos
Desde los tempranos días de las máquinas voladoras " más pesadas que el
aire" hasta mediados del 30, las pistas de aterrizaje eran simplemente de
césped, con los lugares de estacionamiento o los pisos de los hangares sólo
pavimentados. Tales áreas comprendían materiales sueltos sellados con un
ligante de alquitrán (tar); el término "tarmac" persistió y significó cualquier
área pavimentada usada por aeronaves. En el Reino Unido el desarrollo en
1937 de bombarderos más grandes con pesos, que excedían los 15.000 kg y
las mayores presiones de los neumáticos de las aeronaves de guerra de la
RAF, condujo a la pavimentación de pistas y senderos con una base dura
recubierta con tarmacadam e impermeabilizada con mástic de asfalto caliente.
En los años posteriores de la Segunda Guerra Mundial el hormigón reemplazó
estos primeros pavimentos, los que probaron ser inadecuados para las cargas
sostenidas. Se usaron abundantes suministros de arena y grava en el sudeste
de Inglaterra y cementos producidos localmente para pavimentos colocados
con máquinas en más de 300 localidades en el Reino Unido. Los pavimentos de
hormigón originales en Heathrow, que comprendían 305 mm de hormigón
sobre 150 mm de hormigón pobre seco sobre una subrasante natural de
resistencia mediana a alta, fueron ejecutados entre 1946 y 1951.
En los Estados Unidos, a fines de 1940 la producción de la Fortaleza Volante
B - 17 y el Liberador B - 24 estaban en camino. Las cargas de los trenes de
aterrizaje principales simples de 170000 kg y los pesos brutos de las
aeronaves de 370000 kg fueron unas tres a cinco veces mayores que las
cargas previas de las carreteras o aeropuertos.
El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos asumió la
responsabilidad en ese momento por el diseño y la construcción de campos de
aterrizaje militares, y de acuerdo con ello buscó desarrollar un procedimiento
de diseño para los pavimentos rígidos de los aeropuertos. El crecimiento en los
máximos pesos de despegue de las aeronaves civiles de pasajeros hasta el
presente, junto con una indicación de los pesos de las aeronaves posibles en el
futuro. (Fig. I).

Consideraciones de diseño estructural
Los pavimentos rígidos, que comprenden normalmente una losa superior sobre
una base suelta, y formada con paneles armados y sin armar, u
ocasionalmente en longitudes continuamente armadas o post tesadas sin
juntas transversales, distribuyen la carga sobre un área relativamente amplia
de la subrasante natural. La capacidad estructural del pavimento se encuentra
en la losa superior, con solamente una pequeña contribución de las capas
inferiores.
De manera de diseñar y construir un sistema de pavimentos económico y
durable, es necesario comprender la interacción compleja entre las cargas de
los trenes de aterrizaje de las aeronaves, la losa estructural y la subrasante de
soporte.
Como se verá más adelante, no ha sido posible llegar a una solución del
espesor a partir de consideraciones puramente mecánicas; tales análisis se han
combinado con datos de desempeño de manera de validar el modelo teórico.
Las características de fatiga del hormigón, la resistencia a flexión, y las
tensiones inducidas por las cargas del tren de aterrizaje respectivo deben ser
conocidas.
Desde el punto de vista del operador del aeropuerto se requiere que el
pavimento no solamente provea un soporte estructural adecuado sobre su vida
de diseño (típicamente 20 años-30 años) para la mezcla y el volumen de
tráfico anticipado, sino también proveer suficiente fricción superficial y un
rodamiento suave. También debe estar adecuadamente drenado. El pavimento
debe ser diseñado idealmente para un costo de vida completo mínimo, pero
debe ser de calidad suficiente para minimizar los requerimientos de
mantenimiento, evitando así la interrupción costosa de las operaciones del
aeropuerto. En tiempos de paz las autoridades militares pueden reubicar los

escuadrones en otros campos aéreos de manera de facilitar tareas mayores de
mantenimiento de las pistas y áreas de estacionamiento críticas, pero esto no
es una opción disponible para los operadores de los aeropuertos civiles ,
quienes a menudo son obligados a efectuar estos trabajos durante la noche.
El peso de la aeronave se distribuye al pavimento generalmente vía un arreglo
de tren de aterrizaje triciclo, con alrededor de 47% de carga bruta sobre cada
tren principal. Los jet modernos de cuerpo ancho, tales como el B 747,
también tienen un tren " barriga " suplementario, cada ensanchamiento
equipado con una configuración de tándem dual de ruedas (Fig. 2). El
Boeing 777 que entró en servicio durante 1995 tiene un arreglo de ruedas
tridem distintivo. Las presiones de los neumáticos varían entre 500 kPa y
1400 kPa.
Aunque las áreas de contacto de aterrizaje en las pistas están sujetas a
elevados esfuerzos de corte, donde las ruedas estáticas aceleran a velocidades
de tierra de más de 200 km/h casi instantáneamente, la aeronave puede aún
tener cierta suspensión en este punto. Se cree generalmente que es sobre las
dársenas, las terminales de las pistas y las pistas de carreteo donde ocurren
las cargas más dañinas.
Construcción
Típicamente, los pavimentos rígidos en los aeropuertos se construyen con
"hormigón de calidad para pavimentos" (PQC), una mezcla de cemento
portland normal que usa agregados de alta calidad y que incorpora un agente
incorporador de aire para aumentar la resistencia al congelamiento. Los
requisitos de resistencia a la flexión son generalmente del orden de 4,5 MPa -
5,5 MPa (media), necesitando contenidos de cemento de 350 kg/m 3 –

420 kg/m 3 dependiendo del tipo y de la granulometría de los agregados. Se
coloca como un pavimento sin armar, conjuntas, con o sin pasador, a menudo
mediante trenes de pavimentación para proyectos grandes pero a veces
mediante medios semi - mecánicos. Las áreas más pequeñas se colocan a
mano. La losa superior se coloca generalmente sobre una base unida de
cemento tal como un hormigón pobre seco rodillado, el que provee una
plataforma de trabajo segura para la planta pesada. Losas superiores de hasta
500 mm de espesor han sido colocadas en Heathrow y Gatwick en años
recientes.
Los pavimentos se colocan generalmente entre moldes fijos. Los ingenieros de
pavimentos de aeropuertos en el Reino Unido, han estado, sin embargo, lentos
para seguir las prácticas de las Carreteras en el Reino Unido y la de
aeropuertos de los Estados Unidos empleando los métodos de las
pavimentadoras de encofrado deslizante (Fig. 3) debido al temor del
asentamiento en los bordes, el que, en combinación con los gradientes
extremadamente débiles asociados con las áreas de estacionamiento de las
aeronaves, podrían dar lugar a la formación de charcos, pero tales métodos
han sido usados exitosamente en años recientes en el Aeropuerto de Dublin y
la BAA Stansted, logrando ahorros en los costos y reducciones en el programa.
Con las grandes máquinas pavimentadoras de encofrados deslizantes ahora
disponibles, se pueden colocar trochas de 16m de ancho en una pasada
simple. El control de calidad y la consistencia de la mezcla son esenciales si se
trata de evitar el asentamiento de los bordes.
Los tamaños de las losas normalmente varían entre 4,5 m 2 y 6 m 2 . Las juntas
pueden ser aserradas o formadas en húmedo, selladas o no selladas. Donde se
usan los sellado-res ellos pueden ser aplicados en caliente o en frío y deberían
ser resistentes a los combustibles, dado que el hormigón se emplea
generalmente donde existe un riesgo al derrame de combustible,
particularmente sobre dársenas y terminales de pistas.

La geometría de los pavimentos de aeropuertos está gobernada en el Reino
Unido por normas establecidas por la Autoridad de la Aviación Civil, en su
publicación CAP I68. Cuando no existen normas nacionales, los países pueden
seguir los requisitos y recomendaciones de la publicación de la Organización de
Aviación Civil Internacional, Anexo 14. Cuando se detallan las losas
individuales el diseñador evita las configuraciones de juntas en ángulos
agudos, pero la inclusión de hoyos o cañerías eléctricas dentro del área
pavimentada puede, en ciertas situaciones, conducir a áreas de altas
concentraciones de tensiones y la subsiguiente fisuración.
Debajo del pavimento, deben instalarse los conductos para combustibles, para
incendios, los sistemas de drenaje y ductos y conductos de electricidad. Las
paradas de las aeronaves serán en el futuro más complicadas por la provisión
de corredores de servicios importantes que incorporan aire acondicionado,
agua potable y sistemas de descargas de toilets para minimizar la necesidad
de vehículos de servicio de rampa. Fijados al pavimento de hormigón o
establecidos en él sobre fundaciones dedicadas están otros servicios como
torres de iluminación, unidades fijas de electricidad en tierra (FEGP) y sistemas
de guía tales como la iluminación de la aviación en tierra (AGL) y las ayuda de
estacionamiento (AGNIS/PAPA).
Los propietarios de los aeropuertos están a menudo bajo presión para efectuar
rehabilitaciones importantes y la reconstrucción de pavimentos rígidos con un
mínimo de perturbación en las operaciones de las aeronaves. A menudo la
construcción tiene lugar en las proximidades de las áreas de maniobras de las
aeronaves, necesitando medidas de seguridad especiales para proteger al
personal de construcción y las aeronaves (Fig. 4). El Aeropuerto de Gatwick,
por ejemplo, ha logrado en el pasado este objetivo reemplazando las pistas de
carreteras de hormigón falladas con construcciones semi flexibles. Aunque el
tiempo de cierre se redujo en el 50 % comparado con la construcción
tradicional de hormigón, los costos de capital fueron un 25 % más alto, y los
costos de vida total se incrementaron. En 1994, sin embargo, el Aeropuerto de
Gatwick adoptó exitosamente un método "de vía rápida" (fast track) para la
reconstrucción de dos paradas de aeronaves usando una mezcla de cemento
portland de endurecimiento rápido que dio una resistencia a la flexión de
5,2 MPa a 72 h. Las paradas se construyeron de PQC de 500 mm sobre RDLC
de 150 sobre una subbase tipo 1 de 300 mm. En los Estados Unidos, donde se
desarrolló la técnica, se habían logrado resistencias moderadamente más bajas
en menos de 12 h, reduciendo el tiempo de cierre a un mínimo absoluto. Esto
requirió un contenido mínimo de cemento de 400 kg/m 3 , un contenido bajo de
agua y un régimen de curado controlado usando mantas térmicas para
controlar el gradiente de temperatura a través de la losa que se cura. Se
instalaron termocuplas para monitorear la temperatura del hormigón a través
del sector de la losa para indicar el momento óptimo para aserrar las juntas
transversales. El proyecto fue cuidadosamente controlado y se ensayaron tanto
las vigas como los cubos a 12 h,24 h y 72 h y 90 d. Las vigas curadas en la
obra lograron una resistencia mínima a la flexión de 3,5 MPa a las 24 h. El
ensayo FWD se efectuó para evaluar la respuesta elástica del pavimento.

Otras mezclas modificadas utilizando microsílice se emplearon en Heathrow
para facilitar el rápido reemplazo de las losas falladas en las áreas críticas,
dando resistencias a la compresión de hasta 26 MPa a 4 h y resistencias a los
28 d de hasta 100 MPa. Tales hormigones de alta resistencia inicial son
esenciales para las reparaciones nocturnas donde los pavimentos se deben
colocar en servicio el día siguiente.
Desarrollos futuros
En una búsqueda continuada para reducir los costos mientras se mantienen los
altos estándares en la construcción, la BAA, en común con algunas otros
operadores de aeropuertos, se ha volcado a los materiales alternativos, tales
como cenizas pulverizadas de combustibles, para reemplazar parcialmente el
cemento portland normal. En los Estados Unidos el reemplazo de 20 % - 25 %
del cemento con el material típicamente puzolánico es común en los
pavimentos de los aeropuertos.
El reciclado de los pavimentos antiguos en la forma de subbase de hormigón
triturado o mezclas pobres ha sido practicado durante muchos años, pero se
ha centrado la atención ahora sobre las mezclas húmedas de grado inferior.
Se están efectuando investigaciones también en la Universidad de Dundee bajo
un proyecto patrocinado en conjunto en el uso potencial del hormigón "auto
curado" como un medio de retener el agua esencial para la hidratación
correcta sin la necesidad de las membranas de curado superficial. En ciertas
circunstancias esto también obviará la necesidad de las cubiertas de lona que
son difíciles de manejar y presentan un peligro potencial cuando están sujetas
a soplido del jet.
La FAA patrocina un programa de investigación importante en el Centro de
Excelencia (CoE) para la Investigación de Pavimentos de Aeropuertos en la
Universidad de Illinois en Urbana -Champaign. Los proyectos corrientes

incluyen el hormigón reforzado con fibra, el desempeño de las juntas, la
evaluación / caracterización de los pavimentos usando el método de impacto, y
la correlación de valores k (módulo de reacción de subbase) con el módulo
elástico y otras propiedades del suelo. Los resultados están disponibles a
través de una serie de seminarios abiertos conducidos por los investigadores.
Más información sobre las actividades de los CoE puede obtenerse a través del
sitio web en http://viairpave.ce.uiuc.edu/.
Los datos de una sección completamente instrumentada de la pista de
hormigón en el nuevo Aeropuerto Internacional de Denver están disponibles al
público en la web de la FAA en :
http://rdpave.airtech.tc.faa.gov/pavement/projects/diadata.htm
Los datos de este proyecto y del ensayo en escala real planeado por la FAA se
usarán para calibrar los modelos de comportamiento asociados con los
métodos de diseño analíticos más nuevos descriptos antes. Los modelos de
comportamiento presentes se basan fuertemente sobre los resultados de
ensayo a escala real, aunque limitados, efectuados en los Estados Unidos en
los años 1960 y 1970, como lo informara Ahlvin.
Conclusión
El hormigón permanece como el contendiente más fuerte en los términos de
costo de vida total en el clima económico real para los pavimentos de aeropuertos,
pero los propietarios de los aeropuertos y los ingenieros de pavimentos
en particular deben buscar mejoras continuas en la tecnología de los
materiales de manera de reducir el consumo de energía, mejorar el
desempeño y conservar nuestro medio ambiente a través de un uso más
amplio de materiales reciclados y marginales.
El compromiso de la FAA de los Estados Unidos, de los fabricantes de
aeronaves, de las universidades y los propietarios de los aeropuertos
(incluyendo sus diseñadores y contratistas) para investigar y desarrollar, y el
reclutamiento de ingenieros graduados de alta calidad en el sector de aviación,
asegurará que los métodos analíticos, la tecnología de los materiales y los
métodos de construcción se mejoren continuamente. Incluso, los ingenieros
del próximo milenio pueden descubrir un material para sobrepasar aún al
hormigón.
ANEXO
Evaluación de las tensiones inducidas por cargas y temperatura
Ya en 1926 el Dr H.M. Westergaard publicó una guía de diseño teórico para el
USBureau of Public Roads en el cual desarrolló un método para calcular la
respuesta de una losa de un pavimento rígido sujeta a las cargas de las ruedas
modelando el pavimento como una placa delgada, semiinfinita o infinita, que
yace sobre una fundación líquida densa (Winkler). A partir de los subsiguientes
ensayos de carreteras a escala completa extendió su procedimiento a los

pavimentos de aeropuertos para el caso de una losa de hormigón con carga
centrada. Las ecuaciones para el caso más crítico de cargas en los bordes
fueron desarrolladas después y publicado en 1948.
Westergaard supuso que la losa de hormigón se comporta como un sólido
elástico homogéneo, con una reacción de subbase vertical proporcional a la
deflexión. Sus soluciones han sido usadas extensamente por investigadores y
prácticos por igual, pero ellas tienen dos limitaciones, una que se considera
solamente un panel simple en el análisis y por eso la transferencia de cargas
en las juntas no se tiene en cuenta, y que la naturaleza estratigráfica de las
capas de la fundación no se refleja explícitamente en el modelo.
Las tensiones de alabeo inducidas por un diferencial de temperatura entre la
parte superior e inferior de la losa han sido evaluadas por Westergaard y
Bradbury. Tales tensiones pueden ser significativas y pueden en ciertos casos
exceder las tensiones inducidas por las cargas en los bordes.
Las ecuaciones de Westergaard para el caso de carga en los límites, aunque
engorrosas para el ingeniero práctico, fueron empleadas tanto por la
Administración Federal de Aviación (FAA) como por la primitiva UK Property
Services Agency (PSA) Airfields Branch en el desarrollo de gráficas de diseño.
Picket y Ray desarrollaron cartas de influencia en 1951 para proveer una
solución gráfica para las ecuaciones de tensión inducida por cargas.
Las matemáticas que soportan sus soluciones parecen ser complejas, pero la
aplicación es simple.
Una solución computarizada de las cartas de Pickett y Ray, el programa H - 51,
fue desarrollada originalmente por la General Dynamics Corporation y luego
modificadas por la Waterways Experiment Station (WES) en Vicksburg,
Misissippi, USA, para calcular las tensiones de borde, esfuerzos límites bajo
cargas multi ruedas, sobre una losa soportada por una fundación líquida densa.
loannides (1984) modificó posteriormente el H-51 incorporando una fundación
sólida elástica para producir H51-ES.
En 1967, Robert Packard desarrolló un programa de computación (PDILB) para
la US Portland Cement Association, para calcular tensiones para el caso de
cargas interiores. Se supone una transferencia de carga del 25 % en la junta
para el modelo del diseño, sobre la que se basan ambas gráficas de la FAA y
de la PSA .
La teoría de la capa elástica fue primero formulada por Boussinesq para una
carga concentrada y un sistema de una capa; fue posteriormente generalizada
por otros para una carga distribuida uniformemente actuando sobre un área
circular con dos o más capas. Con el advenimiento de la computadora se
dispuso de medios para resolver más completamente las ecuaciones asociadas
con el diseño de capas elástico- lineales, como analizara originalmente
Burminster, Acum y Fox entre 1943 y 1951. Ejemplos de tales soluciones son
los programas Shell BISAR, CHEVRON y JULEA. Los materiales se

caracterizaron por sus espesores, módulos elásticos y coeficientes de Poisson
respectivos.
La computadora de alta velocidad ha permitido también a los investigadores
modelar exitosamente las juntas y las discontinuidades de los bordes en los
pavimentos rígidos usando métodos de elementos finitos (EF). Hammond y
loannides han revisado los programas EF más comunes que usan elementos
continuos de dos o tres dimensiones. El primer grupo incluye ILLI - SLAB,
JSLAB , WESLIQD, KENSLABS, WESLAYER, KEN-LAYER y FEACONS III,
GEOSYS y ABAQS emplean elementos prismáticos tridimensional y elementos
de cascote bidimensional /ladrillo, respectivamente.
Calcular las soluciones al número típicamente grande de ecuaciones
simultáneas, características de los modelos de EF puede aún consumir
considerables tiempos de procesado y está claramente más allá de los recursos
de la mayor parte de los prácticos de pavimentos.
Hammons y loannides han propuesto una solución tipo Westergaard al
problema de transferencia de carga revisando el trabajo de Skarlatos, un
estudiante y co investigador de Westergaard, usando herramientas
computacionales modernas, comparando los resultados de integración
numérica con soluciones de EF y logrando una correlación cercana.
Los resultados preliminares han sido informados por Haussmann y sus
colaboradores, en la Universidad de Illinois en Urbana - Champaign usando
conceptos de red neural artificial(RNA) para corregir las tensiones obtenidas de
los programas de capa elástica (que corren en las Pcs) para tener en cuenta el
tamaño finito de la losa, de la ubicación de la carga y la transferencia de carga
en las juntas. Haussmann y sus colaboradores informan que la computación
por RNA ha surgido en la última década como un paradigma poderoso que ha
encontrado aplicaciones en casi todas las ramas de la ingeniería Se simula el
proceso de tomar decisiones del cerebro por una red artificial de neuronas que
manipulan datos entre los muchos nodos operativos no lineales que operan en
paralelo. En términos simples, dada una serie de entradas, en este caso las
coordenadas de ubicación de la carga y la eficiencia de la transferencia de
cargas en las juntas, y las correspondientes salidas, o sea las tensiones de
flexión máximas obtenida por el método de EF, se enseñan los nodos
intermedios dentro de las capas ocultas a procesar los datos de entrada
mediante un mapeo funcional no lineal de las neuronas para dar la salida
apropiada. El entrenamiento de las RNA ajusta la ponderación de los vínculos y
las desviaciones de los nodos de modo que cuando se presenta un conjunto de
entradas, la RNA produce las salidas deseadas. Haussmann y sus
colaboradores informan que el modelo RNA predijo tensiones con un error
promedio de 1 % - 2 % cuando se lo comparó con aquéllos calculados por el
programa de EF ILLISLA .
Métodos habituales de diseño
Los párrafos precedentes se refieren a las herramientas analíticas usadas para

calcular tensiones y deformaciones en las capas respectivas de un sistema de
pavimento. Las metodologías de diseño para los prácticos de los pavimentos
reflejan los modelos de desempeño que tienen en cuenta tanto las relaciones
de fatiga obtenidas en laboratorio y los datos de ensayo a escala real.
El método de diseño FAA lleva el número 150/5320 - 6D, publicado en julio de
1995, intitulado "Diseño y evaluación de aeropuertos", disponible en la
Superintendent of Documents, US Government Printing Office, Washington, DC
20402, USA. Se expresa el diseño del espesor y el diseño del pavimento de
hormigón como una serie de cartas para un rango de pesos de despegue y
niveles de tráfico para cada una de las series de aeronaves civiles. Los
aspectos geotécnicos del diseño del pavimento, los factores ambientales y las
bases estabilizadas están también considerados. Este método es usado
ampliamente a través del mundo desarrollado.
El método de diseño PSA " Una guía para el diseño y la evaluación de
pavimentos de aeropuertos " fue publicada en 1989 por los entonces
Directorate of Civil Engineering Services, Department of the Environment.
Este método es usado por el Ministerio de Defensa para las bases de la RAF en
el Reino Unido y en ultramar, y también por muchas autoridades de
aeropuertos civiles en el Reino Unido. El diseño se basa en una serie de cartas
derivadas de las soluciones de Westergaard para tensiones de borde, con una
transferencia de cargas en las juntas del 25 %, junto con los datos de
desempeño obtenidos principalmente de los aeropuertos militares. La
especificación para la calidad del hormigón del pavimento para los aeropuertos
militares del Reino Unido está contenida en la Defence Works Functional
Standard Specification 033, publicado por HMSO en 1996.
A fines de los años 80 ocurrió la falla prematura de varias losas de hormigón
en la Terminal Norte de Gatwick, acelerando un estudio de la BAA para evaluar
la influencia de un número de factores sobre el desempeño del pavimento
rígido:
a) eficiencia de la transferencia de carga.
b) resistencia y profundidad de la subbase.
c) carga de aeronaves futuras.
d) resistencia a la flexión del hormigón.
e) efectos de la temperatura.
Los hallazgos iniciales, siguiendo el análisis teórico por Ernest Barenberg de la
Universidad de Illinois usando los métodos de EF, mostraron que los esfuerzos
de carga inducida por las aeronaves DC -10-30 y MD - 11 eran marginales, y
cuando se los combinan con las tensiones inducidas por temperatura podrían
causar fallas después de solamente algunas repeticiones de carga. Surgieron
tres recomendaciones para aumentar la capacidad estructural. Estas fueron
incrementar:
a) la resistencia a la flexión del hormigón.

) el espesor de la losa (más que invertir en una base / subbase más gruesa).
c) la eficiencia de la transferencia de carga a través de las juntas.
Un estudio posterior efectuado por la entonces PSA Airfields Branch revisó los
datos de desempeño existentes para deducir una relación entre el factor de
diseño (resistencia a la flexión media / esfuerzo de carga inducida) y
coberturas, para varios niveles de confíabilidad y criterios de falla. Los
objetivos eran lograr:
a) alta confiabilidad de diseño (95 %) lograda por la selección de un criterio
de falla adecuado / línea de regresión
b) 10 % de entradas fisuradas como criterio de falla.
c) transferencia de carga incrementada en las juntas - lograda por el uso de
agregados de caliza triturada y una reducción en la provisión
de juntas de expansión.
La BAA tiene su propia especificación de referencia para la candad del
hormigón para pavimento que ha sido desarrollada y refinada a lo largo de los
años a la luz de la experiencia.
La necesidad de una herramienta analítica basada en la PC en el dominio
público para el uso por los ingenieros de pavimentos se encontró en el
programa JULIA (un acrónimo por Jacob Uzan layered elastic analysis,
desarrollado por el Dr Uzan en Technion, Haifa; Israel y posteriormente
modificado por Barker y González en WES). Este fue usado por Lañe en la BAA
para desarrollar su nueva Guía de Diseño publicada en 1993, editada
inicialmente como una serie de cartas para las aeronaves civiles de pasajeros
comunes, incluyendo los Boeing 777 y los modelos 747, pero posteriormente
como un programa más amistoso para el usuario para entrar criterios tales
como la mezcla de tráfico, el crecimiento anual y la resistencia a la flexión del
hormigón de manera de calcular el espesor apropiado para una vida de diseño
particular.
La FAA lanzó su propio programa de capas elásticas, LEDFAA, en Octubre de
1995 basado en JULEA y ahora está trabajando hacia el desarrollo de un
método de EF para principios del próximo siglo.
Un programa australiano, APSDS, que usa el código CIRCLY desarrollado en los
años 70 por Wardle, también usa el análisis elástico por capas. Permite al
usuario seleccionar de un rango de criterios de falla y tiene en cuenta el
recorrido de las aeronaves. La principal aplicación hasta hoy ha sido para
pavimentos flexibles.
El diseñador descubrirá que los diferentes métodos de diseño brindan
soluciones marginalmente diferentes, dado que las suposiciones subyacentes
que consideran los modelos de desempeño varían de un método a otro, como
lo hacen los métodos analíticos que apuntalan los cálculos de tensiones /
deformaciones. Los diseños son también sensibles a la resistencia a la flexión
del hormigón, la rigidez y, en menor grado, a la rigidez de la subbase, de la
cual a su vez se pueden deducir las relaciones empíricas con los resultados

CBR. La experiencia y el juicio ingenieril usando los diseños comparativos son
esenciales, particularmente cuando las condiciones del lugar son inusuales.
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