MOP Direccin de Vialidad Laboratorio Nacional 28102020 EQUIPOS

MOP - Dirección de Vialidad - Laboratorio Nacional 28/10/2020 EQUIPOS DE MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO Daniel Gálvez Muñoz Juan Uribe Olivares Subdepartamento de Auscultaciones y Prospecciones 1

TEXTURA SUPERFICIAL MÉTODO DEL CÍRCULO DE ARENA Vol. 8 capitulo 8. 502. 14 El objetivo del ensayo es determinar la macrotextura del pavimento, para lo cual este ensayo usa técnicas volumétricas , la cual consiste en utilizar un volumen conocido de material granular fino que se deposita en la superficie del pavimento formando un cono , que luego se extiende del centro hacia afuera en forma de circulo, de manera de cubrir la mayor área posible al enrazar los puntos más altos de los agregados. La medida del diámetro de dicho circulo permite determinar su área y en función del volumen inicial se calcula la profundidad media de la textura del pavimento (Mean Texture Depth, MTD ). A modo de ejemplo se puede decir que en una superficie más cerrada el área abarcada por el circulo de arena será mayor por lo tanto el valor del MTD obtenido será mas bajo , por otro lado en una superficie más abierta el circulo de la arena obtenida será menor por lo que el valor del MTD será mayor (empleando en ambos casos el mismo tipo y cantidad de arena).

Recordemos que la macrotextura corresponde a la altura media existente entre la superficie expuesta del árido y la matriz en que está inserto. Su dimensión horizontal oscila entre 0. 5 y 50 mm y la vertical entre 0. 2 y 10 mm. Proporciona los intersticios necesarios para el escurrimiento del agua por el pavimento.

Materiales para realizar el Método de circulo de arena • Arena , preparar la arena a utilizar en el ensayo, esta debe estar limpia , seca y tamizada en dos cortes granulométricos que son : - Arena Tipo 80 -100 : arena que pasa por la malla 80 y queda retenida en la malla 100 - Arena Tipo 100 - 200 : arena que pasa tamiz 100 y es retenida en 200 Nota : Se debe guardar esta arena en un recipiente con tapa para que no se contamine ni humedezca. • Recipiente Cilíndrico, es para medir un volumen de arena de 25 cm 3 que se emplea , se obtiene este volumen golpeando con golpes suaves el recipiente hasta que se llene la medida y luego se empareja lo que sobra con una regla. • Elemento de madera circular con goma , de espesor 25 mm y 60 a 70 mm de diámetro , se utiliza para esparcir la arena. • Escobillas y brochas para limpiar la superficie. • Caja protectora , para prevenir que la condición de viento no entorpezca el ensayo. • Regla para medir de unos 30 cm de longitud y ojala con subdivisiones en mm. • Balanza para pesar la arena , si bien se mide su volumen para el ensayo también la norma acepta pesar este volumen y así pesar varias porciones para tener homogeneidad en los diferentes ensayos. • Ficha correspondiente para anotar los datos del contrato , camino, kilometraje , pista , diámetros obtenidos superficie a ensayar, fecha.

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 1 -Se limpia la superficie de ensayo unos 25 cm con el cepillo de pelo blando. Esta superficie debe estar seca y libre de grietas o juntas. 2 -El volumen y granulometría de la arena a emplear se elegirá en función de la textura del pavimento , de tal forma que el radio del circulo este entre los 5 y 25 cm y el tamaño del grano no sea superior a la profundidad media obtenida. 3 -Se vierte la arena medida en su totalidad en el punto de ensayo en forma de superficie cónica protegiéndola del viento y a continuación se la extiende con ayuda de la cara plana con goma del

tampón o disco de madera , mediante movimientos rotatorios , hasta conseguir una superficie enrasada aproximadamente circular , en que la arena llene todas las depresiones , el movimiento del tampón debe ser suave , sin ejercer presión , y deslizando sobre la superficie del pavimento a ensayar que puede ser asfalto o de hormigón. 4 -Se mide 5 diámetros y se saca promedio, este método de ensaye no es considerado adecuado para ser usado en superficies de pavimentos que presenten huecos de superficie superiores a 25 mm de profundidad. 5 -Para superficies muy lisas , donde el diámetro de la arena de material esparcido sea superior a 305 mm , es recomendable reducir a la mitad el volumen de material a utilizar. En la figura se muestra un dibujo del cono de arena inicial y después el área de arena que se forma al expandir la arena.

Cálculos : Volumen del cilindro V= π. d 2. h/ 4 Volumen de arena V= Volumen interno del cilindro d= diámetro interno del cilindro h= altura del cilindro, mm MTD = 4. V /π. D 2 V= volumen de arena , mm 3 D= diámetro promedio del área cubierta por la arena, mm

ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MACROTEXTURA SUPERFICIAL MC-V 8 , 5. 408. 303(3) Las mediciones se realizan a lo largo de todo el camino a evaluar. Para efectos de control se determinan 4 mediciones de la mancha de arena por kilometro en la huella externa y por pista. Esta medida no está afecto a multas pero hay que hacer acciones correctivas en las zonas con deficiencias. Para todo tipo de rodadura la norma se exige un mínimo de 0. 6 mm.

EQUIPO SCRIM 28/10/2020 Sideway-force Coefficient Routine Investigation Machine Laboratorio Nacional de Vialidad 9

PRINCIPIO DE MEDICIÓN Es un equipo de alto rendimiento para la medida continua de la adherencia neumático-pavimento, que determina el Coeficiente de Fricción Transversal de la superficie a ensayar. • Consta de una rueda lisa, que gira libremente pero con una desviación respecto del sentido de desplazamiento del vehículo. Esta rueda presiona la superficie del pavimento gracias a que tiene un sistema independiente de sujeción, lo que genera la aparición de fuerzas normales a dicha rueda. • • El ensaye se desarrolla sobre superficie mojada, lo que es posible mediante el uso de boquillas de agua propias del equipo.

PRINCIPIO DE MEDICIÓN Transversal Sideway-Force Coefficient = Sideway force Vertical reaction between tyre and road surface

Características del equipo Cabina Estanque de agua Chasis

Estanque de almacenamiento de agua - Capacidad estanque 5000 Lt. - Rendimiento 65 km - El agua llega a las boquillas mediante bombas que permiten entregar una presión constante => caudal constante

Chasis: Equipo de determinación de fuerzas transversales - Peso que carga sobre la rueda de medición 200 kgf. - Ángulo de deriva de la rueda: 20°. - Recolecta temperatura ambiente y de superficie. - Elemento detector en el eje del neumático: celda de carga que actúa como transductor de la fuerza transversal que se produce en la rueda. - Señal recogida es llevada a través de conexiones eléctricas a la computadora central.

Chasis: Boquillas de salida de agua

EQUIPO PROCESADOR.

Equipo procesador. El procesamiento de la información permite la visualización de datos, promedios, gráficos y la exportación de hojas de cálculo.

Proceso de datos

Proceso de datos

Verificación del equipo VERIFICACIÓN DEL ELEMENTO SENSOR El sistema de verificación consiste básicamente en el correcto funcionamiento del elemento sensor de las fuerzas normales que se generan por la desviación de la rueda de ensayo, ubicado en el eje de dicha rueda. Para ello se cuenta con una tabla que posee un sistema de sustentación de la rueda de ensaye, que a su vez tiene una conexión a través de transductores al computador central ubicado en la cabina del camión.

Verificación del elemento sensor • Se aplica diferencialmente fuerzas predefinidas normales a la rueda de ensayo • Para ello cada vez que se logre alcanzar un punto predefinido de fuerza, el computador almacenará esa información, que a su vez registrará la constante eléctrica asociada para cada nivel de fuerza ejercida. • Luego, se obtiene una curva lineal que permite verificar que el sensor se encuentra funcionando correctamente.

Pantalla de verificación de la celda de carga

EQUIPO DE VERIFICACIÓN DE LA CELDA DE CARGA

EQUIPO DE VERIFICACIÓN DE LA CELDA DE CARGA Certificado Calibración

Verificación del equipo VERIFICACIÓN DEL ODÓMETRO Para verificar el funcionamiento del sistema del odómetro del equipo o para compensar el desgaste de los neumáticos del vehículo. Predefinir una longitud patrón de 400 metros, los que deben ser marcados al inicio y al final mediante una fotocélula retroreflejante o mediante modo manual. Software debe estar preparado en menú de calibración. Se recorre la distancia predefinida, registrándose mediante sensores el inicio y término del tramo de verificación. Se obtiene la constante eléctrica de los pulsos del odómetro en esa distancia.

Verificación de distancia Vista del Retro Scanner, usado para la verificación de distancia. Dispone de dos barras reflectantes. Odómetro

CAJA DE CONTROL DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA PARA EL SISTEMA UP/DOWN DE LA RUEDA DE MEDICIÓN

GABINETE PARA LA BOMBA DE AGUA Y AUXILIARES

Metodología de medición Velocidad de medición 50 km/hr El equipo se debe ubicar 500 m antes del inicio del tramo para preparar el neumático (calentar) para la medición. (al inicio de la jormada de medición, cambio de neumático o detención por más de 3 hrs) Se baja la rueda de ensayo. Se deberá llegar a la velocidad de ensaye en el menor tiempo posible y mantenerla constante Una vez que el neumático toma contacto con el pavimento comienza la captura de datos. Se deben ingresar puntos singulares, topónimos, comentarios u otros. Una vez llegado al punto de finalización de la medición se debe levantar la rueda de ensaye.

Medición

SCRIM existentes en el Mundo Argentina Australia Belgium Canada Chile China Eire France Germany (1) (4) (1) (3) (1) (WDM , 2006) Hungary Italy Northern Ireland Portugal Spain Slovenia South Africa Great Britain (1) (7) (2) (1) (5) (1) (18)

28/10/2020 EQUIPO GRIPTESTER Laboratorio Nacional de Vialidad 32

PRINCIPIO DE MEDICIÓN 28/10/2020 Rueda de medición � � El equipo consiste en un remolque de tres ruedas que mide la fricción mediante una rueda parcialmente bloqueada sobre el pavimento mojado Su única rueda de medición de cara lisa normalizada, está montada en un eje para medir la fuerza de arrastre horizontal y la fuerza de carga vertical. 33

PRINCIPIO DE MEDICIÓN 28/10/2020 De estas mediciones, la lectura dinámica de fricción es automáticamente calculada y transmitida al computador de recolección de datos que se lleva en la cabina del vehículo remolcador. Este computador también calcula y guarda la velocidad de muestreo para cada lectura 34

CARACTERÍSTICAS GENERALES 28/10/2020 Longitud total : 1, 010 m Ancho: 0, 79 m Altura total: 0, 51 m Peso : 85 Kg Rueda medición: 10 pulg. Diámetro Rueda accionamiento: 10 pulg. Diámetro 35

CARACTERÍSTICAS GENERALES 28/10/2020 Rueda de medición Eje Cadena de transmisión • El eje de dirección trae un engrane con 27 dientes; el eje en donde está montada la rueda de medición tiene un engrane con 32 dientes. Los dos engranajes están ligados por una cadena de transmisión: este sistema de transmisión continuamente frena la rueda de medición, forzándola a deslizarse. 36

CARACTERÍSTICAS GENERALES 28/10/2020 Bomba de agua Boquilla para el agua (0. 25 mm de película de agua) • Cuenta con una boquilla de salida de agua accionada por bomba que asegura un espesor de película de agua constante del neumático de medición. • Sensor de proximidad activado por una rueda con 20 dientes cuadrados montada en el eje de dirección. Esto permite calcular la velocidad y por tanto, la distancia. Medidor de desplazamiento 37

CARACTERÍSTICAS GENERALES 28/10/2020

Medición

Medición

CALIBRACIÓN DE GRIPTESTER Verificación carga vertical. 1 -Load cero ( carga cero ) apretar enter. 2 -Load Gain – enter � Aplicar 20 kilos enter esperar. � Verificar valores Verificación carga horizontal o de arrastre 1 -seleccionar Drag Gain Aplicar precarga 0001 enter. 2 -Poner cero celda de carga. Aplicar 15 kilos enter y esperar. Verificar valores.

VERIFICACIÓN RUTINARIA DEL EQUIPO 28/10/2020 42

PÉNDULO BRITÁNICO TRRL Laboratorio Nacional de Vialidad

INTRODUCCIÓN El péndulo mide la fricción en todo tipo de superficies con pavimento en forma puntual. También se realizan inspecciones sobre demarcaciones. Fue desarrollado y diseñado por la Transport and Road Research Laboratory (TRRL)

METODOLOGÍA DE MEDICIÓN Consiste en medir la perdida de energía al momento de rozar la zapata sobre la superficie a ensayar en una longitud fija. Esta perdida se mide por el ángulo suplementario de oscilación del péndulo. Es la característica propia del árido expuesto. El péndulo británico esta normado por el manual de carretera Vol. Nº 8 en su Sección 8. 602. 24. Este contempla la terminología, características, alcance, seguridad, procedimiento de ensayo, procedimiento de evaluación y resultados de los ensayos.

PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN Se efectúan 5 mediciones en cada punto de ensayo Diferencia de 3 unidades BPN Si la diferencia es mayor que 3 unidades se debe recalibrar el equipo Registrar la temperatura del agua en cada punto y después de cada llenado. En proyectos urbanos se deben realizar 20 mediciones por kilómetro y por pista. Otros proyectos son 10 mediciones por kilómetro. En caso de tramos experimentales, estos se realizan según la necesidad del estudio.

MATERIALES REQUERIDOS • Péndulo Británico • Reglilla graduada • Agua • Termómetro • Cepillo (escoba) • Banco (asiento)

ASPECTOS A CONSIDERAR DURANTE LA MEDICION • Tener siempre agua limpia • Termómetro • Zapata en buenas condiciones • Seguridad • Verificación de la base • Verificación del cero • Posición fija del que realiza la verificación • El manipulador debe leer los ensayos.

FACTORES QUE AFECTAN LOS RESULTADOS • Verificación del equipo • Nivelación del péndulo y ajuste de la aguja. • Ajuste del área de contacto zapata-pavimento: mientras mayor sea aumentará el valor de fricción. • Temperatura agua • Posición del manipulador que toma la lectura • Variación espacial

HOJA TIPO DE ANOTACIONES DE UN ENSAYE

CORRECCION POR TEMPERATURA Para dar uniformidad a las medidas realizadas bajo cualquier condición climática, se procede a una corrección por temperatura, con la finalidad de expresar los resultados a 20º.

PROCEDIMIENTO RUTINARIO DEL ENSAYO tornillo brazo base burbuja zapata

Cero en caída libre

Área de contacto

agua zapata

SEGURO

EJEMPLO

Consultas