Cálculo de la deflexión residual :
La forma inequívoca de determinarla
es mediante la aplicación en el mismo punto, de tres cargas sucesivas de
valores superiores a la carga de cálculo. Las deflexiones que producen cada una
de ellas son una respuesta proporcional a la carga aplicada; si esta proporción
(relación entre cada carga y la deflexión que provoca) es la misma para las
tres, quiere decir que el comportamiento del firme en su conjunto (paquete
resistente mas subbase) responde a la ley general de proporcionalidad elástica.
Si este comportamiento fuera cierto para
cualquier carga aplicada, cuando esta fuese nula la deflexión deducida de la
proporcionalidad existente para las cargas aplicadas, también sería nula.
La realidad observada mediante este tratamiento de las
deflexiones obtenidas con deflectómetro de impacto aplicando cargas de 7, 10 y
13 Ton aproximadamente, pone de
manifiesto las siguientes observaciones:
1.- Prácticamente en la totalidad de
las mediciones existe una correlación lineal perfecta entre las tres parejas de
datos Carga-Deflexión independientemente de la naturaleza del firme, su nivel
de degradación, despegue entre capas, deformaciones térmicas o existencia de
erosiones en la base.
2.- En los casos en los que
esto no se produce,
el punto medido suele ser un punto singular bajo el punto de vista de que
existe una degradación absoluta total
(caso de trozos de losa en firme rígido o blandones con elevado nivel de deterioro
en firmes con rodadura asfáltica).
3.- En un elevado número de puntos
auscultados, la ley de deformación indicada implica una deflexión nula para una
carga significativa (superior a 0,5 Ton ).
En el gráfico nº 36 se puede ver un
ejemplo del fenómeno descrito.
Cada curva de color dibujada a la
izquierda, representa la deformada (sección transversal en el sentido de
circulación, de la superficie envolvente del volumen de firme deformado), que
se ha registrado para cargas de 7,3, 10,4 y 13,4 Ton. En la parte de la derecha
se dibuja la recta de deformación elástica descrita, que arroja un coeficiente
de correlación lineal de 0.9995.
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| A la izquierda se representa en diferentes colores las deformadas obtenidas en el mismo punto para tres cargas diferentes.A la derecha , con puntos del mismo color que los de la deformada correspondiente,las parejas de valores Carga-deflexión en el eje de la carga (sensor 2).La recta es el resultado de la correlación lineal entre los tres puntos o parejas de valores considerados. |
Esta recta como se ve, corta al eje de
abscisas para un valor de la deflexión próximo a 95 milésimas de milímetro lo
que querría decir que a carga cero existe esta deflexión, lo que no tiene
sentido alguno. Lo que realmente ocurre es que existe un proceso de deformación
no lineal entre la carga cero un cierto valor de esta, y que puede seguir
una ley continua pero no lineal, por lo que se supone una ley parabólica que
pasa por el origen de coordenadas (carga cero implica deformación cero) y que es tangente a la recta de deformación
elástica.
El punto crítico de la deformación , Carga crítica y módulo
aparente :
El punto de tangencia que
denominaremos “punto crítico de la deformación” corresponde a una cierta
deformación que es la denominada “Deflexión residual” (Dr) y a una cierta carga
que denominaremos “Carga crítica” (Pcr) de la deformación total del firme en ese punto.
Esta carga representa la carga mínima
necesaria para que el firme trabaje elásticamente ó la parte de carga
que se invierte en una deformación no
elástica, es decir que Pcr es el valor de la carga a partir de la cual el firme trabaja elásticamente.
La
pendiente de la recta de deformación elástica le denominaremos “Módulo aparente
de la deformación” (Ka) expresada en
Ton/mm es decir expresa la carga que habría que aplicar en este punto para que
se produjese una deflexión de un milímetro en el supuesto, claro está, de que
para esa carga aún fuese posible una deformación elástica del conjunto total del paquete resistente y su base de apoyo.
