Indice ESTRUCTURAL DEFLECTOMÉTRICO (IED)

Indice estructural deflectométrico IED

La relación entre el módulo aparente del firme y la deflexión residual cuando esta es producida por la existencia de huecos entre el paquete resistente y la base de apoyo (entre losa y base de grava- cemento u hormigón pobre en el

caso de firmes rígidos o entre la grava-cemento y la base en el caso de firmes semirrígidos) se ha estudiado en función de la combinación valor del módulo (Ka) (pendiente de la recta de deformación residual en el periodo elástico), con el valor de la deflexión residual (Dr).

Dicha relación nos proporciona elementos de juicio sólidos para realizar un estudio del comportamiento inelástico del firme por causas relacionadas con la calidad de la base que tienen incidencia sobre la forma de trabajar  del paquete resistente del firme.

El módulo Ka se tramifica entre los valores K0 y K3 correspondientes a intervalos de valores decrecientes.

Los valores de Ka (pendiente de la recta residual en Ton/mm) se convierten a Kg/cm2 (para utilizar la nomenclatura tradicional del módulo de la base de apoyo)  a partir de la expresión:

                  K_a(Kg/cm2)= 0.893 x (K_(ton/mm) /K1c )^(1/K2c)

                        K1c = 0.0 803,      K2c = 0.8387

Esta formula se ha  deducido por correlación entre la pendiente de la recta residual y los resultados obtenidos para el módulo elástico de la base después de la aplicación del cálculo completo en la fase elástica para diferentes tipos de firme.

Se realiza una  tramificación de los valores de Ka: superiores a  2000 (K0), entre 1500 y 2000(K1), entre 1000 y 1500(K2) y menos de 1000(K3))  así mismo los valores de la deflexión residual se tramifican entre H0 (Dr <50), H1 (Dr entre 50 y 125), H2 (Dr entre 125 y 200) y H3 (Dr superior a 200).

Cada ensayo  arroja un valor de la deflexión residual y un valor del módulo  que se representan en un diagrama dividido en 16 zonas que combinan los valores entre Base muy buena con inexistencia de  huecos  (zona K0-H0) y base muy mala con grandes huecos (zona H3-K3). (Ver gráficos adjuntos referentes a un firme de hormigón con pasadores y estado visual bastante deficiente).

Con los porcentajes de ensayos que corresponden a cada una de estas subdivisiones, se compone el Índice de estado deflectométrico de la siguiente forma:

IED = [(K0-H0)x 100 + (K0-H1)x 75 + (K0-H2)x 50 + (K0-H3)x 25 +  (K1-H0)x 75   +(K1-H1)x 50   +  (K1-H2)x25   + (K1-H3)x 10+  (K2-H0)x50    +  (K2-H1)x25 + (K2-H2)x10  + (K2-H3)x5+  (K3-H0)x25  +  (K3-H1)x10 + (K3-H2)x5    + (K3-H3)x0 ] / 100

Donde (Hi-Ki) está representando el porcentaje de ensayos que presentan valores limitados por Hi y Ki según se puede apreciar en los gráficos de distribución.

 Este índice se calcula para:

1.- Todos los ensayos conjuntamente.

2.- Ensayos realizados en zonas alejadas de grietas

3.- Ensayos realizados en borde de grieta  o junta

 Se considera inyectable (reparable por consolidación y mejora del apoyo del paquete resistente del firme) una zona de firme, cuando la deflexión residual es superior a 125  mm./1000 ya sea en junta , grieta o fuera de ellas.

La calidad del  apoyo del firme  incluyendo en esta no solo el concepto del módulo aparente K  sino también en grado de erodabilidad que tiene, y en definitiva los problemas de sustentación, se relaciona con el índice de estado deflectométrico (IED) de la siguiente manera:

  Valor del IED          Calificación del apoyo (firme sobre base y ó base-subbase)

>= 95                           Muy Bueno

>=80,<95                     Bueno

>=55,<80                     Regular-Bueno

>=35,<55                     Regular

>=25,<35                     Regular-Malo

>=10,<25                     Malo

    <10                          Muy Malo.

Dado que en estos casos la consolidación mediante inyección con lechada de cemento suele dar buen resultado, se hace un estudio de inyectabilidad de acuerdo con el siguiente criterio: 

La condición de totalmente inyectable  se asigna al porcentaje de ensayos que cumplen con la condición H3+H2/2, es decir: todos los que tienen una deflexión residual superior a 200 más la mitad de los que tienen una deflexión residual comprendida entre 125 y 200 Mm./1000. Esta longitud (dada en % respecto de la zona que representa, es un valor seguro respecto de la inyectabilidad  siendo muy probable que la longitud inyectable sea hasta un 50% superior a la dada).En los gráficos adjuntos se expone el resultado obtenido después de la  reparación del firme por inyección. El índice de estado deflectométrico aumenta al doble y prácticamente la totalidad de los ensayos realizados se sitúan en la zona H0- K0 lo que prueba que el módulo aparente del firme en fase elástica estaba afectado por las elevadas deflexiones residuales existentes antes de corregir la base de apoyo con la inyección.