EV-1263 Best Paper Award 2023 on Transportation Infrastructure

Existen diferentes tipos de MSF; Históricamente, las piedras de forma irregular con protuberancias hacia abajo se han explotado a menudo, ya que era difícil producir piedras de forma regular. Más recientemente, también se pueden utilizar piedras cuboides regulares.

En consecuencia, en las nuevas construcciones y renovaciones de SPS, los diseñadores de pavimentos deben tomar una decisión esencial sobre la adopción de piedras históricas o regulares. Sin embargo, a menudo resulta confuso cuál de los dos tipos de piedras debe emplearse, considerando que los SPS históricos y regulares siguen la misma teoría y métodos de diseño de pavimentos. Por lo tanto, se requiere una comparación entre el desempeño de estos dos tipos de SPS para respaldar su diseño y mantenimiento. Además, las MSF se investigan de forma limitada y, hasta donde sabemos, no existen contribuciones de investigación que aborden esta tarea específica. En consecuencia, en el presente estudio, después de realizar una caracterización de laboratorio y un estudio estructural in situ mediante un deflectómetro de peso de caída (FWD) en un SPS, se llevó a cabo un análisis comparativo basado en el método de elementos finitos (FEM) para investigar el desempeño estructural del SPS históricos (H-SPS) y regulares (R-SPS) en áreas urbanas con tráfico, donde los SPS deben soportar cargas de tráfico pesado. Específicamente, considerando ambas tipologías de SPS, el artículo tiene como objetivo modelar e investigar: (a) el comportamiento mecánico bajo carga (desplazamientos, tensiones y distribución de deformaciones), (b) criterios de falla (alabeo de la piedra y separación entre las piedras y el mortero). junta), (c) la eficiencia de la junta entre piedras, y (d) en qué medida la rigidez de la subrasante del camino puede influir en el desempeño del SPS. Además de la perspectiva del diseño de pavimentos, la investigación también ofrece una breve mirada a las fortalezas y debilidades de R-SPS y H-SPS desde otros aspectos, como la funcionalidad, la facilidad de mantenimiento, las técnicas de construcción y los valores culturales e históricos.

Palabras clave: estructuras de pavimento de piedra; aceras históricas; método de elementos finitos; MEF; simulación; comportamiento mecánico; diseño de pavimento.

Estos vehículos tendrán un menor desplazamiento lateral, lo que puede provocar más daños a los pavimentos, como grietas y deformaciones permanentes, que los vehículos convencionales, con consecuencias para las infraestructuras por el aumento de las grietas y la reducción de la seguridad debido a las roderas.

Por lo tanto, es esencial evaluar el efecto de desplazamiento sobre el desempeño del pavimento para definir políticas para su implementación en CAV. Este artículo estudia el impacto de la desviación lateral del tráfico en el comportamiento del pavimento, considerando su resistencia a la fatiga y a la deformación permanente. Este impacto se puede utilizar para definir límites de desviación para minimizar las alteraciones en el pavimento. Los resultados de este estudio permiten concluir que para un pavimento con una capa asfáltica de 10 cm, el efecto de desplazamiento es más significativo para la vida a fatiga. Se observó un aumento de la vida del pavimento del 20 % para un recorrido de 0,2 m, mientras que para 0,6 m, la vida a fatiga puede aumentar hasta un 48 %. Para la deformación permanente, se observó un aumento de la vida del pavimento del 2% para un recorrido de 0,2 m, pero para 0,6 m, la vida del pavimento se puede aumentar hasta un 34%.

Palabras clave: pavimentos viales; vehículos conectados y autónomos; deambular; desempeño del pavimento.

Este artículo investiga cuatro estrategias de sellado de doble chip utilizadas en un proyecto piloto construido en la US 395 en el condado de Inyo, California, por Caltrans. Dentro de los límites del proyecto del sello de doble chip, se establecieron ocho Secciones de Evaluación de Desempeño (PES) que utilizan cuatro estrategias de tratamiento para un seguimiento y evaluación detallados del desempeño:

1: un sello de astillas de caucho asfáltico de 3/8 de pulgada seguido de un sello de astillas de PME de 1/4 de pulgada sin tela de refuerzo de pavimento (PRF) o una estera de pavimento como sección de control; 2: un sello de viruta de PME de 3/8 de pulgada sobre PRF, seguido de un sello de viruta de PME de 1/4 de pulgada; 3: un sello de virutas de PME de 3/8 de pulgada sobre una losa de pavimento, seguido de un sello de virutas de PME de 1/4 de pulgada; y 4: un sello de viruta de caucho asfáltico de 3/8 de pulgada sobre una estera de pavimento, seguido de un sello de viruta de PME de 1/4 de pulgada. Este proyecto piloto fue monitoreado durante la construcción y evaluado un año después para ayudar a identificar cualquier problema de construcción y se utilizó para mejorar las especificaciones y el rendimiento de los sellos de chip de Caltrans. Este documento presenta los hallazgos iniciales después de la construcción, el desempeño de un año del proyecto piloto y las lecciones aprendidas. Los hallazgos presentados se lograron mediante el uso de estas cuatro estrategias de tratamiento en una carretera con un clima desértico muy adverso y altos volúmenes de tráfico. También se planean revisiones de proyectos por hasta siete años para determinar el desempeño del proyecto a largo plazo.

Palabras clave: sellos de chip; sellos de doble chip; caucho asfáltico (tipo II); emulsión modificada con polímeros (PME); tejido de refuerzo de pavimentos (PRF); estera de pavimentación.

En este sentido, esta investigación tiene como objetivo explorar la factibilidad de producir Mezcla Asfáltica en Caliente (HMA) con la inclusión de Agregado de Concreto Reciclado (RCA) como sustituto parcial de los Agregados Naturales gruesos (NAs). Por lo tanto, se consideraron cuatro HMA diferentes, a saber, HMA con contenidos de RCA gruesos de 0, 15, 30 y 45%. Específicamente, se determinaron las propiedades mecánicas y de sostenibilidad de las mezclas asfálticas. Por un lado, se abordaron como propiedades mecánicas los parámetros de diseño Marshall, módulo resiliente, susceptibilidad a la humedad, resistencia a la rodadura y vida a fatiga. Mientras tanto, en cuanto a las propiedades de sostenibilidad, los impactos ambientales y los costos de producción se estimaron utilizando las metodologías de Evaluación del Ciclo de Vida (LCA) y Análisis de Costo del Ciclo de Vida (LCCA), respectivamente. En consecuencia, se obtuvieron las siguientes conclusiones: (i) a medida que aumenta el contenido de RCA grueso, el comportamiento mecánico del HMA se deteriora progresivamente; (ii) esta disminución en el rendimiento mecánico es aceptable hasta un 15% de RCA de RCA grueso, mientras que para dosis más altas esta alteración es abrupta; y (iii) el RCA solo genera beneficios de sostenibilidad con un monto de reemplazo del 15%.

Palabras clave: Mezcla Asfáltica en Caliente; Evaluación del ciclo de vida; Análisis de Costos del Ciclo de Vida; desempeño mecánico; materiales de pavimento; Agregado de Hormigón Reciclado; sostenibilidad.

Este estudio desarrolla un modelo de valoración de pavimentos rígidos de concesiones de carreteras interurbanas y lo evalúa en un estudio de caso. El modelo propuesto captura la pérdida de valor de los activos asociada con la degradación del rendimiento a lo largo del tiempo, considerando una configuración típica de pavimento de hormigón plano articulado (JCPC).

El valor se calcula utilizando indicadores de desempeño que representan la capacidad estructural y el nivel de servicio brindado a los usuarios de la vía. El modelo representa una mejora significativa en comparación con los modelos actuales de valoración de activos utilizados en las concesiones de carreteras. Permite al organismo público evaluar objetivamente la preservación del valor de los activos realizada por el socio privado durante la concesión. Además, también podría utilizarse como herramienta para establecer pagos entre las partes interesadas en la infraestructura. Algunos de los conceptos aplicados también podrían ser relevantes para otros activos viales existentes en proyectos de Asociación Público-Privada (APP).

Palabras clave: Gestión de activos viales; valoración de activos viales; activo de infraestructura; pavimento rígido; desempeño del pavimento; Asociación público-privada.

Una de las razones clave es que las autoridades viales de Tailandia, es decir, el DOH y el Departamento de Caminos Rurales (DRR), han considerado el deflectómetro de caída de peso (FWD) para la nueva construcción y rehabilitación de pavimentos de carreteras.

Además, el FWD es ampliamente aceptado como prueba no destructiva para medir la deflexión y evaluar la capacidad estructural. En última instancia, se desarrollará y propondrá a las autoridades viales de Tailandia la implicación de las deflexiones FWD para el análisis y diseño interno del pavimento. Por lo tanto, este estudio presenta el enfoque basado en la deflexión del diseño de pavimentos flexibles en Tailandia. Se seleccionaron el FWD y un camión tailandés estándar como las principales aplicaciones de carga en este estudio. El DOH prácticamente adoptó una tensión de carga FWD típica de 700 a 800 kPa y la comparó con un camión estándar de 10 ruedas y 25 toneladas con una configuración de eje tándem y dos ruedas con una presión de neumáticos de 690 kPa. Se realizó el análisis elástico por capas para calcular las respuestas del pavimento. Los resultados sugieren que el diseño de pavimento flexible basado en un enfoque basado en deflexiones es simple, práctico y conservador.

Palabras clave: Diseño de pavimentos; deflexión de la superficie; pavimento flexible; deflectómetro de caída de peso; Análisis elástico multicapa.

Hasta la fecha, la fabricación aditiva o impresión 3D se ha desarrollado masivamente para todos los materiales, incluidos los materiales a base de cemento. Han surgido algunas posibilidades para incorporar residuos industriales en mezclas de cemento en aplicaciones de impresión 3D. Sin embargo, un estudio exhaustivo sobre las cenizas volantes (FA), la escoria granulada molida de alto horno (GGBFS), y es necesario realizar el uso de humo de sílice (SF) en materiales impresos en 3D. Este artículo muestra que es necesario considerar algunos aspectos de la impresión 3D, como la imprimibilidad, la edificabilidad y las propiedades reológicas, y que los materiales de desecho afectan estas propiedades de la mezcla nueva. La aplicación de materiales de desecho como materiales cementosos suplementarios también confiere diferentes propiedades mecánicas y rendimientos de durabilidad. Además, se comparan los beneficios medioambientales y económicos de los materiales impresos en 3D y los convencionales. Los resultados muestran que los métodos de impresión 3D pueden mejorar los beneficios medioambientales y económicos manteniendo al mismo tiempo el rendimiento de los materiales creados con métodos tradicionales. Estudiar la aplicación de residuos industriales en la impresión 3D se ha convertido en una forma prometedora de desarrollar materiales sostenibles en esta era de digitalización.

Palabras clave: Cenizas volantes; escoria de alto horno; humo de sílice; Impresión 3D.

La conexión entre la infraestructura urbana civil y las ciudades inteligentes es fuerte debido al objetivo común de satisfacer las demandas de servicios públicos. La gestión de infraestructuras contribuye al desarrollo, evolución y sostenibilidad de las ciudades inteligentes. El principal problema de los enfoques tradicionales para el desarrollo, la evolución y la sostenibilidad de las ciudades inteligentes es la falta de una visión holística e integrada de la gestión de la infraestructura.

El principal objetivo de esta investigación es introducir un enfoque humanista en la gestión de infraestructuras con un modelo conceptual de ciudad inteligente que también considera una perspectiva educativa. Se utilizó una metodología de investigación mixta que combina enfoques cuantitativos y cualitativos, aplicando herramientas inductivas-deductivas. El artículo concluye con el desarrollo de un marco de gestión de infraestructura para ciudades inteligentes con cinco dimensiones: (1) ambiental, (2) financiera-económica, (3) política-gobernanza, (4) social-personas y (5) tecnológica. Dos estudios de caso para las ciudades de Lima y Piura en Perú ilustran cómo incorporar este marco en la práctica. Los productos de la investigación son relevantes porque fomentan una mejor calidad de vida inclusiva para todos los ciudadanos al preservar los sistemas de infraestructura civil.

Palabras clave: Sistemas de infraestructura civil; enfoque humanista de gestión; ciudad inteligente; sostenibilidad; modelo de 5 dimensiones; BIM-CIM; gemelo digital; Perú.