Resistencia de balasto: ¿Qué es? (Tipos de resistencias de balasto y cómo probarlas)

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La resistencia de balasto es uno de los aspectos más importantes en el diseño y construcción de vías férreas. Se trata de la capacidad del balasto – la capa de piedras que se encuentra debajo de las vías – para soportar las cargas de los trenes y distribuirlas de manera uniforme sobre el terreno. En otras palabras, la resistencia de balasto es lo que permite que los trenes circulen de manera segura y eficiente. En este artículo, exploraremos los diferentes tipos de resistencias de balasto y cómo se pueden probar para asegurar su calidad y eficacia.

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Resistencia de balasto: ¿Qué es?

  • Definición: La resistencia de balasto es la capacidad que tiene la capa de material granular que se encuentra debajo de las vías férreas para soportar la carga de los trenes y distribuirla de manera uniforme.
  • Importancia: Una buena resistencia de balasto es fundamental para garantizar la estabilidad, seguridad y durabilidad de las vías férreas.

Tipos de resistencias de balasto

  • Resistencia vertical: Es la capacidad del balasto para soportar la carga vertical, que se produce por el peso de los trenes y su carga.
  • Resistencia lateral: Es la capacidad del balasto para resistir la carga lateral, que se produce por las fuerzas laterales que actúan sobre las vías férreas, como el viento, la curvatura y las fuerzas de frenado.
  • Resistencia dinámica: Es la capacidad del balasto para soportar las vibraciones y movimientos que se producen cuando los trenes pasan a alta velocidad.

Cómo probar la resistencia de balasto

  • Prueba de carga: Consiste en aplicar una carga controlada sobre el balasto mediante un dispositivo especializado para medir su deformación y determinar su capacidad de soportar la carga.
  • Prueba de penetración: Consiste en medir la resistencia del balasto a la penetración de una varilla con un cono en la punta, lo que indica su capacidad de soportar la carga vertical.
  • Análisis de laboratorio: Se pueden realizar análisis en laboratorio para determinar la capacidad de resistencia del balasto a través de pruebas como la densidad, la humedad y la permeabilidad del material.

Definición de resistencia de balasto

La resistencia de balasto es la capacidad que tiene una capa de material granular, como la grava o la piedra, de soportar las cargas que se le aplican.

El balasto se utiliza en las vías ferroviarias para proporcionar una base estable y uniforme para las traviesas y las vías. La resistencia de este material es esencial para garantizar la seguridad y la durabilidad de las vías. Si el balasto no tiene la resistencia adecuada, las vías pueden deformarse y causar descarrilamientos o problemas en la circulación de los trenes.

Tipos de resistencias de balasto

Existen varios tipos de resistencias de balasto, que se miden mediante diferentes pruebas:

  • Resistencia a la compresión: es la capacidad del balasto para soportar una carga de compresión sin romperse. Se mide mediante una prueba de carga estática.
  • Resistencia a la abrasión: es la capacidad del balasto para resistir la erosión causada por la fricción con las ruedas de los trenes. Se mide mediante una prueba de desgaste en seco o en húmedo.
  • Resistencia al impacto: es la capacidad del balasto para resistir el impacto de los trenes y otros vehículos. Se mide mediante una prueba de impacto.
  • Resistencia al agua: es la capacidad del balasto para resistir la erosión causada por el agua. Se mide mediante una prueba de hinchamiento.
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Cómo probar la resistencia de balasto

Para medir la resistencia de balasto, se utilizan diferentes métodos y equipos de prueba, como:

  • Prueba de carga estática: se aplica una carga vertical sobre una muestra de balasto para medir su resistencia a la compresión.
  • Prueba de desgaste: se somete una muestra de balasto a la fricción para medir su resistencia a la abrasión.
  • Prueba de impacto: se deja caer un peso sobre una muestra de balasto para medir su resistencia al impacto.
  • Prueba de hinchamiento: se sumerge una muestra de balasto en agua para medir su resistencia al agua.

Con estos métodos y equipos de prueba, se puede determinar la resistencia de balasto y garantizar que cumple con los estándares y las especificaciones necesarias para garantizar la seguridad de las vías ferroviarias.

Tipos de resistencias de balasto

La resistencia de balasto es una medida de la capacidad de una vía para soportar el peso de los trenes que circulan por ella. Existen diferentes tipos de resistencias de balasto que se utilizan en la construcción de vías férreas.

1. Resistencia a la compresión

La resistencia a la compresión se refiere a la capacidad del balasto para soportar la carga de los trenes sin sufrir deformaciones permanentes. Esta resistencia se mide en kilonewtons por metro cuadrado (kN/m²).

Ejemplo: Si una vía tiene una resistencia a la compresión de 300 kN/m², significa que puede soportar una carga de 300 kilonewtons por metro cuadrado sin sufrir deformaciones permanentes.

2. Resistencia a la tracción

La resistencia a la tracción se refiere a la capacidad del balasto para resistir la tracción que ejercen las ruedas de los trenes al pasar por encima de él. Esta resistencia se mide en kilonewtons por metro cuadrado (kN/m²).

Ejemplo: Si una vía tiene una resistencia a la tracción de 100 kN/m², significa que puede resistir una tracción de 100 kilonewtons por metro cuadrado sin sufrir daños.

3. Resistencia a la fatiga

La resistencia a la fatiga se refiere a la capacidad del balasto para soportar cargas repetidas sin sufrir daños permanentes. Esta resistencia se mide en ciclos de carga.

Ejemplo: Si una vía tiene una resistencia a la fatiga de 10 millones de ciclos, significa que puede soportar 10 millones de cargas repetidas sin sufrir daños permanentes.

4. Resistencia al desgaste

La resistencia al desgaste se refiere a la capacidad del balasto para resistir el desgaste que se produce por la fricción de las ruedas de los trenes al pasar por encima de él. Esta resistencia se mide en milímetros de desgaste por kilómetro de vía.

Ejemplo: Si una vía tiene una resistencia al desgaste de 3 mm/km, significa que se desgasta 3 milímetros por kilómetro de vía al paso de los trenes.

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5. Resistencia a la erosión

La resistencia a la erosión se refiere a la capacidad del balasto para resistir la erosión que se produce por la acción del agua y del viento. Esta resistencia se mide en porcentaje de pérdida de material.

Ejemplo: Si una vía tiene una resistencia a la erosión del 10%, significa que pierde un 10% de su material por la acción del agua y del viento.

Cómo probar las resistencias de balasto

Para asegurar la seguridad y el buen funcionamiento de las vías férreas, es necesario realizar pruebas de resistencia de balasto. Estas pruebas se realizan con equipos especializados que miden la capacidad de los diferentes tipos de resistencias de balasto.

Algunas de las pruebas más comunes son:

1. Prueba de carga

En esta prueba se aplica una carga sobre la vía para medir su resistencia a la compresión y a la tracción.

2. Prueba de fatiga

En esta prueba se somete la vía a cargas repetidas para medir su resistencia a la fatiga.

3. Prueba de desgaste

En esta prueba se mide el desgaste que se produce en la vía al paso de los trenes para medir su resistencia al desgaste.

4. Prueba de erosión

En esta prueba se mide la pérdida de material que se produce en la vía por la acción del agua y del viento para medir su resistencia a la erosión.

Con estas pruebas se puede determinar la capacidad de las vías férreas para soportar las cargas de los trenes y se pueden tomar medidas para mejorar su resistencia de balasto en caso de ser necesario.

Cómo probar la resistencia de balasto

Antes de hablar sobre cómo probar la resistencia de balasto, es importante comprender qué es la resistencia de balasto.

¿Qué es la resistencia de balasto?

La resistencia de balasto se refiere a la capacidad que tiene el balasto de soportar la carga de las vías férreas y distribuirla uniformemente a lo largo de la subestructura. El balasto es un material granular que se coloca debajo de las vías férreas para proporcionar una base estable y reducir la vibración y el ruido.

La resistencia de balasto es importante ya que si el balasto no es capaz de soportar adecuadamente la carga, puede provocar deformaciones en la subestructura y en las vías, lo que puede afectar la seguridad y la comodidad de los pasajeros y de los trenes.

Tipos de resistencias de balasto

Existen varios tipos de resistencias de balasto que se deben de considerar al probar la resistencia de balasto:

  • Resistencia al desgaste: se refiere a la capacidad del balasto de resistir la erosión y el desgaste debido al tráfico de los trenes y al clima.
  • Resistencia a la compresión: se refiere a la capacidad del balasto de soportar la carga vertical de las vías y distribuirla uniformemente a lo largo de la subestructura.
  • Resistencia al corte: se refiere a la capacidad del balasto de resistir las fuerzas laterales y de corte que se producen durante el movimiento de los trenes.

Cómo probar la resistencia de balasto

Existen varias formas de probar la resistencia de balasto, pero una de las más comunes es la prueba de carga estática. Esta prueba implica la colocación de una carga en la vía férrea y la medición de la deflexión del balasto bajo carga.

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El proceso para llevar a cabo la prueba de carga estática es el siguiente:

  1. Colocar una carga en la vía férrea.
  2. Medir la deflexión del balasto bajo carga.
  3. Calcular la resistencia de balasto utilizando la deflexión medida y la carga aplicada.

Es importante llevar a cabo la prueba de carga estática en diferentes puntos a lo largo de la vía férrea para asegurarse de que la resistencia de balasto sea uniforme en toda la subestructura.

Otra forma de probar la resistencia de balasto es mediante la prueba de laboratorio de ensayo triaxial. Esta prueba implica la aplicación de cargas cíclicas en muestras de balasto y la medición de la deformación y la resistencia a la fatiga del material.

Es importante realizar pruebas regulares de la resistencia de balasto para asegurarse de que el balasto esté en buenas condiciones y pueda soportar adecuadamente la carga de las vías férreas. La prueba de carga estática y la prueba de laboratorio de ensayo triaxial son dos formas comunes de probar la resistencia de balasto.

En conclusión, la resistencia de balasto es una propiedad fundamental en la construcción de vías férreas y su correcta medición es crucial para garantizar la seguridad y estabilidad de los trenes en movimiento. Conociendo los diferentes tipos de resistencias de balasto y cómo probarlos, se pueden tomar medidas preventivas y correctivas para evitar fallas y accidentes. Es importante que tanto los ingenieros como los trabajadores encargados de la construcción y mantenimiento de vías férreas estén capacitados para realizar estas pruebas y asegurar que la resistencia de balasto cumpla con los estándares de calidad necesarios. La seguridad en el transporte ferroviario es una responsabilidad compartida, y la resistencia de balasto es una pieza clave en este rompecabezas.

La resistencia de balasto es una medida importante que se utiliza para determinar la capacidad de soporte de los rieles del ferrocarril. Hay varios tipos de resistencias de balasto, incluyendo la resistencia a la compresión, la resistencia a la tracción y la resistencia al desgaste. Para asegurarse de que el balasto sea lo suficientemente resistente, se realizan pruebas regulares, como la prueba de caída de bola y la prueba de carga estática. Estas pruebas son esenciales para garantizar la seguridad de los trenes y los pasajeros, y para mantener la infraestructura ferroviaria en buenas condiciones. Por lo tanto, es importante que los ingenieros y técnicos encargados de mantener los sistemas ferroviarios estén capacitados para realizar estas pruebas y asegurarse de que el balasto esté en buen estado.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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