Desarrollo de un software para el diseño de mezclas asfálticas y diseño de pavimentos flexibles mediante la aplicación del método Marshall y método AASHTO 93
| dc.contributor.advisor | Portilla Yandún Favio Paúl | |
| dc.contributor.author | Sánchez Acosta Alex Santiago | |
| dc.contributor.editor | Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil | |
| dc.date.accessioned | 2026-07-05T07:16:57Z | |
| dc.date.issued | 2026-07-05 | |
| dc.description | En el presente trabajo se desarrolló un software denominado PaveSuite Pro para el diseño de mezclas asfálticas mediante el método Marshall y el diseño de pavimentos flexibles mediante la metodología AASHTO 93, con el fin de optimizar la precisión, eficiencia y accesibilidad de estos procesos en el ámbito académico y profesional. PaveSuite Pro fue desarrollado en Python y se estructura en dos módulos. El módulo de mezclas asfálticas organiza el proceso en seis pestañas secuenciales donde el usuario ingresa datos de laboratorio y el programa calcula propiedades volumétricas, genera las seis gráficas de diseño Marshall y determina el contenido óptimo de asfalto. El módulo de pavimentos flexibles calcula los ejes equivalentes de diseño por el método del factor camión, resuelve la ecuación AASHTO 93 mediante un algoritmo iterativo de bisección, interpola los factores equivalentes de carga y genera la sección transversal del paquete estructural a escala. Ambos módulos permiten guardar proyectos en formato JSON y exportar reportes en PDF. Para verificar el funcionamiento del software se realizaron ensayos de laboratorio con agregados de la cantera Kumochi, cantón Ambato, y cemento asfáltico AC-20. El contenido óptimo de asfalto resultó en 5.93%, con estabilidad de 1587 lb, flujo de 12.93 (1/100"), 3.09% de vacíos de aire y 14.87% de VMA. El diseño de pavimentos arrojó un número estructural requerido de SN = 3, con espesores de 10 cm de carpeta asfáltica, 15 cm de base granular y 15 cm de subbase granular, con un SN real de 3.44. La comparación entre resultados manuales y los generados por el software mostró diferencias inferiores al 5% en todos los parámetros, confirmando la precisión del programa. Se concluye que PaveSuite Pro automatiza correctamente ambos procedimientos conforme a las normas INEN, ASTM y AASHTO vigentes, y constituye una herramienta de acceso libre adaptada al contexto normativo ecuatoriano para estudiantes y profesionales de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato. | |
| dc.description.abstract | This paper presents the development of software called PaveSuite Pro for the design of asphalt mixtures using the Marshall method and the design of flexible pavements using the AASHTO 93 methodology, with the aim of optimizing the accuracy, efficiency, and accessibility of these processes in both academic and professional settings. PaveSuite Pro was developed in Python and is structured in two modules. The asphalt mixture module organizes the process into six sequential tabs where the user enters laboratory data, and the program calculates volumetric properties, generates the six Marshall design charts, and determines the optimum asphalt content. The flexible pavement module calculates the equivalent design axle loads using the truck factor method, solves the AASHTO 93 equation using an iterative bisection algorithm, interpolates the equivalent load factors, and generates the cross-section of the structural pavement to scale. Both modules allow saving projects in JSON format and exporting reports in PDF format. To verify the software's functionality, laboratory tests were performed using aggregates from the Kumochi quarry, Ambato canton, and AC-20 asphalt cement. The optimum asphalt content was 5.93%, with a stability of 1587 lb, a flow of 12.93 (1/100"), 3.09% air voids, and 14.87% maximum allowable volume (MAV). The pavement design yielded a required structural number (SN) of 3, with thicknesses of 10 cm for the asphalt surface course, 15 cm for the granular base course, and 15 cm for the granular subbase, resulting in an actual SN of 3.44. A comparison between manual results and those generated by the software showed differences of less than 5% in all parameters, confirming the program's accuracy. It is concluded that PaveSuite Pro correctly automates both procedures in accordance with current INEN, ASTM, and AASHTO standards, and constitutes a free-access tool adapted to the Ecuadorian regulatory context for students and professionals of the Faculty of Civil and Mechanical Engineering at the Technical University of Ambato. | |
| dc.identifier.citation | Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/47145 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.publisher | Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil | |
| dc.subject | MEZCLAS ASFÁLTICAS | |
| dc.subject | MÉTODO MARSHALL | |
| dc.subject | PAVIMENTOS FLEXIBLES | |
| dc.subject | AASHTO 93 | |
| dc.subject | SOFTWARE DE DISEÑO | |
| dc.title | Desarrollo de un software para el diseño de mezclas asfálticas y diseño de pavimentos flexibles mediante la aplicación del método Marshall y método AASHTO 93 | |
| dc.type | bachelorThesis |
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