ACI 224.3R 95 (2001).ESPAÑOL

ACI 224.3R-95 Juntas en las construcciones de hormigón Informado por el Comité ACI 224

Randall W. Poston * † Secretario

Subvención T. Halvorsen * †

Presidente

Peter Barlow

David W. Fowler

Harry M. Palmbaum

Florian G. Barth

Peter Gergely

Keith A. Pashina *

Alfred G. Bishara *

Will Hansen

Andrew Scanlon

Howard L. Boggs

M. Nadim Hassoun

Ernest K. Schrader *

Merle E. Brander †

William Lee

Wimal Suaris

David Darwin * †

Tony C. Liu *

Lewis H. Tuthill *

Fouad Fouad H. *

Edward G. Nawy †

Zenon A. Zielinski

* autor principal. princi principal. pal. †† subcomité subcomit subcomité é editorial. Además de lo anterior, el miembro del comité asociado Michael J. Pfeiffer, miembro consultor LeRoy A. Lutz, ex miembro Arnfinn Rusten, y que no es miembro de Guy S. Puccio (Presidente del Comité 504) fueron los autores principales; Comité 325 miembro de Michael I. Darter fue uno de los autores.

Este informe revisa el estado de la técnica en el diseño, construcción y mantenimiento de las articulaciones

Capítulo 2-Sellante materiales y técnicas de unión,

en las estructuras de hormigón sometidas a una amplia variedad de uso y las condiciones ambientales. ambientales. En

pag. 224.3R-4

algunos casos, se considera la opción de eliminación de las articulaciones. Se discuten aspectos de diversos

2,1-Introducción

materiales de sellado y técnicas de unión conjunta. El lector es referido a ACI 504R para un tratamiento más

2.2 obligatorios-propiedades obligatorios-propiedades de los selladores de juntas

amplio de materiales de sellado, y para ACI 224R para una amplia discusión de las causas y el control de

2,3-materiales comercialmente disponibles

agrietamiento en la construcción de hormigón. Capítulos en el informe se centran en diferentes tipos de estructuras y elementos estructurales con características únicas: edificios, puentes, losas de cimentación,

selladores moldeados-2,4-Field

revestimientos de túneles, revestimientos de canales, tubos de hormigón prefabricados, estructuras de

2,5-Accesorio materiales

retención de líquidos, las paredes y hormigón en masa.

2.6 preformadas-sellantes

sellos 2,7-compresión la práctica 2,8-Jointing palabras clave: clave: puentes, edificios, canales, revestimientos de canales, construcción de hormigón, juntas

Capítulo 3-edificios, p. 224.3R-8 3.1-Introducción

de construcción, juntas de contracción, diseño, inge- niería ambiental estructuras de hormigón, juntas de aislamiento aislamiento,,

articulaciones, estacionamientos,

articulaciones 3,2-Construcción 3,2-Construcción

aceras, pistas de aterrizaje, losas de cimentación, túneles, revestimientos de túneles, paredes.

articulaciones de 3.3 Contracción

CONTENIDO

3.4 Aislamiento-o juntas de expansión

Capítulo 1-Introducción, p. 224.3R-2

Capítulo 4-Puentes, p. 224.3R-14 4.1-Introducción

1.1-Las juntas en estructuras de hormigón

terminología 1,2-Joint


1.3 Movimiento en estructuras de hormigón

4.3-Puentes con juntas de dilatación

1.4 Objetivos y alcance

4.4-Puentes sin juntas de dilatación

Comité de informes ACI, guías, prácticas estándar, y comentarios están destinados para la

Capítulo 5-losas de cimentación, p. 224.3R-20

orientación en la planificación, diseño, ejecución y la inspección de la construcción. Este documento está destinado para el uso de las personas que son competentes para evaluar la importancia y las

5.1 Introducción

limitaciones de su contenido y recomendaciones y que aceptará la responsabilidad de la aplicación

articulaciones 5,2-contracción

del material que contiene. El American Concrete Institute se exime de toda responsabilidad a los principios establecidos. El Instituto no será responsable por cualquier pérdida o daños derivados. No se hará referencia a este documento en los documentos del contrato. Si los artículos que se

ACI 224.3R-95 entró en vigor el 1 de agosto de 1995. Copyright © 1995, American Concrete Institute. Todos los derechos reservados incluyendo los derechos de reproducción y el uso de cualquier forma o por cualquier medio, incluyendo la realización de copias de cualquier proceso de foto, o por el dispositivo electrónico o mecánico, impresa, escrita o oral, o la grabación de sonido o reproducción visual o para su uso en cualquier sistema de conocimiento o de recuperación o dispositivo, a menos que el permiso por escrito se obtiene de los propietarios de derechos de autor.

encuentran en este documento son deseados por el arquitecto / ingeniero para ser una parte de los documentos del contrato, deberán ser objeto de modificación en la lengua obligatoria para su incorporación por el arquitecto / ingeniero.

224.3R-1

224.3R-2

INFORME DEL COMITÉ ACI


mentos están soportados de manera diferente e independientemente, independientemente, sin embargo, se


encuentran y se ajustan por razones funcionales y arquitectónicos. En este caso, la

Consideraciones especiales 5.5

compatibilidad de la deformación es importante, y las articulaciones puede ser necesaria para aislar diversos miembros. Muchos ingenieros ven como articulaciones

Capítulo 6-pavimentos, p. 224.3R-24 6,1-Introducción

artificiales grietas, o como medio para evitar cualquiera o control grietas en estructuras de hormigón. Es posible crear planos débiles en una estructura, por lo que el


agrietamiento se produce en un lugar donde pueda ser de poca importancia, o tienen


poco impacto visual. Por estas razones, el Comité ACI 224-agrietamiento, ha


desarrollado este informe como una visión general del diseño, la construcción y el

6,5-bisagra o articulaciones warping

mantenimiento de las articulaciones en varios tipos de estructuras de hormigón,

mucha 6,6-aparcamiento

ampliando el tratamiento actualmente limitado en ACI 224R. Mientras que otros Comités ACI tratar con tipos específicos de estructuras y articulaciones en esas

Capítulo 7-túneles, revestimientos de canales y tuberías, p. 224.3R29

estructuras, este es el primer informe de ACI para sintetizar información sobre las prácticas conjuntas en un único documento. Comité 224 espera que esta síntesis

7,1-Introducción

promoverá continua reevaluación de las recomendaciones para la ubicación y el

revestimientos revestimientos de túneles 7,2-Concreto

espaciamiento de las articulaciones, y el desarrollo de enfoques más racionales.

revestimiento de los canales de hormigón de 7,3

tubo de 7,4-Concrete

Capítulo 8-Walls, p. 224.3R-32 8.1-Introducción

directrices diversos ya veces contradictorios se encuentran para el espaciamiento de

8,2-tipos de articulaciones en paredes de hormigón

las articulaciones. Tabla 1.1 informa diversas recomendaciones para juntas de


contracción, y la Tabla 1.2 proporciona una muestra de los requisitos para las juntas de


expansión. Se espera que, por lo que la información en conjunto en este informe del


Comité, las recomendaciones para espaciamiento de las juntas pueden llegar a ser más racional, y posiblemente más uniforme.

Capítulo 9-estructuras de retención del líquido, p. 224.3R-35

9.1-Introducción articulaciones 9,2-contracción

Aspectos de la construcción y el comportamiento estructural son importantes cuando se comparan las recomendaciones de las Tablas 1.1 y

9.3 Aislamiento-o juntas de expansión articulaciones 9,4-Construcción 9,4-Construcción

Tabla 1.1-contracción espaciamientos conjuntos Autor

Capítulo 10-masa de hormigón, p. 224.3R-38

Merrill (1943)

10.1 Introducción

edificio para dar cuenta de las concentraciones de esfuerzos poten- ciales.

Fintel (1974) Wood (1981)

Capítulo 11-referencias, p. 224.3R-38 11.1 recomendados-referencias recomendados-referencias 11.2 citados referencias

m) en paredes sólidas.

15 a 20 pies (entre 4,5 y 6 m) para paredes y losas sobre grado. Recomienda la colocación conjunta a los cambios bruscos de plan y los cambios en la altura del

articulaciones articulaciones 10.2-contracción 10.2-contracción articulaciones 10.3-Construcción

Espaciado

20 pies (6 m) para paredes con aberturas frecuentes, 25 pies (7,5

20 a 30 pies (6 a 9 m) para las paredes.

20 a 25 pies (6 a 7,5 m) por paredes dependiendo del número de aberturas.

PCA (1982) ACI 302.1R

15 a 20 pies (entre 4,5 y 6 m) recomienda hasta 302.1R-89, a continuación, cambió a 24 a 36 veces el espesor de la losa.

ACI 350R-83

30 pies (9 m) en estructuras sanitarias.

APÉNDICE A-temperaturas utilizadas para el cálculo de Δ T,

ACI 350R

espaciamiento de las juntas varía con la cantidad y el grado de edad desmayar y refuerzo temperatura.

pag. 224.3R-41

ACI 224R-92

De una a tres veces la altura de la pared en paredes sólidas.

CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN

Tabla 1.2-expansión espaciamientos conjuntos Autor

1.1-Las juntas en estructuras de hormigón

Lewerenz (1907) 75 pies (23 m) para las paredes.

Las articulaciones son necesarias en las estructuras de hormigón para una variedad de razones. No todo el concreto en una estructura dada se puede colocar de forma continua, por lo

Hunter (1953)

de tiempo. Como el hormigón se somete a cambios de volumen, principalmente relacionados con

y por lo tanto aliviar las tensiones de tracción o de compresión que serían inducidas en la

Billig (1960) Wood (1981)

100 a 120 pies (30 a 35 m) para las paredes.

Normas de la India Institución (1964) 45 (m ≈ 148 ft) longitud máxima edificio entre

estructura. Alternativamente, el efecto de los cambios de volumen se puede considerar simplemente como otros efectos de carga son considerados en el diseño de edificios. Varios ele-

80 pies (25 m) para paredes y techos aislados, de 30 a 40 pies (9 a 12 m) para techos no aislados. 100 pies (30 m) longitud máxima edificio sin articulaciones. Recomienda la colocación conjunta a los cambios bruscos de plan y los cambios en la altura del edificio para dar cuenta de las concentraciones de esfuerzos poten- ciales.

que hay juntas de construcción que permiten el trabajo a ser reanudado después de un período

la contracción y los cambios de temperatura, puede ser deseable proporcionar las articulaciones

Espaciado

articulaciones.

PCA (1982)

200 pies (60 m) de longitud máxima edificio sin articulaciones. 120 pies (36 m) en estructuras sanitarias parcialmente lleno de líquido

estructural hormigón

(espaciamientos más estrechos necesarios cuando no hay líquido presente).

ACI 350R-83

Las juntas en concreto para la construcción

224.3R-3

1.2. Estas recomendaciones pueden ser contrario a la práctica habitual en

o capacidad de deformación puede ser excedido. movimiento movimiento restringido de estructuras

algunos casos, pero cada uno podría ser correcta para circunstancias

de hormigón incluye los efectos de asentamiento: compatibilidad compatibilidad de deflexiones y

particulares. Estas circunstancias incluyen, pero no pueden limitarse a: el tipo de

rotaciones donde los miembros se encuentran, y cambios de volumen.

hormigón y las condiciones de la colocación; características de la estructura; la naturaleza de la restricción en un miembro individual; y el tipo y magnitud de las cargas ambientales y en el miembro.

Los cambios de volumen típicamente el resultado de la contracción como se seque el hormigón endurecido, y de la expansión o contracción debido a los cambios de temperatura.

Una discusión detallada de mecanismos de cambio de volumen está más allá del

terminología 1,2-Joint La falta de una terminología consistente para las articulaciones ha causado

alcance de este informe. Evaluar casos específicos para determinar las contribuciones individuales de cambio de temperatura y la pérdida de humedad al

problemas y malentendidos que plagan el mundo de la construcción. En 1979, la

medio ambiente. El cambio potencial de volumen se considera en términos del

American Concrete Institute Comité de Actividades Técnicas (TAC) adoptó una

sistema de retención que resulta de la geometría, así como refuerzo.

terminología consistente sobre las articulaciones para su uso en la revisión de documentos de ACI:

1.3.1 cambios en el volumen de contracción - Si bien muchos tipos de contracción son importantes y pueden causar grietas en estructuras de hormigón, la contracción por

Las juntas serán designados por una terminología basada en las siguientes características: resistencia, la configuración, la formación, la ubicación, el tipo de estructura y función.

secado del hormigón endurecido es de especial preocupación. La contracción por secado es una función complicada de parámetros relacionados con la naturaleza de la pasta de cemento, hormigón simple, miembro, o la geometría estructural y el medio ambiente. Por ejemplo, losas de construcción se reducen aproximadamente 500 x 10 -6, s in embargo, la

Características de cada categoría incluyen, pero no están ed LIMIT- a lo siguiente:

Resistencia: Resistencia:A tado o reforzado, enclavijada, nondoweled, llano.

contracción de una losa expuesta en grado puede ser menor que 100 x 10 -6. U na parte de la contracción por secado también puede ser reversible. Se han propuesto un gran número de ecuaciones empíricas para predecir la contracción. ACI 209R proporciona información sobre la predicción de la contracción de las estructuras de hormigón. Si se

Configuración: Configuración:B utt, regazo, la lengua y ranura.

utiliza compensador de la retracción de hormigón, es necesario que el elemento

Formación: Formación:- Formó parte recortada,, equipado, ranurado, Insert- formó.

estructural se expanda contra contención elástica de refuerzo interno antes de que se seque y se contrae (ACI 224R).

Ubicación: Ubicación: Transversal, longitudinal, vertical, horizontal. Tipo de estructura: estructura:P uente, pavimento, construcción de losa de cimentación.

1.3.2 los cambios de volumen de expansión - Donde un shrinkageFunción: Función:L a construcción, construcción, la contracción, contracción, la expansión, expansión, el aislamiento, la bisagra.

hormigón compensador se utiliza, la consideración adicional de la expansión que tendrá lugar durante la vida temprana del hormigón es necesario. A menos que se

Ejemplo : Atado, de ranura y lengüeta, hecha a mano, longitudinal construcción de pavimentos de articulación. El término familiar, “ junta de control, control, ”No se incluye en esta

permite que un hormigón compensador de la retracción a expandirse, se reducirá su eficacia en la compensación de la contracción.

lista de la terminología conjunta, ya que no tiene un significado único y universal. Muchas personas involucradas con la construcción han utilizado el término para indicar una

1.3.3 cambios-volumen térmica - Los efectos de los cambios de volumen térmicas

articulación proporcionada a “control” agrietamiento debido a los efectos de cambio de

pueden ser importantes durante la construcción y en el servicio como el hormigón

volumen, especialmente la contracción. Sin embargo, incorrectamente articulaciones de

responde a los cambios de temperatura. Dos factores importantes a considerar son la

“control” detalladas y construidos pueden no funcionar correctamente, y el hormigón

naturaleza del cambio de temperatura y las propiedades de los materiales

pueden agrietarse adyacente a la presunta articulación. En muchos casos, una “junta de

fundamentales de hormigón.

control” es realmente nada más que almohadillado. Estas juntas están realmente tratando de controlar el agrietamiento debido a la contracción y contracción térmica. Se necesita una junta de contracción contracción se detalla detalla adecuadamente. adecuadamente.

El coeficiente de expansión térmica para hormigón simple α describe la capacidad de un material para expandirse o contraerse a medida que cambian las temperaturas. Para concreto, α depende de las proporciones de la mezcla y el tipo de agregado utilizado. propiedades del agregado dominan el comportamiento, y el coeficiente de expansión lineal se pueden predecir. Mindess y

Un problema adicional con las preocupaciones preocupaciones conjuntas nomenclatura “aislamiento” y

Young (1981) discuten la variación del coeficiente de dilatación con más detalle.

las articulaciones “expansión”. “expansión”. Una junta de aislamiento aísla el movimiento entre los

Idealmente, el coeficiente de expansión térmica puede ser calculada para el

miembros. Es decir, no hay acero o espigas que cruzan la articulación. Una junta de

hormigón en una estructura particular. Esto rara vez se hace menos que lo justifique

expansión, en comparación, por lo general se clavijas introducidos tal que el movimiento se

propiedades de los materiales inusuales o una estructura de significación especial.

puede acomodar en una dirección, pero no hay transferencia de cizallamiento en las otras

Para concreto, el coeficiente de expansión térmica α se puede suponer

direcciones. Muchas personas describen juntas estructurales sin ninguna restricción como

razonablemente que sea 6 ξ 10- 6 / F (11 x 10-

6 / DO).

juntas de expansión. expansión.

Durante la construcción, el calor generado por la hidratación del cemento portland 1.3-El movimiento y la moderación en las estructuras de hormigón

movimiento restringida es una de las principales causas de la fisuración en estructuras de

puede elevar la temperatura de una masa de hormigón mayor que se experimentará en servicio. La contracción del hormigón ya que la temperatura disminuye, mientras que el

hormigón. restricción interna o externa puede desarrollar tensiones de tracción en un elemento

material es relativamente débil puede conducir a la formación de grietas. ACI 224R,

de hormigón, y la resistencia a la tracción

ACI

224.3R-4


207.1R y ACI 207.2R discuten el control de agrietamiento para el hormigón ordinario y masa debido a efectos de la temperatura durante la construcción. En servicio, los efectos térmicos están relacionadas con diferencias de temperatura casi instantáneos a largo plazo y. la contracción a largo plazo tiene el mismo sentido

2.2 obligatorios-propiedades de los selladores de juntas Para un comportamiento satisfactorio en las articulaciones articulaciones superficie abierta el sellador debe:

• •

que el efecto de la temperatura baja, por lo que la contracción global es probable que sea el efecto más significativo cambio de volumen para muchas estructuras. Para

Deformarse para acomodar el movimiento y la velocidad de movimiento se produce en la articulación

•

algunos componentes en una estructura, los efectos a largo plazo están relacionados con la diferencia de más caluroso de verano y de invierno temperatura más baja. La

Ser relativamente impermeable

Suficientemente recuperar sus propiedades originales y forma después de deformaciones cíclicas

•

Permanecen en contacto con las caras de la junta. El sellador debe adherirse a la

estructura también puede responder a la diferencia entre las temperaturas extremas y

cara de unión y no fallar en la adhesión, ni pelar en las esquinas u otras áreas

una temperatura típica durante la construcción. En la mayoría de los casos, la mayor

locales de concentración de tensiones. Una excepción es preformado selladores

diferencia de temperatura es lo más importante.

que ejercen una fuerza contra la cara de unión

variaciones diarias de temperatura son importantes, importantes, también. Distorsiones ocurrirán de la noche al día, o como la luz del sol calienta las porciones de la estructura de

•

No rompa internamente (a prueba de cohesión)

•

No fluye debido a la gravedad (o presión de fluido)

•

manera diferente. Estas distorsiones pueden ser muy complicado, la introducción de cambios de longitud, así como curvaturas en porciones de la estructura. Un ejemplo es

•

el efecto de “comba sol” en estructuras de estacionamiento, donde la superficie de cubierta de techo se convierte en tanto como 20 a 40 F (10 a 20 C) más caliente que la

No ablandar a una consistencia inaceptable a temperaturas de servicio superiores No endurecerse o convertirse inaceptablemente frágil a temperaturas de servicio más bajas

• No se verá afectada de manera adversa por el envejecimiento, a la intemperie, u

viga de soporte. Este efecto hace que las tijeras y momentos en la elaboración continua.

otros aspectos de las condiciones de s ervicio para la vida útil esperada bajo el rango de temperaturas y otras condiciones ambientales que se producen

•

1.4 Objetivos y alcance Este informe revisa las prácticas comunes en las estructuras de hormigón

Ser reemplazable al final de una vida útil razonable, si se produce un error durante

la vida de los sellos estructura enterrada en las articulaciones, tales como impermeabilizantes impermeabilizantes y juntas, requieren generalmente propiedades similares. El método

sometidas a una amplia variedad de usos y condiciones ambientales. Diseño,

de instalación puede, sin embargo, requieren el sello a estar en una forma diferente y,

construcción y mantenimiento de las articulaciones se discuten, y en algunos

debido a la sustitución es generalmente imposible, se requiere durabilidad excepcional. excepcional.

casos, se considera la opción de eliminación de las articulaciones. Capítulo 2 resume los aspectos de los diversos materiales de sellado y técnicas de unión. Sin embargo, se remite al lector a ACI 504R para un tratamiento más amplio.

Además, dependiendo de las condiciones de servicio específicas, el sellante puede ser necesaria para resistir uno o más de los siguientes: la intrusión de material extraño,

Los capítulos 3-10 3-10 cen trarse en los distintos tipos de estructuras y elementos estructurales con

desgaste, indentación, recogida (tendencia a ser extraído de las articulaciones, como

características únicas: edificios, edificios, puentes, losas de cimentación, revestimientos de túneles,

por un neumático que pasa), y el ataque de sustancias químicas presentes. Requisitos

revestimientos de canales, tubos de hormigón prefabricados, estructuras de retención de

adicionales pueden ser que el sellante tiene un color específico, resiste los cambios de

líquidos, las paredes y hormigón en masa. Muchos lectores de este informe no estarán

color, y es que no mancha. El sellador no debe deteriorarse cuando se almacena

interesados en todo tipo de construcción discutidos dos en los capítulos 3-10. Estos lectores

durante un tiempo razonable antes de su uso. También debe ser razonablemente fácil

pueden desear primer estudio Capítulo 2, a continuación, se centran en un tipo específico de

de manejar e instalar, y estar libres de sustancias nocivas para el usuario, el hormigón, o

estructura.

de otro material que pueda entrar en contacto.

Aunque no todos los tipos de construcción de hormigón se abordan específicamente en el presente informe, el Comité considera que esta amplia selección de tipos de estructuras puede proporcionar una guía en otros casos también. formas estructurales adicionales pueden ser tratados en futuras versiones de este informe.

materiales 2,3-comercialmente disponibles Ningún material tiene propiedades ideales para todas las aplicaciones. materiales de sellado se seleccionan de entre una amplia gama de materiales que ofrecen un número

ACI 224R ofrece discusión detallada adicional de tanto las causas de

suficiente de las propiedades requeridas a un costo razonable.

agrietamiento y el control de agrietamiento a través de la práctica del diseño y la construcción.

masillas a base de aceite, compuestos bituminosos bituminosos y materiales metálicos fueron los únicos tipos de selladores disponibles durante muchos años. Sin embargo, para

Capítulo 2-SEALANT MATERIALES Y Técnicas de unión

muchas aplicaciones de estos materiales tradicionales no se comportan bien. En los últimos años ha habido un desarrollo activo de muchos tipos de selladores elastoméricos “” cuyo comportamiento es en gran parte elástica en lugar de plástico.

2,1-Introducción Una discusión exhaustiva de materiales sellantes conjuntas se encuentra en ACI

Estos nuevos materiales son flexibles, en lugar de rigidez, a temperaturas normales de servicio. Los materiales elastoméricos están disponibles como selladores y preformado

504R. Este capítulo resume los hechos pertinentes acerca de los selladores de juntas.

moldeado en campo. Aunque en un principio más caro, por lo general tienen una vida

Se advierte al lector que este capítulo es sólo una introducción.

útil más larga. Ellos pueden


articulaciones de sellado donde los movimientos considerables ocurren y que no

224.3R-5

techos, especialmente alrededor de las aberturas, y en las estructuras de retención del líquido.

podía ser selladas por los materiales tradicionales. Esta amplitud de propiedades ha abierto nuevas posibilidades arquitectónicas y de ingeniería para el diseñador de

2.4.3 Termoplásticos,,, o emulsión de tipo disolvente de aplicación en frío m ateriales:

estructuras de hormigón. No se ha intentado aquí para listar o hablar de cada

estos se fijan ya sea por la liberación de disolventes o la ruptura de emulsiones en la

atributo de cada sellador disponible. Discusión se limita a aquellas características

exposición al aire. A veces se calientan hasta 120 F (50 C) para simplificar la aplicación,

consideradas importantes para el diseñador, especificador, y el usuario, de modo

pero por lo general se manejan a temperatura ambiente. La liberación de disolvente o

que afirmaciones hechas para varios materiales pueden ser evaluados y una

agua puede causar la contracción y mayor dureza con una reducción resultante en el

elección adecuada hecha para la aplicación particular.

movimiento de la articulación permisible y en servicio. Los productos en esta categoría incluyen acrílico, vinilo, y los tipos de butilo modificados que están disponibles en una variedad de colores. Su alcance máximo de extensión de compresión es ± 7 por ciento. Sin embargo, de ablandamiento térmico y el endurecimiento en frío puede reducir esta

selladores moldeados-2,4-Field

2.4.1 masillas -Mastics se componen de un líquido viscoso rendido inmóvil por la

cifra. Estos materiales están restringidos en su uso a las articulaciones con pequeños movimientos. Acrílicos y vinilos se utilizan en edificios, principalmente para calafateo y

adición de fibras y cargas. Por lo general no se endurecen, establecer o curan

acristalamiento. asfaltos de goma se utilizan en revestimientos de canales, depósitos, y

después de la aplicación, sino que forman una piel en la superficie expuesta a la

como material de relleno de grietas.

atmósfera. El vehículo en masillas puede incluir secado o aceites no secantes (incluyendo compuestos oleorresinosos), polibutenos, poliisobutilenos, asfaltos de bajo punto de fusión, o combinaciones de estos materiales. Con cualquiera de estos, se utiliza una amplia variedad de materiales de relleno, incluyendo talco fibroso o

2.4.4 Termoendurecible, de curado químico -Sealants de esta clase son ya sea de

calcáreo finamente dividido o materiales silíceos. El rango de extensión-compresión

uno o dos componentes de sistemas. Se aplican en forma líquida y cura por reacción

funcional de estos materiales es de aproximadamente ± 3 por ciento.

química a un estado sólido. Estos incluyen polisulfuro, silicona, uretano y materiales a base de epoxi. Las propiedades que los hacen adecuados como sellantes para una amplia gama de usos son la resistencia a la intemperie y al ozono, la flexibilidad y la

Masillas se utilizan en edificios para calafateo general y acristalamiento donde muy

resistencia a ambas temperaturas altas y bajas, e inercia a una amplia gama de

pequeños movimientos de la articulación se anticipan y economía en el costo inicial es

productos químicos, incluyendo, para algunos, disolventes y combustibles. Además,

mayor que la de mantenimiento o sustitución. Con el tiempo, la mayoría de masillas

la abrasión y resistencia indentación de los selladores de uretano está por encima de

tienden a endurecerse en el aumento de la profundidad como la oxidación y la pérdida

la media. Termoendurecible, los sellantes de curado químicamente tienen un rango

de volátiles producto, reduciendo así su capacidad de servicio. Polibuteno y

de extensiones de compresión de hasta ± 25 por ciento, dependiendo del sellador en

poliisobutileno masillas tienen una vida útil algo más largo que lo hacen los otros

particular, a temperaturas desde -40 hasta 180 F (-40 a +82 C). Los sellantes de

masillas.

silicona siguen siendo flexible sobre un rango de temperatura aún más amplia. Tienen una amplia gama de usos en edificios y contenedores para ambas juntas

2.4.2 Termoplásticos, aplicado en caliente - Estos son materiales que se vuelven blandos en la

verticales y horizontales, y también en los pavimentos. Aunque en un principio más

calefacción y se endurecen en el enfriamiento, por lo general sin cambio químico. Ellos son

caro, termoestable, selladores químicamente curado puede soportar movimientos

generalmente de color negro e incluyen asfaltos, asfaltos de goma, campos, alquitranes de

mayores que otros selladores moldeado en campo y generalmente tienen una vida

carbón, y alquitranes de goma. Ellos se pueden aplicar en una gama de extensión de la

útil mucho más larga.

compresión ± 5 por ciento. Este límite está directamente influenciada por la temperatura de servicio y las características de envejecimiento de materiales específicos. Aunque en un principio más barato que algunos de los otros selladores, su vida útil es relativamente corta. Ellos tienden a perder elasticidad y plasticidad con la edad, a aceptar en lugar de rechazar materiales

2.4.5 Termoendurecible, la emisión de disolventes c lase -Otro de sellantes

extraños, y para la extrusión de las articulaciones que se cierran herméticamente o que se han

termoendurecibles curar por la liberación de disolvente. polietileno

llenado en exceso. El sobrecalentamiento durante el proceso de fusión afecta negativamente a

clorosulfonado y ciertos materiales de butilo y neopreno se incluyen en esta

las propiedades de los compuestos que contienen caucho. Aquellos con una base de asfalto se

clase. Sus características generalmente similares a los de materiales de

suavizan por hidrocarburos, tales como petróleo, gasolina, o el derrame de combustible de

liberación de disolvente termoplásticos. Son, sin embargo, menos sensible a las

chorro. materiales Tarbased son combustible y resistente al aceite y estos son los preferidos

variaciones de temperatura una vez que tengan “configuración” en la exposición

para estaciones de servicio, de reabastecimiento de combustible y las zonas de aparcamiento de

a la atmósfera. Su alcance máximo de extensión de compresión no exceda ± 7

vehículos, del campo de aviación delantales, y almohadillas de soporte. Sin embargo, humos

por ciento. Se utilizan principalmente como selladores para calafatear y juntas

nocivos se emiten durante su colocación.

en edificios, donde las juntas horizontales y verticales tienen pequeños movimientos. Su coste es algo menor que la de otros selladores elastoméricos, y su vida útil es probable que sea satisfactoria.

El uso de esta clase de selladores se limita a las juntas horizontales, ya que se quedaría sin juntas verticales cuando se instala caliente, o posteriormente en un clima

2.4.6 Rígido -Dónde propiedades especiales se requieren y el movimiento es

cálido. Ellos han sido ampliamente utilizados en las juntas del pavimento, pero están

insignificante, ciertos materiales rígidos pueden ser utilizados como sellantes moldeado

siendo sustituidos por los selladores químicamente moldeados de campo de curado o

en campo para juntas y grietas. Estos incluyen el plomo (lana o fundido), azufre, resinas

termoestable o sellos de compresión. También se utilizan en la construcción

epoxi modificadas, y el tipo de polímero morteros y hormigón.

224.3R-6


2,5-Accesorio materiales 2.5.1 cebadores se requieren cebadores -donde, un material de marca adecuado

waterstops de acero son bajos en carbono y estabilizadas con niobio o titanio para simplificar la soldadura y retener resistencia a la corrosión después de la soldadura. se

compatible con el sellador se suministra normalmente junto con él. Para selladores

requiere recocido para mejorar la flexibilidad, pero la rigidez de w aterstops de acero

moldeado de campo-vertido en caliente, por lo general son betunes de alta viscosidad o

puede conducir a la formación de grietas en el hormigón adyacente. waterstops de

alquitranes recortaron con disolvente. Para superar superficies húmedas, agentes

cobre se usan en presas y construcción general; que son altamente resistentes a la

humectantes se pueden incluir en las formulaciones de imprimación, o materiales pueden

corrosión, pero requieren un manejo cuidadoso para evitar daños. Por esta razón,

ser utilizados que húmedos tales superficies Preferentemente, tal como poliamida-curado

además de las consideraciones de costo más alto, waterstops flexibles se utilizan a

de alquitrán de hulla epoxis. Para masillas oleorresinosos, goma laca se puede utilizar.

menudo en su lugar. El cobre también se utiliza para tapajuntas. Hubo un tiempo en el plomo se usó para los DDE, tapajuntas, o la protección de juntas de suelo industrial. Su uso es ahora muy limitado. tiras de bronce encuentran una amplia aplicación en la

ateriales de copia de seguridad -muchos no se adhieren a los 2.5.2 antiadherentes m selladores y por lo tanto, cuando se utilicen, no se necesita ningún interruptor de unión

división, en lugar de sellado, terrazo y otras coberturas de suelo en paneles más pequeños.

separada. cinta de polietileno, papeles recubiertos, y láminas metálicas se utilizan a menudo donde se necesita un interruptor de unión separada.

2.5.3 materiales de copia de seguridad m ateriales: estos sirven una variedad

2.6.2 waterstops flexibles -Los tipos de materiales adecuados

de propósitos durante la aplicación del sellador y en servici o. materiales de copia de seguridad

y en uso waterstops como flexibles son de butilo, neopreno, y cauchos naturales.

limitan la profundidad del sellador; apoyarlo contra flacidez, indentación, y el desplazamiento

Estos tienen extensibilidad satisfactoria y resistencia a productos químicos o agua y

por el tráfico o la presión del fluido; y simplificar utill aje. También pueden servir como un

se pueden formular para la recuperación y resistencia a la fatiga. El cloruro de

interruptor de unión para evitar que el sellante se adhiera a la parte posterior de la articulación.

polivinilo (PVC) compuestos son, sin embargo, probablemente ahora el más

El material de copia de seguridad debe ser preferentemente compresible de manera que el

ampliamente utilizados. Este material no es tan elástico como las gomas, se recupera

sellador no se ve obligado a cabo como s e cierra la junta, y debe recuperarse como se abre la

más lentamente de la deformación, y es susceptible a aceites. Sin embargo, los

articulación. Es necesario tener cuidado para seleccionar la anchura y la forma correcta de

grados con suficiente flexibilidad (especialmente importante a bajas temperaturas) se

material, de modo que después de la instalación que se comprime a aproximadamente 50 por

pueden formular. El PVC tiene la ventaja de ser termoplástico y que se puede

ciento de su anchura original. El estiramiento, torsión o trenzado de tubo o varilla de valores

empalmar fácilmente en el trabajo. Configuraciones especiales también se pueden

debe ser evitado. materiales de copia de seguridad y materiales de carga que contienen

hacer para las intersecciones conjuntas.

bitumen o materiales volátiles no deben ser utilizados con termoendurecibles de curado químico selladores moldeado en campo. Ellos pueden migrar a, o ser absorbido en las interfaces de las articulaciones, y perjudicar la adherencia. En la selección de un material de

waterstops flexibles se utilizan ampliamente como el sistema de cierre primario en

copia de seguridad para garantizar la compatibilidad, es aconsejable seguir las

represas, tanques, tuberías monolíticas, muros de contención, piscinas, etc. Pueden ser

recomendaciones del fabricante del sellador.

utilizados en estructuras que o bien retienen o excluir el agua. Para algunas aplicaciones, ya sea en prefabricado o construcción de fundición en el lugar, una bentonita de sodio waterstop flexible que contiene también puede actuar como un sellador de juntas interna. La bentonita se hincha cuando entra en contacto por el agua, y forma un gel, el bloqueo

materiales de copia de seguridad preformadas se utilizan para soportar y controlar la

de la infiltración a través de la estructura.

profundidad de los selladores de moldeado en campo.

2.6.3 Juntas y junturas diverso - Gaskets y cintas son ampliamente utilizados

2.6 preformadas-sellantes Tradicionalmente, los sellantes formados previamente se han subdividido en

como sellantes en acristalamiento y marcos. También se utilizan alrededor de la ventana y otras aberturas en los edificios, y en las juntas entre el metal o paneles

dos clases; rígido y flexible. selladores preformadas más rígidas son metálicos;

prefabricados de hormigón en muros cortina. Juntas también se utilizan

ejemplos son paradas y tapajuntas de agua de metal. sellantes flexibles son

ampliamente en las juntas entre los tubos prefabricados y donde se necesitan

generalmente hechas de cauchos naturales o sintéticos, cloruro de polivinilo, y

juntas mecánicas en las líneas de servicio. Se obtiene la acción de sellado, ya sea

materiales similares, y se utilizan para waterstops, juntas, y propósitos de sellado

porque el sellante se comprime entre las superficies de unión (juntas) o porque la

diversos. equivalentes preformada de ciertos materiales, p.ej,

superficie del sellador, tal como de poliisobutileno, es sensible a la presión y por lo tanto se adhiere.

asfaltos de caucho, generalmente clasificados como campo de moldeado, están disponibles para su conveniencia en la manipulación y la instalación. sellos de compresión deben ser incluidos con el grupo flexible de los selladores preformados. Sin embargo, su función es diferente. El tipo de neopreno compartimentada se puede utilizar en la mayoría de las aplicaciones de sellador de juntas como una alternativa a

sellos 2,7-compresión Estos son preformados dispositivos elastoméricos compartimentadas o celulares que funcionan como selladores cuando en compresión entre las caras de la junta.

los selladores fieldmolded. Se tratan por separado en este informe.

2.7.1 compartimentada - Neopreno (cloropreno) o 2.6.1 waterstops rígidos y sellos diverso - Rígido

EPDM (monómero de etileno propileno dieno) extruido a la configuración requerida se

waterstops están hechos de acero, cobre, y de vez en cuando de plomo. waterstops de

utiliza ahora para la mayoría de las juntas de compresión. Para un sellado eficaz,

acero se utilizan principalmente en presas y otros proyectos de construcción pesada.

suficiente presión de contacto se mantiene en la cara de unión. Esto requiere que la

Acero ordinario puede requerir una protección adicional contra la corrosión. Los aceros

junta siempre se comprime hasta un cierto grado. Para que esto ocurra, se requiere

inoxidables se utilizan en la construcción de presas para superar los problemas de

buena resistencia a la deformación por compresión (es decir, el material de

corrosión.


224.3R-7

recupera suficientemente cuando se libera). Además, el elastómero debe ser

Ranurado herramientas con las láminas de 1 1/2 a 2 pulg. (40 a 50 mm) de profundidad están

resistente a la cristalización a bajas temperaturas (la rigidez resultante puede hacer

disponibles.

que el sello temporalmente ineficaz aunque la recuperación se producirá en el

En una junta de contracción labrado, el refuerzo en el elemento de hormigón

calentamiento). Si durante el proceso de fabricación del elastómero no se cura

debe reducirse a al menos la mitad de la superficie de acero o interrumpirse por

totalmente, las bandas interiores se pueden adherir juntos durante el servicio (a

completo. Como la distancia entre las juntas de contracción aumenta equipado, el

menudo de forma permanente) cuando se comprime l a junta.

volumen de refuerzo de acero debe aumentarse para controlar tensiones de tracción que se desarrollan.

Para simplificar la instalación de juntas de compresión, se utilizan lubricantes líquidos. Para la instalación de la máquina, aditivos para hacer que son necesarias la

2.8.3 juntas aserradas - Uso de las juntas aserradas reduce la mano de obra durante el

tixotrópico lubricante. adhesivos lubricantes especiales que ambos primer y enlace han

proceso de acabado. Se requieren mano de obra y equipos de energía dentro de un corto

sido formuladas para su uso cuando se requiere una mejor sello-a-unión de contacto

período de tiempo después de que el hormigón se ha endurecido. El momento más

cara. sellos de compresión de neopreno son satisfactorios para una amplia gama de

favorable para el corte de las articulaciones es cuando la temperatura del hormigón

temperaturas en la mayoría de aplicaciones.

(elevada a causa del calor de hidratación) es mayor; esto puede a menudo estar fuera de las horas de trabajo normales. En cualquier caso, las juntas deben ser aserrados tan

sellos individuales deben permanecer comprimido al menos 15 por ciento de la anchura

pronto como sea práctico. El hormigón debe haber endurecido lo suficiente para no

original en la abertura más ancha. El movimiento permitido es de aproximadamente 40 por

enmarañar durante el corte. Si hay un retraso en el corte de la losa, y una cantidad

ciento de la anchura de sellado sin comprimir.

significativa de la contracción ya se ha producido, una grieta puede saltar por delante de la sierra como tensiones de tracción se acumulan y alcanzar un nivel de ruptura. Al igual

sellos de compresión se fabrican en anchuras que van desde 1/2a 6 en (12

que con las articulaciones equipado, ranuras cortadas con sierra, al menos,

1/4

d e la

a 150 mm).; por lo tanto, son excelentes para el uso en juntas de dilatación y

profundidad del miembro se recomiendan para crear un plano funcional de debilidad. Una

de contracción con los movimientos previstos hasta 3 pulg. (75 mm).

variedad de técnicas y equipos de aserrado está disponible. Las cuchillas pueden ser con diamantes, o hecho de material consumible, abrasivo. Si se utilizan discos abrasivos es

2.7.2 espuma flexible Impregnado t ipo -Otro de material de la junta de compresión es

importante establecer un límite en el desgaste utilizado para determinar cuándo se

de polibutileno-impregnada de espuma (por lo general un poliuretano flexible de célula

reemplazará la hoja. Si esto no se hace, la profundidad de corte será variable, y puede

abierta). Este material ha encontrado una aplicación limitada en estructuras tales como

ser insuficiente para forzar el agrietamiento en el corte. El corte superficial resultante es

edificios y puentes. Sin embargo, su recuperación a baja temperatura es demasiado

ineficaz como junta de contracción, al igual que la articulación repujado de poca

lento para seguir movimientos de la articulación. Además, cuando altamente

profundidad. El corte puede ser seco o húmedo, con agua utilizada para enfriar la

comprimido, el impregnante exuda y mancha el hormigón. Esto limita en general

cuchilla. El equipo puede ser alimentado por aire, un motor de gasolina autónomo, o un

aplicación a las articulaciones donde menos de ± 5 por ciento de extensión-compresión

motor eléctrico. Una variedad de sierras de corte de suelo-especiales y otros marcos y

se produce a baja temperatura o

rodillos están disponibles, dependiendo de la aplicación. sierras de aire con motor son más ligeros y disminuir la fatiga en los trabajadores que sostengan fuera de la tierra. corte

± 20 por ciento, cuando la temperatura está por encima de 50 F (10 C). El material a

Wet prolonga la vida del disco, pero produce una suspensión y puede ser inseguro con el

menudo está unido a la cara de unión.

equipo eléctrico. Las hojas de diamante son más caros que los discos abrasivos, pero puede ser rentable en grandes proyectos cuando se considera tiempo de trabajo perdido

la práctica 2,8-Jointing

en el cambio de cuchillas.

Cuatro métodos primarios están disponibles para la creación de las juntas en superficies de concreto: formar, utillaje, aserrado, y la colocación de los formadores de conjuntos.

2.8.1 uniones formadas - Estos se encuentran en las juntas de construcción en losas y paredes de hormigón. Uniones machihembradas pueden ser hechos con tiras de metal o de plástico preformadas, o construidos para requisitos de trabajo. Estas tiras pueden servir como un punto de solado. Tienen que estar bien sujetos para que no se desplacen

Un último inconveniente para el uso de juntas aserradas es aclaramiento equipo. En

durante la colocación del hormigón y consolidación. formas circulares prefabricados

aserrado una losa de hormigón, es imposible para la mayoría de equipos para llevar el

están disponibles para su uso en juntas de aislamiento de columna. Son elementos de

corte de sierra en el borde, por ejemplo, donde un muro delimita la losa. Cuando la ranura

una sola pieza que se adhieren juntos en el campo, y se dejan en su lugar. Esto permite

de corte termina 2 a 3 pulg. (50 a 75 mm) de la pared, una grieta irregular se forma en el

la colocación de hormigón en el interior del blockout aislamiento cuando se coloca el

hormigón unsawed como se produce la contracción. La profundidad de corte se puede

hormigón de la losa, si se desea.

aumentar en una pared para mejorar el comportamiento del plano debilitado en el borde de la losa.

2.8.2 articulaciones fileteados - Contracción de articulaciones pueden ser trabajados para

2.8.4 formadores de conjuntos f ormadores -Joint se pueden colocar en el hormigón fresco

fabricar una superficie de hormigón durante las operaciones de acabado. Una ranura destinado a

durante la colocación y acabado. formadores de conjuntos se pueden utilizar para crear la

causar un plano debilitado y para controlar la ubicación de agrietamiento debería ser al menos 1/4 el

expansión o contracción articulaciones. Las juntas de expansión tienen generalmente una

espesor del hormigón. A menudo, las articulaciones fileteados son de una profundidad

tapa extraíble sobre el material junta de expansión. Después de que el hormigón se ha

insuficiente para funcionar correctamente. A sobre conjunta 1/2 en. (10 a 15 mm) de profundidad no

endurecido, la tapa se retira y el espacio vacío calafateado y sellado. formadores de conjuntos

es más que almohadillado. En trabajos de explanación de hormigón, las grietas pueden ocurrir

podrán ser rígido o flexible. Una versión flexible tiene una tapa de desprendimiento del mismo

dentro de una ranura tal, sino que también son bastante probable que ocurra en lugares

material de expansión y es útil para juntas de aislamiento y las articulaciones curvadas en el

adyacentes o pasear a través de la ranura.

plano. Las juntas de contracción

224.3R-8


se preparan formando un plano debilitado en el hormigón con una tira de plástico

variaciones tura. Ambas articulaciones pueden ser utilizados como juntas de construcción,

rígido. Estos son generalmente elementos en forma de T que se insertan en el

como se describe en la siguiente sección.

hormigón fresco, a menudo con el uso de una barra de corte. Después de la primera junta de contracción se inserta a la profundidad adecuada, la tapa superior o se retira antes de bullfloating final o llana. Si se desea un borde redondeado, una herramienta de ribete se puede utilizar.

articulaciones 3,2-Construcción

Para muchas estructuras, no es práctico para colocar el concreto de forma continua. se necesitan juntas de construcción para acomodar la secuencia de construcción para colocar el hormigón. La cantidad de hormigón que se puede colocar en un momento se rige por procesamiento por lotes y la capacidad de mezcla, tamaño de la tripulación, y la

CAPÍTULO 3-edificios

cantidad de tiempo disponible. Correctamente ubicados y juntas de construcción ejecutados adecuadamente proporcionan límites para las sucesivas colocaciones de concreto, sin afectar negativamente a la estructura.

3.1-Introducción Los cambios de volumen causadas por los cambios de humedad y temperatura deben tenerse en cuenta en el diseño de edificios de hormigón armado. La magnitud de las fuerzas desarrolladas y la cantidad de movimiento causado por estos cambios de volumen están directamente relacionados con la longitud del edificio. Contracción y expansión articulaciones limitan la magnitud de las fuerzas y los movimientos y el agrietamiento inducido por la humedad o cambio de temperatura dividiendo edificios en segmentos individuales. Las articulaciones pueden ser planos de debilidad para controlar la ubicación de las grietas (juntas de contracción), o líneas de separación entre los segmentos (aislamiento o juntas de expansión).

Para hormigón monolítico, una buena junta de construcción podría ser una interfaz unido que proporciona una superficie impermeable, y permite la continuidad de flexión y de cizallamiento a través de la interfaz. Sin esta continuidad, una debilitados resultados región que puede servir como una contracción o expansión conjunta. Una junta de contracción se forma mediante la creación de un plano de debilidad. Algunos, o todos, de la armadura puede ser terminada de cualquier lado del plano. Algunas juntas de contracción, denominadas “juntas de contracción parcial”, permiten que una porción del acero pase a través de la articulación. Estas juntas, sin embargo, se utilizan principalmente en las estructuras de retención de agua. Una junta de expansión está formado por dejando un hueco en la estructura de anchura suficiente para permanecer

En la actualidad, no hay un enfoque de diseño universalmente aceptado para acomodar la construcción de movimientos causados por cambios de temperatura o de humedad. Muchos diseñadores utilizan “reglas de oro” que establecen límites a la longitud máxima entre juntas de construcción.

abierto en condiciones de temperatura extremadamente altas. Si es posible, las juntas de construcción deben coincidir con la contracción, el aislamiento, o juntas de expansión. El saldo de esta sección está dedicada a las juntas de construcción en las regiones de hormigón monolítico. Consideraciones adicionales para la contracción, aislamiento o las juntas de dilatación se analizan en las secciones que siguen.

Aunque ampliamente utilizado, reglas generales tienen el inconveniente de que no dan cuenta de las muchas variables que controlan los cambios de volumen en edificios de hormigón armado. Estos incluyen variables que influyen en la cantidad de movimiento inducido térmicamente,

incluyendo el porcentaje de refuerza

3.2.1 construcción conjunta - Para lograr un wa- bien adheridas Interfaz tertight, algunas condiciones debe cumplirse antes de la colocación del hormigón

forcement; el sistema de seguridad proporcionado en la base; la geometría de la

fresco. El hormigón endurecido se especifica normalmente a estar limpia y libre de lechada

estructura; la magnitud de grietas intermedios; y disposiciones para el

(ACI 311.1R). Si sólo unas pocas horas transcurren entre capas sucesivas, es necesaria

aislamiento, refrigeración y calefacción. Además de estas variables, la cantidad

una comprobación visual para asegurarse de que las partículas sueltas, suciedad, lechada

de movimiento en un edificio está influenciada por los materiales y las prácticas

y se retiran. El nuevo concreto estará unido adecuadamente al hormigón endurecido

de construcción. Estos incluyen el tipo de agregado, cemento, mezclar

verde, con la condición de que el hormigón se hace vibrar a f ondo. articulaciones mayores

proporciones, aditivos, la humedad, la secuencia de construcción, y los

necesitan preparación adicional de la superficie. Limpieza mediante un chorro de aire-agua

procedimientos de curado. Mientras que estas variables se pueden abordar

o barriendo alambre se puede hacer cuando el hormigón está todavía blando suficiente

cuantitativamente, su consideración es por lo general más allá del alcance de

como para que la lechada se puede quitar, pero lo suficientemente duro para evitar

una secuencia típica de diseño y no será considerado aquí. Muchos de estos

agregado se aflojen. Hormigón que ha establecido debe ser preparado usando un chorro

parámetros están dirigidas por Mann (1970). El propósito de este capítulo es

de arena en húmedo o chorro de agua a presión ultra-alta (ACI 311.1R).

proporcionar una guía para la colocación de la construcción, la contracción, el aislamiento y las juntas de dilatación en edificios de hormigón armado. C apítulo 5 . Información adicional sobre las articulaciones en los edificios está disponible en una bibliografía anotada por Gray y Darwin (1984), y los informes por PCA

ACI 318 establece que el hormigón existente debe ser humedecido a fondo antes

(1982) y Pfeiffer y Darwin (1987). Una vez que se selecc ionan ubicaciones

de la colocación del hormigón fresco. Hormigón que se ha colocado recientemente no

conjuntas, la articulación debe ser construida de manera que actuará como se

se requiere agua adicional, pero concreta de que se ha secado puede requerir de

pretende. La sección debilitada a una junta de contracción se puede formar o

saturación para un día o más. Piscinas de agua no deben dejarse de pie sobre la

serrar, ya sea con ningún refuerzo o una porción de la armadura total que pasa

superficie humedecida en el momento de la colocación; la superficie debe ser sólo

a través de la articulación. La expansión o aislamiento conjunta es una

húmedo. agua superficial libre aumentará la relación agua-cemento de hormigón

discontinuidad tanto en el refuerzo y el hormigón; por lo tanto, una junta de

nuevo en la interfase y debilitar la resistencia de la unión. Otros métodos también

expansión es eficaz tanto para la contracción y tempera-

pueden ser útiles para la preparación de una junta de construcción para el nuevo hormigón. construcción forma juega un papel importante en la calidad de una articulación. Es esencial para minimizar las fugas de lechada de


224.3R-9

mamparos bajo (Hunter, 1953). Si la colocación es más profundo que 6 pulg.

a una altura de un piso. Las juntas de construcción en columnas y muros de carga

(150 mm), aumenta la posibilidad de fugas debido a la mayor carga de presión

deben estar situados en los lados inferiores de las losas de piso y las vigas. Las

del hormigón húmedo. Grout que escapa bajo un mamparo formará una fina

juntas de construcción se proporcionan en la parte superior de las losas de piso para

cuña de material, que debe ser cortado antes de la siguiente colocación. Si no

columnas continuas a la siguiente planta; capiteles de columnas, las ancas, los

se elimina, esta cuña no se adherirá al hormigón fresco, y, bajo carga, la

paneles de la gota, y los soportes deben ser colocados de forma monolítica con la

deflexión en el elemento hará que esta articulación para abrir.

losa. Dependiendo de la arquitectura de la estructura, la junta de construcción se puede usar como un detalle arquitectónico, o situado para mezclarse sin ser perceptible. formulario de calidad de construcción es de la mayor importancia en la

3.2.2 ubicación conjunta c onsideración -Cuidado se debe dar a la selección de

prestación del detalle visual requerida (PCA 1982). La colocación de hormigón fresco

la ubicación de la junta de construcción. Las juntas de construcción deben estar

en una superficie horizontal puede afectar a la integridad estructural de la

ubicados donde serán menos afectan la integridad estructural del elemento en

articulación. Aunque no siempre es necesario, la práctica común ha sido proporcionar

cuestión, y ser compatibles con la apariencia del edificio. La colocación de las

una capa de asiento de mortero, de las mismas proporciones que la del hormigón,

articulaciones varía, dependiendo del tipo de elemento en construcción y

antes de la colocación del hormigón nuevo encima de la articulación. ACI 311.1R

capacidad de construcción. Por esta razón, vigas y losas se tratarán por

recomienda utilizar una capa de asiento de hormigón con un poco más de cemento,

separado de columnas y paredes. Cuando se utiliza compensador de la

arena y agua que la mezcla de diseño para la estructura. Total inferior a 3/4 en 20

retracción de hormigón, ubicación conjunta permite la expansión adecuada a tener lugar. Los detalles se dan en el ACI 223. mm) se puede dejar en la capa de la ropa de cama, pero más grande agregada debe

3.2.2.1 Vigas y losas u bicaciones -Desirable para juntas colocado perpendicular a la armadura principal son en los puntos de cizallamiento

ser eliminado. Esta mezcla debe ser colocado 4 a 6 pulg. (100 a 150 mm) de profundidad y se hace vibrar a fondo con la mezcla normal colocado por encima.

mínimo o puntos de contraflexure. Las articulaciones se encuentran normalmente en el tramo medio o en el tercio medio de la luz, pero las ubicaciones deben ser

El hormigón en las columnas y las paredes se debe permitir reposar durante al

verificados por el ingeniero antes de la colocación que se muestra en los dibujos.

menos dos horas antes de la colocación de pisos subsiguientes. Esto ayudará a

Cuando un rayo intersecta una viga, ACI 318 requiere que la junta de construcción en

evitar grietas de asentamiento en losas y vigas debido al encogimiento vertical de

la viga debe ser compensado una distancia igual a dos veces el ancho del haz

columnas y paredes previamente colocados.

incidente. La ubicación de las juntas de construcción verticales en las paredes debe ser

por lo general no se recomiendan juntas de construcción horizontales en las vigas y

compatible con la aparición de la estructura. Las juntas de construcción a menudo se

las vigas. La práctica común es colocar las vigas y las vigas monolíticamente con la

encuentran cerca reentrantes esquinas de las paredes, junto a las columnas, o en otros

losa. Para haz y la construcción de la viga donde los miembros son de una profundidad

lugares donde se convierten en una característica arquitectónica de la estructura. Si la

considerable, Hunter (1953) recomienda la colocación de hormigón en la sección de la

arquitectura del edificio no dicta ubicación conjunta, los requisitos de construcción

viga hasta el sofito de la losa, a continuación, colocar la losa en una operación

gobiernan. Estos incluyen la capacidad de producción de la tripulación y los requisitos para

separada. El razonamiento detrás de esto es que el agrietamiento de la interfaz puede

la reutilización del encofrado. Estos criterios generalmente limitar la longitud máxima

resultar debido al encogimiento vertical en un miembro de profundo si la viga y losa de

horizontal a 40 pies (12 m) entre las articulaciones en la mayoría de los edificios (PCA

hormigón se colocan monolíticamente. Con este procedimiento, hay una posibilidad de

1982). Debido a la naturaleza crítica de la construcción de esquinas, lo mejor es evitar las

que las dos superficies se deslicen debido a la cizalladura horizontal en el miembro.

juntas de construcción verticales en o cerca de una esquina, por lo que la esquina estará

ACI 318 requiere que se proporcione una adecuada transferencia de corte.

ligada juntos de manera adecuada.

transferencia de corte y plegado en las uniones de las paredes y columnas deben La principal preocupación en la colocación conjunta es proporcionar transferencia de corte

abordarse de la misma manera que es para vigas y losas. El refuerzo debe continuar a

adecuada y la continuidad de flexión a través de la articulación. continuidad a la flexión se

través de la articulación, con una longitud adecuada para asegurar un empalme completo.

consigue mediante la continuación el refuerzo a través de la articulación con una longitud

Si la articulación está sujeta a esfuerzo cortante lateral, se añade la transferencia de carga

suficiente más allá de la articulación para asegurar una longitud de empalme adecuado para el

por fricción de cizallamiento o acción espiga. sección 8.5 proporciona información adicional

refuerzo. transferencia de corte se proporciona por la fricción de cizallamiento entre el antiguo

sobre juntas de construcción en las pa redes.

y el nuevo hormigón, o acción espiga en el refuerzo a través de la articulación. chavetas de cizalladura son generalmente indeseable (Fintel 1974), ya que los chaveteros son posibles

3.2.3 Resumen - Construcción articulaciones son necesarias

ubicaciones para el desconchado del hormigón. La unión entre el antiguo y el nuevo hormigón,

más reforzada de la construcción de hormigón. Debido a su naturaleza crítica, deben

y el refuerzo de cruzar la articulación, son adecuados para proporcionar la transferencia de

estar situados por el diseñador, y se indican en los dibujos de diseño para garantizar la

cizallamiento necesaria si se siguen los procedimientos de hormigonado adecuados.

adecuada transferencia de fuerza y la aceptabilidad estética en la articulación. Si la colocación del hormigón se detiene durante más tiempo que el tiempo de fraguado inicial, la articulación debe ser tratada como una junta de construcción. entrada Advance se requiere del diseñador en los requisitos adicionales necesarios para

3.2.2.2 Las columnas y paredes colocaciones -aunque con una profundidad de 30 pies (10 m) se han realizado con encofrado convencional, es práctica general para limitar las colocaciones de hormigón

garantizar la integridad estructural del elemento de ser colocado.

224.3R-10


Fig. 3.1-ubicaciones para las juntas de contracción en los edificios según lo recomendado por la Asociación de Cemento Portland (1982)

ser utilizado para asegurar la estanqueidad de las juntas de contracción completa y parcial.

articulaciones de 3.3 Contracción

Secado gotas de contracción y temperatura causan tensión de tracción en el hormigón si se restringe el material. Grieta ocurrirá cuando la tensión de tracción

3.3.2 ubicación conjunta - Una vez que se toma la decisión de utilizar juntas de

alcanza la resistencia a la tracción del hormigón. Debido a la fuerza relativamente

contracción, queda la pregunta: ¿Qué distancia se necesita para limitar la cantidad

baja tracción del hormigón [ F t ' ~ 4.0

de grietas entre las articulaciones?

F do ' ]

Para el hormigón de peso normal, F do ' y

Tabla 1.1 muest ra las recomendaciones para la contracción espaciamiento de las juntas.

F t ' en psi (ACI 209R)], el agrietamiento es probable que ocurra. Las juntas de contracción

espaciamientos recomendados varían de 15 a 30 pies (4,6 a 9,2 m) y de una a tres

proporcionan planos de debilidad en busca de grietas a la forma. Con el uso de detalles

veces la altura del muro. La Asociación de Cemento Portland (1982) recomienda que

arquitectónicos, estas articulaciones pueden estar situados de manera que se produzcan

las juntas de contracción ser colocados en las aberturas en paredes, como se ilustra en

grietas en lugares menos visibles. A veces pueden ser eliminados de la vista (Fig. 3.1). Las

la Fig. 3.1. A veces esto puede no ser posible. Contracción y expansión articulaciones

juntas de contracción se utilizan principalmente en las paredes, se abordan en este

dentro de una estructura deben pasar a través de toda la estructura en un plano (Wood,

capítulo y en las losas de cimentación, discutido en C apítulo 5.

1981). Si las juntas no están alineadas, el movimiento en una articulación puede inducir agrietamiento en una parte sin articulaciones de la estructura hasta que la grieta

Para las paredes, la restricción es proporcionada por la fundación. fuerzas

intercepta otra articulación.

estructurales debido a los cambios de volumen aumentan a medida que la distancia entre las juntas de contracción aumenta. Para resistir estas fuerzas y minimizar la cantidad de abertura de grieta en el concreto, el refuerzo se incrementa como la distancia entre las articulaciones y aumenta el grado de retención. Aumento de refuerzo generalmente resulta en más, pero más fino, grietas.

3.4 Aislamiento-o juntas de expansión Todos los edificios se ven limitadas a un cierto grado; este sistema de sujeción inducirá tensiones con los cambios de temperatura. tensiones Temperatureinduced son proporcionales

3.3.1 configuración de la junta - Contracción articulaciones consisten en una región

al cambio de temperatura. las variaciones de temperatura grandes pueden resultar en

con una sección transversal de hormigón reducida y reducida refuerzo. La sección de

tensiones sustanciales para tener en cuenta en el diseño. Los pequeños cambios de

hormigón se debe reducir en un mínimo de 25 por ciento para asegurar que la sección

temperatura pueden dar lugar a tensiones insignificantes.

es lo suficientemente débil como para una grieta a la forma. En términos de refuerzo, hay dos tipos de juntas de contracción ahora en uso, las articulaciones “completos” y

esfuerzos inducidos por temperatura son el resultado directo de los cambios

“parcial” de contracción (ACI 350R). juntas de contracción completos, preferida para la

de volumen entre los puntos sujetos en una estructura. Una estimación de la

mayoría de construcción de edificios, se construyen con una ruptura completa en el

elongación o contracción causada por los cambios de temperatura se obtiene

refuerzo en la articulación. El refuerzo se detuvo sobre 2 pulg. (50 mm) de la

multiplicando el coeficiente de dilatación del hormigón α [ alrededor de 5,5 x 10

articulación y un interruptor de unión colocado entre ubicaciones sucesivas en las

(9,9 x 10- 6 / C )] por la longitud de la estructura y el cambio de temperatura. Un

juntas de construcción. Una porción de la armadura pasa a través de la articulación en

edificio largo 200-ft- (61-m-) sometido a un aumento de temperatura de 25 F (14

las juntas de contracción parciales. articulaciones parciales de contracción también se

C) sería alargar sobre 3/8 p ulg. (10 mm) si sin restricciones.

utilizan en estructuras de contención de líquido y se discuten en más detalle en s ección 9.2 . waterstops puede Las juntas de expansión se utilizan para limitar las fuerzas miembro causadas por los cambios de volumen inducidas térmicamente. Las juntas de expansión per-

6 / F


224.3R-11

segmentos separados mit de un edificio para expanden o se contraen sin afectar

espaciados. El método de Varyani y Radhaji tiene una base racional, pero da

adversamente la integridad estructural o de servicio. Las juntas de expansión también

resultados poco realistas.

aislar segmentos de construcción y proporcionan alivio de formación de grietas debido a la contracción de la estructura.

3.4.1 edificios de un solo piso: Martin y Acosta - Martín y Acosta (1970) presenta un método para el cálculo de la distancia máxima de juntas de dilatación en marcos de un piso con casi iguales tramos. El método

ancho de la junta debe ser suficiente para evitar que partes del edificio a ambos

supone que con una separación conjunta adecuada, los factores de carga para

lados de la articulación entre en contacto. El aumento de temperatura máxima

cargas de gravedad proporcionarán un margen adecuado de seguridad para los

esperada se debe utilizar en la determinación de tamaño de la junta. Las juntas varían

efectos de cambio de t emperatura. Martin y Acosta desarrollaron una sola expresión

en anchura de 1 a 6 pulg. (25 a 150 mm) o más, con 2 pulg. (50 mm), siendo típico.

para la expansión espaciamiento de las juntas L j e n términos de las propiedades de

juntas más anchas se utilizan para acomodar el movimiento edificio diferencial adicional

rigidez de una trama y el cambio de temperatura de diseño Δ T.E sta expresión fue

que puede ser causada por el asentamiento o la carga sísmica. Las juntas deben pasar

desarrollado después de estudiar

a través de toda la estructura por encima del nivel de la fundación. Las juntas de expansión deben ser cubiertos (Fig. 3.2) y pueden estar vacíos o llenos (Fig. 3.3). Se requieren juntas rellenas de estructuras de protección contra incendios.

Expansión espaciamiento de las juntas está dictada por la cantidad de movimiento que puede ser tolerada, y las tensiones admisibles o la capacidad de los miembros. Al igual que con las j untas de contracción, se han desarrollado reglas de oro ( Tabla 1.2 ). Estas reglas son generalmente bastante conservadora y van desde 30 a 200 pies (9 a 60 m), dependiendo del tipo de estructura. En la práctica, el espaciado de las j untas de expansión rara vez es menos de 100 pies (30 m). Como alternativa a las reglas generales, los métodos de análisis se pueden utilizar para calcular la expansión espaciamiento de las juntas. Esta sección presenta dos de estos métodos (Martin y Acosta 1970, Academia Nacional de Ciencias 1974).

Pfeiffer y Darwin (1987) utilizan los dos procedimientos junto con un tercer por Varyani y Radhaji (1978) para obtener de expansión espaciamientos conjuntos para dos marcos de hormigón armado. Pfeiffer y Darwin incluyen cálculos de muestra y una discusión de los méritos relativos de los métodos. Los métodos de Martin y Acosta y la Academia Nacional de Ciencias no son racionales, pero son fáciles de usar y producen conjunta realista

Fig. 3.2 de pared cubierta de junta de expansión (cortesía Architectural Art Mfg., Inc.)

Fig. 3.3-resistentes al fuego llena de junta de dilatación (cortesía arquitecturales Mfg., Inc.)

224.3R-12


Tabla 3.1 Temperaturas máximas y mínimas diarias para las ubicaciones seleccionadas (Martin y Acosta 1970)

o

la temperatura diaria normal, H Máxima

Ubicación

L j

Mínimo

Anchorage, AK

66.0

0 4.3

Atlanta, Georgia

87.0

37.1

Boston, MA

81.9

23.0

Chicago, IL

84.1

19.0

Dallas, TX

95.0

36.0

Denver, CO

88.4

14.8

Detroit, MI

84.7

19.1

Honolulu, HI

85.2

65.8

Jacksonville, FL

92.0

45.0

Los Ángeles, California

75.9

45.0

dónde:

Miami, Florida

89.7

57.9

r

Milwaukee, WI

78.9

12.8

Nueva Orleans, LA

90.7

44.8

85.3

26.4

104,6

35.3

Pittsburgh, PA

83.3

20.7

San Francisco, CA

73.8

41.7

San Juan, PR

85.5

70.0

Seattle, WA

75.6

33.0

St. Louis, MO

89.2 93.1

Nueva York, NY

Phoenix, AZ

Tulsa, OK

12.24 = ------------R Δ T

(3-1)

metro, Δ T en CM

En las expresiones anteriores:

( + ) ----- 1------------------r ( 1 2+ r ) h 2

= yo do R 144

(3-2)

= Relación del factor de rigidez de la columna a factor de rigidez de haz = K do/ K segundo;

ΔT =

2 3 --- T máx T min

(

-

) +

T s

(3-3)

K do

= Factor de columna rigidez = yo do/ h, en. 3 ( m etro 3)

23.5

K segundo

= Factor de rigidez de la probeta = yo segundo/ L, en. 3 ( m etro 3)

26.5

h

= Altura de la columna, en. (M)

L

= Longitud de la viga, en. (M)

yo do

= Momento de inercia de la columna, en. 4 ( metro 4)

yo segundo

= Momento de inercia de la viga, en. 4 ( m etro 4)

T s

= 30 F (17 C) Los valores para T máx y T min p ueden obtenerse en el Servicio de

Nota: C = 5/9 (F-32).

estructuras de trama diseñados con ACI 318-63. El espaciamiento junta de dilatación es

Datos Ambientales para un lugar determinado (véase la Tabla 3.1 para una lista L j

112 000 , = --------------------- en., Δ T e n fa R Δ T

parcial). El cambio de temperatura de diseño Δ T s e basa en la diferencia entre los valores extremos de las temperaturas máximas y mínimas diarias normales. a continuación, se añadió una gota adicional en la temperatura de alrededor de 30 F (17 C) para tener en cuenta la contracción por secado. Martin (1970) proporciona valores específicos del sitio de la caída de temperatura de contracción-equivalente. Debido al cambio adicional de volumen debido a la contracción por secado, separación conjunta se rige por la contracción en lugar de expansión. L j d e la ecuación. (3-1) se representa en la Fig. 3.4 para valores típicos de R.

Martín Acosta y propusieron un criterio adicional para L j para limitar la deflexión máxima permisible lateral, δ a h / 1 80 a fin de evitar daños a las paredes exteriores. La desviación lateral máxima impuesta en una columna se toma como

δ =

1 2 --- α L j

Δ T

(3-4)

dónde α es el coeficiente de expansión lineal de hormigón (aproximadamente 5,5 x 10- 6 / F o 9,9 x 10-

6 / DO).

Eq. (3-4) se basa en la suposición de que la deflexión

lateral de un sistema de suelo causada por un cambio de temperatura no se restringe de manera significativa por las columnas. Esta suposición es realista ya que la rigidez en el plano de un sistema de piso es generalmente mucho mayor que la rigidez lateral de las columnas de soporte. Por lo tanto, las columnas tienen poco efecto sobre δ.

Esto conduce a la limitación de L j de Fig. 3.4-Longitud entre juntas de dilatación frente a los cambios de temperatura de diseño, Δ T ( Martin & Acosta 1970)

L j

2000 h ≤ --------------- ; Δ T e n fa Δ T


224.3R-13

o

L j

1111 h ≤ --------------- ; Δ T Cía Δ T

(3-5)

Martin y Acosta estado que Eq. (3-1) pr oduce resultados conservadores (valores adecuadamente baja de L j) en estos casos, pero es muy conservador para estructuras muy rígidas. Debido a cambios en ACI 318 desde 1963, de expansión espaciamientos conjuntos determinan a partir de la Ec. (3-1) son algo más baja que la que se obtienen después se habían utilizado versiones de ACI 318. 3.4.2 Individuales y edificios de varios pisos: Academia Nacional de Ciencias de los criterios - La falta de procedimientos de diseño reconocidos a nivel nacional para la

localización de las juntas de expansión llevó al Consejo Federal de construcción para desarrollar criterios más definitivos. El Consejo ordenó su Comité Permanente de Ingeniería Estructural (SCSE) para desarrollar un procedimiento para el diseño de

Fig. Criterios conjuntos 3,5-expansión de una agencia federal (Academia Nacional de Ciencias 1974)

junta de dilatación para ser utilizado por las agencias federales. Los criterios SCSE fueron publicados por la Academia Nacional de Ciencias (1974).

entre 2 y 5 x 10- 6 / F (3,6 a 9 x 10-

6 / D O). Los

niveles de construcción superiores

experimentan cambios dimensionales correspondientes al coeficiente de expansión térmica del material de construcción principal.

Como parte de la investigación SCSE, la influencia teórica del cambio de temperatura en marcos elásticas bidimensionales se comparó con los movimientos reales registrados durante un estudio de un año por la

El SCSE también analizó marcos bidimensionales típicos sometidos a cambios de temperatura uniforme. Las conclusiones de este análisis fueron:

Administración de Edificios Públicos (1943-1944).

• La intensidad de la fuerza cortante horizontal en las columnas del primer piso Antes de ese momento, la mayoría de las agencias federales se basó en las reglas

es mayor en los extremos del bastidor y se acerca a cero en el centro. Las vigas

(Fig. 3.5) que proporcionaron dimensiones máximas de construcción para edificios con

cerca del centro de una trama se someten a fuerzas axiales máximas. Columnas en

calefacción y sin calefacción en función de la variación de la temperatura exterior. Sin

los extremos de un marco están sometidos a momentos de flexión máximos y

embargo, no se encontraron datos cuantitativos significativa para apoyar a estos

esquileos en la articulación de la viga-columna.

criterios. Los criterios ilustrados en la Fig. 3.5 reflejan dos supuestos. En primer lugar, la longitud máxima de edificación permitida entre las articulaciones disminuye a medida que la diferencia máxima entre la temperatura media anual y los máximos aumentos de temperatura / mínimos. En segundo lugar, la distancia entre las articulaciones se puede aumentar para estructuras calentadas. Aquí, la gravedad del cambio de temperatura exterior se reduce a través de control de la temperatura del edificio. Los límites inferior y superior de 200 y 600 pies (60 y 200

• Cizallas, fuerzas axiales y momentos de flexión en las secciones críticas dentro de la historia más bajo son casi dos veces más alta para los edificios de columna fija en comparación con los edificios-columna con bisagras.

• El desplazamiento horizontal de un lado de los pisos superiores de un edificio es aproximadamente igual al desplazamiento asumido que ocurriría en un marco sin restricciones si ambos extremos del bastidor eran igualmente libre para

m) fueron un consenso, pero no tienen justificación experimental o teórica. Un informe no publicado por los ingenieros estructurales de la Administración de Edificios Públicos (1943-1944) documenta el movimiento de la junta de expansión en nueve edificios federales durante un período de un año. Sobre la base de este informe, el SCSE dibujó una serie de conclusiones que se incluyeron en sus recomendaciones de diseño:

desplazar sobre 1/2 α L j Δ T

[ Eq. (3-4) ]. • El desplazamiento horizontal de un bastidor que está restringido de desplazamiento lateral en uno resultados finales en un desplazamiento horizontal total del otro extremo de unos α L j Δ T.

• Un aumento en el área de sección transversal relativa de los haces (sin un aumento simultáneo en el momento de inercia de las vigas), se traduce en un aumento considerable de las fuerzas de diseño de control. Esto ocurre

• Existe un retraso de tiempo considerable (2 a 12 h) entre el cambio dimensional máximo y la temperatura del pico asociado con este cambio. Este

porque la magnitud de la fuerza inducida térmicamente es proporcional a la área de sección transversal del elemento.

lapso de tiempo se debe a tres factores: el gradiente de temperatura entre el exterior y el interior de temperaturas, la resistencia a la transferencia de calor a

• Bisagras colocado en la parte superior e inferior de las columnas exteriores de un

causa de aislamiento, y la duración de la temperatura ambiente en sus niveles

resultado marco en una reducción de las tensiones máximas que se desarrollan. Estas

extremos.

bisagras, sin embargo, permiten un aumento en la expansión horizontal de la primera planta. Como resultado, la SCSE desarrolló Fig. 3.6. El SCSE racionalizó que la función

• El coeficiente efectivo de expansión térmica de la primera nivel del suelo es de

de paso se muestra en la Fig. 3.5 no podía representar el comportamiento de los

aproximadamente un tercio a dos tercios de la de las plantas superiores. Los cambios

fenómenos físicos tales como efectos térmicos. Una función que varía linealmente por

dimensionales en los niveles superiores de los edificios corresponden a un coeficiente

un 30 a 70 F (20 a

de expansión térmica

224.3R-14


• Si no se calienta el edificio, disminuir la longitud permitida en un 33 por ciento. • Si el edificio se habrá fijado bases de la columna, disminuir la longitud permitida por 15 por ciento.

• Si el edificio tendrá sustancialmente mayor rigidez contra el desplazamiento lateral en un extremo de la estructura, disminuir la longitud permitida en un 25 por ciento. Cuando más de una de estas condiciones, el total de los factores de modificación es la suma algebraica de los factores individuales de ajuste que se aplican.

El SCSE no recomienda este procedimiento para todas las situaciones. Para una estructura única o cuando el enfoque empírico proporciona una Fig. Criterios conjuntos 3,6-ampliación del Consejo Federal construc- ción

solución que sugiere el juicio profesional es demasiado conservador, se

(Academia Nacional de Ciencias 1974)

recomienda un análisis más detallado. Este análisis debe reconocer la cantidad de deformación lateral que puede ser t olerada. La estructura debe

Se supuso 40 C) de cambio de temperatura. Los límites superior e inferior se

ser diseñada de modo que no se supere este límite.

basan en Fig. 3.5 . Las relaciones mostradas en la Fig. 3.6 son directamente aplicables a marcos de viga-columna con columnas articuladas en la base y los interiores calentadas.

CAPÍTULO 4-Puentes

Se proporcionan modificaciones que reflejan edificio rigidez y configuración, calefacción y refrigeración, y el tipo de conexión de la columna a la fundación. El gráfico es adaptable a una amplia gama de edificios.

4.1-Introducción Las juntas se utilizan en puentes por dos razones. La razón principal es para dar cabida a los movimientos causados por la expansión y contracción térmica. Los

Para aplicar el método, el cambio de temperatura de diseño Δ T s e calcula para un sitio específico como el mayor de

movimientos de 4 pulg. (100 mm) o mayor se puede esperar en puentes de luces largas. La segunda razón es para fines de construcción. Aquí, las articulaciones sirven como una separación conveniente entre el hormigón previamente colocado y

Δ T = T w - T metro

hormigón fresco.

o juntas de construcción transversal puede ser coincidente con las juntas de expansión,

Δ T = T metro - T do

(3-6)

en particular para puentes de luces cortas. Sin embargo, a menudo juntas de construcción no son coincidentes con las juntas de expansión. Las juntas de construcción se

en el cual T m = t emperatura durante la temporada de construcción normal en la

proporcionan entre la cubierta y la base de parapetos. juntas longitudinales pueden ser utilizadas cuando puentes supere una anchura que puede ser colocado con equipo de

la localidad de la construcción, supone que es el período continuo

construcción tipo común. juntas de construcción transversales se utilizan cuando el

en un año durante el cual la temperatura mínima diaria es igual o

volumen de la cubierta de hormigón para ser colocado es demasiado grande. Las juntas de

superior 32 F (0 C)

construcción también son necesarias en las redes de vigas cajón de hormigón y elementos

T w = t emperatura excede, en promedio, sólo 1 por ciento de

alrededor embebidos tales como grandes juntas de expansión.

el tiempo durante los meses de verano de junio a septiembre T c = temperatura igualado o superado, en promedio, 99 per-

ciento del tiempo durante los meses de diciembre, enero y febrero Valores de T metro, T w, y T do p or diversas localidades en los Estados Unidos se dan en el Apéndice A. Los datos de temperatura se toman del informe SCSE (Academia Nacional de Ciencias 1974). La información también se puede derivar de la información ahora disponible en ASHRAE (1981). Como se indicó

Los dos principales clasificaciones de las juntas de dilatación en puentes son juntas abiertas y juntas selladas. La popularidad de las juntas de estanqueidad o sellado está creciendo a pesar de que han estado en uso desde la década de 1930. Hay muchos más abierta que las juntas de dilatación selladas en servicio. Sin embargo, ahora es bastante común para especificar al menos un tipo de propiedad de sistema de junta de dilatación sellado para nuevos proyectos de construcción o rehabilitación.

anteriormente, los límites prescritos en la Fig. 3.6 son directamente aplicables a los edificios de construcción de vigas-columna (incluyendo las estructuras con paredes de corte interiores o paredes de base de perímetro), articuladas en la base, y se calienta. Para otras condiciones, las siguientes modificaciones se deben aplicar a los espaciamientos conjuntos obtenidos a partir de la Fig. 3.6.

No ha habido una tendencia reciente para diseñar puentes sin juntas transversales intermedios en las cubiertas a excepción de las juntas de construcción (Loveall 1985). La estructura está diseñada para acomodar los movimientos inducidos por cambios de temperatura. Esta tendencia hacia el diseño de puentes sin juntas ha desarrollado debido a la mala conducta junta de dilatación y el deterioro estructural causado por fugas y las articulaciones congeladas. El resultado de una mala actuación conjunta ha sido costoso mantenimiento y el

• Si se calienta el edificio, pero, con aire acondicionado no, y ha abisagrado bases de la columna, utilice la longitud especificada.

• Si el edificio se calienta y con aire acondicionado, aumentar la longitud permitida por 15 por ciento.

reemplazo frecuente de las articulaciones. Los extremos de un puente sin juntas tendrán grandes movimientos que deben ser acomodados.


224.3R-15

Fig. 4.1-tipos de articulaciones en tableros de puentes

Este capítulo trata sobre los tipos de juntas en puentes y proporciona una guía

que se acumulan en la superficie de la calzada y en muchas localidades también están

general para su uso. Se discuten Bridges sin juntas de dilatación intermedios para

sometidos a las sales de deshielo que pueden conducir a la corrosión. El propósito

identificar las ventajas y desventajas relativas de este tipo de estructura, en

principal de las juntas en cubiertas de puentes es para acomodar movimientos

comparación con las estructuras de puentes convencionales con articulaciones.

horizontales generalmente causadas por cambios de temperatura, y los causados por

Las juntas en puentes de dovelas no están cubiertos específicamente.

rotaciones de extremo en los apoyos simples. movimientos térmicos pueden ser varias pulgadas (cientos de milímetros) para puentes de luces largas. También se proporcionan articulaciones para acomodar el acortamiento debido al pretensado. Consideraciones de


El uso de juntas de construcción en una cubierta de puente, tales como los que se ven en

seguridad para garantizar neumáticos de vehículos no caer en la articulación, en particular cuando está sesgada una articulación, dictar un límite práctico de aproximadamente 4

la Fig. 4.1 son inevitables. Las juntas de construcción pueden ser necesarios en el parapeto,

pulg. (100 mm). Para los movimientos esperados mayores de 4 pulg. (100 mm), se

acera, y la cubierta del puente. En la losa de cubierta de puente, pueden ser necesarias

pueden requerir articulaciones adicionales. Sin embargo, ha habido sistemas de unión

juntas de construcción transversales y longitudinales.

diseñado para acomodar tanto como 26 pulg. (660 mm) de movimiento en una sola articulación ( mejores carreteras 1 986). Hasta mediados de los años 1970, era una práctica

juntas de construcción longitudinales como se ve en la Fig. 4.1 se pueden

común para acomodar movimientos entre 2 y 4 pulg. (50 y 100 mm) con el uso de juntas

usar, pero sólo en ciertos lugares. Estas juntas se colocan normalmente hacia el

abiertas. Sin embargo, la experiencia ha demostrado que juntas abiertas a menudo

exterior y, cuando sea posible, debe alinearse con los bordes de las aceras de

conducen a un deterioro de la estructura por debajo de las aberturas. El escurrimiento de

aproximación. Estas articulaciones no deben situarse dentro de los bordes

superficies de cubierta superior se mezcla con sal de deshielo y forma una solución de

exteriores de la acera enfoque excepto en las cubiertas extremadamente anchos

salmuera agresivo. Esto puede conducir a la corrosión del acero en áreas que son difíciles

donde la junta de construcción unido longitudinal está en el borde de un carril de

de inspeccionar y mantener. Con el tiempo, la solución de sal agresiva penetra las

tráfico intermedio. Además, una junta de construcción longitudinal unido no debe

superficies de hormigón de las vigas de soporte, muelles y pilares que eventualmente

cruzar una línea de haz. Especial consideración debe darse a la colocación del

conducen a un deterioro grave. El uso de juntas abiertas en un tablero del puente requiere

refuerzo de la losa longitudinal en r elación con una junta de construcción

un programa de mantenimiento específico para eliminar los residuos de forma regular que

longitudinal.

podrían impedir el movimiento de la cubierta, para limpiar y pintar las superficies de acero que se han oxidado, y para reparar hormigón deteriorado. Debido a las deficiencias con un diseño de cubierta de puente junta abierta, la práctica actual se inclina hacia los

Cuando la anchura de la cubierta del puente es m uy amplia [mayor de 90 pies (27,4 m)],

dispositivos de expansión estancos. selladas juntas del tablero asumen que es más fácil

puede necesitar la cubierta para ser dividido por medio de una junta abierta como se ve en la

de eliminar el drenaje cubierta más allá de los pilares, o con imbornales, que las juntas

Fig. 4.1. Esta articulación está normalmente sellado c on un sellador de epoxi y barra de

debajo abiertos.

caucho.

juntas de construcción transversales se utilizan cuando el volumen de hormigón es demasiado grande para emitir y terminar convenientemente. En este caso, el hormigón se coloca en primer lugar en las regiones positivas momento. Luego, después de varios días, el hormigón se cuela en las zonas de momento negativo. Una junta de construcción transversal debe ser colocado cerca del punto de inflexión de carga muerta con la terminación de colada de hormigón un día dado de al final de la región de momento positivo.

4.3.1 juntas abiertas -El uso de juntas abiertas, asumiendo un programa de mantenimiento dedicado, puede ser la opción económica para algunos puentes, sobre todo en los estados del sur. juntas abiertas en las cubiertas se encuentran en momentos son insignificantes. Para estructuras simples tramo del puente, esto es

4.3-Puentes con juntas de dilatación

por lo general en lugares de estribos y pilares.

las juntas de dilatación están diseñados para dar cabida a los movimientos de la superestructura y llevar cargas de las ruedas de alto impacto mientras que la exposición a

juntas abiertas están diseñados generalmente para los movimientos máximos de 4 pulg. (100

las condiciones climáticas imperantes. Las juntas de expansión están contaminados con

mm) o menos. Una junta abierta se forma mediante la colocación de un material adecuado en la

agua, la suciedad y los desechos

cubierta antes de hormigón es colado,

224.3R-16


Tabla 4.1-Definiciones - sistemas de sellado de juntas (NCHRP 204 1979) Descripción

Término Sellado de sellado /

Dispositivo o parte de un dispositivo que abarca brecha de una junta de cubierta abierta.

glándula

Caucho/ neopreno cualquier elastómero de caucho natural o sintético utilizado en fabricationes de conjuntos de conjuntos. Sello construido como una almohadilla fina de caucho / neopreno [acerca Glándula / artesa

1/8

in. (5 mm) de grosor], generalmente doblada o en forma de U en la porción sin soporte central de articulación y plana o perilla-formado a lo largo bordes alados, dependiendo de la manera de anclaje.

Cojín / sello de la almohadilla, el retén, o porción de un conjunto construyen unaa 40 mm) de espesor. goma gruesa / almohadilla de neopreno, típicamente 1 a 2como e n. (30 1/2

1/2

Dispositivo en cada lado del hueco de la junta que agarra los bordes Perilla-formado de los sellos de la glándula. Los bordes planos aladas de los sellos de la glándula sujetan a la

Retenedor / extrusión

cubierta por anclajes atornillados (bordes de material de caucho / neopreno grueso fabricado monolíticamente con una glándula delgada. Estos no se consideran como retenedores, pero son parte del diseño de la junta de sellado.).

Fig. 4.2 abierta articulación del dedo con cubeta de drenaje ( mejores carreteras 1986a)

Bloquear

Formado rebaje en los extremos de las cubiertas de hormigón que reciben el ensamblaje de la junta de estanqueidad. Ciertos tipos de ERS retain- / extrusiones se pueden colar en su posición final antes de la construcción de pisos de losa y por lo tanto no requieren una Blockout. Las placas de acero o ángulos utilizados para proporcionar una abertura uniforme para

Armadura

sellos de compresión de caucho / neopreno y proteger el borde del hormigón. Asiento

superficie horizontal de una blockout.

Hombro superficie vertical de una blockout.

el puente Oblicuo grados o un puente nonskew. Una aproximación para el movimiento total se estima mediante el cálculo del movimiento para un puente nonskew de longitud igual lapso y dividiendo por el coseno del ángulo de inclinación. Un ejemplo de la disposición de una junta abierta en un tope en un puente de inclinación se muestra en la Fig. 4.3.

requisitos más específicos para juntas abiertas y juntas rellenas con materiales de calafateo se proporcionan en la Sección 23 de las Especificaciones AASHTO.

4.3.2 juntas selladas a rticulaciones -Sealed se usan en tableros de puentes

cuando es particularmente probable debido a las condiciones ambientales agresivas deterioro puente subestructura. A pesar de juntas de estanqueidad son inicialmente más Fig. Junta de expansión 4.3 abierta en un puente skew

costosa que la junta abierta, se requiere menos mantenimiento. Otro objetivo funcional de un sello de junta de expansión es prevenir la acumulación de restos dentro de la

y luego eliminar el material después de que el concreto endurezca. Para evitar daños por las

articulación y mantener la articulación se mueve libremente. Muchos dispositivos de

cargas de impacto en vehículos, bordes de cubierta en cada lado de una junta abierta a

expansión estanca patentados están diseñados para dar cabida a los desechos o están

menudo son protegidos por deslizamiento placas de acero o dedos de acero.

al ras con la superficie de cubierta para inhibir la acumulación de residuos.

Las articulaciones que utilizan un sello de compresión de neopreno premoldeado se utilizan en lugares donde se desea ningún movimiento, como en una junta de construcción, o

terminología Joint-sellado se proporciona en la Tabla 4.1. (NCHRP 204 1979).

cuando menos de 1 pulg. (25 mm) de movimiento se prevé. La colocación y el

Algunas juntas de estanqueidad constan de una delgada membrana de neopreno de

comportamiento de las juntas de compresión se mejora si la articulación está blindado con

caucho plegable o parte de un cojín grueso o almohadilla. sellos de membrana delgada

ángulos de acero y el sello se instala con un adhesivo de lubricante. Si se desea una junta

son a menudo reforzadas con varias capas de tela. sellos de espesor cojín son a

abierta, pero el deterioro de la estructura es de preocupación, un dispositivo complementario

menudo reforzadas por placas de metal finas o varillas metálicas sueltas libres para

tal como un canal de drenaje (como se muestra en la articulación del dedo de acero de la

moverse dentro del cojín.

Fig. 4.2) se utiliza para llevar a distancia escorrentía pasa a través de la cubierta.

Hay varios tipos de sistemas de sellado de expansión estancos que han evolucionado a lo largo de los años. Estos incluyen sistemas compuestos de artesas de neopreno o Para ajustar para el movimiento de esperar en una cubierta del puente cuando la

glándulas, placas deslizantes con compuestos elastoméricos vertieron en, articulaciones

estructura está sesgada, es una práctica común para aumentar el movimiento de la

blindados con juntas de compresión, tiras de espuma y otros. Sin embargo, la mayoría de

articulación calculada para un puente no skew igual longitud. El dispositivo de expansión es

los dispositivos de expansión se pueden colocar en una de tres categorías: sellos de

de gran tamaño para dar cuenta de trasiego. Por lo tanto, un puente de inclinación de 45

compresión, los sellos de la tira, y de acero reforzado sellos modulares. Hay muchos

grados tendría el movimiento total de la articulación más esperado de una amplitud igual 15-

sistemas de sellado de juntas disponibles, algunos


de los cuales son de propiedad. Fig. 4.4 ilustra algunas clasificaciones principales de los sistemas de sellado de juntas estancas. Neopreno glándulas sello tira [véase la Fig. 4.4 (c)] se suministran generalmente como una tira continua para toda la longitud de la articulación de la cubierta. sellos de la tira que se hacen monolítico con gruesas almohadillas amortiguador de goma se suministran en sólo ciertas longitudes especificadas. cojines de goma y todos los retenedores, si caucho o metal, se suministran en secciones de tamaño discretos y empalman juntos, ya sea en la tienda o en el campo. almohadillas de goma y retenedores de extrusión de acero se producen generalmente en longitudes de segmento de 4 a 6 pies (1,2 a 1,8 m) y de 12 a 20 pies (3,6 a 6 m), respectivamente. splicing segmento debe ser hecho por empalmando los extremos juntos con un adhesivo. sellos de retención de metal se unen por soldadura.

Blockouts y los hombros para los sistemas de junta de estanqueidad a veces se forman mediante fundido de carpintería metálica en la cubierta para asegurar superficies planas y tolerancias precisas para el sello. Sin embargo, más a menudo que no, bloqueadas y hombro superficies se forman sin el beneficio de la armadura incrustado. Armadura se recomienda en las nuevas estructuras que se detallan con sellos de compresión. Muchas técnicas se utilizan para asegurar los bordes del dispositivo de cierre o de retención a la cubierta. Los métodos comunes incluyen pernos largos de anclaje emitidos en la losa de hormigón y que se proyectan por encima del asiento blockout, y clavos de pernos o barras de refuerzo inclinadas soldadas a los retenedores de metal o ángulos de la armadura en el asiento. sistemas de sellado Strip [fig. 4.4 (c)] se clasifican como sistemas de bajo estrés porque hay por lo general sólo una pequeña cantidad de flexión y compresión en la membrana cuando se instala. movimientos posteriores superestructura causan muy poco estrés, excepto en los casos en que la articulación está gravemente sesgada. contracción extrema de la articulación puede producir cierta tensión en la membrana. Las glándulas pueden ser reemplazados a un costo nominal si se perforan o expulsados.

En contraste con la tira sistemas de sello [Fig. 4.4 (c)], de acero reforzado sellos modulares tal como se muestra en la Fig. 4.4 (a) generalmente están en un estado moderado de estrés. En el punto medio del intervalo de temperatura para el cual un sistema modular de acero reforzado ha sido diseñado, ninguna cepa existe teóricamente en el sello. Sin embargo, en todas las otras temperaturas, una cantidad moderada de compresión o tensión en el conjunto de unión existe debido a movimientos en la superestructura. La instalación de este tipo de sistema se prefiere a la temperatura de punto medio, ya que ninguna de compresión artificial o se requiere el estiramiento. Sin embargo, esto no siempre es posible.

sistemas de sello de compresión [fig. 4.4 (b)] son generalmente sólo es eficaz cuando la junta está en compresión. En consecuencia, es imperativo que el máximo esperado abertura de la junta determinarse con precisión de manera que se instalará el sello de compresión anchura adecuada para asegurar la compresión residual en esta abertura de la junta se esperaba. La junta de compresión se instala preferiblemente en el extremo inferior del rango de temperatura esperado cuando la abertura de la junta es la más grande. Sin embargo, es posible instalar una junta de compresión a temperaturas más altas cuando la abertura de la junta es menor siguiendo los procedimientos adecuados para la instalación de un sello precomprimido.

En situaciones en las que el movimiento esperado es la superestructura

p ulg. (13

1/2

mm) o menos, una articulación puede ser llenado por un sellador en lugar de utilizar una compresión o cojín sello tipo (California

ejores carreteras 1986a) sistemas de sellado Fig. 4.4-Conjuntas ( m

224.3R-17

224.3R-18


DOT 1984). Una junta de sellado de este tipo consiste en una ranura en el hormigón

ing juntas de dilatación en las estructuras de puentes. Las articulaciones se detallan

que se llena con un sellador de poliuretano-campo mezcló y se colocó estanco. En este

solamente si una estructura es muy largo, y sólo en los pilares. Las razones de esta

caso, la articulación se forma generalmente cortando una ranura dentro de

tendencia son las articulaciones que pueden ser costosos para comprar e instalar, y caro de

1/8

e n. (3 mm)

del movimiento esperado y con una anchura de fondo dentro de 1/16 pulg. (1,5 mm) de

mantener. Las articulaciones pueden permitir que el agua salada y de deshielo se escape a

la anchura de la parte superior deseado (California DOT 1984). Ambos lados de la

la superestructura, tapas de muelle, y las fundaciones abajo, resulta en el deterioro

ranura se deben cortar simultáneamente con una primera profundidad mínima pase de

estructural. Eliminación de las articulaciones en la cubierta de superestructura puede ser la

2 pulg. (50 mm). Una imprimación se aplica a los lados de la junta antes de la

única opción en algunos sistemas de puentes estructurales tales como puentes atirantados.

colocación del sellador para asegurar una buena unión.

Para los pequeños movimientos de la articulación, también se pueden usar de compresión y de tipo cojín sellos. La economía puede dictar el uso de selladores que se pueden verter, pero las consideraciones de mantenimiento, la vida y la durabilidad puede dictar la compresión o de tipo cojín más caros sellos.

4.3.3 Las buenas prácticas en el diseño de junta de dilatación - Uno de los problemas más comunes con las juntas de expansión es el fracaso del sistema de anclaje, ya sea pernos o epoxi (Shanafelt 1985). La naturaleza repentina, pesado, y repetitivo de la carga provoca elevadas tensiones localizadas en las conexiones. Las ubicaciones de las conexiones y la integridad de hormigón adyacentes al sistema de anclaje son importantes.

El enfoque de “no común” se hizo más factible con el desarrollo de ordenadores y programas de análisis estructural para llevar a cabo laboriosos cálculos necesarios para el diseño de puente continuo. Eliminación de las articulaciones puede conseguirse mediante el diseño de la continuidad y aprovechando la flexibilidad del sistema estructural. puentes de vigas prefabricadas de deben ser diseñados para ser continuo para carga viva para reducir el número de juntas en el puente. Muchos puentes de vigas prefabricadas se han construido con hasta 500 pies (150 m) entre juntas de dilatación (Loveall 1985, Shanafelt 1985). Muchos departamentos de carreteras estatales diseñan habitualmente puentes tanto en acero y hormigón con juntas sólo en los topes (Wolde-Tinsae, et al. 1988), en Tennessee, el puente más largo sin juntas intermedias es un 2650 pies (795-m), Hoy en día concreto

La capacidad de dispositivo de expansión debe ser siempre mayor que el movimiento térmica calculada o esperado. El resultado del acortamiento de pretensado debe ser considerada cuando se determina el tamaño de las articulaciones. El conjunto de junta debe estar diseñado para llevar cargas de las

1986). Es importante señalar que Tennessee tiene un rango de temperatura

ruedas sin desviación apreciable. blindaje de acero también debe ser proporcionada

moderada. El diseño de estructuras de puentes más largos sin juntas de

para proteger los bordes de hormigón en el sistema de junta de i nterfaz / hormigón.

dilatación intermedios se consigue más fácilmente que en climas más fríos.

Anclajes deben ser colocados dentro de la cubierta de refuerzo para minimizar cualquier flojedad o “trabajo” del sistema de anclaje. pernos de anclaje superiores

Como regla general, los puentes deben ser continuos de extremo a extremo. No

deben estar ubicadas no superior a 3 pulg. (75 mm) de la superficie de la cubierta

debe haber empalmes intermedios introducidos en la cubierta del puente aparte de

superior.

las juntas de construcción. Esto se aplica tanto a las juntas longitudinales y transversales. puentes sin juntas deben estar diseñados para acomodar los

Para un conjunto para ser estanca al agua, el sello debe ser continua a través de

movimientos y las tensiones causadas por la expansión y contracción térmica. Estos

toda la superficie cubierta. Además, las superficies de contacto entre el dispositivo de

movimientos no deben ser acomodados por el puente innecesaria juntas de

expansión y el hormigón contiguo también deben ser estancos. Fabricación e

dilatación cubierta y rodamientos de expansión. Esta solución crea más problemas

instalación requieren los procedimientos más altos de control de calidad para asegurar

de los que resuelve. deterioro estructural debido a las fugas de las juntas de

una junta de dilatación hermética. Cuando se usan juntas abiertas, hormigón

dilatación y rodamientos de expansión congelados conduce a mayores problemas de

subestructura debe ser protegido por revestimientos epoxi o selladores químicos. Por lo

mantenimiento del puente. Para eliminar estos problemas, el diseño y la

general, se recomienda no más juntas abiertas. En los sistemas cerrados, el material de

construcción de puentes con superestructuras continuas, con las conexiones fijas e

caucho o neopreno utilizado no debe ser directamente afectada por las cargas de las

integral para subestructuras, y no hay cubierta de puente juntas de expansión a

ruedas. Además, el diseño debe minimizar la acumulación de desechos que pueden

menos que sea absolutamente necesario. Cuando las juntas de expansión son

dañar el sello y inhibir el movimiento. Un aspecto importante del diseño es para

necesarios, sólo deben ser provistas en los pilares. Esta filosofía es una buena

asegurar que no hay partes de la junta de expansión sobresalen por encima de la

política, siempre que se alojan las deformaciones inducidas por la temperatura.

superficie de la plataforma en la que pueden ser dañados por quitanieves.

Las juntas de expansión deben ser diseñados para un mantenimiento mínimo. Para limitar el mantenimiento, las juntas deben tener una esperanza de vida al

La Administración Federal de Carreteras (FHWA 1980) recomienda los siguientes límites a la longitud del pilar integral, puentes sin conjuntas:

menos igual a la de la cubierta. Debería ser posible reemplazar los sellos individuales sin la eliminación de elementos de apoyo de la junta de expansión, si se producen daños de los vehículos o quitando la nieve. Acero: 300 pies (91,4 m) de hormigón colado en el lugar: 500 pies (152,4 m) de hormigón pretensado: 600 pies (182,9 m) Sin embargo, la FHWA, además, que estas

4.4-Puentes sin juntas de dilatación En los últimos años, ha habido un movimiento hacia LIMIT-

longitudes pueden ser


224.3R-19

Fig. 4.5-Típica de tope / detalles de la cubierta para la cubierta del puente sin articulaciones (Loveall, 1985)

acrecentado en función de la experiencia pasada con éxito. Estas recomendaciones han sido superadas por algunas agencias de carreteras, especialmente Tennessee y Missouri (Wolde-Tinsae, et al., 1988). El drenaje es una consideración importante cuando no se utilizan articulaciones, especialmente en los pilares. Esto es particularmente crítico cuando se espera que grandes movimientos térmicos. Los lavados pueden ocurrir con drenaje que fluye sobre una muesca de tope pavimentación o entre el hombro y la wingwall.

Se debe prestar especial atención al pilar con el fin de diseñar un puente sin juntas. Esto requiere el conocimiento del movimiento total esperado de la superestructura sobre un rango de temperatura especificado, y el Tennessee DOT diseña puentes de hormigón para un rango de temperatura de 20 a 90 F (-5 a 30 C). puentes superestructura de acero están diseñados para un rango de temperatura de 0ºC a 120ºC F (-20 a 50 C) (Loveall 1985).

Para los intervalos de temperatura indicados y coeficientes de dilatación de 6,0 x 10- 6 / F para hormigón y 6,5 x 10-

6 / F

para el acero (10.8 x 10-

6 / C

y 11,7 x 10- 6 / C,

respectivamente), el movimiento térmico esperado es aproximadamente 1/2e n. por 100 pies (40 mm por 100

m) del span para hormigón y 1 en. por 100 pies (80 mm por 100 m) de la amplitud para el acero. Un hormigón puente 400 pies (120 m) de largo o un puente superestructura de acero de 200 pies (60 m) de longitud deben acomodar aproximadamente 2 pulg. (50 mm) de movimiento térmico. Si no hay juntas se incluyen en la cubierta en los pilares, como se muestra en la Fig. 4.5, a continuación, los topes deben ser diseñados para ser lo suficientemente flexible para adaptarse a este movimiento. se requieren pilares con detalles tales como los mostrados en la Fig. 4.6. Si no se proporciona este tipo de detalle pilar, grietas térmicas más grandes se pueden esperar en la baraja.

Si los muelles no están diseñados para ser lo suficientemente flexible y el movimiento está restringido, las fuerzas destructivas pueden ocurrir en componentes del puente. Las fuerzas desarrolladas por la restricción de los muelles rígidos pueden causar movimiento puente perjudicial, atascos de juntas de dilatación en los pilares, el desplazamiento de los cojinetes, de cizallamiento de los pernos de anclaje, los daños a los casquillos muelle y pilas, el daño a ferrocarril y frenar secciones, el daño a los pilares, y posible daños en las vigas y largueros. reparación de puentes se reducirá significativamente, garantizando la flexibilidad y el movimiento amplio puente. Fig. 4.6-Típica detalle de la bisagra de tope para el puente sin juntas

224.3R-20


Fig. 5.1-Localización y tipos de articulaciones (ACI 302.1R)

Capítulo 5-placas de hormigón sobre

articulaciones son también más fáciles de sellar y mantener que las grietas aleatorias.

5.1 Introducción Las juntas de las losas de hormigón en grado se construyen para permitir que la losa de hormigón se mueva ligeramente, y, a un grado, proporcionar una apariencia libre de grietas

Las juntas de contracción deberá indicarse losas sobre el grado en áreas en las que las diferencias en la sub-base y el apoyo losa pueden causar grietas, tales como por encima de grandes fosas subterráneas de servicios públicos.

para la losa. losa movimientos son causados principalmente por

5.2.2 Disposición conjunta y el espaciamiento - Es una práctica común

• Retracción del hormigón, un cambio de volumen debido secado

localizar las juntas de contracción a lo largo de líneas de la columna, pero por lo general se

•

necesitan juntas adicionales. Las juntas deben estar espaciados de modo que la losa sobre el

Los cambios de temperatura

• estrés directa o flexión de las cargas aplicadas

suelo se divide en pequeñas áreas rectangulares. Se prefieren los cuadrados, pero la

• Arreglo de la losa

geometría losa pueden dictar lo contrario. Como regla general, las proporciones de la larga a

Si se restringe el movimiento, la losa se agrietará cuando se supera la resistencia

lado corto no debe exceder de 01/25 a 01/05. ACI 302.1R establece que craqueo puede llegar

a la tracción del hormigón. Estas grietas pueden aparecer en cualquier momento y

a ser excesiva para relaciones mayores que 1,5. Sin embargo, algunos piensan que esto es

en cualquier lugar. Las juntas son necesarias para que las grietas son más

demasiado grande, basado en observaciones de comportamiento en el campo. formas

propensos a formar en lugares preseleccionados. La losa en grado con menos costo

extrañas deben evitarse, pero si no se puede evitar, reentrantes esquinas deben ser

de la construcción inicial es no reforzado con juntas relativamente poco espaciados.

reforzadas para limitar la formación de grietas en estos lugares.

hormigón en masa puede no ser siempre la más económica si el espesor de la losa requerido es grande. construcción conjunta y el costo de mantenimiento aumento

ACI 302 recomienda que se proporcionan juntas de contracción en 24 a 36

conjunta. La relación entre los costes recurrentes y el costo de la construcción inicial, incluyendo refuerzo de la losa, el uso de hormigón compensador de la

veces el espesor de la losa en ambas direcciones, a menos grietas intermedios

retracción, post-tensado, y consideraciones de uso especial de la losa acabada,

son aceptables. PCA (1983) ajustes del multiplicador recomienda, en función de la

puede ser considerado.

probable contracción, como se representa por la cantidad de agua de la mezcla en el hormigón y el tamaño de los agregados. Para hormigón relativamente highslump con el tamaño máximo de los agregados menos de

las articulaciones y los lugares típicos se ilustran en la Fig. 5.1, y se discuten en las siguientes secciones. Este capítulo describe las aplicaciones relacionadas

pulg. (20 mm), separaciones deben estar en el extremo inferior de la gama. Mayores distancias

3/4

principalmente con la construcción de edificios. ACI 360R proporciona información

pueden ser utilizados para el hormigón de bajo asentamiento con el agregado más grande. Estas

adicional. Capítulo 6 discute pavimentos.

recomendaciones son para las prácticas normales de construcción, proporciones típicas de la mezcla de hormigón, y las propiedades del hormigón promedio. El análisis detallado y los materiales locales o específicas pueden justificar espaciamientos conjuntos mucho más grandes o más


pequeñas.

5.2.1 General - Contracción juntas deben estar provistos en la losa para acomodar la contracción y para aliviar tensiones internas. Una losa de hormigón en grado no se

5.2.3 Tipos de articulaciones - Contracción articulaciones pueden estar formadas por

seque de manera uniforme en todo su espesor, ya que las condiciones ambientales son

medios descritos en Capítulo 2. La Fig. 5.2 mu estra una var iedad de juntas de

diferentes en las superficies superior e inferior. La parte superior de la losa se seca

contracción.

más rápido que la parte inferior y, como resultado, la losa se tuerza en los bordes.

5.2.3.1 juntas aserradas - Uno de los más comunes met-

estos efectos son similares a los cambios de temperatura. La cantidad de deformación

ods de hacer las juntas de contracción en losas sobre terreno es sierra de cortar el

puede ser controlada con la contracción espaciamiento de las juntas. La deformación

hormigón endurecido. Las articulaciones son generalmente aserrados en la secuencia

también puede ser controlada, o al menos se reduce, por el uso de juntas enclavijados,

como la losa fue echado (ACI 302.1R). Sin embargo, el calor, vientos u otras condiciones

refuerzo adecuadamente distribuidos, y los bordes de la losa que espese. Las

especiales que afectan a la contracción puede determinar la secuencia de aserrado.

articulaciones que están correctamente colocados y construidos deben reducir el agrietamiento aleatorio. contracción planificada de antemano

5.2.3.2 articulaciones hecha a mano o preformados m étodos demás manufacturas de formación de juntas de contracción son a mano-herramientas a la profundidad requerida, o mediante la inserción de tiras de plástico o madera en


224.3R-21

el hormigón antes de terminar. Cuando las losas de piso son gruesas, de tal manera que la inserción de una tira preformada o la mano-herramientas es engorroso, una pieza de inserción premoldeada se puede colocar en la parte inferior de la losa. La profundidad combinada de los insertos superior e inferior todavía debe exceder 1/4 e l espesor de la losa.

En los casos en que se ha previsto la transferencia de carga mediante una junta con chaveta, una articulación premoldeada a profundidad completa puede ser colocado en la losa. Esto por lo general se requiere si el movimiento entre los segmentos superior a la recomendada para la transferencia de carga adecuada a través de enclavamiento agregado.

5.2.4 La transferencia de cargas juntas de contracción -Debido subdividen toda la losa en losas más pequeñas, se espera que la junta de contracción debe ser capaz de transferir cargas verticales de un segmento a otro. Transferencia de carga se logra a través de bloqueo de agregados, a través de una clave de preformado, o mediante el uso de una junta atornillada.

5.2.4.1 enclavamiento agregada - La eficacia de Ag enclavamiento gregate en la transferencia de carga depende de varios factores tales como la anchura de la grieta, la presencia de refuerzo que se extiende a través de la grieta, espesor de la losa, las condiciones de carga, forma agregada, y el apoyo sub-base. anchos de fisura debe ser inferior a 0,035 pulg. (0,9 mm) para una buena transferencia de carga y durabilidad. PCA (1992a) recomienda que el espaciamiento de articulación no exceda de 15 pies (4,5 m) cuando la transferencia de carga depende de enclavamiento agregado.

La magnitud y el tipo de carga es importante al considerar la eficacia de enclavamiento agregada en la transferencia de carga. cargas repetidas pueden causar la fractura del agregado, y la eventual pérdida de la eficacia de transferencia de carga. Se han encontrado cargas ligeras de 5.000 libras (20 kN) o menos para causar poco o ningún deterioro de las articulaciones. sub-base de apoyo es muy importante en la contracción eficacia conjunta. Los suelos tales como algunos limos y arcillas tienen valores bajos de apoyo, y las cargas repetitivas

Fig. 5.2-Contracción tipos de juntas (ACI 30 2.1R)

causarán una pérdida de enclavamiento agregada más rápido que para las losas apoyadas sobre suelos arenosos.

5.2.4.3 articulaciones enclavijados - Para fuertemente cargado con losas

un alto porcentaje de refuerzo para cargas y control de la fisuración, juntas

agregado triturado es más eficaz en la transferencia de carga que la grava natural, y agregado grueso es más eficaz que el agregado fino.

de contracción puede abrirse demasiado para la transferencia de carga adecuada a través de enclavamiento agregado. Transferencia de carga en estas articulaciones se puede lograr con tacos. Una combinación de

5.2.4.2 juntas con llaves t ransferencia -load también puede ser acompa-

cizalladura y la acción de flexión por las espigas permitirá la transferencia de

plished por el uso de una junta de contracción con llave. Esta articulación puede estar formado

carga entre losas. Si la junta no se forma profundidad completa, la

por la inserción de una llave preformada de profundidad total en el momento de la colocación

articulación todavía debe hacerse sobre la superficie superior. Para

del hormigón. Una junta de contracción con llave está formado por el uso de los mamparos con

funcionar correctamente, las clavijas deben estar nivelados y paralelos entre

llave de modo que la losa tendrá una unión de lengüeta y ranura una vez que el hormigón ha

sí y paralelos a la longitud de la losa. Las clavijas deben estar centrados en

sido fundido en ambos lados de la articulación. La ranura de chaveta puede estar formado por

la articulación. Para permitir el movimiento horizontal, las espigas no deben

tiras de madera biselados, con una clave previamente moldeado, o mediante formas de metal

unir al hormigón en al menos un lado de la articulación. Sólo barras lisas se

preformados. ACI 302.1R proporciona detalles típicos para llaves y recomienda que las juntas

deben utilizar. La unión puede prevenirse mediante recubrimiento o engrasar

de contracción con llave no se pueden utilizar para las losas de menos de 6 pulg. (150 mm) de

las espigas o envolviendo las clavijas con un plástico bondbreaking.

espesor. Las juntas de contracción se suelen corte con sierra o cortante vez que el hormigón está echada. Esto permite que el sellado de la junta y proporciona un mejor aspecto. juntas de contracción con llave permiten el movimiento horizontal y la transferencia de cargas verticales. Debido al bisel de la articulación, transferencia de la carga depende de relativamente pequeños

Fig. 5.3 mue stra un conjunto de taco prefabricado. Su premontaje y la naturaleza

movimientos en la articulación. Los requisitos de transferencia de resistencia de l a unión y de

rígida hacen la alineación y el posicionamiento más fácil que cuando se utilizan clavijas

carga se deben comprobar, que representan los efectos de la abertura de la junta.

individuales. Tabla 5.1 m uestra separaciones pasadores reco mendados en el A CI 302.1R. 5.2.4.4 sellado de juntas a rticulaciones -Sawed o formados en losas

puede ser sellado para mejorar el rendimiento articulación. juntas selladas también evitarán que el agua entre en la articulación y causando

224.3R-22


Tabla 5.1-tacos para losas de piso (ACI 302.1R) diámetro del taco

espesor de la losa

La longitud total del taco *

mm

en.

mm

en.

mm

en.

5

(125)

3/4

(20)

dieciséis

6

(150)

3/4

(20)

dieciséis

(450)

7

(175)

1

(25)

18

(450)

8

(200)

1

(25)

18

(450)

9

(225)

1 1/4

(30)

18

(450)

10

(250)

1 1/4

(30)

18

(450)

11

(275)

1 3/8

(30)

18

(450)

(400)

* Provisión hecho para aberturas conjuntas y errores menores en el posicionamiento de clavijas. Nota: Recomendaciones de espacios de taco es de 12 in (300 mm), en el centro.. Clavijas deben ser cuidadosamente alineados y durante las operaciones de hormigonado. clavijas desalineados causar grietas.

daño a la articulación por congelación, la corrosión del refuerzo, o daños a la sub-base. Un

Field-moldeado o preformado sellantes elásticos se utilizan únicamente en los

sellador también evitará que la suciedad y los escombros se acumulen en la articulación,

que no estarán sujetos al tráfico de pequeñas ruedas duras.

lo que hace más fácil la limpieza de suelos.

ACI 302.1R recomienda que las articulaciones en pisos industriales sujetos a pequeña tráfico duro ruedas pueden llenar con un material tal como epoxi que da

5,3-expansión o juntas de aislamiento El propósito de juntas de aislamiento en losas sobre el grado es para permitir el

un apoyo adecuado a la articulación y tiene suficiente resistencia al desgaste.

movimiento horizontal y vertical entre las estructuras de losa y adyacentes tales como

Estos materiales conjuntas deben tener un mínimo Shore A de dureza de 50

paredes, columnas, zapatas, o zonas especialmente cargados (es decir, bases de

(ASTM D 2240), y el alargamiento de 6 por ciento. Estos materiales deben ser

máquinas). Los movimientos de estos elementos estructurales son probablemente

utilizados donde se espera que sólo el movimiento más mínimo y se debe aplicar

diferentes que las de una losa en grado debido a las diferencias en las condiciones de

de 3 a 6 meses después de la construcción.

apoyo, la carga y medio ambiente. Si la losa se conecta rígidamente a las columnas o paredes, craqueo sería probablemente debido a las diferencias en movimiento no pueden ser acomodados. juntas de aislamiento permiten estas diferencias en movimiento, porque no hay enlace, refuerzo, conexión mecánica, o chavetero través de la articulación. Un conjunto típico de aislamiento losa / muro se muestra en la Fig. 5.4.

juntas de aislamiento en losas sobre el grado también pueden ser juntas de expansión. Sin embargo, la expansión de las losas de hormigón en grado es generalmente menor que la contracción inicial, y rara vez se requiere provisión para la expansión.

El material de aislamiento llenando la unión entre la losa en grado y el elemento estructural adyacente debe ser lo suficientemente amplia como para permitir ambos movimientos verticales y horizontales. Para losas ligeramente cargados con Fig. 5.3-Dowel conjunto de barra (Gustaferro 1980)

Fig. Conjunta 5,4-Aislamiento (PCA 1985)

movimientos relativamente pequeños,


224.3R-23

Fig. Articulaciones 5,5-de aislamiento en columnas (ACI 302.1R)

dos o más capas de fieltro para techos de asfalto i mpregnado (o material similar)

se utilizará cuando la construcción y juntas de contracción no coinciden.

pueden ser utilizados. movimientos diferenciales grandes pueden ser inaceptable para losas fuertemente

5.4.2.1 las uniones adhesivas juntas de construcción -Bonded

cargados. El diseño especial y prácticas que detallan pueden ser obligados a limitar los

debe usarse si las operaciones de hormigonado se interrumpen el tiempo suficiente

movimientos diferenciales. La losa y la pared también pueden tener que ser reforzada

para permitir que el concreto endurezca. Una junta de construcción unido con barras

adecuadamente para resistir cualesquiera fuerzas internas inducidas causadas por la

de unión que cruzan la articulación para limitar abertura de la junta es adecuado para

restricción de los movimientos relativos.

una losa en grado reforzado. PCA (1983) recomienda el uso de 30 pulg. (750 mm) bares largo lazo, espaciadas a 30 pulg. (750 mm). Estos deben ser # 4 (13 mm) barras

juntas de aislamiento en columnas pueden ser o bien circular o cuadrada, como se ilustra en la Fig. 5.5. Una circular evita conjuntos re-entrante esquinas donde se pueden

para losas de 5 a 8 en. (125 a 200 mm) (225 y 250 mm) de espesor losas y # 5 (16 mm) para 9 y 10 en..

producir concentraciones de tensión. juntas de aislamiento Square en columnas están generalmente giran (formando una forma de diamante). Si el patrón cuadrado no se gira, grietas radiales pueden propagarse desde las esquinas. Si se utiliza este diseño, se necesita de refuerzo adicional en las esquinas para frenar el desarrollo de grietas.

5.4.2.2 Las juntas a tope j untas de construcción -cuando no centros mixtos Incide con aislamiento o juntas de contracción, las juntas a tope se pueden usar en planchas delgadas, ligeramente cargados. transferencia de carga no es un factor importante en el diseño. Sin embargo, para losas más gruesas, o losas con cargas pesadas, la transferencia de carga a través de la articulación debe estar provisto de una tecla o tacos. De lo contrario, los bordes engrosados pueden ser diseñados para reducir las deflexiones borde de la losa.


5.4.1 General - Construcción articulaciones se colocan en la losa donde se terminan las operaciones de hormigonado. La práctica de la colocación de tablero de ajedrez de la losa segmentos utilizados en el pasado ya no es recomendado por ACI 302.1R. Antes se pensaba que la colocación de tablero de ajedrez permitiría que la mayor parte de la contracción espera que ocurra antes de la colocación de los segmentos de losas contiguas. Sin embargo, se ha encontrado que los efectos a largo plazo de la

Consideraciones especiales 5.5

5.5.1 Postensado -Post-tensado se puede utilizar para controlar la cantidad de agrietamiento y reducir el número de articulaciones. losas tensados-Post en grado se utilizan para construir las zonas del suelo grandes sin juntas y donde

contracción aún deben tenerse en cuenta en el diseño de la unión, y el gasto adicional

los suelos son particularmente expansiva o compresible. La compresión de la

de colocación de tablero de ajedrez es rara vez vale la pena.

losa de post-tensado mantiene grietas cerradas herméticamente, y sólo losas muy largas requieren juntas de contracción. Las juntas de construcción en losas de cimentación postesas se abrirán algo más de articulaciones en losas

El tipo de junta de construcción y el diseño deben determinarse antes de la

convencionalmente reforzados debido al acortamiento elástico de la losa que

colocación del concreto, por lo que coincidirá con el aislamiento y juntas de

resulta de la post-tensado (Ytterberg 1987). PTI (1980) proporciona información

contracción. El uso del edificio en el servicio también debe ser considerado.

adicional sobre el diseño y construcción de losas sobre terreno postesas.

5.4.2 Tipos de articulaciones -Construcción articulaciones pueden coincidir con las juntas de contracción. Estas juntas podrían ser codificados y articulaciones enclavijados discutidos anteriormente. Bonded o juntas a tope puede

5.5.2 Compensador de la retracción de concreto

224.3R-24


5.5.2.1 General - Concrete hecho con contracción-com-

Las juntas de construcción - Uno de los mayores beneficios de US-

cemento compensando puede mejorar significativamente el rendimiento de las juntas en

ing contracción de compensación de cemento es que los patrones de colocación losa

placas de hormigón sobre compensando la contracción con la expansión (ACI 223).

pueden estar agrandados. Losas ubicados dentro de estructuras cerradas, o donde los

Encogimiento hormigones de compensación se utilizan para construir las zonas del suelo

cambios de temperatura son pequeñas, pueden ser colocados en áreas tan grandes como

grandes sin juntas intermedias.

16.000 pies 2 ( 1500 m 2) sin juntas. En las zonas donde los cambios de temperatura son más grandes, o cuando las losas no están bajo estructuras cerradas, las colocaciones de la losa

Gulyas (1984) informa de que la adición de cemento compensador de la

se reduce normalmente a 7.000 a 12.000 pies 2 ( 650 a 1.100 m

2). Sin

embargo, la zona no

retracción provoca una mayor expansión en la mitad superior de la losa que en la

debe ser mayor que un equipo de trabajo se puede colocar y terminar en un día. ACI 223

mitad inferior. Esto se traduce en menos de curling que para losas construidas con

recomienda que secciones de desbastes planos ser colocados en áreas tan cuadrado como

cemento portland ordinario. La razón de las diferencias de contracción entre las

sea posible y que relación de longitud a anchura no debe exceder de 1,5 a 1.

superficies superior e inferior se han atribuido a la diferencia de las limitaciones de las dos superficies. El sistema de retención sub-base en la superficie inferior puede ser significativamente diferente de la “restricción” en la superficie superior libre.

Capítulo 6-PAVIMENTOS El rizado reducida de la losa en las articulaciones conduce a un mejor desempeño de la planta debido a los movimientos diferenciales potencialmente más pequeñas entre las secciones de losas contiguas. 5.5.2.2 Consideraciones especiales en las articulaciones que detallan -Es

importante para alterar las características de los principales tipos de juntas cuando se utiliza hormigón compensador de la retracción: Las juntas de contracción -El número de juntas de contracción es

reducido significativamente, y en muchos casos elimina, con el uso de hormigón compensador de la retracción. Si se han previsto juntas de contracción, deben ser construidos de la misma manera como lo son para losas construidas con hormigón de cemento Portland. Sin embargo, el diseñador debe evaluar cuidadosamente el tipo de unión para asegurar que se obtiene la transferencia de carga adecuada. mayores movimientos en la articulación de los efectos de temperatura cambiarán las capacidades de transferencia de carga de la articulación. Junta de estanqueidad y el mantenimiento a

6,1-Introducción sistemas de unión adecuadas para pavimentos de hormigón aseguran capacidad estructural y la calidad de conducción. En este capítulo se sintetiza recomendaciones para juntas en pavimentos de hormigón, incluyendo en particular los estacionamientos 5 a 9 en. (125 a 225 mm) de espesor, calles 5 a 8 en. (125 a 200 mm) de espesor, y pavimentos de carreteras 8 a 14 en. (200 a 350 mm) de espesor. Una losa de pavimento de hormigón está restringido por la sub-base y su propio peso. Las grietas pueden ocurrir en pavimentos de hormigón, como resultado de la contracción por secado contenida, o una caída de temperatura. Estos pueden ocurrir durante los primeros días de curado. Agrietamiento también puede ocurrir debido a las cargas de t ráfico. De vez en cuando, la expansión excesiva de una losa de pavimento debido a un aumento de la temperatura puede causar “estallidos” que se produzca. Esto sucede cuando las articulaciones originales están llenos de escombros y / o el pavimento ha crecido en longitud.

largo plazo también puede verse afectada por los movimientos de la articulación más grandes, y adecuado detalle es importante para el rendimiento unión satisfactoria (ACI 223; Gulyas 1984; Ytterberg 1987).

Un gradiente de temperatura (diferencial) a través del espesor de la losa hará que la losa se curve. diferenciales máximo positivo de temperatura para losas de 6 a 9 pulg. (150 a 225 mm) de

rticulaciones: estos se detallan para dar cabida a juntas de aislamiento a la expansión inicial del hormigón, y para permitir la cepa expansiva para alargar el refuerzo interno. El espesor del material compresible debe basarse en la expansión losa esperada calculada como se describe en el Apéndice A de ACI 223.

aproximación de espesor de 2,5 a 3 F / in. (0.05 C / mm) de espesor de la losa. Por la tarde caliente, la losa es cálida en la parte superior y frío en la parte inferior, por lo que los bordes de la losa tenderá a curvarse hacia abajo. El peso del hormigón tenderá a mantener la losa en su posición original con el resultado de que la tracción tensiones de flexión son inducidas en la parte inferior de la losa. La aplicación de una carga externa en esta etapa resultará en tensiones adicionales de flexión a la tracción. Estas tensiones de tracción pueden causar grietas transversales y longitudinales que se inician en la parte inferior de la losa. grietas longitudinales normalmente se

moderación Exterior rígido debe evitarse para permitir la expansión del hormigón,

deben a curling, deformación, cambio de temperatura, y la pérdida de humedad. Los cambios en la

evitando con ello una acumulación de fuerza asociado a los elementos de contención. Las

humedad y el resultante cambios volumétricos en el curso sub-base o base, así como de bombeo

pruebas de laboratorio han demostrado que las restricciones rígidas pueden causar una

pueden causar tensiones adicionales en la losa que mejoran el agrietamiento. Para reducir al

acumulación de estrés tan alta como 170 psi (1,2 MPa), que podría producir fuerzas

mínimo y el control de agrietamiento en pavimentos rígidos, transversal y juntas longitudinales se

suficientemente grandes como para dañar las estructuras de restricción.

utilizan en losas reforzadas y no reforzadas. Estas juntas deben ser capaces de abrir y cerrar y transferir carga entre losas adyacentes. Las juntas deben estar debidamente construidos, sellados y

El número de juntas de aislamiento alrededor de las c olumnas internas puede

mantenidos. construcción inadecuada, tales como fines de aserrado o inadecuada profundidad de

reducirse o eliminarse si se proporciona un material compresible adecuadamente

corte, puede causar grietas de contracción en sentido longitudinal y transversal al pavimento en

diseñado e instalado. Si la contracción neto esperado en las columnas es

lugares distintos de la articulación de la contracción. Inadecuada de- sellador de juntas Para reducir

insignificante, la articulación alrededor de la columna puede ser simplemente un

al mínimo y el control de agrietamiento en pavimentos rígidos, transversal y juntas longitudinales se

interruptor de unión comprimible envuelto alrededor de la columna. Este “conjunta”

utilizan en losas reforzadas y no reforzadas. Estas juntas deben ser capaces de abrir y cerrar y

permitirá la expansión inicial del hormigón que se produzca, y permitir el movimiento

transferir carga entre losas adyacentes. Las juntas deben estar debidamente construidos, sellados y

vertical debido a las diferencias en la rigidez de soporte. Sin embargo, debido a la

mantenidos. construcción inadecuada, tales como fines de aserrado o inadecuada profundidad de

posible acumulación de estrés en la l osa en esta ubicación, se recomienda que el

corte, puede causar grietas de contracción en sentido longitudinal y transversal al pavimento en

refuerzo se incrementará para restringir el ancho de las grietas que se producen.

lugares distintos de la articulación de la contracción. Inadecuada de- sellador de juntas Para reducir al mínimo y el control de agrietamiento en pavimentos rígidos, transversal y juntas longitudinales se utilizan en losas reforzadas y no reforzadas. Estas juntas deben ser capaces de abrir y cerrar y transferir carga entre losa


224.3R-25

articulaciones. Fig 6,1-pavimento

firmar permitirá la infiltración de agua y incomprimibles que resultan en el bombeo,

efec- de grandes expansiones. Sin embargo, los pavimentos es poco probable que ampliar

la erosión y la pérdida de apoyo en la sub-base. fracaso Pavement entonces puede

a un volumen mayor que cuando se coloca el hormigón, por lo que estas articulaciones

resultar.

pueden acomodar los movimientos requeridos. En juntas de ranura de contracción

Juntas para pavimentos de hormigón se pueden dividir de acuerdo a su función

convencionales [Fig. 6.1 (a) y la Fig. 6.1 (b)] de una ranura al menos

1/4

d el espesor de la

deseada en los habituales tres grupos básicos: las juntas de contracción, el

losa (o al menos 1/3e spesor de la losa para pavimentos construidos en base estabilizada, de

aislamiento, o juntas de expansión y juntas de construcción. juntas longitudinales

acuerdo con 1992a PCA) es cortada o formada en la superficie del pavimento para forzar

como casos especiales de las juntas de contracción / construcción también se

grietas que se produzca en el lugar de articulación. Para ranuras de corte, el hormigón se

reconocen en la construcción de pavimentos. Permiten una acción de bisagra y

serró tan pronto como sea posible después de colocar el hormigón. De aserrado se retrasa

controlar los efectos de la deformación. La Fig. 6.1 muestra detalles típicos de

hasta que el hormigón no Ravel ( v éase el capítulo 2 ) . ranuras transversales se cortan en

articulaciones pavimento. ACI 325.7R discute losas carretera postensado.

primer lugar. De acuerdo con la American Concrete Pavement Association (ACPaA 1991), las juntas de contracción en 60 a 80 pi es (20 a 25


Las juntas de contracción son juntas transversales cuya función es para aliviar

m) separaciones se pueden cortar primero en algunos casos. El corte inicial debe ser al menos 1 /

las tensiones de tracción que resultan de la contracción y se encrespa del hormigón.

8-

No están destinados a aliviar la EF-

abrieron después para diseñar una prop-

. En (3-mm) de ancho para crear un funcionamiento conjunto; articulaciones pueden recut y se

224.3R-26


Tabla 6.1-Espigas para lotes concretos de estacionamiento, calles y carreteras diámetro del taco

espesor de la losa

Pavimento

estacionamientos (ACI 330R)

calles de la ciudad

Pasador de empotramiento total * † longitud del taco

en.

mm

en.

mm

en.

mm

en.

mm

5‡

125

5/8

15

5

125

12

300

6‡

150

3/4

20

6

150

14

350

7‡

175

7/8

25

6

150

14

350

8

200

1

25

6

150

14

350

9

225

1 1/8

30

7

180

dieciséis

400

6‡

150

3/4

20

5

125

14

360

6.5 ‡

165

7/8

22

5

125

14

360

(PCA 1992) articulado reforzado pavimentos con espacios entre juntas de más de 20 pies

(6 m) Carreteras (ACPaA 1991)

7‡

180

1

25

6

150

dieciséis

400

7.5

190

1 1/8

28

7

180

dieciséis

400

8

225

1 1/4

32

8

200

17

430

<10

250

1 1/4

30

7 1/2

190

18 §

450 §

≥ 10

300

1 1/2

40

9

225

20 §

500 §

* En cada lado de la articulación, 6 veces espiga de diámetro para la transferencia de carga. † Incluye provisión para abertura de la junta y errores menores en el posicionamiento - 2 veces la longitud de empotramiento + 2 a 3 en (50-75 mm).. ‡ Espigas pueden ser poco práctico en pavimentos más delgadas. § Calculada a partir de las recomendaciones en ACPaA (1991), que también afirma: La mayoría de las agencias especifican 18-in.- (450 mm-) espigas largas para pavimento típico de carretera.

Nota: Dowel espaciamiento 12 en (300 mm)..

er depósito sellador. Para ranuras formadas, una tira de metal o de fibra se coloca

ment y contiene el extremo revestido de la barra en las mangas de mortero estanca;

durante la colada del hormigón y se retira como conjunto inicial ha tenido lugar. La

insertadores de pasadores también se utilizan en la pavimentación de encofrado

ranura está generalmente sellado más tarde. Las observaciones de comportamiento de

deslizante. tacos habituales en la práctica actual son barras de acero r edondos lisos.

los pavimentos de hormigón en masa existentes han demostrado que la separación de

Varios tamaños y formas se han utilizado en el pasado. barras cuadradas ( Fig. 6.2) se

estas articulaciones no debe ser mucho más que hasta 24 veces el espesor de la losa

han vuelto a examinar. Otro enfoque sugerido es el uso de una placa metálica o tira

(típicamente 21 veces para bases estabilizadas y 24 veces para nonstabilized), y no

continua en lugar de espigas discretos. El Comité no dispone de información

más lejos de 20 pies ( 6 m) aparte, independientemente de espesor. ACPaA (1991)

documentada sobre el rendimiento de campo de tiras o tacos cuadrados de

recomienda que la contracción espaciamiento de las juntas para pavimentos reforzados

construcción reciente. barras cuadradas podría permitir la transferencia de carga total

no debe exceder de 30 pies (9 m).

en las caras superior e inferior si el material compresible es lugar a los lados. Esto reduciría la restricción de la contracción y el movimiento térmico entre l osas adyacentes

transferencia de carga en la articulación de la contracción se muestra en la Fig. 6.1 (a)

se lleva a cabo por enclavamiento agregado de la porción inferior agrietada de la losa. Para

(Fig. 6.3) que r esultaría de espigas, o más típicamente, las barras de unión.

asegurar el enclavamiento agregada, mantenimiento conjunta es necesaria para mantener los residuos fuera de la articulación. PCA (1992a) recomienda que el espaciamiento de junta transversal para pavimentos de hormigón en masa no exceda de 15 pies (4,5 m) cuando enclavamiento agregada proporciona una transferencia de carga en las articulaciones. transferencia de carga de bloqueo de agregados no siempre es eficiente. Para cargas más pesadas y más de 80 a 120 camiones semirremolques por carril por día, los pasadores se colocan a través de la articulación para mejorar la transferencia de carga como se muestra en la Fig. 6.1 (b).

Espigas se pueden recubrir con lubricante a base de parafina, emulsiones de asfalto, aceite de la forma, o la grasa para evitar la unión al hormigón.

Hardware debe tener una vida igual a la de la acera. Muchos departamentos de carreteras requieren pasadores con epoxi y canastas de dovelas. Algunos utilice tacos con un revestimiento de acero. En el pasado, las espigas han variado en diámetro de 1 a 2 en. (25 a 50 mm), y para carreteras 1 1 / 4- a 2-in.- (de 30 a 40 mm-) clavijas de diámetro utilizado para losas más gruesa que 8 1/2 pulg. (215 mm). PCA (1992a) recomendaciones para tacos en las calles y pavimentos de carreteras se describen en la Tabla 6.1. PCA (1992a, 1992b)

pasadores son generalmente de un diseño estándar que varía con la práctica local

también recomienda que las juntas de contracción estar sesgadas, o el espaciamiento

o regional. Por lo general, están espaciados a 12 pulg. (300 mm) y se colocaron a

panel de ajustar, de modo que estas articulaciones no caen dentro de los 5 pies (1,5 m) de

media profundidad de la losa. Puesto que las losas se mueven en relación uno con

las cuencas de captura o los pozos de registro. juntas de contracción asimétricos también

otro, perpendicular a la junta, es necesario que las barras de estar bien alineados

se utilizan en algunos pavimentos de carreteras para reducir las tensiones de transferencia

[dentro de ± 1/4 in./ft de longitud del taco ( ± 8 mm para un 400-mm espiga)], y suave, y se recubren

de carga, ya que cada rueda en un eje atraviesa la articulación de forma independiente.

al menos en un lado de l a articulación, para permitir la libertad de movimiento. Vinculación, curvas, o falta de alineación en los bares dan lugar a la restricción, obstaculizan el buen funcionamiento de la articulación, y pueden dar lugar a una rotura prematura o astillamiento. Durante la construcción, prefabricados (cestas F ig. 5.3 ) Posicionar las barras y mantenerlos en su lugar durante el lugar- concreto

Para la pavimentación de calles, insuficiencia para continuar juntas de contracción transversales pavimento a través de la acera o bordillo y cuneta es probable que causar grietas en la acera (y canalón) adyacente a la articulación de pavimento.


224.3R-27

Fig. 6.2-Square pasadores con material de lado compresible

6,3-expansión o juntas de aislamiento

evitarse mediante un diseño adecuado, la construcción y el mantenimiento. Casi todos los

Expansión o de aislamiento juntas se construyen con una rotura limpia en toda la

estados han suspendido el uso de juntas de expansión, excepto en estructuras fijas,

profundidad de la losa para permitir el movimiento ( F ig. 6.1d ) . Las juntas de expansión ya no

porque parecen ser innecesarias y son difíciles de construir en un tren de pavimentación

se utilizan en pavimentos de la línea principal, * la excepción de que las juntas de expansión

slip-forma. Sin embargo, un estado utiliza con éxito las juntas de expansión en lugar de

con los pasadores para la transferencia de carga se utilizan en los puentes. juntas de

las juntas de contracción. Unos pocos estados utilizan juntas de contracción con s er cada

aislamiento se utilizan en estructuras fijas como pozos de registro y las entradas de drenaje, y en Tor otras intersecciones no simétricos. La distancia clara través de la articulación a menudo se mantiene a aproximadamente 3/4 p ulg. (20 mm), aunque aberturas de

i n. (12,5

tercera o cuarta conjunta una junta de expansión; este sistema hace que las articulaciones adyacentes para abrir y fallan. Para pavimentos de aeropuertos, juntas de aislamiento deben ser colocados entre los nuevos y viejos losas de hormigón y entre las

1/2

mm) y 1 pulg. (25 mm) también se utilizan. Puesto que la articulación no tiene enclavamiento agregada, es necesario proporcionar algún tipo de transferencia de carga. bordes

diferentes características del pavimento, como rampa-a-calle de rodaje y calle de rodaje-torunway.

engrosados [fig. 6.1 (h)] se han utilizado en las juntas de expansión para reducir o eliminar la necesidad de los pasadores. Cuando se especifican bordes engrosados, considerar el costo, constructibilidad, y el sistema de seguridad que puede proporcionar a la contracción de la losa.


juntas de construcción a tope enclavijados son más comunes con la transferencia de carga a través de la articulación de la [Fig. 6.1 (c)]. Las juntas de construcción se utilizan en las interrupciones planificadas o no planificadas en la construcción, como al final de la

La adecuación estructural de una junta de expansión se determina en gran medida por

colocación de la jornada. En algunos casos, enchavetado juntas de construcción, como

su dispositivo de transferencia de carga. Si se proporciona la transferencia de carga

se indica en la Fig. 6.1 (e) y (f), se usan 6,1. El tipo a tope atado se muestra en la Fig. 6.1

adecuada, la deflexión de las losas se reduce al mínimo, y se reduce la acción de

(c) es tal vez el más común para juntas de construcción transversales en trabajo de

bombeo. Es necesario mantener las articulaciones, periódicamente, y en algunos casos

carreteras. Si se utilizan juntas de construcción longitudinales con clave, es una práctica

para reemplazar el material de relleno en la articulación.

común colocar el hormigón en los carriles alternos. La clave es slipformed o formada por placas de metal especiales o tiras de madera fijados a formas estacionarias.

Los tipos más comunes de materiales de carga incluyen materiales y corcho fibrosos y bituminosas. Es esencial para sellar las juntas periódicamente para evitar la infiltración de las aguas superficiales. Resellado de las articulaciones se logra mejor durante un período de enfriamiento, cuando la articulación se ha abierto, permitiendo de este modo la colocación de

chaveteros desatados [Fig. 6.1 (f)] han causado muchos fracasos astillamiento

un sellador. Las juntas de expansión también pueden cerrar gradualmente en pavimentos que

articulación donde las dimensiones clave eran inadecuados. No se recomiendan para su

han sin sellar juntas de contracción que pueden llenar con un material incompresible. Esta es

uso en carretera o aeropuerto pavimentos. Ellos en realidad no proporcionan mucha

una condición muy indeseable que debe ser

transferencia de carga cuando está abierto, y, por lo tanto, no proporcionan ningún beneficio para el pavimento. Una vez que empiezan a cizallar es probable un colapso progresivo y mantenimiento es extremadamente difícil.

*

En un momento, estallidos eran una consideración importante para juntas en pavimentos de carreteras. Estos ocurrieron típicamente cuando los materiales incompresibles entraron juntas no selladas, a menudo en el invierno, cuando anchos de junta fueron mayores. En verano, el pavimento se expandió en Responde a los cambios estacionales de temperatura diaria y. Para un conjunto que contiene material incom- prensible, tensiones de compresión desarrollados que conducen al fracaso en algunos casos. pavimentos diseñados adecuadamente con juntas selladas y mantenidas no son susceptibles a soplar-ups. se necesitan juntas de dilatación cierto en pavimentos sólo en condiciones muy inusuales de construcción o con materiales inusuales. Ver PCA (1992b).

articulaciones 6,5-longitudinales

juntas longitudinales se utilizan en las carreteras para controlar el agrietamiento a lo largo de la línea central del pavimento. El tipo de unión depende principalmente del método de colocación de las losas de hormigón. Si

224.3R-28


Fig. 6.3 efecto acumulativo de restricción espiga carril-en-un-tiempo se utiliza la construcción, juntas con llaves se construyen generalmente con

ES, unión puede ser utilizado para delimitar carriles de conducción y los puestos de

lazos para asegurar la transferencia de carga [ Fig. 6.1 (e) ]. En l a construcción de dos carriles la

estacionamiento.

junta longitudinal ranurado es más conveniente. Barras de unión están espaciados alrededor de

6.6.1 Las juntas de contracción - ACI 330R recomienda

3 pies (1 m) de distancia para mantener enclavamiento agregado. Ver ACPaA (1991) para

juntas de contracción estar espaciadas a 10 a 12 pies (3 a 4 m) en ambas direcciones

obtener recomendaciones específicas sobre la separación entre la barra de lazo. columnas

para no reforzada 4-in. (100 mm) losas y a intervalos de 8-en 15º a 20 pies (de 5 a

deben estar firmemente anclados para evitar el movimiento. Algunos estados usan barras de

6,3-m). (200 mm) losas. espaciamiento de las juntas puede variar con las condiciones

unión en forma de gancho en las juntas longitudinales. barras de unión se pueden colocar en el

de sub-rasante, agregados, la resistencia del hormigón, y las condiciones de curado. El

hormigón plástico antes del acabado final y la colocación de la ranura de la junta. En algunos

patrón de contracción conjunta debe dividir el pavimento en paneles que son

casos, las articulaciones se han formado mediante la colocación de material fibroso impregnado

aproximadamente cuadrada; la longitud de un panel puede ser de 25 por ciento mayor

a lo largo de la línea central. Este material se deja en el hormigón y forma parte integrante de la

que la anchura. ACI 330R recomienda una contracción máxima separación conjunta de

articulación deformaciones. Sin embargo, este tipo de formación de junta ha resultado en

30 veces el espesor de las losas no reforzadas.

spalling pesada y problemas de agrietamiento y por lo tanto no se recomienda.

6.6.2 Juntas de expansión j untas de dilatación, verdaderas generalmente no son necesarios en los estacionamientos. Las juntas de expansión pueden ser necesarios para estacionamientos con juntas de contracción ampliamente espaciados, y cuando el hormigón mucha 6,6-aparcamiento

Para los propósitos de este informe, los estacionamientos serán tratados

se colocarán cuando su temperatura está por debajo de 40 F (5 C). También pueden ser necesarios para hormigón con características de expansión y contracción inusuales. Cuando

como un caso especial de los pavimentos de hormigón. estacionamientos y

sea necesario, los materiales de juntas de expansión son hojas o tiras de mástique

hardstands realizan una función similar a los pavimentos, en términos de

bituminoso, bituminoso impregnado de celulosa o corcho, caucho de esponja, o corcho unido

proporcionar una superficie de todo tiempo que protege el suelo subyacente y

a la resina.

distribuye las cargas al suelo. Hay algunas diferencias importantes, sin embargo. estacionamientos de hormigón se construyen a menudo para servir a

6.6.3 juntas de aislamiento l osas -Concrete deben ser separados

un tipo particular de vehículo, en lugar de un amplio espectro de tráfico. Las

de objetos fijos dentro de o adyacente a la zona pavimentada. juntas de aislamiento se

instalaciones diseñadas para los vehículos pesados pueden utilizar predicciones

encuentran con frecuencia en las fundaciones de luz estándar, jardineras, los desagües de

razonablemente exactas del tamaño y número de vehículos que utilizan la zona.

la zona, las entradas de bordillos, aceras y edificios u otras estructuras. Estas

Instalaciones para vehículos ligeros pueden regirse por los requisitos prácticos

articulaciones se producen mediante la inserción de rellenos de juntas premoldeadas antes

de la colocación del hormigón y la exposición ambiental. ACI 330R, la fuente

o durante la construcción. material que forma conjunta se extiende a la subbase y no debe

primaria de información presentada en esta sección, proporciona una discusión

sobresalir por encima de la acera. Si los vehículos pasan por encima de la articulación de

a fondo de diseño de pavimentos, materiales, construcción,

aislamiento, los bordes de la losa deben ser tratados como juntas de construcción. El borde del pavimento debe ser espesada por aproximadamente 20 a 25 por ciento y ahusada con el espesor nominal requerido en una distancia de al menos 3 pies (1 m).

separación adecuada de las articulaciones en los estacionamientos depende de espesor del pavimento, la resistencia del hormigón, las propiedades de agregados, las condiciones climáticas,

6.6.4 Las juntas de construcción - Construcción articulaciones en los estacionamientos de

y se utiliza si refuerzo. articulaciones estrechamente espaciados lo general resultan en aberturas

concreto pueden ser codificados o con conexión a tope, y pueden ser atadas. De tipo Butt

conjuntos más pequeños, y el aumento de enclavamiento agregado entre los paneles. En algunos

articulaciones no proporcionan una transferencia de carga, pero esto no es necesario para las

CAS-

porciones que sirven a los vehículos ligeros. de- transferencia de carga


Se necesitan vicios para el tráfico pesado. Apéndice C de ACI 330R recomienda detalles de construcción comunes.

224.3R-29

hormigón 6,7-Contracción de compensación losas de pavimento compensador de la retracción se han colocado con

juntas de construcción transversales están diseñados para interrupciones en las

separaciones de conjuntos que van desde 75 a 150 pies (23 a 46 m). Debe preverse

operaciones, tales como en el extremo de una avería día, el retraso del tiempo, o equipo de

para dar cabida a la expansión inicial del pavimento y posibles aberturas conjuntos

pavimentación. Donde sea posible, juntas de construcción transversales deben coincidir con

más amplios después de haberse producido la contracción. Otros detalles relativos a

las ubicaciones previstas para las juntas de contracción. Las juntas a tope deben ser

la utilización de hormigón compensador de la retracción se dan en ACI 223.

espesados por 20 por ciento si las espigas no se utilizan para la transferencia de carga. Una junta de construcción se puede hacer en el tercio medio de un panel si se utilizan barras de unión deformado. Esto evita el movimiento articular que causaría reflectante agrietamiento en los carriles adyacentes. La transferencia de cargas en juntas de construcción

CAPÍTULO 7-túneles CANAL forros, Y TUBOS

longitudinales entre los carriles de pavimentación también debe ser considerado. uniones acuñadas pueden formarse o slipformed. juntas de construcción longitudinal a lo largo de la periferia de una zona de aparcamiento pueden estar vinculados con barras deformadas si la estanqueidad de las juntas es crítica y se espera que los vehículos pesados. Por lo general

7,1-Introducción Este capítulo trata transversal y juntas longitudinales, y la selección de selladores

es suficiente para empatar sólo el primer conjunto en desde el exterior de la parcela. Atar

adecuados para moldeado en el lugar y revestimientos de túneles prefabricados,

articulaciones adicionales pueden restringir indebidamente el movimiento y conducir a

revestimientos de canales de hormigón, y el tubo de hormigón prefabricado.

grietas indeseables. Cuando losas de diferentes espesores se juntan, la sub-base bajo el pavimento más delgada debe ser conformada para proporcionar una transición gradual a una distancia de 6 a 10 veces el espesor, o al menos 3 pies (1 m).

revestimiento del túnel 7,2-Concrete

revestimiento del túnel de hormigón se requiere para apoyar o resistir cargas estructurales y hidrostáticas externos, y para mejorar las características de flujo hidráulico. Hay dos métodos para el revestimiento de túneles con hormigón; el método de vaciado en el lugar y el método de elementos prefabricados de hormigón. Las juntas y sistemas de sellado son los

6.6.5 Reforzamiento - Reforzamiento

en el estacionamiento

detalles más importantes en la construcción de revestimientos de hormigón.

pavimentos pueden ser necesarios donde espaciamiento de las juntas es grande, o en paneles irregulares o de forma irregular. ACI 330R recomienda que el refuerzo se considerará para paneles rectangulares donde la relación de longitud a anchura es

7.2.1 Moldeado en el lugar revestimiento del túnel

7.2.1.1 Las juntas transversales - En moldeado en el lugar concreto TUN-

superior a 3: 1, los paneles no rectangulares de cualquier relación de aspecto, y paneles

forros nel, es práctica común proporcionar juntas de construcción transversales para

donde la losa se estrecha en un ángulo agudo. La cantidad de refuerzo para estos casos

simplificar la construcción y reducir el agrietamiento por contracción. La ubicación y el

se puede calcular como se discute en ACI 330R.

espaciamiento de las juntas transversales se basan normalmente en las limitaciones de los procedimientos de colocación de hormigón y sistema de formación. La longitud

refuerzo distribuido puede ser usado para controlar grietas intermedios. Esto se hace

práctica de forma que proporciona la mejor combinación de facili dad de manipulación

cuando espaciamientos conjuntos son demasiado grandes para controlar el agrietamiento por

y economía es importante. espaciamiento típico es de entre 20 a 40 pies (6 y 12 m).

contracción o cuando las condiciones sub-base no pueden ser modificados para proporcionar

Las juntas transversales se proporcionan generalmente con waterstops. La

un soporte uniforme. refuerzo distribuido no aumenta la capacidad de la losa. ACI 330R

información sobre los DDE se encuentra en ACI 504R.

proporciona un medio de estimación de la cantidad de refuerzo. se necesita acero distribuidos donde las juntas transversales están espaciados en exceso de 30 veces el espesor de la losa. acero distribuida se interrumpe en las articulaciones; pavimentos camión

revestimiento de hormigón continuamente colocado sin juntas de construcción

con espaciamiento amplio conjunto pueden requerir pasadores para la transferencia de

transversales pueden ser satisfactorios donde las fugas no sería objetable o

carga.

perjudicial. contracción o expansión juntas transversales no son normalmente necesarios porque los cambios estacionales de temperatura son pequeñas en

No se necesitan clavijas u otros dispositivos de transferencia de carga para la mayoría de los

túneles, excepto en los portales.

estacionamientos. Ellos pueden justificarse en casos de mal sub-base o el tráfico de camiones pesados. clavijas suave a través de las juntas de contracción en pavimentos con espaciamiento

7.2.1.2 juntas longitudinales articulaciones -Longitudinal dividen

amplio conjunto proporcionan la transferencia de carga al tiempo que permite articulaciones para

la sección transversal de revestimiento del túnel en partes designado como invertidos,

mover. La alineación correcta y revestimiento son esenciales para la correcta ejecución; ver

paredes, y el arco. La ubicación de las juntas longitudinales depende de las secciones transversales del túnel y la secuencia de colocación de hormigón. juntas longitudinales

sección 6.2 . clavij as recubiertas con epoxi deben utilizarse cuando descongelantes pueden

típicas para túneles circulares y de herradura se muestran en la Fig. 7.1 (ACI 504.1R).

ser depositados en el pavimento. ACI 330R recomienda clavijas espaciamiento como se

El sellado de las juntas l ongitudinales se consigue normalmente mediante un enlace

muestra en Tabla 6.1 . Espigas pueden ser poco práct ico para pavimentos más delgado que

concreto-toconcrete. Cuando existen presiones hidrostáticas altas y se requiere

7 pulg. (175 mm). barras de unión se deben utilizar en las articulaciones de la línea central,

estanqueidad, waterstops deben colocarse entre la solera y las paredes.

si no hay bordillos. También se utilizan a lo largo de la primera junta longitudinal desde el borde de pavimento para mantener la losa exterior se separe de la acera. Barras de unión no son necesarios en las juntas interiores de los estacionamientos y otras áreas pavimentadas de ancho, ya que éstos están confinados por las losas de los alrededores.

7.2.2 revestimiento del túnel Precast - Joint diseños para con- prefabricados

revestimientos de túneles creta varían con cada proyecto, dependiendo de las condiciones geológicas, los procedimientos de construcción, y los tipos de tuneladora a ser utilizados. Una excelente revisión de la

224.3R-30


túneles circulares

túneles de herradura Fig. Articulaciones 7,1-longitudinales para túneles circulares y de herradura

el estado de la técnica en revestimientos de túneles de hormigón prefabricado se puede encontrar en ACI 504.1R y Birkmyer (1975).

7.2.2.1 tamaño de segmento - El tamaño de un hormigón prefabricado

Tanto empernados y se utilizan segmentarias unbolted revestimientos de túneles de hormigón. El sistema de atornillado debe utilizarse cuando existe agua subterránea, ya que es el único sistema que puede ser cerrada de manera estanca.

segmento y el número de segmentos en un anillo dependen principalmente del tipo y diseño de la máquina y la ayuda de equipo aburrido túnel. Esto incluye sistemas

7.2.2.3 sellador -UNA

1 / 2-

p ulg. (13 mm) de anchura de la junta se considera satisfactorio

de lodo de manipulación y montacargas verticales dentro de los ejes de túnel y de

para proporcionar tolerancia a la construcción (Lamond

acceso (Birkmyer

1981). Los sellantes usados comúnmente son mástiques bituminosos, materiales

1975). Una máquina de perforación de túnel que puede proporcionar apoyo total y

elastoméricos, tiras de madera, junta-calafateo, materiales de epoxi, o una

constante a la cara excavado puede permitir el uso de un segmento de ancho.

combinación de estos materiales. Un tipo de sellador apropiado se puede

Menos equipos sofisticados en planta similar puede dictar segmentos estrechos. El

seleccionar de ACI 504R.

tipo y la disposición de manipulación suciedad y otros equipos de construcción de túneles se deben considerar en la toma de una decisión sobre el número de segmentos en un anillo. El espacio necesario para este equipo en el túnel coloca

revestimiento de los canales de hormigón de 7,3 Por su propia naturaleza revestimiento de los canales de hormigón son largas tiras de

restricciones en el tamaño, en particular la longitud del segmento que puede ser

pavimentación entre las diversas estructuras del canal. Pueden ser de 8 o 10 pies (de 2,5 a 3 m) de

manejado (Birkmyer 1975).

ancho para los pequeños canales y laterales y considerablemente más ancho que 100 pies (30 m) para grandes canales principales. Estos revestimientos son rara vez menos de 2 pulg. (50 mm) de

7.2.2.2 articulaciones - Los tipos de juntas longitudinales que tienen

espesor en pequeños canales y 4 1/2 p ulg. (110 mm) de espesor para los más grandes. Desde

han utilizado son regazo, nudillo, ras, de lengüeta y ranura, y-convexa para-convexa.

principios de la década de 1950, el uso de refuerzo en el hormigón revestimiento de canales no se

Para juntas transversales, el regazo, rubor, y los tipos de lengüeta y ranura están

ha considerado que vale la pena. Se podría argumentar que, con canales de servicio de transporte

siendo utilizados. Las ventajas y desventajas de cada tipo de unión son discutidas por

de agua, no puede haber ninguna contracción de secado. El rango de temperatura es a menudo

Lamond (1981). El tipo nudillo o escribe el regazo parecen tener el mayor número de

modesto, y es improbable que caer por debajo de aproximadamente 30 F

ventajas para las juntas longitudinales y transversales, respectivamente.


224.3R-31

(0 C). Hay poca tendencia a la formación de grietas y la necesidad de juntas en el hormigón de revestimiento. Esto es cierto cuando hay agua en el canal. Hay momentos antes del canal entre en servicio, cuando se drena para la limpieza o reparación, o si el canal no está fluyendo por completo, cuando una porción del revestimiento estará expuesto a un secado natural y refrigeración.

Debido a la restricción de la sub-base, estas condiciones producirán tensión que puede causar grietas si no se utilizan articulaciones. La mayoría de las grietas se forman en una dirección generalmente transversal, pero en los canales anchos, pueden aparecer grietas longitudinales y grietas con dirección al azar. Dado que cualquier tal agrietamiento

(A) las juntas con mortero o envasado masilla

bien puede causar una pérdida de agua, y será al menos antiestético, las articulaciones deben ser colocados en el revestimiento del canal. Las juntas en la mayoría de los canales más grandes están equipadas con waterstops o compuestos de sellado de masilla para minimizar la pérdida de agua, y la saturación del terraplén o fundación. Cuando no se necesitan waterstops juntas no selladas se utilizan para controlar la ubicación de las grietas.

(B) conjunto de tipo de compresión de caucho junta

Las juntas transversales, ya sea sellada o no, están espaciadas de 12 a 15 pies (de 4 a 5 m) para 4 1 / 2- p ulg. (110 mm) forros, hasta 7

1/2

a 10 pies (2,3 a 3 m) para 2-in.

(100 mm) forros. En los canales más grandes, se requieren juntas longitudinales en

secciones Fig. 7.2-típicos de articulaciones con el embalaje o la junta en la tubería de hormigón prefabricado (cortesía de American Concrete Pipe Association)

espaciamientos similares si la losa inferior es ancha. Se utilizan también en la parte inferior de los taludes laterales si las pistas y parte inferior se colocan por separado. juntas longitudinales en pendientes laterales deben incluir uno en la línea entre la

costes de bombeo y tratamiento que resultan de la infiltración aumentado o

excavación de corte y el relleno terraplén, donde aparece a menudo una grieta.

disminuido. Las articulaciones discutidos en esta sección son beneficiosas para aplicaciones específicas. Se muestran en la Fig. 7,2 y 7.3 . l a práctica de la construcción de campo y las condiciones de servicio son

Métodos y materiales para el sellado de juntas de contracción se desarrollaron durante la construcción del sistema de acueducto de California en la década de 1960. Los vendedores de waterstops PVC y selladores de polisulfuro, y los fabricantes de máquinas de revestimiento de canales contribuyeron a esta evolución. Los métodos desarrollados pronto se utilizaron y mejorado por la Oficina de Reclamación de EE.UU., y se describen en la Sección 108 (d) y la Fig. 157, 158, y 159 de la USBR Manual de hormigón

(1975). tubo de 7,4-Concrete Esta discusión se limita a tubos de hormigón prefabricado. La información adicional está disponible en la American Concrete Pipe Association (1988). Se requieren juntas de la tubería para varias funciones, dependiendo del tipo de tubo y la aplicación. Varios factores son importantes en la selección de articulaciones apropiadas:

•

variables. Para una aplicación particular, los fabricantes locales de tubería de concreto deben ser consultados para determinar la disponibilidad y el coste de las distintas articulaciones.

7.4.1 Las juntas con el mortero o envasado masilla - Concrete surenfrenta con cualquiera de campana y espiga o configuraciones de lengüeta y ranura se pueden embalar con mortero a base de cemento, masilla preformado, o una masilla paleta-aplicada. Las juntas con rellenos de mortero son rígidos y pueden agrietarse y de fugas después de la deflexión o movimiento después de la instalación. Un relleno de masilla correctamente aplicado proporcionará un grado de flexibilidad y retener la estanqueidad. Estas articulaciones no se recomiendan para condiciones con la cabeza interna o externa si la fuga es importante. Un sistema similar para su uso con esta junta es una junta de goma de tipo de banda de sellado externo que se ajusta a la norma ASTM C 877. Este sistema de unión se realiza bien en la resistencia a las cabezas externas cuando se utiliza en pared recta y modificado configuraciones de lengüeta y ranura.

La resistencia a la i nfiltración de las aguas subterráneas o material de relleno

• La resistencia a la exfiltración de aguas residuales o de aguas pluviales • El control de las fugas de las cabezas internas o externas • Flexibilidad para adaptarse a la desviación lateral o el movimiento longitudinal sin crear problemas de fugas • La resistencia a las tensiones de corte entre secciones de tubo adyacentes sin crear problemas de fugas

• continuidad hidráulica y el flujo de línea suave • la infiltración controlada de las aguas subterráneas para el drenaje del subsuelo

7.4.2 Las juntas con de tipo compresión articulaciones junta de goma - Una junta de tipo de compresión puede ser utilizado para sellar las superficies de hormigón con o sin los hombros en la lengua o la ranura. dimensiones conjuntas y sección transversal de junta varían ampliamente, pero la mayoría se fabrican de conformidad con la norma ASTM C 443. Esta articulación puede ser utilizado con cualquiera de campana y espiga o tubo tongueand-ranura fabricados para cumplir con los requisitos de ASTM C 14 o ASTM C 76.

7.4.3 Las juntas con juntas tóricas s ección transversal -Circular, juntas de goma

• Facilidad de instalación

(anillos tóricos) se usan donde se especifican los requisitos de infiltración o

Al comparar la economía de varios tipos de juntas, puede ser necesario

exfiltración especificados, o cuando la línea se resiste presiones internas o externas.

comparar el costo de instalación de la articulación con el

224.3R-32


CAPÍTULO 8-PAREDES 8.1-Introducción Las juntas se utilizan en paredes de hormigón armado para simplificar la construcción, proporcionar alivio de movimiento limitado, y el agrietamiento control. Por lo general, no es posible colocar una pared en una sola operación, por lo que se requieren juntas de construcción. Estas juntas de construcción no sirven a un propósito estructural. Los muros de hormigón están sujetos a cambios en la longitud, la alineación, o el volumen que se traducen en movimientos de la estructura. Estos movimientos pueden ser causados por (A) la articulación del hombro contrario con junta tórica

fluencia, la contracción, gradientes de temperatura, asentamiento diferencial, o cargas.

Si no hay juntas, las fuerzas pueden desarrollar en la pared que puede causar agrietamiento si se excede la capacidad de tracción del hormigón. Cracking puede minimizarse mediante la reducción de la restricción de la libertad de movimiento de la pared. Esto normalmente se lleva a cabo dividiendo una pared en longitudes adecuadas separadas por articulaciones que permiten el movimiento. Estas uniones funcionan para proporcionar alivio del estrés. Agrietamiento debido a la restricción de base en una pared de hormigón de largo se muestra en la F ig. 8.1 . La pared es retenido en la parte inferior por la base y la parte superior por el sistema d e piso. Limitaciones producen fuerzas en el hormigón que exceda la capacidad de tracción y causar grietas. (B) la ranura de espiga con la junta tórica

Refuerzo resiste tensiones de tracción que se desarrollan en la pared. Cracking no se puede prevenir mediante el refuerzo de la pared, pero anchuras de las grietas que hacen forma puede ser controlada. Una pared no tiene que estar libre de grietas si las ubicaciones y anchura de las grietas se controlan para minimizar los efectos sobre la fuerza, la función, o la apariencia de la pared, como sea necesario. Esto se puede hacer de manera efectiva y económicamente por el uso adecuado de las articulaciones. La contracción de (C) conjunta anillo extremo de acero con ranura de espiga y la junta tórica

compensación de hormigón puede ser usada para reducir el número de juntas y grietas en paredes. Ver ACI 223 para los detalles especiales que se requieren para dar cabida a las

Fig. 7.3-típicos articulaciones junta tórica en tubo de hormigón prefabricado

expansiones en la base del muro.

(cortesía American Concrete Pipe Association)

7.4.3.1 Tipo de hombro opuesto - Este guración conjunta ción tiene superficies de hormigón con los hombros opuestos tanto en la campana y la espiga. Estas juntas están diseñadas para una capacidad de baja presión, tales como las

8,2-tipos de articulaciones en paredes de hormigón

La contracción, de aislamiento o de expansión, y de la construcción articulaciones

líneas de riego, líneas de agua, tuberías de impulsión de alcantarillado, y la gravedad o de

se utilizan en paredes de hormigón. Hay otros tipos de juntas de paredes, pero estos

bajo de la cabeza líneas de alcantarillado donde la infiltración o exfiltración es importante.

son por lo general alguna ligera variación o combinación de uno de los tres tipos

Estas juntas se reúnen ASTM C 443 y también se utilizan con juntas cumplir los requisitos de

principales. Una discusión de la finalidad de cada tipo principal de articulación y su uso

ASTM C 361.

en paredes se proporciona en la siguiente discusión.

7.4.3.2 Tipo de ranura de espiga -También descrito como un conmultado conjunta junta tórica, hay una ranura sólo en la espiga de hormigón en esta articulación. Las aplicaciones son similares al tipo de articulación del hombro opuesto.


La junta de contracción es un plano creado intencionalmente de debilidad en la pared hecha mediante la reducción del espesor de pared, refuerzo, o ambos. El

7.4.3.3 anillo frontal de acero con ranura de espiga - Este conjunta es

craqueo puede entonces ocurrir en este plano debilitado en lugar de en lugares al

recomendado tanto para aplicaciones de baja y de alta presión, como en líneas de

azar en la pared. Las juntas de contracción localizar grietas en lugares

transmisión y distribución de agua. Otras aplicaciones son líneas de riego, tuberías

seleccionados para fines de apariencia o la integridad estructural. Las juntas de

de impulsión de alcantarillado, y las alcantarillas, donde se considera la infiltración o

contracción pueden ser barato y relativamente sencillo de construir en paredes. A

exfiltración. anillos de acero se echan en tanto la campana y la espiga de la tubería;

menudo se hacen usando, caucho, plástico, o tiras de metal de madera unidas

una ranura para la junta tórica se hace en el anillo de centraje de acero. Esta

dentro de las formas. Estas t iras dejan ranuras verticales estrechas en el hormigón

articulación cumple los requisitos de ASTM C 361 y ASTM C 443, así como las

en el interior y el exterior de la pared. La profundidad total de las ranuras debería

normas AWWA C 300 a través de C 303. El conjunto tiene una gran resistencia a la

ser al menos 1/4 d el espesor de pared, como se muestra en la Fig. 8.2 (PCA 1984), al

cizalladura, excelente estanqueidad y la flexibilidad, y es el menos sujeto a daños

menos 2 1/2 e n. para un 10-in. pared (75

durante la instalación.


224.3R-33

Fig. 8.1-Cracking de una pared larga debido a la contracción

mm para una pared de 300 mm). La ranura o muesca se pueden sellar para evitar el

reparado espaciamiento junta de contracción es la altura de la pared para paredes

exceso de penetración de la humedad o productos químicos que promuevan la corrosión

altas y tres veces la altura de la pared para las paredes cortas (ACI 224R). paredes

del refuerzo de la pared (véase el capítulo 2 y ACI 504R). Sellantes tales como poliuretano

cortas se consideran generalmente ser menos de 8 pies (2,4 m) y paredes altas más

resistente a la intemperie o silicona (que permanecerá flexible, después de la colocación)

altas que 12 pies (3,6 m). Estas recomendaciones reconocen que la parte superior de

se pueden utilizar. De estanqueidad, la ranura exterior puede ser embalado con material de

la pared es probable que enfriar y encoger más rápido que la parte inferior de la pared,

copia de seguridad y calafateado completo con un sellador elastomérico ( F ig. 8.3 ). A

que también es más moderado. Ambas condiciones permiten que la tensión de tracción

waterstop también se puede utilizar para evitar que el agua se filtre a través de la grieta que

adicional dentro del hormigón que probablemente hará que algunas grietas.

se produce en la articulación de la contracc ión. PCA (1975) recomienda el uso de armaduras con pasadores que proporcionan 0.015 veces el área de la sección transversal de la pared y que se extiende 30 diámetros de la barra en cada lado de la articulación como se muestra en Fig 8.4 .

Las juntas de contracción colocadas en línea con aberturas en la pared controlan eficazmente el agrietamiento en la esquina de las aberturas. espaciamiento de las juntas puede ser un poco mayor en las paredes sin aberturas, pero espaciado no debe exceder de 25 pies (7,6 m) (PCA

Recomendaciones para espaciamiento de las juntas difieren, dependiendo del tipo y uso de la pared y las condiciones de servicio. Un reco-

1984). Es deseable tener una junta de contracción dentro de 10 a 15 pies (3 a 4,5 m) de una esquina de la pared.

224.3R-34


Fig. 8.2-Formación de juntas de contracción en las paredes (PCA 1984)

Fig. Conjunta 8,3-contracción para las paredes de las estructuras-excluyendo el agua (PCA 1984)

Fig. Conjunta 8,4-contracción con la alineación de taco (Consejo de Edificios Altos y Hábitat Urbano 1978)

Recomendaciones para refuerzo intervalo de parar todo de refuerzo de 2 a 3. De

conjunta ción). articulaciones parciales de contracción se utilizan sobre todo en

la articulación, a permitir que la mitad de la de refuerzo para continuar a través de

agua-retención o estructuras excluyentes. Es mejor que interrumpan el refuerzo en la

la articulación (contracción parcial

articulación y por lo tanto permitir la plena


224.3R-35

movimiento en la articulación (Green y Perkins 1980). Si la alineación de superficies de

debe limpiarse de contaminantes y desechos, tales como concreto suelto secó y

pared conjuntas o adyacentes es importante, las espigas se pueden utilizar (Fig. 8.4).

agregada. Chorro de arena, seguido de una limpieza de chorro de aire, a menudo se

refuerzo total debe continuar a través de la articulación sólo cuando las necesidades

especifica. productos de propiedad o lechada de cemento se utilizan a veces como

conjuntas que se celebrarán abierta o cerrada para mantener la estabilidad estructural.

agentes de unión. Para obtener un rendimiento adecuado, el hormigón se coloca antes de que el agente adhesivo se seca. Una capa seca de agente de unión servirá como un interruptor de unión. refuerzo de la pared es continua a través de una junta de


construcción unido.

El aislamiento o juntas de expansión se utilizan en las paredes en forma de juntas verticales a través del hormigón. Se separan secciones de hormigón adyacentes y permiten el libre movimiento de las partes adyacentes. movimiento independiente de dos paredes adyacentes evita el aplastamiento, deformación, distorsión, y el pandeo que podrían resultar si se movían juntos.

juntas de construcción de pared deben estar espaciadas a intervalos de 15 a 25 pies (4.5- a 7.5-m), con la primera articulación que ocurren 15 pies (4,5 m) de la esquina de la estructura (PCA 1984). Las juntas de construcción también deben estar situados donde se producen cambios bruscos en espesor en las paredes. Las paredes con aberturas frecuentes deben tener la construcción espaciamiento de las juntas limitado a 20 pies (6 m). Los chaveteros se proporcionan a menudo en las juntas de construcción

Estos movimientos pueden ser el resultado de fuerzas de compresión que

de pared a pie, especialmente si no de refuerzo mantiene la pared y la base juntos

pueden ser desarrolladas por la expansión, cargas, o movimiento diferencial

(PCA 1984). El chavetero puede formarse presionando una ligeramente biselado 2-x-4

aplicada. El cambio de temperatura es una causa importante de movimiento de la

(50-x-200 mm, nominal) en el hormigón fresco pie. La ranura debe aceitar bien antes de

pared. El movimiento provocado por un cambio de t emperatura se obtiene

su uso para que pueda ser retirado después de que el hormigón haya endurecido.

multiplicando el coeficiente de expansión térmica lineal por la longitud de la pared y el grado de cambio en la temperatura. Por ejemplo, se podría esperar una sección de pared de 100 pies a moverse tanto como casi 0,5 en. En juntas de dilatación para un cambio de temperatura de 60 F (a 30 m pared cambiando 35 C podría moverse 10 mm). Las condiciones climáticas influyen obviamente, la colocación de juntas de dilatación.

8,6-Resumen Recomendaciones para la ubicación y el espaciamiento de aislamiento de pared y juntas de contracción son empíricos, y se necesitan más estudios para proporcionar una

Juntas de dilatación se construyen proporcionando un espacio a través de la sección transversal completa entre las unidades de pared de tope cuando se coloca el hormigón. El espacio es proporcionado por un espaciador o relleno conjunto en las formas. El material utilizado como material de carga es

base más racional. Selección de juntas de paredes requiere estudio de la exposición y las condiciones climáticas, la restricción impuesta a la pared por las estructuras circundantes, la probabilidad de asentamiento diferencial, y el número y tamaño de las aberturas en la pared.

generalmente compresible, elástico, y nonextruding, tal como una carga de masilla o corcho premoldeada. La articulación debe ser recta y continua desde la parte inferior de la pared en la base a la parte superior de la pared. Refuerzo debe

ESTRUCTURAS CAPÍTULO 9-de retención del líquido

dejar de 2 a 3 pulg. (50 a 75 mm) de la articulación (PCA 1975), y espigas también puede ser utilizado. Varias juntas de expansión se muestran en la Fig. 8.5. Expansión espaciado de las juntas en paredes rectas debe variar de 200 a

9.1-Introducción estructuras de retención del líquido se someten a cambios de volumen de los cambios de

300 pies (60 a 100 m). Una junta de expansión también debe estar situado

temperatura y de humedad en el hormigón como lo son otras estructuras de hormigón. Los

cuando se produce un cambio de dirección a lo largo de una pared, o cuando dos

cambios de temperatura se producen diariamente y estacionalmente.

o más paredes se juntan desde diferentes direcciones. 3/4 a 1 en (20 a 25 mm).

cambio de humedad comienza con la evaporación del exceso de agua en el hormigón durante y después del período de curado. Humedad continuará disminuyendo en el hormigón hasta que se añade el líquido. El líquido puede Algunos edificios construidos sin juntas de dilatación han realizado satisfactoriamente. expansión de la temperatura no suele superar los cambios

detener la contracción del hormigón y puede, en condiciones calientes y húmedas, causar cierta expansión del hormigón.

iniciales de volumen de refrigeración y el secado contracción (Fintel 1974) en estos casos.

Dado que la función de las estructuras es retener líquido, fuga es una preocupación primordial en el diseño. Esto es especialmente cierto con las fugas en las instalaciones


Las juntas de construcción son planos de separación del trabajo realizado en

de agua potable o fuera de las instalaciones de agua contaminados donde la salud pública es motivo de preocupación. estructuras de retención del líquido de hormigón

diferentes momentos. Alojan la secuencia de construcción y están diseñados para

armado están diseñados para la fuerza y la capacidad de servicio. Como resultado, de

la continuidad estructural. Estas juntas pueden ser horizontal o vertical y su

hormigón y acero tensiones admisibles y el espaciamiento de refuerzo se seleccionan

ubicación a menudo se establece antes de la construcción.

para controlar los anchos de fisura en el hormigón.

mamparos verticales dividen las formas en secciones cuando el hormigón se coloca para la altura de la pared completa. Los mamparos permitir el llenado de la sección en una operación. preparación de la superficie es extremadamente importante para las juntas de construcción en régimen de servidumbre. La superficie del hormigón colocado primero

la calidad del hormigón también se controla para proporcionar una estructura estanca al agua con buena resistencia química y un potencial de contracción menor que la de hormigón típico. Los medios básicos de controlar el tamaño de grieta y el espaciamiento en las paredes es el uso de una

224.3R-36


Fig. 8.5-tipos de juntas de dilatación (Perkins, 1973)

mínimo de 0,28 por ciento de grado 40 o de grado 60 (Grado 300 o Grade 400) de

hormigón. juntas de aislamiento proporcionan separación completa entre las paredes de

refuerzo. Este acero debe ser dividido por igual entre las dos caras y no

hormigón; se permite el desplazamiento de cizallamiento así como el movimiento de

espaciadas más lejos de 12 pulg. (300 mm). Este refuerzo mínimo se ha

expansión y contracción. Una pared refrenado en su base por ser colocado encima de la

encontrado para ser aceptables a condición de que las juntas de movimiento son

construcción de hormigón anterior tenderá a tener grietas de altura completa espaciados a

de menos de 30 pies (10 m) de distancia para hormigones fabricados con la

1 1/2 a 2 veces la altura de la pared. Grandes distancias de crack se encuentran con menos

norma ASTM C 150 y ASTM C 595 cementos. Con hormigón compensador de la

restricciones de base. Las juntas de contracción se pueden usar para localizar las grietas

retracción, espaciamientos conjuntos de hasta 75 pies (25 m) se han utilizado con

de la pared de altura completa. No hay reglas exactas para la localización de las juntas de

éxito con 0,3 por ciento de refuerzo (ACI 350R).

contracción. Cada estructura debe ser examinado individualmente para determinar dónde se deben colocar las juntas de contracción. Las siguientes pautas se sugieren:

La Fig. 9.1 muestra las recomendaciones ACI 350R para hormigones fabricados con la norma ASTM C 150 y ASTM C 595 cementos. La temperatura mínima y refuerzo contracción deben ser No. 4 (13 mm) bares, no espaciadas más lejos de 12 pulg. (300 mm) en el centro, cada cara.

• Para las paredes de 9 a 12 ft- (de 3 a 4 m) de altura con aberturas, la contracción espaciamiento de las juntas debe ser de 15 a 20 pies (5 a 6,5 m). Paredes sin aberturas o paredes más altas con aberturas pueden tener juntas de hasta 25 pies (8,3 mm). Para las

Las juntas de movimiento son o bien juntas de aislamiento, juntas de expansión, o juntas de contracción. Las juntas de expansión permiten tanto la expansión y contracción

paredes más cortas el espaciado de las juntas de contracción debe ser reducida. Para las paredes de 9 a 12 ft- (-3 a 4-m-) alto:

mientras que existen juntas de contracción principalmente para disipar los efectos de contracción restringida de la

• Localiza articulaciones dentro de 10 a 15 pies (3 a 5 m) de cor- pared


224.3R-37

Fig. 9.1-contracción y refuerzo temperatura para estructuras de hormigón ingeniería ambiental (ACI 350R) ners si es posible. articulaciones Depositar más cerca de 10 pies (3 m) pueden dar lugar a una

utilizar sellante y un dispositivo de estancamiento cuando se desea la protección contra la corrosión

deformación excesiva en la articulación.

para el refuerzo que cruzan la articulación.

•

Localizar las articulaciones en el borde de aberturas, cambios en el espesor de la

pared, o cualquier otras ubicaciones obvias para una grieta vertical potencial.

9.3 Aislamiento-o juntas de expansión Expansión y de aislamiento articulaciones incluyen algún tipo de relleno preformado, un sellador de juntas en la cara líquido, y un dispositivo de estancamiento adecuada hecha


Las juntas de contracción están diseñados para crear un plano de debilidad donde son

de caucho o plástico. Cada uno se selecciona para permitir el movimiento anticipado. Consulte el Capítulo 2 o ACI 504R para obtener información adicional sobre los materiales

propensas a formar grietas. La sección transversal se puede reducir o interferir con la

comunes. waterstops goma permiten más movimiento de la articulación de cloruro de

adhesión coloca a través del espesor de pared. Las muescas que reducen la sección

polivinilo (PVC) waterstops. Cualquier tipo debe ser al menos 9-in. (225 mm) de ancho

transversal de hormigón debe ser el más grande de 20 por ciento del espesor de pared, o

para empotramiento hormigón adecuado y debería ser 3 / 8- a

2 en. (50-

espesor. Un relleno de junta preformado idealmente debería ser capaz de comprimir a la

mm) de profundidad en cada cara del hormigón. Espigas o llaves de corte pueden ser

mitad de su anchura original y ser capaz de volver a expandirse para llenar la junta como

diseñados en la articulación para transferir fuerzas de corte. Las juntas de contracción

se agranda conjuntos. Cork, caucho, espuma, y otros materiales que cumplan con la

puede ser “completa” o “parcial”. Una junta de contracción “completo” no tiene refuerzo

norma ASTM D 994, ASTM D 1751, y ASTM D 1752 son satisfactorios.

1 / 2-

en. (de 9 a 12 mm) de

que cruzan la articulación. Una junta de contracción “parcial” tiene 50 por ciento o menos de la armadura de pared que cruzan la articulación. Si más del 50 por ciento de la armadura cruza la articulación, la articulación debe ser clasificado como una junta de construcción.

elastómeros de caucho de poliuretano, como se describe en ACI 504R, pueden ser adecuados como sellantes si el movimiento de la articulación no es mayor que 25 por ciento de

Contracción espaciamiento de las juntas no debe exceder de 30 pies (9,1 m) (ver ACI

la anchura de la junta. Los sellantes de polisulfuro pueden no ser adecuados en plantas de

350R). El refuerzo a través de la articulación se coloca generalmente en tanto enfrenta

tratamiento de aguas residuales, ya que tienen una baja resistencia a las reacciones químicas

para permitir la flexión y la transferencia de carga de tracción. Si el refuerzo en la grieta

y biológicas en el tratamiento de aguas residuales. Sellantes usados en estructuras de

está protegido por el sellador, parece razonable que permita una tensión en este lugar

retención del líquido deben ser adecuados para el servicio sumergido.

que excede los límites de carga de servicio recomendados en el ACI 350R. Esto puede hacerse para lograr la resistencia requerida mientras que todavía proporciona una junta de movimiento. El refuerzo pasa a través de la articulación debe extenderse al menos 1,7 veces la longitud de desarrollo en ambos lados de la articulación. Esto reducirá la


Las juntas de construcción son uniones formadas por la interrupción de las colocaciones

tendencia a la formación de grietas en el final de la vuelta de barras. Para las estructuras

de concreto. Las juntas de construcción deben ser colocados en lugares previstos para la

de retención del líquido, la articulación debe ser calafateado con un sellador elastomérico

expansión o contracción articulaciones. Si no se coloca en las ubicaciones junta de

adecuado para la superficie sumergida en el lado húmedo o líquido para proporcionar

movimiento prevista, de la junta de construcción debe ser sellado como si fuera una junta de

una junta estanca al agua. A waterstop se puede colocar a través de la articulación. Es

contracción, a menos que el plano de la junta es comprimido por pretensado. La unión debe

preferible

ser construido con ranuras para permitir un lugar para el sellador, a menos que un dispositivo de estancamiento proporciona un estanco

224.3R-38


articulación. La cara de la junta de construcción se debe hacer intencionadamente áspero

monolitos. Por lo tanto, las juntas de contracción se construyen generalmente de

para mantener la integridad de corte y estanqueidad al agua. metal expandido o malla fina

modo que no existe ninguna unión entre los bloques de hormigón separadas por la

se pueden utilizar en la parada vertical, o chorro de arena de la superficie puede

junta, y no de refuerzo se extiende a través de la articulación. Sin embargo, si se

proporcionar la superficie limpia y rugosa deseada.

requiere la transferencia de carga entre los elementos de hormigón adyacentes, el refuerzo apropiado debe extenderse a través de la junta de contracción como se especifica en el diseño.

CAPÍTULO 10-masa de hormigón 10.1 Introducción La principal preocupación en la construcción con hormigón masivo se agrietamiento

articulaciones 10.3-Construcción

juntas de construcción horizontales o casi horizontales se colocan en estructuras

causado por los cambios de volumen diferenciales. Estos resultan de calor generado por

de hormigón masivo para dividir la estructura en unidades de trabajo convenientes, o

la hidratación del cemento y el enfriamiento del hormigón exterior. Medidas comúnmente

para permitir la instalación de los elementos integrados.

utilizados para prevenir el craqueo térmico en hormigón en masa incluyen:

El espaciado de las j untas de construcción en estructuras de hormigón masivo está

• El uso de cemento de calor moderado y una puzolana adecuada

controlada por el tipo y el tamaño de la estructura. Otras consideraciones son

• El uso del contenido mínimo de cemento consistente con los requisitos

capacidad de la planta de hormigón, el clima reinante durante la construcción,

estructurales y de durabilidad

•

La selección cuidadosa de los agregados y las proporciones de mezcla para producir

programa de construcción requerido, y otros requisitos de control de temperatura. La separación vertical de las juntas de construcción es generalmente de 5 a 7 1/2 f t (1,5 a

hormigón que tiene la mejor resistencia a la fisuración o la mayor capacidad de deformación por tracción

• •

La limitación de la tasa de colocación cuando no se utiliza la refrigeración Enfriamiento previo ingredientes concretos

• Postenfriamiento después se coloca el hormigón • El aislamiento de las superficies expuestas durante el tiempo frío • Controlar el tiempo del año en que se permite la colocación. Esto es

2,25 m) para presas de gravedad y 10 pies (3 m) o más en presas delgadas arco, muelles y pilares. La preparación adecuada de las juntas de construcción antes de colocar el hormigón fresco sobre las superficies de la articulación de la construcción es importante para asegurar la integridad de una estructura de hormigón. Hay varios métodos para la preparación de juntas de construcción, incluyendo el corte verde, chorro de arena, y

especialmente cierto cuando existen grandes diferencias estacionales y la masa se

chorro de agua a alta presión. Métodos detallados de preparación de juntas de

pueden colocar en un corto período de tiempo, digamos dos meses.

construcción horizontales en estructuras de hormigón masivo se dan en la ACI

ACI 224R discute estas medidas en detalle. Además de estas medidas preventivas,

207.1R.

las articulaciones deben ser proporcionados a intervalos y en lugares adecuados en

CAPÍTULO 11 REFERENCIAS

hormigón en masa para controlar el agrietamiento aleatorio, para acomodar los cambios volumétricos, y para facilitar la construcción. Los dos tipos principales de las juntas utilizadas en hormigón en masa son de contracción y de la construcción articulaciones.

11.1 recomendados-referencias AASHTO

American Association of State Highway and Transportation Officials Especificaciones articulaciones 10.2-contracción

La estructura de hormigón masivo se construye en bloques separados por una

estándar para puentes de carreteras,

14ª Edición, 1989.

junta de contracción para controlar la formación de grietas como el hormigón en masa se somete a un cambio volumétrico debido a secado o enfriamiento. En

ACI

algunos presas, juntas de contracción también proporcionan un espacio para la

Hormigón 207.1R misa

lechada cuando la contracción térmica se ha completado. grouting Solid a la máxima

209R Predicción de Creep, contracción, y temperatura

abertura impide cualquier grieta intermedio que aparece en la cara de hormigón se propaguen más en, y posiblemente a través de, la presa.

Efectos en estructuras de hormigón 223

Práctica estándar para el uso de hormigón compensador de la retracción de control 224R de agrietamiento en estructuras de hormigón

La ubicación y el espaciamiento de las juntas de contracción se rigen en general por las características físicas de la estructura, se utilizan los resultados de los estudios de temperatura, métodos de colocación, la capacidad de la planta de mezcla de

Guía 302.1R para piso de concreto y la construcción de la losa

Manual 311.1R de Inspección de Concreto 318

Los códigos de construcción para hormigón armado

concreto probable, y el tipo de hormigón. Una separación de 40 a 60 pies (12 a 18 m) ha demostrado ser satisfactoria.

Recomendaciones 325.7R para pavimentos de hormigón pretensado Proyectos

estructuras de hormigón masivas, tales como presas de gravedad de hormigón, están generalmente diseñados de manera que cada monolito individuo (bloque de

Guía 330R para el Diseño y Construcción de Hormigón Estacionamientos

hormigón) es capaz de llevar su carga a la base sin transferencia de cargas desde,

350R Ingeniería Ambiental Estructuras de Hormigón Guía 360R para la

o para, adyacente

construcción de losas de cimentación


224.3R-39

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APÉNDICE A

(Después de la Academia Nacional de Ciencias 1974)

El método propuesto por la Academia Nacional de Ciencias (1974) para la expansión espaciado de las juntas en la construcción individual y de varios

64

32 28 41

67

52

101

63

Playa Larga

87

63

los Angeles Oakland

94

62

85

57

41 35

Sacramento

100

60

30

86

62

83

56

42 35

85

57

3

alamosa Colorado Springs

84

60

- 17

90

61

-1

Denver

92

62

-2

grand Junction

96

64

-5

Pueblo

96

64

-5

Bridgeport

90

60

4

Hartford New Haven

90

61

1

88

59

5

Wilmington

93

62

12

Florida Daytona Beach

94

70

3

Pie. Myers

94

74

Jacksonville

96

68

38 29

Key West

90

77

55

Lakeland

95

72

35

Miami

92

75

44

Miami Beach Orlando

91

75

96

72

45 33

Fresno

Las temperaturas utilizadas para el cálculo deΔ T

97

San Diego

pisos requiere información específica de la ubicación. Valores de T metro, T w, y T do por San Francisco Santa Maria diversas localidades en los Estados Unidos se dan a continuación. Esta información se toma del informe SCSE (Academia Nacional de Ciencias 1974)

Colorado

y se deriva de los datos ahora disponibles en ASHRAE (1981).

T m = t emperatura durante la temporada normal de construcción

en la localidad de la construcción, se supone que es el período continuo en un año durante el cual la temperatura mínima diaria es igual o superior 32 F (0 C)

Connecticut

T w = t emperatura excede, en promedio, sólo 1 por ciento de

el tiempo durante los meses de verano de junio a septiembre T c = t emperatura era igual o superior, en promedio, 99

por ciento del tiempo durante los meses de diciembre, enero y febrero Ubicación

T w

T metro

T do

Alabama Birmingham Huntsville

97

63

97

61

19 13

Móvil

96

68

2

Montgomery

98

66

22

Delaware

Alaska Anclaje

73

51

- 25

Pensacola

92

68

29

Carretilla

58

38

- 45

Tallahassee

96

68

25

Fairbanks

82

50

- 53

Tampa

92

72

Juneau

75

48

-7

West Palm Beach

92

75

36 40

Nome

66

45

- 32

Atenas

96

61

Atlanta

95

62

Georgia Arizona Asta de bandera

84

58

0

17 18

224.3R-42


Ubicación

T w

T metro

Ubicación

T w

T metro

Augusta

98

64

Colón

98

sesenta y cinco

20 23

Maryland Baltimore

94

63

12

Macon

98

sesenta y cinco

23

Frederick

94

63

7

Roma Savannah / Travis

97

62

dieciséis

96

67

24

Bostón

91

58

6

Pittsfield

86

58

-5

Worcester

89

58

-3

alpena Detroit-Metro

87

57

-5

92

58

4

escanaba

82

55

-7

Pedernal

89

60

-1

grandes rápidos

91

62

Lansing

89

59

2 2

T do

Hawai Hilo Honolulu

85

73

87

76

59 60

T do

Massachusetts

Michigan Idaho Boise

96

61

4

Idaho Falls

91

61

- 12

Lewiston

98

60

6

Pocatello

94

60

-8

Illinois

Marquette

88

55

-8

Chicago

95

60

-3

Muskegon

87

59

4

Moline

94

63

-7

Sault Ste. Marie

83

55

- 12

Peoria

94

61

-2

Rockford Springfield

92

62

-7

Minnesota

95

62

-1

Duluth International Falls

85

55

- 19

86

57

- 29

Minneapolis / St. Pablo

92

62

- 14

Indiana Evansville

96

sesenta y cinco

6

Rochester

90

60

- 17

Fuerte Wayne

93

62

90

60

- 20

93

63

0 0

St. Cloud

Indianápolis South Bend

92

61

-2

Jackson

98

66

21

Meridiano

97

sesenta y cinco

Vicksburg

97

66

20 23

97

sesenta y cinco

2

100

sesenta y cinco

4

Misisipí

Iowa Burlington

95

64

-4

des Moines

95

64

-7

Dubuque

62

63

- 11

Misuri

Sioux City

96

64

- 10

Columbia

Waterloo

91

63

- 12

ciudad de Kansas

Kansas

dodge City

99

goodland

99

sesenta y cinco

Topeka

99

69

Wichita

102

68

64

3 3 5

Covington Lexington

93

63

94

63

3 6

Louisville

96

64

8

96

68

lake Charles

95

68

Nueva Orleans

93

69

Shreveport

99

66

97

66

San Louis

98

sesenta y cinco

4

Springfield

97

64

5

Billings Glasgow

94

60

- 10

96

60

- 25

Grandes caídas

91

58

- 20

Havre

91

58

- 22

Helena

90

58

- 17

kalispell Miles City

88

56

-7

97

62

- 19

Missoula

92

58

-7

98

sesenta y cinco

-6

-1

-2

Kentucky

Luisiana Baton Rouge

San José

25 29 32 22

Maine caribú

85

56

- 18

Portland

88

58

-5

Montana

Nebraska

grand Island Lincoln

100

64

-4

Norfolk north Platte

97

64

- 11

97

64

-6

Omaha

97

64

-5

scottsbluff

96

62

-8


Ubicación

Ubicación

T w

T metro

Elko

94

61

- 13

Ely

90

59

-6

Oregón Astoria

T do

Nevada

108

66

95

62

23 2

winnemucca

97

63

1

nueva Hampshire Concordia

91

60

- 11

T w

T metro

T do

sesenta y cinco

12

79

50

Eugene

91

52

27 22

Medford

98

56

21

Pendleton

97

58

Portland

91

52

3 21

roseburg

93

54

25

Salem

92

52

21

Pensilvania Allentown

92

61

Erie

88

59

3 7

Harrisburg

92

61

Filadelfia

93

63

9 11

90

63

5

89

61

2

91

61

1

89

60

6

charlestón Columbia

95

66

98

64

23 20

Florencia

96

64

21

Greenville

95

61

95

60

19 18

Tulsa

Reno

Las Vegas

224.3R-43

102

New Jersey Ciudad Atlántica

91

61

Newark

94

62

14 11

Trenton

92

61

12

Nuevo Mexico

Albuquerque

96

64

14

Pittsburgh

Raton

92

64

-2

Lectura / Scranton

101

70

dieciséis

Roswell

Wilkes Barre

Williamsport Nueva York

Albany

91

61

-5

Rhode Island

Binghampton Búfalo

91

67

-2

Providencia

88

59

Nueva York

94

59

3 11

Carolina del Sur

Rochester

91

59

2

Siracusa

90

59

-2

Carolina del Norte

Asheville Charlotte

91

60

13

Spartanburg

96

60

Greensboro

94

64

18 14

Dakota del Sur

Raleigh / Durham

95

62

dieciséis

Huron

97

62

Wilmington

93

63

Rapid City

96

61

-9

Winston / Salem

94

63

23 14

Sioux Falls

95

62

- 14

63

11

-dieciséis

Tennesse

Dakota del Norte

Bismarck

95

60

- 24

Bristol / Tri City

92

devils Lake

93

58

- 23

Chattanooga

97

60

15

Fargo

92

59

- 22

Knoxville

95

60

Minot

91

-

- 24

Memphis

98

62

13 17

Williston

94

59

- 21

Nashville

97

62

12

sesenta y cinco

Ohio

Texas

Abilene Amarillo

101

62

1 8

98

66

17 8

61

2

101

68

25

92

61

94

74

92

61

2 0

Austin Brownsville

95

71

36 32

91

61

1

Dallas

101

66

19

Sandusky

92

60

El Paso

100

sesenta y cinco

Toledo

92

61

4 1

Fort Worth

102

66

21 20

Youngstown

89

59

1

Galveston

91

70

Houston

96

68

Akron / Canton

89

60

Cincinnati

94

Cleveland

91

Colón Dayton Mansfield

Oklahoma Ciudad de Oklahoma

Corpus Christi

Loredo AFB 100

64

11

Lubbock

103

74

99

67

32 28 32 11

ACI 224.3R 95 (2001).ESPAÑOL

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