IMCYC-PAVIMENTOS-RIGIDOS

Temas Técnicos Técn icos de Infraestructura

CRITERIOS DE SUPERVISIÓN SUPERVISIÓN EN PAVIMENTOS DE CONCRETO.

Mazatlán. Sin, Junio 2010 Ing. Luis A. García Chowell


Introducción El diseño del pavimento está en función de: la calidad del terreno sobre el que se apoyarán las losas del pavimento (condiciones de soporte). Las cargas que soportará el pavimento en su vida útil (tipos de vehículo, vehículo, cargas cargas por eje y años de diseño). diseño). utilizad a. Las características de la mezcla de concreto utilizada. AASHTO o PCA). Procedimiento de diseño elegido (método AASHTO 

El resultado es definir un espesor de la losa de concreto que transmita esfuerzos al terreno de tal magnitud que éste no resulte afectado, con objeto de ¡brindar un servicio rápido,

cómodo y seguro! a los usuarios.


La calidad del terreno de soporte está dada por : El módulo de reacción k de la capa subrasante Base o sub-base: Capa de material directamente debajo de la losa que proporciona una superficie de trabajo estable.

Losa del Pav. Módulo k

Base

Capa Subrasante


Propiedades de la Subrasante Módulo de Reacción de la Subrasante, k Reacción Gato Hidráulico Placas Apiladas

Receptor de Reacción

Indicador de Presión Carátula de Deflexión

k (psi/in) = carga unitaria por placa / deflexión de la placa


Módulo de Reacción de la Subrasante, k Prueba estática que ya no satisface las condiciones de trabajo de caminos de alto tránsito pesado.Actualmente se propone determinar la calidad de la capa subrasante mediante el módulo de resiliencia. -¿Se determinó directamente o mediante correlación? Pendiente de publicación las nuevas fórmulas de diseño por AASHTO AASHTO y/o US Federal Highway Administration. Administration.

Temas Técnicos de Infraestructura

PROCESO CONSTRUCTIVO La subrasante debe ser principalmente UNIFORME en su masa específica (densidad ) y humedad. Zonas duras y suaves Rellenos Suelos expansivos. Para controlar la uniformidad se recurre a los ensayes de compactación. •

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ESTABLE, lo que es más importante que el drenaje para que sea una plataforma de construcción que tenga buen comportamiento a largo plazo.

Temas Técnicos de Infraestructura Cargas que soportará el pavimento

Tránsito

ESAL´s o E-18´s El número y peso de todos los ejes de los vehículos esperados durante la vida de diseño del pavimento

Temas Técnicos de Infraestructura Daño en los Pavimentos. Importancia del trafico pesado

El daño producido a un pavimento por un camión semi-remolque de 36 Ton. equivale a 9,523 automóviles. En las décadas de los 50s y 60s, el porcentaje de camiones pesados era del 6% respecto al tráfico total. Actualmente, la concentración de camiones pesados es del 25 al 40%. En México, el coeficiente de daño medido de camiones pesados, es 4 veces mayor que en los Estados Unidos.

Temas Técnicos de Infraestructura Las características de la mezcla de concreto utilizado. - Pavimentos: losa de piso Barreras de protección en carreteras. Barreras contra ruidos.

- Pavimentos Barreras de protección en carreteras. Barreras contra ruidos.

Concreto: Resistente al desgaste

De baja contracción Adecuada resistencia a la flexión

Temas Técnicos de Infraestructura Concreto: Resistente al desgaste

Agregados: totalmente triturados o por lo menos el 50% de ellos y que sean duros

Buena estabilidad volumétrica Agregados con tamaño máximo mayor, Relación a/cte. Baja, cemento tipo CPO, Relación G/Ar. Alta. Contracción baja

Adecuada resistencia a la flexión: - M.R. conforme a lo indicado en el diseño -.


Diseño del concreto Es necesario que los materiales tengan características que no afecten el desempeño del concreto en estado fresco y la durabilidad del pavimento. Es necesario conocer: •

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Material más fino que la malla 200 Módulo de finura de la arena Tipo de cemento Relación a/c Relación G/A Contracción del concreto


Objetivo de la supervisión

¿ y nada más?

Verificar que se cumplan fielmente los requisitos de los planos y las especificaciones del proyecto.

Temas Técnicos de Infraestructura Por ejemplo De acuerdo con el Ing. Scott Tarr, Hay tres tipos de concreto Librocreto Labocreto Realcreto


JUNTAS PREVIAS AL COLADO PROVEEDOR

DUEÑO DISEÑADOR

CONSTRUCTOR

SUPERVISOR

Temas Técnicos de Infraestructura REVISIÓN FALLAS

¿ Por qué se origina el agrietamiento? Fundamentalmente por los

cambios de volumen

de la masa del concreto. Poco deformable y Baja resistencia a la tracción

¿ Cuando se origina el agrietamiento ? Cuando el concreto está en

estado fresco, sin endurecer Cuando el concreto está endurecido CONTINÚA


En estado fresco Contracción plástica Asentamiento de la mezcla sobre acero de refuerzo Movimiento de la cimbra durante el endurecimiento.

En estado Endurecido Oxidación del acero de refuerzo Reactividad de los agregados con los álcalis Contracción por secado Causas estructurales Causas accidentales

CONTINÚA


Agrietamiento Concreto fresco

A.- Concreto con poca estabilidad volumétrica. B.- Evaporación rápida del agua libre de mezclado: a) b) c) d)

Colado con radiación solar alta Vientos fuertes Ambiente seco Alta temperatura

Concreto endurecido 1.- Contracción por secado - concreto con poca estabilidad volumétrica2.- Puesta en servicio prematuramente - baja resistencia del concreto3.- Falla de las capas subyacentes, en losas - falta de compactación de las capas4.- Reacción álcali- sílice - uso de agregados reactivosCONTINÚA

Temas Técnicos de Infraestructura Concreto fresco

Concreto endurecido

Contracción plástica

Contracción por secado

1.- Concreto con poca estabilidad volumétrica.        

Granulometría de los agregados Contenido de finos en los agregados Absorción y porosidad de los agregados Forma de las partículas y Tamaño máximo Partículas deleznables y/o terrones de arcilla Tipo de cemento Relación grava/ arena Contenido de agua

Temas Técnicos de Infraestructura Calidad del Servicio

Serviciabilidad la habilidad del pavimento de servir al tipo de tráfico, autos y camiones, que circulan en la vía

Índice de Servicio Presente (PSI) 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0

Muy Bueno Bueno Regular Pobre Muy Pobre

Perfilográfo Tipo California

Sección Transversal PAVIMENTOS RÍGIDOS

Concreto Hidráulico

12 - 30 cm

Subbase

10 - 20 cm

Subrasante

20 - 50 cm

PAVIMENTOS FLEXIBLES

Riego de Sello

Riego de Impregnación

opcional

Carpeta Asfáltica Base

5 - 10 cm 10 - 30 cm

Subbase

10 - 30 cm

Subrasante

20 - 50 cm Acotaciones en cm

Temas Técnicos de Infraestructura Modulación de las losas El objeto de una buena planeación en la modulación de losas, resulta una de las etapas principales en el diseño de pavimentos, produciendo bajos costos y control de: agrietamiento, alabeos e irregularidades superficiales. Las losas se forman mediante el corte de juntas. Se deben considerar las características de contracción por secado y por temperatura del concreto.

- Debiendo cuidar en todo momento la relación L/A (Largo/Ancho) que es un valor que varía entre 1.0 y 1.4.


Juntas de Contracción •

Profundidad del Corte D/3 o D/4 D

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Relación Largo / Ancho de Losas y x

x/y = 1 a 1.4

Temas Técnicos de Infraestructura PROCESO CONSTRUCTIVO Revisión de terracerías Los cuerpos de terracerías se conformarán de acuerdo con la propuesta de mecánica de suelos que deberá garantizar un soporte uniforme en toda el área de la obra. Los materiales que normalmente se utilizan para la formación de terracerías son fragmentos de roca medianos, chicos y gravas procedentes de bancos que cumplan con las características de calidad del proyecto. Los estudios de calidad que se realizan a las terracerías son: Valor Relativo de Soporte del material (VRS) o módulo de reacción, k Humedad óptima de compactación Masa Volumétrica Seca Máxima Grado de Compactación: No menos del 95% de su MVSM Adicional a las pruebas de calidad que se puedan hacer a las terracerías, también se recomienda hacer la prueba de rodado, haciendo circular un camión cargado en la terracería construida para que a simple vista tengamos un criterio de aceptación mediante la huella del paso del camión. ( No más de 1 cm de deformación). - Se verifica que la superficie sea plana -


Proceso Constructivo. Revisión de Terracerías Los cuerpos de terracerías se conformarán de acuerdo con la propuesta de mecánica de suelos que deberá garantizar un soporte uniforme en toda el área de la obra. Los materiales que normalmente se utilizan para la formación de terracerías son fragmentos de roca medianos, chicos y gravas procedentes de bancos que cumplan con las características de calidad del proyecto. continúa


Proceso Constructivo. Revisión de Terracerías Los estudios de calidad que se realizan a las terracerías son: Valor Relativo de Soporte del material (VRS) o módulo de reacción, k Humedad óptima de compactación Masa Volumétrica Seca Máxima Porcentaje de Compactación: No menos del 95% de su MVSM. •

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Adicional a las pruebas de calidad que se puedan hacer a las terracerías, también se recomienda hacer la prueba de rodado, haciendo circular un camión cargado en la terracería construida para que a simple vista tengamos un criterio de aceptación mediante la huella del paso del camión. ( No más de 1 cm de deformación). - Se verifica que la superficie sea plana -

Temas Técnicos de Infraestructura Cimbrado

1. Será necesario una brigada de topografía que indique el alineamiento y nivelación para la colocación de la cimbra. La cimbra a utilizar podrá ser metálica o de madera, asegurándose que su altura corresponda al espesor del pavimento (V.gr 14 cm). En caso de ser cimbra metálica, se recomienda el uso del monten calibre 10 y peralte de 6 pulgadas. 2. Se fijará la cimbra con troqueles de varilla Núm. 3 a 5, de longitud igual al doble del espesor de las losas, colocándose espaciadamente a cada metro, aproximadamente.

Temas Técnicos de Infraestructura -Fallas en el Proceso constructivo-

Espesor deficiente de 3” a 4”

Temas Técnicos de Infraestructura Baches no perfilados previos al colado

(Fallas en el Proceso constructivo)


Temas Técnicos de Infraestructura Tendido del concreto hidráulico

1 El tendido del concreto se efectúa con ayuda del canalón del camión revolvedor, a lo ancho de la franja de colado.

2 Deberá tenderse el concreto mediante la aplicación de palas cortas de bordes cuadrados y jaladores con hojas de 20" x 4".


Proceso Constructivo •

Tendido del Concreto

Colado en Franjas

Sí

Colado por Tableros

No

Temas Técnicos de Infraestructura Enrasado o regleado

El enrasado, regleado o perfilado, es el acto de moldear la superficie del concreto hasta lograr un nivel predeterminado, establecido por los bordes de la cimbra. Se deberá tener siempre presente lo siguiente: 1 Se deberá realizar inmediatamente después de vaciado el concreto, mediante reglas simples, regla vibratoria (como lo muestra la figura) rodillo vibratorio o regla láser. 2 Adicionalmente se debe complementar el vibrado con vibradores de chicote, para eliminar vacíos y homogeneizar la mezcla. Principalmente éstos se deberán usar en las esquinas o en los bordes junto a la cimbra.

Temas Técnicos de Infraestructura Vibrado deficiente

(Fallas en el Proceso constructivo)


Aplicación de la Membrana de Curado


Cimbra Deslizante

Temas Técnicos de Infraestructura Corrección de planicidad mediante “Bump Cutter”

El paso del equipo mecánico en la superficie del concreto aún en estado plástico, dejará huellas superficiales. La corrección de la planicidad se refiere precisamente a borrar esas huellas que los equipos mecánicos dejan en el concreto, es decir, que las herramientas manuales como el Bump Cutter, se usará para cortar puntos altos y rellenar puntos bajos.


Planicidad y nivelación La medición de los valores obtenidos Ff /Fl planicidad y nivelación deberán ser realizados de acuerdo a la norma ASTM E 1155 utilizando un Dipstick Floor Profiler. La medición deberá realizarse en un plazo de 16 horas después de terminado el acabado y en todos los casos antes de remover la cimbra. Los reportes de resultados deberán ser entregados antes del siguiente colado para contar con la información necesaria para realizar los ajustes en procedimientos requeridos.

Esta determinación esta orientada a pisos.


Texturizado longitudinal con tela de Yute


Texturizado con peine met álico

Temas Técnicos de Infraestructura -Fallas en el Proceso constructivo-

Texturizado extemporáneo


Aplicación de la Membrana de Curado


Corte con Disco


Sello de Juntas 6 mm 3 mm 1.3 cm

Silicón Autonivelante Función: Sellar el corte

2.8 cm d/3 ó d/4

3 mm d

Grieta Inducida Nota: Dibujo fuera de escala

Sección

Backer-Rod (Cintilla de poliuretano) Función: Proporcionar cama de apoyo al silicón y evitar consumos innecesarios


Limpieza y sello de Juntas

Perfilográfo Tipo California


¿Existen reglamentos de construcción para referencia? - Que cubran los temas de supervisión, requisitos de durabilidad, materiales, calidad del concreto, etc.-


Conclusión: La tecnología del concreto es la base para realizar la supervisión de las obras. Actualmente la Tecnología está cambiando en forma acelerada. El Supervisor debe estar atento a estos cambios y adecuar sus procedimientos de Supervisión.

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