Sobrecarpetas de Concreto Hidráulico Whitetopping
Juan Ernesto Bustos Jorge Eliecer Pardo Luis Ernesto León Yersson Camilo Vergara
PAVIMENTOS
¿QUE ES WHITETOPPING? Whitetopping es una técnica de rehabilitación de pavimento flexible con daños superficiales, que consiste en instalar encima un pavimento rígido, aumentando con ello la vida útil. Existen varios tipos de Whitetopping, los cuales se clasifican según su espesor: el espesor Convencional: de la losa es superior a 20 cms. Delgado: el espesor de la losa oscila entre 10 a 20 cms. Ultradelgado: el espesor de la losa oscila entre 5 a 10 cms.
DIAGNOSTICO Para que sea viable la rehabilitación de una vía mediante la técnica de Whitetopping, esta debe cumplir con ciertas condiciones:
Que el deterioro de la carpeta asfáltica sea superficial, esto quiere decir, que no tenga una afectación evidente en su estructura. Que el espesor del asfalto existente después de fresado no sea menor de 7.5 cms, según la Asociación Americana de Pavimento en Concreto.
Teniendo esto claro, se continua con la siguiente etapa que consiste en realizar los estudios necesarios que sirvan de soporte para la elaboración del diseño, esta evaluación consiste en evidenciar la condición y estado actual de la vía.
ESTUDIOS PREVIOS AL DISEÑO
TOPGRAFIA EN LA VIA Se debe realizar una localización detallada teniendo en cuenta los aspectos generales como:
• Anchos
promedios de calzada. • Pendientes. • Perfil longitudinal. • Secciones típicas, etc.
APIQUES Con el propósito de saber cómo está compuesta la estructura existente en cuanto a espesores y propiedades de los materiales de las capas granulares y asfálticas, se realizan apiques entre 1 a 1.3 metros de profundidad.
ENSAYOS DE LABORATORIO A las muestras resultantes de los apiques se le deben comprobar sus propiedades mediante los siguientes ensayos:
• Granulometría • Límites
de Atterberg o consistencia • Humedad natural • CBR • Contenido de materia orgánica • Proctor modificado.
DIAGNOSTICO DEL ESTADO ACTUAL DE LA VIA Esta actividad se realiza mediante un inventario de daños y fallas. Los parámetros que se utilizan en el diagnóstico, los cuales hacen parte de la factibilidad técnica para rehabilitar mediante Whitetopping son:
• Daños estructurales. • Daños
asociados a la fatiga de las capas asfálticas. • Daños asociados a la alteración del perfil por deformaciones plásticas acumuladas. • Daños asociados a la inestabilidad de la banca. • Daños superficiales. • Daños asociados a las deficiencias en el diseño o fabricación de la mezcla asfáltica. • Daños asociados a la calidad de los materiales.
Según las especificaciones de construcción de pavimentos de concreto hidráulico del Instituto de Desarrollo Urbano de Bogotá D.C. para la realización del inventario de daños y fallas que se consideran en una superficie de pavimento flexible
Pavimento Flexible Antes de Aplicar el Rígido
DEFLECTOMETRIA Para evaluar el soporte proporcionado por las capas existentes, se requiere de dispositivos como la viga Benkelman o de más precisión como el Falling Weight Deflectometer (FWD).
Viga de Bekelman
Deflectómetro de Impacto
Se utiliza principalmente para estimar la capacidad estructural para pavimento para determinar si se está sobrecargado un pavimento. Está diseñado para impartir un impulso de carga a la superficie del pavimento que simula la carga producida por una rueda de vehículo de rodadura. Es la más utilizada para el cálculo de los parámetros relacionados con la rigidez de la estructura del pavimento.
ESTUDIO DE TRANSITO Es de vital importancia en el diseño del pavimento. Para este tipo de rehabilitación se deben realizar unos conteos, acudir a las series históricas, todo con el propósito de determinar la proyección del tránsito futuro que tendrá la vía en su periodo de diseño.
ENSAYO DE PLACA Cuando las deflexiones se toman mediante la viga Benkelman, una forma de “…corroborar y tener mayor seguridad sobre la capacidad de soporte de la estructura actual…”, es mediante la realización de mediciones para definir el valor de k, utilizando este ensayo. Consiste en aplicar una carga sobre una placa (generalmente rígida), colocada sobre la superficie del terreno, y medir los asientos producidos. Puede llegarse a la condición límite de rotura de la muestra, es decir donde termina el ensayo, de no fallar, se toma los valores máximos a los cuales se asignan a los suelos no friccionantes. En rellenos compactados se suele emplear este ensayo como elemento de control de la capacidad portante de la explanada. Con este fin, se utilizan placas de diámetros de 30, 45 ó 60 centímetros, y se aplican tensiones reducidas, sin llegar a rotura, determinando únicamente la deformabilidad del terreno.
DISEÑO El diseño del espesor de la losa de concreto para este tipo de rehabilitación se hace como el diseño de un pavimento rígido nuevo, la diferencia es que la estructura de soporte será la estructura existente. Existen varios métodos para diseñar la losa de pavimento rígido, ente los que se encuentran: PCA:Asociación de Cemento Portland(The Portland Cement Association). AASHTO:La Asociación Americana de Funcionarios de Carreteras Estatales y Transporte (The American Association of State Highway and Transportation Officials). Americana de Pavimento en Concreto ACPA:Asociación (American Concrete Pavement Association). CDTO: Departamento de Transito del Estado de Colorado. TDOT: Departamento de Transito del Estado de Texas. IDOT: Departamento de Transito del Estado de Illinois.
