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APUNTES DE PAVIMENTO

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UNIDAD 1.- INTRODUCCIN1.1.- ANTECEDENTES HISTORICOS

Desde que los hombres aprendieron a vivir en comunidad y en asentamientos estables, la bsqueda demateriales y procesos constructivos para conseguir una pavimentacin ms confortable y duradera ha sido

una inquietud constante.

Desde piedras naturales, pasando por adoquines de madera, arcilla prensada a mano y cocida... han sido

muchos los tipos de materiales empleados en la pavimentacin a lo largo de los siglos. Al principio los criterios

eran fundamentalmente prcticos y, una vez resueltos stos, fueron complementados por criterios ms

refinados en los que la belleza y el diseo cobraron mayor relevancia.

Puede decirse que los pavimentos en nuestro pas se iniciaron en 1925 con caminos que partan de la ciudad de

Mxico hacia Puebla, Pachuca, Cuernavaca y Toluca y que posteriormente fueron prolongndose hacia otros

centros de poblacin.

Para el inicio, en nuestro pas, de la construccin de pavimentos, se tuvo la participacin de la compaa

estadounidense byme brothers, y todas las tcnicas de construccin empleadas fueron anticuadas, an para

esa poca.-. No se dio ninguna importancia a la calidad de los materiales ni a su tratamiento para formar las

terraceras.- los materiales empleados en la superficie de rodamiento se seleccionaban a criterio del ingeniero

encargado.

Se instal un laboratorio en la ciudad de Mxico, y le eran enviadas muestras de vez en cuando, con todas las

dificultades que ello significaba, debido a los medios de comunicacin disponibles de la poca.

Fue por esas fechas en las que se formaron algunas sociedades y organismos como aashto, astm y el instituto

del asfalto, y varios estados norteamericanos, como california y Texas formaron sus departamentos de

carreteras.

En el ao de 1927, se edit en Mxico la primera versin de unas especificaciones de caminos.

MOSAICOS

Buen ejemplo de ello es la pavimentacin con mosaicos, que, procedentes de Oriente, fueron introducidos en

Europa por los griegos, y divulgados por los romanos. Estos mosaicos se realizaban combinando pequeas

piezas de mrmol y piedras naturales que se fijaban entre s y al suelo utilizando cemento natural a base de cal.

PIEDRA ARTIFICIAL

Con la aparicin en 1824 del Cemento Portland, as denominado por su inventor el ingls Joseph Aspdin, se

posibilit la produccin de Piedra Artificial, como elemento constructivo que permite obtener piezas deformas muy diversas mediante procesos industrializados, mejorando el comportamiento de los productos de

pavimentacin y dando respuesta a las necesidades de un creciente mercado.


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MOSAICO HIDRAULICO

La tecnologa de la piedra artificial dio paso al Mosaico Hidrulico, antecedente del Terrazo, que desde el

ltimo cuarto del siglo XIX ha sido el material ms usado y de mayor calidad con que se ha pavimentado los

suelos de las viviendas y que an se siguen utilizando.

Muchos y variados han sido los modelos de mosaico hidrulico, existiendo verdaderas obras de arte que

incorporan dibujos sofisticados (realizados con cemento coloreado y extendido en moldes bruidos de acero

con trepas especiales) que podran emular a las alfombras orientales.

El proceso de fabricacin de este material, que an pervive, tiene un gran componente artesanal, lo que limita

su produccin.

PRODUCCION INDRUSTRIAL Y APARICION DEL TERRAZO

Con el desarrollo industrial en el sector de los materiales para la construccin, apareci una nueva tipologa de

maquinaria y proceso de fabricacin, que sin perder las posibilidades creativas del mosaico hidrulico,permitieron mejorar las caractersticas mecnicas de las baldosas y producirlas en series mayores, naciendo el

terrazo.

El terrazo en forma de baldosas permite aglutinar piedras naturales (de cantos rodados, granitos y/o

mrmoles triturados) mezcladas entre s y con cemento Portland, habitualmente coloreado que, una vez

endurecido, permite obtener diferentes acabados superficiales para presentar una superficie lisa o rugosa y

resaltar las formas y colores de sus componentes.

Su superficie externa puede ser sometida a numerosos tratamientos mecnicos secundarios industrializados

que aumentan sus posibilidades estticas y funcionales.

Las formas, colores y texturas, y sus combinaciones finales, permite la obtencin de pavimentos variados en

los que, adems, se puede conseguir la funcionalidad prevista sin limitaciones en las posibilidades de diseo.

El uso de terrazo se generaliz en Espaa a partir de la dcada de los 60, cuando consigui moldear y producir

piezas en procesos de fabricacin automatizados que ofrecan un producto de lata calidad y belleza a precios

competitivos.

Casi toda la pavimentacin de viviendas, locales comerciales y reas peatonales entre los '60 y '80 estaban

constituidas por baldosas prefabricadas de hormign. A partir de los aos 80, el terrazo ha mantenido su

supremaca en la pavimentacin de reas comerciales y espacios peatonales, a pesar de la incorporacin en el

mercado de otros materiales.

Sus caractersticas mecnicas, superiores a otros productos, lo hacen idneo para cualquier uso interior, toda

vez que pueden adaptarse estas caractersticas a los requerimientos de la superficie a pavimentar. Enpavimentacin exterior, las baldosas prefabricadas de hormign siguen siendo las ms utilizadas.

Con el desarrollo del terrazo, adaptndolo a los requerimientos de uso exterior, crecieron sus posibilidades de

diseo, enriqueciendo la esttica urbana.


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1.2.-CLASIFICACIN USUAL DE PAVIMENTOS

Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del

trnsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de

rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente.

Las condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento son las siguientes: anchura, trazo horizontal y

vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas y los agrietamientos, edemas de una adherencia

adecuada entre el vehculo y el pavimento aun en condiciones hmedas. Deber presentar una resistencia

adecuada a los esfuerzos destructivos del trnsito, de la intemperie y del agua. Debe tener una adecuada

visibilidad y contar con un paisaje agradable para no provocar fatigas.

Puesto que los esfuerzos en un pavimento decrecen con la profundidad, se debern colocar los materiales de,

mayor capacidad de carga en las capas superiores, siendo de menor calidad los que se colocan en las

terraceras adems de que son los materiales que ms comnmente se encuentran en la naturaleza, y por

consecuencia resultan los ms econmicos.

La divisin en capas que se hace en un pavimento obedece a un factor econmico, ya que cuando

determinamos el espesor de una capa el objetivo es darle el grosor mnimo que reduzca los esfuerzos sobre la

capa inmediata inferior.

La resistencia de las diferentes capas no solo depender del material que la constituye, tambin resulta de

gran influencia el procedimiento constructivo; siendo dos factores importantes la compactacin y la humedad,

ya que cuando un material no se acomoda adecuadamente, ste se consolida por efecto de las cargas y es

cuando se producen deformaciones permanentes.

TIPOS DE PAVIMENTOS.

Bsicamente existen dos tipos de pavimentos: rgidos y flexibles.

El pavimento rgido se compone de losas de concreto hidrulico que en algunas ocasiones presenta un armado

de acero, tiene un costo inicial ms elevado que el flexible, su periodo de vida vara entre 20 y 40 aos; el

mantenimiento que requiere es mnimo y solo se efecta (comnmente) en las juntas de las losas.

El pavimento flexible resulta ms econmico en su construccin inicial, tiene un periodo de vida de entre 10 y

15 aos, pero tienen la desventaja de requerir mantenimiento constante para cumplir con su vida til. Este tipo

de pavimento est compuesto principalmente de una carpeta asfltica, de la base y de la sub-base.


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Terracera. Se llama terracera al conjunto de obras compuestas de cortes y terraplenes, formadas

Principalmente por la sub-rasante y el cuerpo del terrapln, constituida generalmente por materiales no

seleccionados y se dice que es la subestructura del pavimento. Cuando se va a construir un camino que

presente un TPDA (Trnsito Promedio Diario Anual) mayor a 5000 vehculos, es necesario que se construya

bajo la sub-rasante una capa conocida como sub-yacente; la cual deber tener un espesor mnimo de 50 cm.

PAVIMENTO RIGIDO

En un pavimento rgido, debido a la rigidez de la losa de concreto hidrulico se produce una buena distribucinde las cargas de las ruedas de los vehculos, dando como resultado tensiones muy bajas en la subrasante. En

un pavimento flexible, el concreto asfltico, al tener menor rigidez, se deforma y transmite tensiones mayores

en la subrasante.

Debido a la rigidez y alto mdulo de elasticidad del concreto, los pavimentos rgidos basan su capacidad

portante en la losa de concreto ms que en la capacidad de la subrasante.

Los pavimentos rgidos pueden dividirse en tres tipos:

Hormign simple con juntas.

Hormign armado con juntas.

Hormign armado con refuerzo contino.

El pavimento de concreto simple no contiene armadura en la losa y el espaciamiento entre juntas es pequeo

entre 2.50 a 5 metros. Las juntas pueden o no tener dispositivos de transferencia de cargas.

CONCRETO
http://2.bp.blogspot.com/_NT3EPCDkgHY/S2ebjLNsEhI/AAAAAAAABks/jTUtCvYPnbY/s1600-h/pavimento-flexible.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/_NT3EPCDkgHY/S2ebjLNsEhI/AAAAAAAABks/jTUtCvYPnbY/s1600-h/pavimento-flexible.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/_NT3EPCDkgHY/S2ebjLNsEhI/AAAAAAAABks/jTUtCvYPnbY/s1600-h/pavimento-flexible.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/_NT3EPCDkgHY/S2ebjLNsEhI/AAAAAAAABks/jTUtCvYPnbY/s1600-h/pavimento-flexible.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/_NT3EPCDkgHY/S2ebjLNsEhI/AAAAAAAABks/jTUtCvYPnbY/s1600-h/pavimento-flexible.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/_NT3EPCDkgHY/S2ebjLNsEhI/AAAAAAAABks/jTUtCvYPnbY/s1600-h/pavimento-flexible.JPG


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Los pavimentos de concreto armado con juntas tienen espaciamientos mayores entre juntas entre 5 a 12

metros y llevan armadura distribuida en la losa a los efectos de controlar y mantener cerradas las fisuras de

contraccin. Este tipo de pavimentos se cubrirn con mayor detalle en el captulo correspondiente.

Los pavimentos de concreto armado continuo tienen armadura continua longitudinal y no tienen juntastransversales, excepto juntas de construccin. La armadura transversal es opcional en este caso. Estos

pavimentos tienen ms armadura que los de hormign armado con juntas y el objetivo de esta armadura es

mantener un espaciamiento adecuado entre fisuras y que stas permanezcan cerradas.

Costo inicial (construccin) en comparacin con los rgidos: bajo

Viada til: mxima de 20 aos, con mantenimiento mayor

La calidad de la superficie es muy baja, ya que prontamente aparecen baches y hundimientos

La resistencia tiende a disminuir, principalmente en climas calientes

Para su construccin: requiere mayores excavaciones, movimiento de tierras, y son ms las capas a colocar en

comparacin con los rgidos

PAVIMENTO FLEXIBLE

Los pavimentos flexibles se caracterizan por ser sistemas multicapa con las capas de mejor calidad cerca de la

superficie donde las tensiones son mayores. La capa superior es de concreto asfltico.

Un pavimento flexible trabaja distribuyendo la carga hasta que llegue a un nivel aceptable para la subrasante.

Por debajo de la capa de concreto asfltico se coloca una base que puede ser de piedra partida, grava bien

graduada o materiales estabilizados (con cemento, cal o asfalto). Por debajo de esta base se coloca una capa

de menor calidad denominada sub-base.

Costo inicial (construccin) en comparacin con los rgidos: bajo

Viada til: mxima de 20 aos, con mantenimiento mayor

La calidad de la superficie es muy baja, ya que prontamente aparecen baches y hundimientos

La resistencia tiende a disminuir, principalmente en climas calientes

1.3.- ESTRUCTURACIN DE PAVIMENTOS

PAVIMENTO RIGIDO

LOSA DE CONCRETO HIDRAULICO

Es colocada sobre un terreno con la calidad satisfactoria de soporte se

puede construir sin una base, el cemento a utilizar para la elaboracin del

concreto ser preferentemente Portland, de marca aprobada

oficialmente, el cual deber cumplir lo especificado en las normas NMX - C-

414 - 1999 - ONNCCE.

SUBBASE

Tiene la finalidad de aumentar la capacidad de carga del suelo.

Los materiales para sub-base y base estarn sujetos a los tratamientos

mecnicos que lleguen a requerir para cumplir con las especificaciones adecuadas, siendo los ms usuales: la


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eliminacin de desperdicios, el disgregado, el cribado, la trituracin y en algunas ocasiones el lavado, los

podemos encontrar en cauces de arroyos de tipo torrencial, en las partes cercanas al nacimiento de un ro y en

los cerros constituidos por rocas ande siticas, baslticas y calizas. Es de gran importancia conocer el tipo de

terreno con el que se va a trabajar ya que en base a esto se elige el tipo de maquinaria y el personal suficiente

para trabajar en forma adecuada.

El material que se manda del banco para efectuar el anlisis correspondiente, deber traer las etiquetas

adecuadas y al llegar a laboratorio se le efectuar un secado, su disgregacin y se le cuartear.

SUBRASANTE

La funcin de la sub-rasante es soportar las cargas que transmite el pavimento y darle sustentacin, adems

de considerarse la cimentacin del pavimento. Entre mejor calidad se tenga en esta capa el espesor del

pavimento ser ms reducido y habr un ahorro en costos sin mermar la calidad. Las caractersticas con las

que debe cumplir son: f mximo de 3", expansin mxima del 5%, grado de compactacin mnimo del 95%;

espesor mnimo de 30cm para caminos de bajo trnsito y de 50cm en caminos con un TPDA > de 2000

vehculos. Otra de las funciones de la sub-rasante es evitar que el terrapln contamine al pavimento y que seaabsorbido por las terraceras.

PAVIMENTO FLEXIBLE

CARPETA ASFALTICA

La carpeta asfltica es la parte superior del pavimento flexible que

proporciona la superficie de rodamiento, es elaborada con material

ptreo seleccionado y un producto asfltico dependiendo del tipo de

camino que se va a construir, las principales caractersticas que debe

cumplir el ptreo son las siguientes: a) un dimetro menor de una

pulgada y tener una granulometra adecuada, b) deber tener ciertadureza para lo cual se le efectuarn los ensayes de desgaste los agentes,

intemperismo acelerado, densidad y durabilidad. C) la forma de la

partcula deber ser lo ms cbica posible, recomendamos no usar material en forma de laja o aguja pues se

rompen con facilidad alterando la granulometra y pudiendo provocar fallas en la carpeta, se efectuarn

pruebas de equivalente de arena ya que los materiales finos en determinados porcentajes no resultan

adecuados.

BASE

Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los vehculos. La carpeta es colocada

sobre de ella porque la capacidad de carga del material friccionante es baja en la superficie por falta de

confinamiento. Regularmente esta capa adems de la compactacin necesita otro tipo de mejoramiento(estabilizacin) para poder resistir las cargas del trnsito sin deformarse y adems de transmitirlas en forma

adecuada a las capas inferiores.

El valor cementante en una base es indispensable para proporcionar una sustentacin adecuada a las carpetas

asflticas delgadas. En caso contrario, cuando las bases se construyen con materiales inertes y se comienza a

transitar por la carretera, los vehculos provocan deformaciones transversales.


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En el caso de la granulometra, no es estrictamente necesario que los granos tengan una forma semejante a la

que marcan las fronteras de las zonas, siendo de mayor importancia que el material tenga un VRS (valor

relativo de soporte) y una plasticidad mnima; adems se recomienda no compactar materiales en las bases

que tengan una humedad igual o mayor que su lmite plstico.

SUBBASE

Cumple una cuestin de economa ya que nos ahorra dinero al poder transformar un cierto espesor de la capa

de base a un espesor equivalente de material de sub-base (no siempre se emplea en el pavimento), impide que

el agua de las terraceras ascienda por capilaridad y evitar que el pavimento sea absorbido por la sub-rasante.

Deber transmitir en forma adecuada los esfuerzos a las terraceras.

SUBRASANTE

La funcin de la sub-rasante es soportar las cargas que transmite el pavimento y darle sustentacin, adems

de considerarse la cimentacin del pavimento. Entre mejor calidad se tenga en esta capa el espesor del

pavimento ser ms reducido y habr un ahorro en costos sin mermar la calidad. Las caractersticas con lasque debe cumplir son: f mximo de 3", expansin mxima del 5%, grado de compactacin mnimo del 95%;

espesor mnimo de 30cm para caminos de bajo trnsito y de 50cm en caminos con un TPDA > de 2000

vehculos. Otra de las funciones de la sub-rasante es evitar que el terrapln contamine al pavimento y que sea

absorbido por las terraceras.

TERRAPLEN

La finalidad del cuerpo del terrapln es proporcionar la altura necesaria para cumplir con el proyecto, deber

resistir las cargas de las capas superiores y distribuirlas adecuadamente en el terreno natural. Por

normatividad no se acepta material del tipo MH, OH, y CH cuando su lmite lquido sea mayor del 80%, deber

tener un VRS mnimo de 5%. Si esta compuesto de rocas, se recomienda formar capas del espesor del tamao

mximo y se pasar un tractor de oruga en tres ocasiones por cada lugar con un movimiento de zig-zag que seconoce como bandeado, el grado de compactacin mnima ser del 90% y si es necesario realizar modelos en

barrancas donde no es fcil el empleo del equipo, se permite que el material se coloque a volteo hasta una

altura donde ya pueda operar la maquinaria. Se recomienda el compactador pata de cabra con equipo de

vibrado y un peso aproximado de 20 a 30 toneladas.

1.4.- EFECTOS DEL TRANSITO Y EL CLIMA

TRANSITO

Los pavimentos se proyectan para que resistan determinado nmero de cargas durante su vida til.

La falla estructural en un pavimento se presenta cuando los materiales que conforman la estructura, al ser

sometida a repeticiones de carga por accin del trnsito, sufren un agrietamiento estructural relacionado con

la deformacin o la tensin horizontal por traccin en la base de cada capa; en este sentido la falla relaciona la

deformacin o la tensin producida con el nmero de repeticiones admisibles; esto se denomina falla por

fatiga o sea por repeticiones de carga. Estos fenmenos que se producen en el pavimento durante su

funcionamiento, pueden ser modelados en el laboratorio hacindose los llamados ensayos de fatiga; el

agrietamiento que se produce en los materiales cuando se hacen las pruebas de laboratorio sobre las


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muestras de materiales o a escala natural, se asocia con la respuesta resiente (recuperable) del pavimento

ante las cargas dinmicas; en estos ensayos se ha determinado que las grietas se propagan de la base de cada

capa hacia arriba.

CLIMA

AGUA: Se ha demostrado que el agua libre al interior de un pavimento puede deteriorar de 20 a 50 veces ms

su capacidad estructural que cuando se restringe su presencia, constituyndose en el factor climtico erosivo

ms peligroso.

La presencia de agua libre dentro del pavimento se debe principalmente a dos causas de diferente naturaleza:

Infiltracin de agua a travs de grietas en el pavimento, zanjas laterales, cunetas sin pavimentar, etc.

Ascensin capilar desde el nivel fretico.

Cada uno de estos aspectos contribuye a la degradacin de la capacidad portante de las estructuras. H. H.

Ridgeway (1976) atribuye los mayores daos en los pavimentos a la infiltracin de agua por las fisuras que se

generan en la carpeta de rodadura.

TEMPERATURA

En cuanto al efecto de la temperatura y del flujo de calor sobre los pavimentos flexibles, como los materiales

asfalticos son extremadamente sensibles a los cambios de temperatura debido a su comportamiento viscoso.

La resistencia de estos materiales es inversamente proporcional a la temperatura.

Ante la presencia de altas temperaturas y/o altos periodos de aplicacin de carga (bajas frecuencias), se

generan deformaciones irreversibles o plsticas en el pavimento denominadas huellas. Las mezclas asflticas

presentan una variacin de su resistencia con la temperatura similar a la registrada en los materiales asflticos


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UNIDAD 2.-DISEO DE PAVIMENTOS RGIDOS

2.1.- COMPORTAMIENTO DE LAS LOSAS DE UN PAVIMENTO RGIDO

El espesor de las losas se calcula por medio de nomogramas que elaboran las asociaciones de productores deCemento Portland, tomando en cuenta los esfuerzos siguientes a que estn sometidas:

1. Esfuerzos debidos al trnsito2. Esfuerzos debidos a la temperatura3. Esfuerzos debidos al apoyo

Los esfuerzos debidos al trnsito se han estudiado en tres posiciones de las llantas. La primera se da cuando la

huella de una llanta es tangente en forma simultnea a dos orillas; o sea, la llanta est en una esquina. De esta

manera la losa trabaja en cantilver y los esfuerzos principales de tensin se presentan en un ngulo de 45

respecto a las orillas y en la parte superior.

La siguiente posicin estudiada se presenta cuando la huella de la llanta es tangente slo a una ori lla de la losa,en este caso, el esfuerzo principal de tensin es paralelo a la orilla y se da en la parte inferior.

Por ltimo, se han estudiado los esfuerzos de la losa de concreto hidrulico cuando la llanta est en el centro

de ella. En esta posicin, los esfuerzos mximos de tensin se desarrollaran en el lecho inferior de la losa y en

forma radial.


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2.2 EFECTO DEL TRANSITO Y EL CLIMA EN LAS LOSAS DE UN PAVIMENTO RGIDO

Cuando el cambio de temperatura es igual en la parte superior y en la inferior de la losa, se presentan los

fenmenos de dilatacin y contraccin; pero si se encuentra en forma simultnea a diferentes temperaturas,

hay un gradiente que provoca la presencia de alabeos. Si la temperatura de la superficie es menor que en laparte inferior, el alabeo es hacia arriba; o sea, la superficie de rodamiento se torna cncava. En el caso

contrario, el alabeo es hacia abajo y por lo tanto la superficie de rodamiento es convexa

En estos casos, los esfuerzos producidos por la temperatura no son importantes, siempre que no se agriete la

losa, sin embargo, los esfuerzos debidos al trnsito se modifican, pues la losa no est apoyada en forma

continua y aparecen en el primer caso los esfuerzos de tensin en la parte superior y, en el segundo caso, en laparte inferior. Estos fenmenos de alabeo se alternan durante el da y la noche, por lo que se presentan las

dos situaciones. Asimismo, cuando la superficie de rodamiento es cncava, los esfuerzos aumentan en 20%, en

relacin con las losas apoyadas en forma continua; en el caso contrario es menos crtico, pero el efecto

tambin es mayor cuando la sub-base es ms rgida.

2.3 DIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA DE UN PAVIMENTO RIGIDO

Generalidades

Los pavimentos de concreto hidrulico o pavimentos rgidos, estn sujetos a los siguientes esfuerzos:

Esfuerzos abrasivos causados por las llantas de los vehculos. Esfuerzos directos de compresin y cortante causados por las cargas de las ruedas. Esfuerzos de compresin y tensin que resultan de la flexin de las losas bajo las cargas de las

ruedas.

Esfuerzos de compresin y tensin causados por la expansin y contraccin del concreto. Esfuerzos de compresin y tensin debidos a la combadura o alabeo de las losas

De los esfuerzos debidos a las cargas, se puede decir, que los de flexin son en general los ms importantes en

los pavimentos de concreto.

FACTORES DE DISEO

a) ESTIMACION DEL TRANSITOConsiste en la obtencin de los pesos, frecuencias, tipos y distribucin de las cargas o ejes que circulan

por el pavimento en proyecto. Ser preciso conocer los pesos, frecuencias y tipos de carga (trfico

pesado) que soportar el pavimento en su vida de servicio. El numero y peso de los vehculos pesados

Cncavo

Convexo


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esperados durante la vida del proyecto, es uno de los factores ms importantes para el diseo de

espesores de los pavimentos de concreto, es decir, el conocimiento del volumen y caractersticas del

trnsito actual, as como una adecuada proyeccin en el futuro, son necesarios para poder definir el

numero y ancho requerido para las vas, en tanto que el peso que soportar ser imprescindible para el

clculo de los espesores de las losas. Lo anteriormente expuesto, implica la obligacin del proyectista en

hacer los mayores esfuerzos sobre una investigacin del trnsito sumamente cuidadosa.

b) MODULO DE REACCION DE LA CAPA SUBRASANTE (k)El modulo de reaccin de la capa subrasante, se define con la siguiente expresin:

Donde:

P, es la presin que se aplica al suelo y

, la deformacin correspondiente.

En la prctica, en valor de K se obtiene de una prueba de placas, comnmente con `placas circulares de

76.2 cm. de dimetro (30). La deformacin de la placa se mide con micrmetros que deben estar

sostenidos en elementos apoyados fuera de la zona de influencia de las deformaciones; al igual que en las

pruebas de placas para los pavimentos flexibles, es tambin costumbre en las placas para los pavimentos

rgidos utilizar varias placas de dimetros descendentes, para rigidizar el conjunto.las cargas se aplican

por medio de gatos hidrulicos, que se apoyan para transmitirlas en algn elemento pesado,

generalmente en camin cargado.

Los incrementos de carga que se den a la placa no deben exceder del 10% de la mxima carga que se

estime ha de llegar a aplicarse; cada incremento se mantiene hasta que no se produzcan asentamientos

perceptibles. Una velocidad de asentamiento del orden de 0.005 cm/min, suele ser el lmite del

asentamiento que debe detectarse.

Tambin el proceso de carga debe retirarse gradualmente, utilizando decrementos iguales a los

incrementos que se hayan aplicado. Para nuestro caso, el valor K se determin en base a la correlacin

existente entre K y el V.R.S (valor relativo de soporte) del suelo.

Estas correlaciones son utilizadas para el diseo cuando se dispone de mediciones directas del modulo de

reaccin en campo, ya que no se requiere gran precisin en la determinacin de K y variaciones

moderadas en sus valores no influyen sino ligeramente en el espesor de la losa de concreto, de acuerdo a

los resultados obtenidos en el estudio geotcnico, se observa que el valor relativo de soporte acusa

valores de 22 a 36%, obtenindose en promedio un VRS de 29%, con el cual de la grafica, se obtiene el valor

de K para la subrasante de 8.5 Kg/

.

c) PERIODO DE DISEO

Este factor se considera como la vida del pavimento, el cual normalmente se toma como 20 aos, sin

embargo, puede ser menor o mayor. En trminos generales ingenieros, instituciones de investigacin y


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departamentos de carreteras consideran que la vida de un pavimento de concreto termina cuando se le

coloca la primera sobrecapa, la vida de los pavimentos de concreto pueden variar desde 20 aos en

aquellos proyectos que han soportado ms trafico que para el que originalmente fueron proyectados o

que han tenido defectos de construccin; hasta 40 aos en aquellos proyectos donde los defectos han

estado ausentes. El periodo de diseo seleccionado afecta el diseo del espesor de un pavimento dado

que determina aos y a qu tipo de vehculos pesados debe dar servicio el pavimento.

d) MODULO DE RUPTURA (MR)

La resistencia a la tensin por flexin del concreto es aplicable en el procedimiento de diseo para el anlisis o

criterio a la fatiga, el cual controla las fallas del pavimento bajo cargas pesadas repetitivas.

La resistencia del concreto para pavimentos rgidos, se vala por su resistencia a la flexin, en base a la

propiedad llamada modulo de ruptura (MR), el cual se determina mediante ensayes del concreto empleando

una viga simple con carga al centro o con carga a los tercios del claro, tomndose esta ltima condicin para el

diseo estructural del pavimento por arrojar resultados inferiores y por lo tanto ms crticos.

Otra forma de expresar la resistencia a la tensin por flexin, es a travs de la correlacin con el valor Fc,

resistencia del concreto a la compresin simple tras 28 das de fraguado. Esta correlacin no es muy segura,

pues se ve afectada por el tipo de cemento utilizado y la naturaleza de los agregados; de lo anterior se

establece que:

0.10 Fc MR 0.17 FcEn Mxico, parece conveniente el valor promedio de MR=0.14 Fc

El ingeniero Clifford Older fue, probablemente, el primero que dise pavimentos de concreto hidrulico,

basando sus anlisis en que l pavimento era una estructura capaz de resistir ciertas cargas y que el punto

crtico del mismo lo constitua en la esquina. El procedimiento seguido por dicho investigador fue el siguiente:

Considrese una carga P aplicada en la interseccin de una junta y la arista exterior del pavimento rgido. Al

aplicar la carga P a la losa, esta tiende a romperse segn la lnea A-B a una distancia X de la esquina.

Por observaciones directas, Older lleg a concluir que el ngulo formado por la lnea A-B y la arista del

pavimento se puede considerar de 45 grados, de tal modo que el momento flector producido por la carga P es:

M=P.x

Momento que debe ser contrarrestado por el momento resistente de la losa por lo tanto: P.x= Donde:

S= esfuerzo de trabajo del concreto a flexin, siendo igual al modulo de ruptura a la flexin dividido entre dos,

como coeficiente de seguridad.

EI modulo de ruptura del concreto a flexin puede estimarse como un 15% de fc= M.R.=PL/ en .I= momento de inercia de una seccin vertical segn la lnea A-B con respecto al eje neutro.


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C= Distancia del eje neutro a la fibra ms alejada, en centmetros.

I= Si se hace b igual a 2x, y a h se toma como el espesor de la losa se tiene=

I= = El eje neutro de la seccin se localiza aproximadamente en el centro, as que C se puede considerar igual a h/2,

por lo tanto:

P.x= = = Y despejando a h, se tienes:

h= Esta frmula se refiere a una losa de concreto plana y que no recibe ningn apoyo de la losa adyacente.

Como puede observarse, Older supona que la carga estaba concentrada en un punto sin tomar en cuenta,

adems, la reaccin de la subrasante, por lo que el valor de h siempre sala excesivo y por lo tanto

antieconmico.

Posteriormente varios investigadores han propuesto formulas que han significado un gran progreso con

respecto a la que ya se ha indicado, siendo el ms conocido y el que ha sido generalmente adoptado por los

proyectistas, el anlisis matemtico desarrollado por el Dr. H. M: Westergaard, quien estudi los esfuerzos

producidos por las cargas de ruedas colocadas en las esquinas, en el borde a cierta distancia de la esquina, y en

el centro de las losas.

Como conclusin de sus anlisis tericos, el Dr. Westergaard dedujo formulas semiempiricas para calcular el

esfuerzo provocado por las cargas, y adems, otras formulas para calcular el esfuerzo provocado por las

diferencia de rupturas.

Las formulas del Dr. Westergaard significaron un gran progreso, como ya se ha indicado, con respecto a la

primitiva de Older por que toma en cuenta el rea de la distribucin de las cargas de las ruedas sobre un

circulo cuya rea es equivalente a la correspondiente de apoyo de las ruedas sobre el pavimento y, adems,

toma en cuenta la reaccin a la subrasante.

La frmula propuesta por el Dr. Westergaard, para el caso critico de esquina que en el ms interesante, es la

siguiente:

S= [ ]

En la que:

S= esfuerzo provocado en la losa por la carga P, en Kg/


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P= carga en kg. Que se aplica a la esquina de la losa.

a= radio del circulo de rea equivalente al rea cargada, en centmetros.

l = radio de rigidez relativa entre la losa y subrasante, en centmetros, que vale:

l= E= modulo de elasticidad del concreto en Kg/u = coeficiente de Poisson para el concreto son un valor medio de 0.15

K= modulo de reaccin de la subrasante en kg/; presenta la presin necesaria en kg/ que debeaplicarse un rea circular (cuyo dimetro comprendido entre 15 y 76 cm) para producir un hundimiento de 1.27

cm. (Grfica).

Las formulas de Westergaard fueron sometidas a una extensa verificacin de carcter experimental, llevada acabo por el Departamento de Caminos Pblicos de Estados Unidos de Amrica en su campo experimental

ubicado en Arlington, en donde se sometieron los esfuerzos de las losas construidas especialmente y

sometidas a la accin de cargas de ruedas. Estos ensayes demostraron que los esfuerzos reales que se

desarrollan en las esquinas de las losas cuando sta est alabeada hacia arriba a causa de la diferencia de

temperatura y humedad entre el fondo y la superficie, es decir, cuando no hay un contacto completo entre la

losa y la subrasante, son ms elevadas que las que se obtiene por las formulas del Dr. Westergaard para el

caso de la carga en la esquina. Como consecuencia de esas y otras comprobaciones efectuadas en los ensayes

de Arlington, se propusieron diversas modificaciones a la frmula del Dr. Westergaard, formulas que toman en

cuenta la condicin indicada.

El Dr. Gerald Pickett, fsico investigador de la Asociacin del Cemento Portland de E.U.A., de acuerdo con los

ensayes de Arlington propuso la formula que sigue:

S=

En esta frmula las literales indican lo mismo que en la frmula del Dr. Westergaard.

La formula de Pickett es aplicable cuando vare entre 0.1 y 1.0 o sea (0.1 1.0), valores que encierran

probablemente todos los que se pueden presentar, y para cuando no haya transferencia de carga de una losa

a otra. La carga P usada debe ser igual a la carga esttica por eje sencillo dividida entre dos. Con cargas en

rueda duales o ejes tndem se usa la carga equivalente. Cuando haya alguna transferencia de carga de una

losa a la otra, la formula debe duplicarse `por 0.8 para tomar en cuenta un 20% de transferencia ya que sesupone es de ese orden. En este caso la formula de Pickett quedara as:

S=


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1

Adems de la frmula del Dr. Gerald Pickett, que quiz sea la mejor, se han propuesto otras que a continuacin

se insertan, todas ellas para carga de esquina.

Formula de royal D. Bradbury:

S= [ ]

Formula de E. F kelley:

La formula de Gerald Pickett tiene en cuenta un 40% de aumento en los esfuerzos debido a la distribucin no

uniforme del momento a lo largo de la seccin normal a la bisectriz del ngulo de la esquina que, segn

Spangler, sera el factor de mayor importancia para que los esfuerzos experimentales resulten mayores que

los tericos, y tambin tiene en cuenta la falta de soporte en la subrasante en la regin de la esquina, a la queKelley y otros autores indican como la causa primaria a que obedece la falta de concordancia sealada.

Siendo las formulas anteriores (Westergaard, Bradbury, Kelley y Pickett) algo laboriosas se han preparado

grficos que sirven para facilitar su empleo.

Ms aun, en la prctica, el pavimento de concreto hidrulico puede calcularse por medio de las formulas de

Frank T. Sheets quien desarroll relaciones empricas para calcular la sustentacin del terreno a emplear en la

formula de Clifford Older de determinacin de espesores.

Las formulas propuestas por Sheets son las siguientes:

a) Para llantas neumticas sencillas:S=

(sin transferencia de carga

S= (con transferencia de carga)

b) Para llantas neumticas doblesS=

(sin transferencia de carga)

S= (con transferencia de carga)

En las formulas de sheets los coeficientes fueron determinados en muchas pruebas de pavimentos deconcreto hidrulico en los que las esquinas se sometieron a distintas cargas y se observaron las

deformaciones y los esfuerzos producidos. Tngase muy en cuenta que en estas formulas ya se tiene

considerado un factor de impacto de aproximadamente 1.2 y por lo tanto la carga W debe ser nada mas la

carga esttica por rueda.


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17

El coeficiente C empleado en estas formulas depende del valor relativo de soporte del suelo y se puede

obtener de la tabla de relaciones.

Todos los esfuerzos obtenidos hasta aqu se refieren nada mas a los producidos por las cargas, pero ya se

ha indicado que no solo la carga produce esfuerzos en las losas de concreto hidrulico, sino que adems,el combado de las losas, debido a los cambios de temperatura/humedad en la paste superior e inferior de

las mismas, induce un nuevo esfuerzo que es necesario considerar.

Cuando la parte superior de una losa de concreto hidrulico est a una temperatura ms alta que la parte

inferior, como ocurre en un da de verano, la losa tiende a ponerse convexa respecto a la superficie.

Cuando el gradiente de temperatura en inverso, las losas se pones cncavas y por lo tanto las esquinas

pueden separarse claramente de la subrasante que las soporta.

El Dr. Westergaard analiz el problema de los esfuerzos de combado o alabeo producidos por los

diferentes gradientes de temperatura a travs de las losas, suponiendo que dichos gradientes

correspondas a una lnea recta. El encontr la siguiente expresin para el caso de una losa muy grande:

Sc= En la cual:

Sc= esfuerzo debido al gradiente de temperatura, en kg/.E= modulo de elasticidad del concreto, en kg/.e = coeficiente de dilatacin trmica lineal del concreto (cm/cm/), tomando usualmente como 1 cm/cm/T = diferencia de temperatura entre la parte superior y la inferior de la losa (u = coeficiente de Poisson, usualmente 0.15.De las medidas reales de temperatura se ha demostrado que el gradiente de temperatura no es, de

hecho, una lnea recta y por lo tanto los esfuerzos debido al alabeo o combado de las losas resultan

diferentes a los calculados con la formula anterior propuesta por Westergaard. Cuando la parte superior

de un pavimento de concreto hidrulico esta ms fra que la parte inferior del mismo, las losas tienen la

tendencia a combarse hacia arriba, tendencia que es resistida por el peso de las losas, provocndose un

esfuerzo de alabeo. Diferencias en el contenido de humedad entre la parte superior y la inferior de las

losas provocan un similar efecto. Sin embargo, lo importante en esta condicin no corresponde al efecto

en si del esfuerzo de combado, sino mas bien a que la losa tiende a levantarse de la subrasante en las

esquinas lo que reduce el soporte dado a las losas por la subrasante y por lo tanto tiende tambin aincrementarse el esfuerzo de flexin inducido por las cargas por rueda. Las esquinas de las losas, en las

cuales los esfuerzos dados por las cargas son mayores, los esfuerzos de combado o alabeo son

despreciables por que la tendencia al combado de las losas es resistido por una pequea cantidad de

concreto. De aqu que en las formulas de Pickett, Bradbury y Kelley fueron desarrolladas para obtener los

esfuerzos de flexin en las esquinas de las losas de tal modo que concordaran con los esfuerzos medios,

en el campo experimental de Arlington, en los casos de las losas combadas hacia arriba. Por lo tanto, los


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18

efectos del combado en las esquinas de las losas estn ampliamente tomados en cuenta con el uso de las

formulas antes dichas.

En el interior de las losas o en lo largo de los bordes de ellas a alguna distancia de la esquina, los esfuerzos

de combado, cuando existen, son aditivos a los esfuerzos provocados por las cargas. Sin embargo, losesfuerzos debidos a las cargas en los bordes y en el interior de las losas de espesor uniforme son menores

que los causados por las mismas cargas en las esquinas, por lo tanto, en esos lugares la resistencia de las

losas es mayor que en las esquinas y lo suficiente para contrarrestar los efectos del alabeo o combado.

Los esfuerzos del combado no son siempre aditivos a los esfuerzos provocados por las cargas sino que,

frecuentemente, son sustractivos, de tal manera que el esfuerzo resultante el provocado por la carga

menos el esfuerzo, por combado. De hecho esta ltima condicin prevalece la gran mayora de las veces.

La razn de esto estriba en que la parte inferior de las losas, como descansan sobre una subrasante

hmeda, usualmente presenta mayor contenido de humedad que en la parte superior, lo que tiende a

causar una condicin de expansin y combado en sentido opuesto al causado por la mayor temperatura

de la losa en su parte superior. As, pues, bajo condiciones normales, y con juntas bien localizadas, el

reducir el esfuerzo de trabajo a flexin del concreto para compensar el esfuerzo del combado, no se

justifica ni es necesario. Las formulas de Pickett, de Bradbury y de kelley para disear las losas de concreto

hidrulico, tienen un exceso de resistencia con el propsito de equilibrar los esfuerzos provocados por el

combado.

Generalmente las losas de los pavimentos de concreto hidrulico se colocan directamente sobre las

terraceras cuando estas son de buena calidad. Sin embargo, en algunos casos, como por ejemplo cuando

las cargas a soportar son muy grandes, la subrasante es fina y expansiva y hay la posibilidad de un exceso

de humedad en la subrasante, conviene colocar entonces, una capa de material de subbase sobre la

subrasante debiendo ser cuidadamente construida esta subbase a efecto de que produzca los beneficios

requeridos. Tambin puede la subrasante ser estabilizada con cemento Portland. El efecto de diferentes

espesores de la subbase sobre el valor de K a considerar se puede obtener de las curvas, las cuales estnbasadas en el anlisis terico de un sistema de dos capas del Ing. Donald M. Burmister.

Tambin conviene hacer notar aqu que el modulo a ruptura a flexin del concreto aumenta bastante con

la edad del mismo, sobre los 28 das de edad a la cual se obtiene el mencionado modulo de ruptura a la

flexin.

3.4.- DISEO DE JUNTAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES.


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19

Juntas de los pavimentos rgidos.

La necesidad de construir juntas en los pavimentos de concreto hidrulico es obvia, ya que de nohacerlo se presentaran grietas e intervalos bastante regulares debido a la contraccin y dilatacin del

concreto.

Las juntas son, generalmente, puntos dbiles de la superficie de rodamiento.Tipos de juntas.

JUNTAS LONGITUDINALES:Juntas de construccin

Juntas de contraccin

JUNTAS TRANSVERSALES:Juntas de contraccin

Juntas de construccin

Juntas de dilatacin

JUNTAS TRANSVERSALES DE CONTRACCIN:

Para determinar el espaciamiento L de las juntas transversales de contraccin o dilatacin de una losaentre dos juntas transversales se ve, en parte, coartada por la friccin entre la losa y el terreno

provocando con ello esfuerzos que pueden ser perjudiciales mxime en las primeras horas de vaciado

el concreto.

Para una contraccin de una losa, el mximo esfuerzo de tensin se producir en la seccin media y

tendr, en ton/m, el siguiente valor:

JUNTAS TRANSVERSALES

L a


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20

En la que:

a= Ancho de la losa en metros.

h= Espesor de la losa en metros.

L= Longitud de la losa en metros.

= Coeficiente de friccin entre el suelo y el concreto, y varia de 0.5 a 2.5, usualmente 2.

= Peso volumtrico del concreto en Ton/m.

Conociendo el valor del esfuerzo de tensin del concreto, como por ejemplo

20 Ton/m, se puede obtener, de la frmula anterior, la longitud de las losas entre

Juntas de contraccin.

De lo anterior se deduce de inmediato la necesidad que se tiene de que la subrasante o la base sobrela cual se cuelen las losas de concreto hidrulico para pavimentos, sea lo mas liso posible a efecto de

no producir un anclaje perjudicial de las losas con el suelo. cuando las losas se cuelan sobre las bases

granulares, parece ser que un riego de impregnacin excedido ofrece una buena proteccin a las

mismas y evita el fuerte anclaje del concreto a ellas. Quiz la mejor gua es la experiencia local sobre

calles en servicio. Sin embargo, con razonable aproximacin se pueden usar los datos que siguen

para controlar las grietas de contraccin considerando la calidad del agregado ptreo:

TABLA DE TIPO DE AGREGADO

Tipo de agregado separacin mxima

entre juntas

Granito triturado ------------------ 7.40 m

Gravas calizas -------------------- 6.00 m

Gravas silicosas ------------------ 4.50 m

Escorias de alto horno ---------- 3.00 m

Las juntas de contraccin tipo plano debilitado que se ha indicado con anterioridad, prcticamente

esta cayendo en desuso debido a lo molesto que resulta este tipo de junta por la irregularidad en la

superficie y por la serie de brincos que provocan en el transito cuando no son perfectamente bien

construidas.

S2= a h 2 L=L

a h 2


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2

Dispositivos especiales en juntas.

Con el propsito de mantener unidas las losas de concreto hidrulico, o con el fin de transmitir cargasverticales de una losa a otra, se emplean dispositivos especiales llamados pasadores y pasa-juntas.

Estos dispositivos se hacen de dos maneras, segn el fin que con ellos se persiga. A) si su objeto es mantener con ellos unidas las losas, soportaran nada mas cargas axiales. En este

caso el esfuerzo mximo de tensin a que las barras pasadores pueden estar sometidas ser igual al

esfuerzo necesario para la friccin entre el pavimento y la subrasante o la base, en la distancia

comprendida entre la junta y el bordo libre, del pavimento en el caso de que los pasadores se

coloquen en las juntas longitudinales; si los pasadores se colocan en las juntas transversales, la

distancia a considerar ser entonces aquella que separa a dichas juntas dividida entre dos.

Es muy comn emplear como pasadores varillas corrugadas redondas de 5/8 de dimetro.

La separacin entre pasadores en el caso de que se coloquen en las juntas longitudinales se obtendrde la igualdad.

a h = d s4

De donde, la separacin entre pasadores ser:

= d s4a h

= Separacin entre pasadores, en cm. Mnimo 20 cm, mximo 45 cm.

d= Dimetro, en cm de la varilla usada como pasador.

s= Esfuerzo de trabajo a tensin, en kg/cm, del acero empleado como pasador.

a= Distancia, en cm, de la junta al bordo del pavimento.

h= Espesor, en cm de las losas.

= peso volumtrico del concreto en kg/cm.

= Coeficiente de friccin del concreto con la subrasante o con la base (usualmente 2).


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2

Ejemplo: Para calcular la separacin entre pasadores.

En un pavimento de 7.32 m de ancho se seccin pavimentada (3.66 m por carril), de 20 cm deespesor, con un concreto de 2.4 ton/m de peso volumtrico y empleando varillas de 5/8 de

dimetro (1.59 cm) con esfuerzo de trabajo a tensin de 1400 kg/cm, la separacin entre pasadoresser la que sigue si se considera un coeficiente de friccin de 2.

Ejemplo: Calculo de la longitud de las barras pasadores.

La longitud de las barras pasadores que se emplean para mantener las losas unidas, depender de suadherencia con el concreto. Si se supone un esfuerzo admisible de adherencia, entre el concreto y el

acero de 29.0 kg/cm y que la distancia b, mitad de la longitud necesaria, puede desarrollar la

resistencia total de tensin de la barra de acero que sirve de pasador, se tiene, para el permetro de 5

cm de la barra de 5/8 de dimetro, lo siguiente:

p.b.u. =

d s

4

b Y por lo tanto, la longitud de las varillas corrugadas que se emplearn como pasadores ser de 20 x 2=

40 cm.

Tabla recomendada para dispositivos de transmisin de carga en una losa de pavimento rgido.

Espesor del

pavimento (cm)

Dimetro de la

barra (cm)

Longitud (cm) Separacin entre

centros

10 1.27 25 30

11-13 1.59 30 30

14-15 1.91 35 30

16-18 2.22 35 30

19-20 2.54 35 30

21-23 2.86 40 30


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23

24-25 3.18 45 30

26-28 3.49 45 30

29-30 3.81 50 30

JUNTAS CON PASADORES.

En el caso de que se empleen los pasadores en las juntas transversales, el procedimiento que se siguees el mismo, nada mas que ahora la longitud de la franja , en vez de ser a, es L/2 como se ve en la

figura.

Como se ha podido observar, los pasadores que se emplean para mantener unidas a las losas deben

ser varillas corrugadas que se adhieran bien al concreto. La separacin mxima entre pasadores es de

45 cm, y la mnima de 20 cm.

Si el objeto de las pasa-juntas es el de transmitir cargas de una losa a otra, permitiendo que las juntaspuedan abrir y cerrar, pero manteniendo las losas a la misma altura, ellas deben formarse con varillas

lisas redondas en las que un extremo de cada varilla debe estar engrasado o pintado para evitar su

adherencia al concreto. Recientes experiencias han demostrado que la longitud de las varillas pasa-

juntas debe estar comprendida entre 30 y 40 cm de tal manera que penetren de 15 a 20 cm en cada

una de las losas.

En carreteras el uso de las pasa juntas y barras de sujecin son recomendables en las juntas deexpansin, sin embargo, estos elementos suelen suprimirse en las juntas de contraccin cuando el

espaciamiento entre juntas sea menor de 6 m, utilizndose en zonas de condiciones severas de

servicio como cruceros o uniones de pavimentos rgidos diferentes.

FACTORES DE FRICCIN.


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24

Dr. Westergaard.

ECUACION EMPLEADA PARA PASA-JUNTAS. P= W* 1.3*.80 P= CARGA 1.3= SOBRE CARGA POR IMPACTO 80%(.80)= PORCENTAJE DE CARGA PARA LA LOSA EN LA QUE SE ENCUENTRA EL EJE.

Diseo de juntas en intersecciones

1. Dibujar los bordes de calzada ylas cunetas (si existen).

2. Trazar paralelas a los bordesdonde se producen cambios en el ancho de

calzada.

3. Dibujar las lneas que definenlos carriles de ambas arterias.

4. Prolongar los carriles principales queintercepten lneas auxiliares.

5. Trazar juntas transversales donde elpavimento cambia de ancho. No prolongar juntas

que alcancen una paralela. La junta en la arteria transversal que se encuentran ms alejadas de la principal deber ser de dilatacin.


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25

6. Agregar juntas transversales intermedias a las

anteriores. Mantener el espaciamiento por

debajo de las mximas recomendadas.

7. Extender los bordes del pavimento para definirla zona de interseccin.

8. Observar las distancias entre la zonade interseccin y las juntas adyacentes.

9. Si las separaciones superan la mximadeseada, agregar juntas intermedias.

10. Trazar lneas desde el centro de lacurva a la zona de interseccin y a cualquier

junta intermedia. Agregar juntas en lasmismas. Resolver los puntos conflictivos.


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2

2.5 CALCULO DEL ESPESOR DE LA LOSA DE UN PAVIMENTO RIGIDO

(METODO DE WESTERGAARD-BRADBURY)

FORMULAS:

1.- [ ]D= Espesor de la losa (cms.)

2.- P= Pesos ejercida sobre la losa (Kg.)

W= % mayor de la carga de servicio (kg.)

1.30= Coeficiente por impacto

0.80= Coeficiente reductivo por pasa juntas

3.- S= esfuerzo provocado en la losa por la carga P, en Kg/

Fc= Resistencia del concreto (kg/4.-

Ec= Modulo de elasticidad del concreto (Kg/5.- a= Radio del rea cargada en el borde de la losa (cms.)

A= rea cargada en el borde de la losa (

6.- I= Radio de rigideces relativa (cms.)

= Relacion de poisson del concreto


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Modulo de reaccin del soporte Espesor de la losa propuesto

7.- L= Longitud de la losa (mts. Lineales)

Condicin para la longitud de una losa

EJERCICIO DEL DIMENSIONAMIENTO DE UNA LOSA DE PAVIMENTO RGIDO

Se desea construir un camino tipo A el cual se va a realizar con pavimento rgido con anchos de carril de 3.75

m (dos carriles) y acotamientos de 1 metro, para lo cual se propone fabricar un concreto de 300 kg/cm 2 y quecontar con pasajuntas, para una capacidad de carga del terreno de 2.5 kg/cm2; con las caractersticas

geomtricas mencionadas disee el espesor y el dimensionamiento de la losa as como el dimetro de las

pasajuntas y de las barras de amarre. Despus de realizar aforos de origen y destino y otros mtodos se

decidi tomar como vehculo de diseo un tractocamin doblemente articulado T3-S2-R3. Con un d

propuesto de 25 cm.

Datos:

Camino tipo A

a = 3.75 m

d = 25 cmfc = 300 kg/cm2

k = 2.5 kg/cm2

= 0.15

Carga de servicio: T3-S2-R3

Encontrar P

P = (carga del eje ms pesado) (carga de impacto) (coeficiente de reduccin por pasajuntas)

P = (10 000 kg) (1.30) (0.80)

P = 10 400 kg

Encontrar S

S = 0.17 x fcS = 0.17 x 300 kg/cm2

S = 51 kg/ cm2


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28

Encontrar a Donde Obtener Ec Ec = 274 703 kg/cm

Obtener el momento de inercia I

Obtener el espesor D

[ ] * ( )

+

Se construir una losa de 21 cm de espesor que llevar:

Pasajuntas de 1/8 del espesor de la losa = 2.63 cm 1 pulgada.

Barras de amarre de 1/ 2 del espesor del pasajuntas = 1.31 cm 1/2

pulgada.DIMENSIONAMIENTO

6 I > L > 4 I

6 x 110 = 660 cm

4 x 110 = 440 cm

a = 3.75 + acotamiento = 4.75 m

Despeje:

a = 0.71 L L = Se construir la losa con dimensiones de 4.75 m de ancho de carril y 6.69 m de longitud, cumplindose as la

condicin de 6 I > L > 4 I.


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29

CLASIFICACIN DE LOS VEHICULOS

Para los fines de esta Norma los vehculos se clasifican en:

1.-Atendiendo a su clase: (CLASE NOMENCLATURA)

AUTOBUS B

CAMION UNITARIO C

CAMION REMOLQUE CR

TRACTOCAMION ARTICULADO TS

TRACTOCAMION DOBLEMENTE ARTICULADO TSR y TSS

4.2. Atendiendo a su clase, nomenclatura, nmero de ejes y llantas

NOMENCLATURA N DE EJES N DE LLANTAS VEHICULO

4

AUTOBUS

B2

B3

B4

2

3

6

8-10

10


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30

CAMIN REMOLQUE

NOMENCLATURA VEHCULON LLANTASN EJES

C2-R2

C3-R2

C3-R3

C2-R3

4

5

6

5

14

18

22

18


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3

T3-S2-R3 8 30

TRACTO CAMIN DOBLEMENTE ARTICULADO

NOMENCLATURA VEHCULON LLANTASN EJES

T2-S1-R2

T3-S1-R2

T3-S2-R2

T3-S2-R4

5

6

7

9

18

22

26

34


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3

"PESO Y DIMENSIONES MAXIMAS AUTORIZADAS POR TIPO DE VEHICULO Y CAMINO"

TABLAS

TABLA "A" pesos mximos autorizados por tipo de eje y camino (toneladas)

TABLAS "B" peso bruto vehicular mximo autorizado por tipo de vehculo y camino (toneladas)

TABLAS "C" largo mximo autorizado por tipo de vehculo y camino (metros)

PESOS MAXIMOS AUTORIZADOS POR TIPO DE EJE Y CAMINO (TONELADAS)

6.50 6.50 5.50 5.00

10.00 10.00 9.00 8.00

11.00 11.00 10.00 9.00

SENCILLO DOS LLANTAS

SENCILLO (CUATRO LLANTAS)

MOTRIZ SENCILLO

(CUATRO LLANTAS)

DA4 Y A2 B4 Y B2 CCONFIGURACIN DE EJESTIPO DE CAMINO


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33

15.50 15.50 14.00 12.50

18.00 18.00 16.00 14.00

19.50 19.50 17.50 15.50

22.50 22.50 20.00 18.00

TABLA 1BPESO BRUTO VEHICULAR MAXIMO AUTORIZADO POR TIPO DE VEHICULO Y CAMINO(TONELADAS)

A U T O B U S

CONFIGURACIONDELVEH ICULO

NUMERODELLANTAS

TIPOS DE CAMINOS

A4 Y A2 B4 Y B2 C D

B2

6 17.50 17.50 15.50 14.00

8 22.00 22.00 19.50 17.50

MOTRIZ DOBLE O

TANDEM (SEIS LLANTAS)

MOTRIZ DOBLE O

TANDEM (OCHO LLANTAS)

DOBLE O TANDEM

(OCHO LLANTAS)

TRIPLE O TRIDEM

(DOCE LLANTAS)


34/135


34

B3

10 26.00 26.00 23.00 20.50

B4

10 30.50 30.50 27.50 24.50

C A M I O N U N I T A R I O

C2

6 17.50 17.50 15.50 14.00

C3

8

10

22.00

26.00

22.00

26.00

19.50

23.00

17.50

20.50


C A M I O N R E M O L Q U E


NUMERODELLANTAS

TIPOS DE CAMINOS

A4 Y A2 B4 Y B2 C D

C2-R2

14 37.50 37.50 33.50 NA


35/135


35

C3-R2

18 46.00 46.00 41.00 NA

C3-R3

22 54.00 54.00 48.00 NA

C2-R3

18 45.50 45.50 40.50 NA

NA=NO AUTORIZADO


T R A C T O C A M I O N A R T I C U L A D O


NUMERODELLANTAS

TIPOS DE CAMINOS

A4 Y A2 B4 Y B2 C D


36/135


3

T2-S1

10 27.50 27.50 24.50 NA

T2-S2

14 35.50 35.50 31.50 NA

T3-S2

18 44.00 44.00 39.00 NA

T3-S3

22 48.50 48.50 43.00 NA

NA=NO AUTORIZADO

TABLA 4B

PESO BRUTO VEHICULAR MAXIMO AUTORIZADO POR TIPO DE VEHICULO Y CAMINO(TONELADAS)T R A C T O C A M I O N D O B L E M E N T E A R T I C U L A D O

CONFIGURACIONDEL VEH ICULO

NUM.DELLANTAS

TIPOS DE CAMINOS

A4 Y A2 B4 Y B2 C D


37/135


37

T2-S1-R2

18 47.50 47.50 42.50 NA

T3-S1-R2

22 56.00 56.00 50.00 NA

T3-S2-R2

26 60.50 60.50 52.50 NA

T3-S2-R4

34 66.50* 66.50* 58.00 NA

T3-S2-R3

30 63.00 63.00 55.00 NA

T3-S3-S2

30 60.00 60.00 51.50 NA

NA=NO AUTORIZADO

* El Peso Bruto Vehicular para este tipo de unidades que trasladan carga seca o fluida por caminos tipo A y B, podrnincrementarse a 72.5 Ton. por un periodo de 5 aos, si cuenta con un sistema auxiliar de frenos, independiente del sistemade balatas; ambas disposiciones se aplicaran a la entrada en vigor de la presente Norma y posteriormente al plazo dereferencia, el peso deber ajustarse al valor indicado.


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38

TABLA 2C

C A M I O N R E M O L Q U E

CONFIGURACION

DELVEH ICULO

NUMERO

DEEJES

LARGO MAXIMO DEL VEHICULO POR TIPO DE

CAMINO(m)A4 Y A2 B4 Y B2 C D

C2-R24 LT=28.50 LT=28.50 LT=22.50 NA

C3-R25 LT=28.50 LT=28.50 LT=22.50 NA

C3-R36 LT=28.50 LT=28.50 LT=22.50 NA

C2-R3

5LT=28.50 LT=28.50 LT=22.50 NA

NA = NO AUTORIZADO LT = LONGITUD TOTAL MAXIMA(m)


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TABLA 1C

A U T O B U S

CONFIGURACIONDEL VEHICULO

NUM.DEEJES

LARGO MAXIMO DEL VEHICULO POR TIPO DECAMINO(m)

A4 Y A2 B4 Y B2 C D

B2

2 LT=14.00 LT=14.00 LT=14.00 LT=12.50

B3

3 LT=14.00 LT=14.00 LT=14.00 LT=12.50

B4

4 LT=14.00 LT=14.00 LT=14.00 LT=12.50

C A M I O N U N I T A R I O

C2

2 LT=14.00 LT=14.00 LT=14.00 LT=12.50

C3

3 LT=14.00 LT=14.00 LT=14.00 LT=12.50

LT = LONGITUD TOTAL MAXIMA(m)


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TABLA 3C

T R A C T O C A M I O N A R T I C U L A D O

CONFIGURACION

DELVEH ICULO

NUMERO

DEEJES

LARGO MAXIMO DEL VEHICULO POR TIPO DE

CAMINO(m)A4 Y A2 B4 Y B2 C D

T2-S1

3 LT=20.80 LT=20.80 LT=18.50 NA

T2-S2

4 LT=20.80 LT=20.80 LT=18.50 NA

T3-S2

5 LT=20.80 LT=20.80 LT=18.50 NA

T3-S3

6 LT=20.80 LT=20.80 LT=18.50 NA

NA=NO AUTORIZADO LT = LONGITUD TOTAL MAXIMA(m)


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TABLA 4C

TRACTOCAMION DOBLEMENTE ARTICULADO

CONFIGURACION

DELVEH ICULO

NUMERO

DEEJES

TIPOS DE CAMINOSA4 Y A2 B4 Y B2 C D

T2-S1-R2

5 LT=31.00 LT=28.50 LT=23.50 NA

T3-S1-R2

6 LT=31.00 LT=28.50 LT=23.50 NA

T3-S2-R2

7 LT=31.00 LT=28.50 LT=23.50 NA

T3-S2-R4

9 LT=31.00 LT=28.50 LT=23.50 NA

T3-S2-R3

8 LT=31.00 LT=28.50 LT=23.50 NA

T3-S3-S28 LT=25.00 LT=25.00 LT=20.00 NA

NA=NO AUTORIZADO LT= LONGITUD TOTAL MAXIMA(m)


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UNIDAD 3.- CONSTRUCCIN DE PAVIMENTOS RGIDOS Y CONTROL DE CALIDAD

3.1 PREPARACIN DEL TERRENO, TRAZO Y NIVELACIN

Tradicionalmente el proyecto de una carretera involucra las siguientes etapas:

Planeacin: consiste en agrupar dentro de un anlisis tcnico los siguientes aspectos.

Estudios geogrficos-fsicos: estudia la topografa, el clima, orografa, demografa, comunicaciones del lugar.

Estudio econmico-sociales: se determina las necesidades de las diferentes regiones para su desarrollo, por

rea econmico-social (industria, comercio, ganadera, educacin, salud, etc.).

Estudios polticos: es indispensable para conocer las jerarquas, procedimientos y jurisdicciones, as como para

determinar la viabilidad poltica de los proyectos.

Proyecto: los datos y condiciones fijadas por la planeacin son la base y punto de partida del

proyecto.

Estudios topogrficos: consiste en fijar puntos obligados tcnicos y polticos sociales, a partir de los cuales se

realiza el trazo preliminar, y posteriormente la definitiva. En el trazo de la lnea definitiva se considera las

caractersticas geomtricas se definen con base en los elementos de proyecto. el proyecto geomtrico incluye

la determinacin de curvas horizontales, curvas verticales, secciones de construccin, diagrama de masas y

drenaje superficial.

Estudio de mecnica de suelos: tiene por objeto sondear y caracterizar los materiales sobre posibles rutas, y

reconocimientos geolgicos e hidrolgicos.

Estudio de estructuras: se encarga de los cruces del camino, cargas vivas, cargas muertas en alcantarillas,

flexin transversal en el interior de los tubos, puentes, vados, drenaje subterrneo, etc.

Construccin: Comprende los procedimientos adecuados para lograr que la obra proyectada sea

eficazmente construida.

Direccin tcnica: Se refiere a la capacidad para entender los proyectos y en funcin de esta capacidad realizar

correctamente la obra.

Ejecucin de la obra: Involucra las tcnicas para la realizacin de la obra de acuerdo a las especificaciones

establecidas.

Control de Mecnica de Suelos: Se refiere a los estudiosespecficos antes de la construccin y durante ella para hacer

cumplir las especificaciones.

Reconocimiento del terreno


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Consiste en la observacin directa del terreno por donde va a pasar el camino, previa definicin de una faja por

analizar basada en estudios de cartas geogrficas (Cartas INEGI1 ), con el objeto de examinar una zona del

relieve terrestre para fijar puntos obligados que pueden ser topogrficos o tcnicos y los polticos o

sociales.

El reconocimiento se lleva a cabo por parte de tcnicos en vas terrestres, mecnica de suelos, geologa y

economa. Las consecuencias de una buena o mala localizacin y reconocimiento pueden llevar a la falla de un

camino y dichas fallas pueden ser de dos tipos; falla funcional y falla estructural. El reconocimiento se hace

generalmente a travs de una inspeccin ocular del terreno, el cual debe recorrerse empleando cualquier

medio de transporte; jeep, caballo, avin, helicptero.

Los datos que deben tomarse en el reconocimiento son:

Altura de los puntos obligados para obtener la diferencia relativa entre ellos, distancias entre los puntos

obligados, pendientes aproximadas del terreno (datos obtenidos de los datos de altura y distancia).

Localizacin: Consiste en fijar en el terreno los puntos intermedios por donde debe pasar el eje delcamino, dando como resultado una poligonal con una pendiente tal que nunca sobrepase la mxima

permisible que hara inadecuado el camino. Pueden existir dos tipos de localizaciones:

a) Localizacin en terreno plano

b) Localizacin en terreno montaoso

1.2.1 Localizacin en terreno plano: Esta se realiza cuando la pendiente del terreno en cualquier punto es

menor que la mxima especificada y la solucin es muy simple y consistir en el trazo del eje del camino

formando tangentes largas entre los puntos de control. En este caso se pueden eliminar la localizacin y

realizarse prcticamente al mismo tiempo que el trazo definitivo, y entonces se llamar trazo directo.

1.2.2 Localizacin en terreno montaoso: Cuando se tiene un terreno cuya pendiente es superior a la

pendiente mxima aceptable, la localizacin de la lnea a travs de la regin se hace fijando puntos en el

terreno con la ayuda del clismetro o nivel con vernier, y una baliza.

Trazo preliminar

Se traza la poligonal abierta que por todos los puntos obligados que se localizan tanto en el reconocimiento

como en las cartas geogrficas.

Consiste en buscar tangentes con deflexiones pequeas, las cuales se pueden unir de forma fcil mediante

curvas.

Procedimiento:

Partimos de un punto inicial u origen; caminando sobre la lnea se irn clavando estacas a cada 20 mts as

como en lugares con accidentes topogrficos notables hasta llegar al siguiente vrtice o punto de interseccin

de tangente.

Sucesivamente se trabaja as a lo largo de toda las lneas hasta encontrar el punto final o destino.


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Objetivo:

Proporciona datos que sirve para preparar presupuestos preliminares de la obra. Debido a ello debe ser

llevado a cabo de la mejor manera posible.

Trazo preliminar: Consiste en ligar entre ngulos y distancias los puntos fijados por el observador

(localizador) en el campo.

Personal necesario para el trazo preliminarUn trazador (jefe de brigada)Un aparatero (pen que carga el aparato)2 cadeneros1 estaquero

1 tromperoBrecheros suficientes segn el caso.Equipo necesario en el trazo preliminarUn trnsito con doble graduacin y aproximacin al minuto1 cinta de acero de 20 m.2 balizas2 plomadas1 nivel de cinta1 marro de 6 librasCrayones, pintura roja y pincel1 cincel de cua de aceroTachuelas suficientes1 Libreta de campo

MachetesHachas

Nivelacin preliminarHabiendo trazado lnea preliminar se nivela ella para poder tener el perfil del terreno, determinado cada unade las cotas de las estaciones del trazo.La nivelacin es la operacin mediante la cual se determina la diferencia de nivel entre dos o varios puntos, ysu estudio y prctica se agrupa entre grandes captulos:Nivelacin geomtrica o topogrficaNivelacin trigonomtrica yNivelacin baromtrica.BRIGADA DE NIVELACIONIngeniero nivelador

EstaladerosPeonesEQUIPONivel fijo.Estacin totalEstadalesCintasMarros


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EstacasSecciones transversales preliminares

Para conocer las configuraciones topogrficos de zona utilizamos el mtodo de secciones transversales loscueles parten de la poligonal base que se trazo. Las secciones nos permite conocer e los puntos del terreno de

cota cerrada los cuales a su vez determinaran la relieve del terreno.Una vez trazada la lnea y habindole nivelado, se procede a sacar secciones transversales del terreno en cadauna de las estaciones de 20 metros y en todos aquellos puntos intermedios en los cuales existe cambionotable de pendiente; a su vez este corte se realiza por lo menos de 30 metros del eje.

BRIGADA DE SECCIONES TRANSVERSALES Topgrafo o jefe de brigada Estaladeros Cadeneros Peones

EQUIPO Niveles de mano Niveles fijos o estacin total

Estadales Cinta Juego de fichas Machete y mar

Trazo, nivel y secciones transversales fotogramtricos 1. Reconocimiento de todo el rea entre los puntos de origen y destino Examen estereoscpico de las fotografas areas a una escala pequea complementadas dicho

estudio con cartas geogrficas disponibles. Determinacin de controles topogrficos o puntos de control Localizacin de las posibles rutas sobre topografas y las cartas geogrficas

2. Levantamiento de l reconocimiento de las rutas posibles. Examen estereoscpico de las fotografas areas a una escala mayor de cada una de las rutas. Comparacin detallada de controles topogrficos o puntos de control. Ubicacin y comparacin de las posibles rutas sobre fotografas y cartas fotogrficas. Seleccin de la mejor ruta.3. Levantamiento preliminar de la mejor ruta. Preparacin de mapas topogrficos a gran escala, por medio de los mtodos fotogramtricos y

fotografas de ruta. Diseo de la lnea preliminar.


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Preparacin de los planos ejecutivos de la obra.4. Materializacin de la mejor ruta, localizacin el derecho de va, las estructuras con que cotara el

camino as como las rutas de acceso para equipo material, maquinaria y personal.

Trazo definitivo: Una vez que en gabinete se tenga el dibujo de la lnea preliminar, es necesarioproyectar, en dicho plano, la lnea definitiva para despus trazarla en el terreno.

Alineamiento horizontal. Tangente Trazo de curvas horizontales

Nivelacin de las ramas definitivas.Secciones transversales de cada rama.Proyecto de subrasanteAlineamiento vertical

Curvas verticalesCantidad de obrasDesmonte

DespalmeCortesExcavacin de bancos

Formacin de estructuras Construccin de terraplenes Compactacin acarreos

Planos definitivos

3.2 CONSTRUCCIN DE LAS CAPAS DE APOYO DE LA LOSA DEL PAVIMENTO

CAPAS DE APOYO

Las capas de apoyo del pavimento de concreto podrn ser el terreno natural, o una capa de transicin o desub-base, a fin de que se cumpla con la funcin estructural, para que de esta manera los espesores requeridos

para el pavimento sean menores. Esta capa, al ser de tipo granular, servir tambin para drenar el agua que

tiende a acumularse en la parte inferior del pavimento de concreto, ya sea por la lluvia o por elevaciones

estacinales de los niveles freticos del terreno.

Subrasante

Esta capa sirve de transicin entre el cuerpo de terrapln y el pavimento, por lo tanto debe ser capaz de

resistir los esfuerzos que le son transmitidos por este ltimo. Interviene en el diseo del espesor de las capas

del pavimento e influye en el comportamiento del pavimento. Proporciona el nivel necesario para la


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subrasante y protege al pavimento conservando su integridad en todo momento, an en condiciones severas

de humedad, proporcionando condiciones de apoyo uniformes y permanentes.

Valores estndar de calidad para materiales de:subrasante.

Sub-base

Cuando se trate de un pavimento rgido, esta capa se ubica inmediatamente debajo de las losas de concreto, y

puede no ser necesaria cuando la capa subrasante es de elevada capacidad de soporte.

Su funcin es proporcionar a la base un cimiento uniforme y constituir una adecuada plataforma de trabajo

para su colocacin y compactacin. Debe ser un elemento permeable para que cumpla tambin una funcindrenante, para lo cual es imprescindible que los materiales utilizados carezcan de finos y en todo caso suele

ser una capa de transicin necesaria.

Valores estndar de calidad para materiales de:Sub-base y revestimiento


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3.3 COLOCACIN DE GUAS Y JUNTAS TRANSVERSALES Y LONGITUDINALES

TIPOS DE JUNTAS

JUNTAS TRANSVERSALES

Contraccin: Controlan la formacin de fisuras Construccin: Juntas de fin de jornada Aislacin / Dilatacin: permite movimientos relativos con estructuras fijas u otros pavimentos.JUNTAS LONGITUDINALES

Contraccin: Controlan la formacin de fisuras

Construccin: Pavimentacin por fajas.

La necesidad de construir juntas en los pavimentos de concreto hidrulico es obvia, ya que de no hacerlo se

presentaran grietas a intervalos regulares debido a la contraccin y dilatacin del concreto. Las juntas son,

generalmente, puntos dbiles de la superficie de rodamiento en los cuales pueden presentarse desperfectos

al aumentar los pesos de los vehculos; pueden tambin, despostillarse por el efecto de los elementos

extraos en las mismas, tales como piedras, etc., provocando, adems, un aumento de los gastos de

conservacin, por lo que es conveniente tener mucho cuidado en su proyecto y construccin.

Tipos de juntasa. Transversales.- Se tienen los siguientes tipos:

De contraccin.- Localizadas en forma transversal al eje central del pavimento, su espaciamiento espara evitar agrietamiento provocado por los esfuerzos debidos a cambios de temperatura yhumedad. Contribuyen a aliviar los esfuerzos por tensin al contraerse la losa por un lado, y por elotro los esfuerzos de alabeo generados en las losas por cambios en los gradientes trmicos.

De construccin.- Juntas colocadas al final del da o por cualquier otra interrupcin en los trabajos,deben ser planeadas con anticipacin para ubicarlas en los cambios de pendientes o en las losas deaproximacin de puentes. Cuando estas juntas son proyectadas en las ubicaciones normales de lasjuntas y al tratarse de juntas empalmadas a tope, requieren de pasajuntas ya que no podrn contarcon la trabazn del agregado para la transferencia de carga, en el caso de una junta de construccinno planeada en donde la interrupcin se presenta en los dos primeros tercios de la separacin normalde las juntas, la junta debe ser machihembrada con barras de amarre con el propsito de prevenirque la junta no agriete la losa adyacente

De aislamiento/expansin.- Necesarias para permitir el movimiento horizontal o los desplazamientosdel pavimento respecto a estructuras existentes como estribos de puentes, losas de aproximacin,

alcantarillas, etc., las juntas de expansin no son necesarias teniendo un buen diseo, construccin y

mantenimiento de las juntas de construccin.


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b. Longitudinales.- Se tienen los siguientes tipos:

De contraccin.- Se deben utilizar para dividir a los carriles en la direccin longitudinal o donde seconstruyen dos o ms anchos de carriles al mismo tiempo.

De construccin.- Se deben de localizar entre dos carriles construidos en diferentes etapas, deben serdel tipo machihembradas

Pasajuntas: dispositivos de transferencia de cargas, que permiten desahogar un 20 % de la carga a la losa

contigua


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Caractersticas:

Son barras lisas Se colocan espesor de la losa Dimetro 1/8 de espesor de la losa

Barras de amarre: se utilizan en las juntas longitudinales para amarrar o ligar dos losas contiguas, tiene la

finalidad de mantenerlas juntas.

Caractersticas:

Barras de acero corrugadas Se colocan de espesor de la losa Dimetro 1/16 de espesor de la losa


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3.4 COLOCACIN DEL CONCRETO Y ACABADOS

Los pavimentos de concreto se construyen con equipo mecnico muy especializado, manejado por

trabajadores hbiles. Todo el trabajo se organiza cuidadosamente y a cada trabajador se le asignan tareas

definidas responsabilidades tambin definidas. La inspeccin realizada por el ingeniero de campo y susayudantes es precisa

El colado de concreto hidrulico para el pavimento.

Procedimiento constructivo

La superficie sobre la que se colocar el concreto fresco deber

estar perfectamente limpia, ligeramente humedecida y libre de

sustancias ajenas al concreto, terminada dentro de los niveles y

tolerancias que ms adelante se indican. Debido al colado de

detalles pequeos, remplazo de losas de concreto, o colado de

ventanas pendientes, se podrn extender el concreto conrodillos compactadores de concreto o con regla vibratoria en los

tramos que se requiera; de la misma manera se podrn realizar

colados a mano.

Para que sea autorizado el colado de las losas de concreto para

el pavimento, se deben cumplir los requisitos solicitados de la

capa de soporte (sub-base), como son: grado de compactacin,

pendientes: transversal y longitudinal, localizacin de

instalaciones superficiales y subterrneas, etc.

EXTENDIDO DEL CONCRETOCON REGLA VIBRATORIA

La regla vibratoria es un equipo de colocacin que consta de una

estructura tipo cercha, tornillos de ajuste y un motor lateral con

sistema de vibracin por eje rotatorio, adecuado con pesas

excntricas que le brindan una vibracin uniforme a todo lo

ancho del equipo.

EXTENDIDO DEL CONCRETO CONRODILLOS VIBRATORIOS

Los rodillos vibratorios son equipos de colocacin que

generalmente constan de tres rodillos metlicos de una misma

longitud, conectados a uno o dos motores. Los dos rodillos

traseros dan traccin al equipo y son los encargados del

desplazamiento hacia adelante y hacia atrs. El rodillo delantero

gira a gran velocidad en direccin contraria al avance y es el

encargado de dar acabado a la superficie.


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FLOTADO DEL CONCRETO

La operacin de flotado se utiliza para abrir los poros en el concreto fresco y sacar el agua de sangrado a la

superficie, permitiendo un mejor acabado de sta. Una vez utilizado el equipo de colocacin se pasa el

flotador para dar un mejor acabado superficial, con el fin de tener una superficie lisa, necesaria para corregircualquier irregularidad, posterior al vibrado o compactacin, producto del paso del equipo de colocacin.

El flotador: consiste en una superficie metlica, lisa y rgida,

provista de un mango largo articulado, que al ser rotado

acciona un mecanismo de elevacin, que le permite el

deslizamiento planeado sobre la superficie del concreto.

Debe tener sus bordes ligeramente curvos y chaflanados,

evitando que se hunda en el concreto. Su seccin

transversal en forma de canal le da a la herramienta una

mayor estabilidad y planicidad, que se traduce en un

acabado de excelente calidad.

Acabado

Procedimientoconstructivo

Una vez tendida y conformada la losa de concreto, se

espera un tiempo suficiente, hasta que desaparezca el

exceso de agua de sangrado despus del afinado con llana

de la superficie para posteriormente dar una pasada con

tela de yute y as efectuar un primer micro texturizado que

elimine la superficie lisa que deja la llana metlica.

Posteriormente se procede a realizar el macro texturizado

transversal en forma manual o mecnica mediante una

rastra de alambre en forma de peine

EL CURADO DEL CONCRETO HIDRULICO


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La operacin de curado del concreto, se efectuar aplicando en la superficie una membrana de curado a razn

de un litro por metro cuadrado (1 lt/m2 ), para obtener un espesor uniforme de aproximadamente 1 mm, que

deje una membrana impermeable y consistente, de color claro, que impida la evaporacin del agua que

contiene la mezcla del

concreto fresco.

La aplicacin de la

membrana de curado se

hace mediante la

irrigacin de

compuestos curadores

sobre la losa de concreto

fresco, con ayuda de

equipos especiales

integrados en las

pavimentadoras. Estetrabajo lo hace la

texturizadora-curadora,

donde hay un depsito

de membrana de curado y conductos que llevan el lquido hasta los aspersores o espreas.

Los compuestos curadores ms adecuados tienen un pigmento de color blanco, esto les da la ventaja de no

concentrar el calor en el concreto y permiten distinguir las zonas ya tratadas y la uniformidad de su aplicacin.

El compuesto curador se aplica inmediatamente despus de efectuarse el texturizado transversal, aunque en

ocasiones y con el fin de proteger el concreto de la accin del sol y vientos fuertes rasantes, se puede hacer en

dos etapas aplicando la primera antes del micro texturizado y la segunda despus de el texturizado

transversal. Hay que realizar la aplicacin de la membrana tambin sobre los bordes verticales de la losa. El

espesor de la membrana podr reducirse si, de acuerdo con las caractersticas del producto que se use, sepuede garantizar su integridad, cubrimiento de la losa y duracin, de acuerdo con las especificaciones del

fabricante de la membrana de curado.

3.5 ASERRADO DE

JUNTAS


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Los cortes transversales y longitudinales de las losas

Debido a que el concreto se contrae durante el

proceso de fraguado y por estar apoyado sobre

toda una superficie fija, se generan esfuerzos detensin al cambiar de volumen que a su vez

producen agrietamientos.

La funcin de realizar juntas de contraccin

cortadas con disco es para inducir al concreto la

ruta que deben de seguir sus agrietamientos por

contraccin y evitar que se propaguen en

cualquier direccin.

Los cortes de las juntas de contraccin se

realizan con equipo de corte con discos de

diamante cuando el concreto tiene un ciertogrado de endurecimiento y las contracciones son

inferiores a aquellas que causan el agrietamiento (4 a 6 horas aproximadamente).

Los cortes deben realizarse a una profundidad de un tercio del espesor. No debe cortarse toda la profundidad

de la losa todo su espesor.

a. El proceso de corte transversal y longitudinal de las losas para formar las juntas de contraccin seejecutara inmediatamente despus de iniciado el proceso de fraguado inicial, se deben utilizar para

esto cortadoras mecnicas con discos de diamante para corte con agua.

b. La profundidad del corte deber ser de 1/3 del espesor de losa para garantizar la creacin de un planode falla, el ancho de este corte ser de 1/8 de pulgada, posteriormente a este corte y antes de laaplicacin del sello, se debe ensanchar, utilizando dos discos para formar una junta de de pulgada,

este ensanchado se debe realizar a una profundidad de de pulgada para alojar la tirilla de respaldo

y el sellador.

SELLADO DE JUNTAS


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Limpieza: La limpieza es por lejos la tarea ms importante en el sellado de juntas. Para la mayora de los selladoreslquidos, los distintos fabricantes recomiendan e

134150265 apuntes de pavimentos docx

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