PAVIMENTO RÍGIDOEstructura compuesta de capas de un material apropiado comprendidas entre la subrasante y la superficie de rodamiento.

SUBRASANTE

Capa del suelo que soporta la estructura del pavimento.

Compactación previa Resistente Inmune a la expansión y contracción

(humedad)

COMPACTACIÓN PREVIA La compactación consiste en un proceso

repetitivo, cuyo objetivo es conseguir una densidad específica para una relación óptima de agua, al fin de garantizar las características mecánicas necesarias del suelo.

Proctor Normal (ASTM D 698)y P. Modificado (ASTM D 1557)

La diferencia entre ambos estriba en la distinta energía utilizada, debido al mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el Proctor modificado.

BENEFICIOS DE LA COMPACTACIÓN

Aumenta la capacidad para soportar cargas

Impide el hundimiento del suelo Reduce el escurrimiento del agua Reduce el esponjamiento y contracción Impide los daños de las heladas

GRADO DE COMPACTACIÓN (CG)

Es la relación en porcentaje entre la Densidad Seca alcanzada en obra y la Densidad Máxima Seca obtenida en laboratorio para el mismo suelo.

En ningún caso debe ser menor al 90%.

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD SECA EN OBRA

Método de la arena. Método de la membrana de goma. Densímetros nucleares.

MÉTODOS DE COMPACTACIÓN DE ACUERDO AL TIPO DE SUELO

Los friccionales, como las arenas, se compactan eficientemente por métodos vibratorios (placas vibratorias).

Mientras que los suelos tipo arcillosos se compactan mejor por métodos estáticos (rodillos pata de cabra, rodillos neumáticos, rodillos lisos).

SUB BASE

Es la capa de material granular que soporta, transmite y distribuye uniformemente las cargas aplicadas a la superficie de rodadura del pavimento.

Trabaja como capa de drenaje y controla la ascensión capilar de agua, protegiendo a la estructura de pavimento.

SUPERFICIE DE RODADURA

Capa superior de la estructura del pavimento.

Construida con concreto hidráulico . Debido a su rigidez distribuye mejor

las cargas hacia la estructura de pavimento.

TIPOS DE PAVIMENTO RÍGIDO

Concreto hidráulico simple Concreto hidráulico reforzado C.H. reforzado contínuo Concreto presforzado

Pretensados y postensados

MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓNDE PAVIMENTO RÍGIDO CEMENTO

Portland tipo I o II (MTOP 802) AGUA PARA HORMIGONES

Agua potable (MTOP 804) AGREGADOS PARA HORMIGÓN

(MTOP 803) ADITIVOS

(MTOP 805)

AGREGADOS PARA HORMIGÓN ÁRIDO GRUESO

Partículas son retenidas por el tamiz No.4

(4.75mm).

Grava, roca triturada o una mezcla de éstas. ÁRIDO FINO

Partículas retenidas en el tamiz No.200

(0.075mm).

Arena natural, arena de trituración o una mezcla de

ambas.

ADITIVOS

Modifican las propiedades de los materiales conglomerados en estado fresco.

De naturaleza orgánica o inorgánica (polvo, líquido o emulsiones)

CLASES DE ADITIVOS

Acelerantes Retardantes Reductores de agua Reductores de agua de alto rango Reductores de agua y acelerantes Reductores de agua y retardantes Reductores de agua de alto rango y

retardantes Inclusores de aire Impermeabilizantes

HORMIGÓN (MTOP 801) Hormigón de Cemento Portland clase A f'c >28 Mpa – Resitencia min. 28 días.

CURADO (MTOP 801-4) Humedecimiento con agua Membranas impermeables (claro o

translúcido)

Impiden la pérdida de agua

Reducen la temperatura Láminas impermeables de papel o polietil. Vapor (65 C)ᵒ Acelera tiempo de curado

ENCOFRADOS

Moldes metálicos con una profundidad igual al espesor de las losas de concreto.

Los encofrados deben permanecer por lo menos hasta 12 horas después de colocado el concreto.

Vibrador para lograr una compactación completa en toda el área y con especial cuidado, contra las caras de los moldes.

PROTECCIÓN DEL HORMIGÓN Interrumpir el hormigonado en

condiciones lluviosas para impedir escurrimiento o lavado de la superficie de hormigón.

El pavimento de hormigón debe mantenerse a una temperatura no menor de 4 ºC por el lapso de 72 horas.

No se permitirá el tránsito por el pavimento recién construido hasta los 7 días posteriores a su colocación.

ENSAYOS DEL HORMIGÓN FRESCO MUESTREO (ASTM C 172)

- 15min

- 28 litros

- muestra representativa

- 5min temp., reven., c.aire

- 15 min ensay. Resistencia

- tamaños mayores remoción

tamizado vía húmeda.

DETERMINACION DE LA TEMPERATURA (ASTM C 1064)

- Medir la temperatura- Muestra min. 75mm

en todas las dirección- Recipiente no absorbente

REVENIMIENTO EN EL CONCRETO A BASE DE CEMENTO HIDRÁULICO (ASTM C143)

- Determina el asentamiento del hormigón- Compacta por varillado, molde en forma de

cono truncado (ø base 200mm ø sup 100mm y h 300mm)

- Se levanta el molde, se deja que el hormigón se desplome.

- Se mide distancia vertical al centro desplazado (asentamiento)

MÉTODO GRAVIMÉTRICO PARA DETERMINAR EL PESO UNITARIO, VOLUMEN PRODUCIDO Y CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO (ASTM C138)

- Determina la densidad del concreto fresco.- Proporciona fórmulas para calcular el volumen

producido, contenido de cemento y de aire en el concreto.

MÉTODO DE PRESIÓN PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO (ASTM C231)

- Método para medir la cantidad de aire en el hormigón recién mezclado, excluyendo cantidad de aire que puedan contener los agregados.

- Este se aplica concretos con agregados relativamente densos.

- Medidor de aire

MÉTODO VOLUMÉTRICO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO RECIÉN MEZCLADO (ASTM C173)

- Este método de ensayo sirve para determinar el contenido de aire del hormigón fresco que contenga cualquier tipo de áridos, ya sean densos, celulares o livianos.

- Medidor de aire

PRÁCTICA NORMALIZADA PARA PREPARACIÓN Y CURADO DE ESPECÍMENES DE ENSAYO DE CONCRETO EN LA OBRA (ASTM C31)

Requerimientos para elaborar, curar, proteger y transportar especímenes de prueba de concreto, en condiciones de campo.

MÉTODO DE ENSAYE NORMALIZADO PARA LA DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO A FLEXIÓN DEL HORMIGÓN (UTILIZANDO UNA VIGA SIMPLE CARGADA EN TRES PUNTOS) (ASTM C 78)

Determina el esfuerzo a flexión Muestras preparadas y curadas Resultados son calculados y registrados

como el módulo de ruptura. Ensayo requerido para hormigón

utilizado en la construcción de losas y pavimentos.

ACERO DE REFUERZO Las barras de acero de refuerzo o la malla

que se utilice para el mismo objeto, cumplirán las exigencias establecidas en la sección 807 de las especificaciones generales del MTOP

ALCANCE Y LIMITACIONES

• Estas especificaciones no cubre EL ACERO para de estructuras metálicas

• Para unir losas de pavimentos tienen que cumplir lo especificado a continuación

Barras lisas

• Acero al carbono con sección circular laminado en caliente para hormigón armado INEN (101)

Barras lisas

• Acero al carbono torcidas en frio para hormigón armado INEN (103)

PASAJUNTAS

Barra de acero redondo liso fy = 4,200 kg/cm2 la cual no se debe de adherir al concreto permitiendo el libre movimiento de losas longitudinalmente, pero si debe de transferir verticalmente parte de la carga aplicada en una losa a la adyacente.

El diámetro, longitud y separación de las pasajuntas esta en función de el espesor de las losas principalmente

PASAJUNTA

SOPORTE LATERAL El confinamiento que produce el soporte lateral

contribuye a reducir los esfuerzos máximos que se generan en el concreto por efecto de las cargas. Un pavimento de concreto puede considerarse lateralmente soportado cuando tenga algunas de las siguientes características en su sección:

MALLAS Se denomina así a los elementos industrializados

de la armadura. Deben cumplir con los requisitos establecidos en las Normas ASTM: A185 y A497, así como lo indicado en subsección 807-2 del MTOP.

JUNTAS Corte de junta

se lo realiza con maquinas especiales que cuenten con discos de diamante y realice inserciones en el hormigón.

Sellado de juntas

el material de sellado debe cumplir las exigencias de la sección 806 del MTOP

Se debe sellar todas las juntas antes de dar servicio.

Limpieza de juntas Con agua a presión en las incisiones. Luego se secarán los borde con aire, se pone un sellador dentro de la junta y una cintilla de respaldo.

Proceso de pavimentación en una estructura de pavimento rígido

Conformar terracerías con respecto al trazado y niveles especificados en el proyecto

Elaborar el cimbrado Realizar el tendido del concreto Realizar el vibrado y perfilado Luego insertar barras para ajustar el concreto Realizar el texturizado Curado del concreto Corte de juntas transversales y longitudinales Limpieza de juntas.

Aplicaciones del pavimento rígido Aeropistas Autopistas Vialidad urbana

Modelos de deterioro

Tipos de agrietamiento por fatiga en pavimento rígido.

Agrietamiento desde abajo

Modelos de deterioro

Agrietamiento superficial.

Otro tipo de deterioro

Escalonamiento entre juntas transversales

Desde un punto de vista estructural, este tipo de deterioro se asocia a las deflexiones máximas que se pueden observar en las esquinas de las losas.

Respuestas estructurales asociada al escalonamiento de losas

Es usual explicar el escalonamiento a partir del fenómeno de bombeo, que se presenta cuando el material de base es erosionable, está saturado y la intensidad del tránsito vehicular es muy alta.

Fenómeno de bombeo en el pavimento de concreto.

Desprendimiento del bloque Para el caso de pavimentos de concreto

continuamente reforzados, un deterioro especial es el denominado desprendimiento de bloque, que se ilustra en la figura siguiente en conjunto con los puntos críticos en donde se calculan los esfuerzos, y deformaciones de tensión.

Alabeo Existen, sin embargo, agrietamientos que se pueden generar por el alabeo de la losa de concreto por cambios de temperatura, o cambios de humedad y que conviene tenerlos en cuenta.

Variables de diseño para el método AASHTO Espesor Serviciabilidad Tráfico Transferencia de cargas Propiedad del concreto Resistencia a la tención por flexión o modulo de

ruptura Módulo de elasticidad del concreto Resistencia de la subrasante Drenaje Confiabilidad

Conclusiones El presente trabajo ha sido de gran valor para tener un mejor criterio y

consolidar mis conocimientos adquiridos en la materia de Pavimentos. 

La importancia de realizar correctamente las pruebas del hormigón en obra para obtener resultados confiables y en función de estos tomar decisiones que nos permitan mejorar la calidad de nuestras construcciones. 

En el diseño y construcción de pavimentos rígidos es fundamental una correcta ejecución de las juntas y pasajuntas para así evitar fallas y posteriores deterioros de la carretera.

  Un riguroso estudio de suelos que nos informe las propiedades y

características de resistencia y capacidad portante del suelo natural, nos guía hacia un correcto diseño del pavimento.

En toda construcción de pavimentos el drenaje es de suma importancia para evitar que el agua provoque daño a la estructura