Técnicas de Reparación de Pavimentos de Concreto
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Mantenimiento según objetivo
Preventivo Restauración
Correctivo Refuerzo
Mantenimiento
Reactivo Reconstrucción
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Descripción funcional capas de pavimento CAPAS SUPERFICIALES Función: •Soportar la agresión Tráfico - Clima •Confort al usuario Capas de Superficie Capas de Cuerpo Capa de Conformación Sub Rasante
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Funcionamiento y Mecanismos de Degradación Solicitación por Tráfico •Esfuerzos inducidos son absorbidos por flexión en la capa de concreto •Esfuerzos de compresión en el suelo son relativamente bajos •σT (Esfuerzos de tensión por flexión) son preponderantes
Solicitación por tráfico Concreto
Subbase Subrasante
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Funcionamiento y Mecanismos de Degradación Solicitación por Tráfico •Fisuración (Fraguado y esfuerzos térmicos) es contralada con juntas transversales •Determinante adecuada transferencia de carga (aumento de esfuerzos transversales bordes de losa) Pasador de carga Liso
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Funcionamiento y Mecanismos de Degradación Influencia del Clima •Se generan Gradientes térmicos en losas •Efecto del tráfico se incrementa progresivamente Alabeo Nocturno
Alabeo Diurno
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Funcionamiento y Mecanismos de Degradación DEGRADACIÓN •Fisuración creada por esfuerzos de tensión
σT
•Modificación condiciones de apoyo en juntas •Presencia de agua •Erodabilidad del suelo •Cargas cíclicas •Baja transferencia cargas
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Fallas en los pavimentos
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Grupos de acciones genéricas Grupos
Objetivos de las acciones
Restauración Devolver la estructura a condición original de diseño
Refuerzo
Adecuar estructura existente a requerimientos que exceden a su capacidad resistente actual
Demoler completamente y rehacer Reconstrucción sin aprovechar la estructura existente
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Acciones específicas
Restauración
•Reposición del Sello de Juntas •Tratamiento de Fisuras y Grietas •Reparación a Profundidad Parcial, o Total •Fresado Superficial •Recuperación de Soporte •Recuperación de Transferencia de Cargas
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Acciones específicas
Refuerzo
•Sobrecarpetas
adheridas
•Sobrecarpetas no
adheridas
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Acciones específicas
Reconstrucción
•Demolición, cargue retiro
y reconstrucción de estructura
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Reposición de Sello de juntas
Condición estructural Resellado Resellado
Valor crítico
Tiempo / Tránsito
TRANSITABILIDAD
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Reposición de losas Aisladas
Condición estructural
Reposiciòn Reposiciòn de de losas losas aisladas aisladas
Valor crítico
Tiempo / Tránsito
TRANSITABILIDAD
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Rehabilitación Por Tramos Rehabilitaciòn Rehabilitaciòn de de tramos tramos
Condición estructural
Valor crítico
Tiempo / Tránsito
RECONSTRUCCIÓN - REHABILITACIÓN
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Restauración
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Acciones específicas
Restauración
•Reposición del Sello de Juntas •Tratamiento de Fisuras y Grietas •Reparación a Profundidad Parcial, o Total •Fresado Superficial •Recuperación de Soporte •Recuperación de Transferencia de Cargas
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Reposición del Sello de Juntas
Sello en mal estado
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Reposición del Sello de Juntas
Objetivo de la operación
•Minimizar intrusión de agua
superficial a través de las juntas del pavimento
•Evitar la acumulación de
materiales incompresibles dentro de la junta
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Reposición del Sello de Juntas
Pasos
•Remover el sello existente •Obtener el factor de forma requerido en la caja de sello
•Limpiar la caja de sello •Instalación de la tirilla de respaldo •Colocación del material sellante
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Reposición del Sello de Juntas Paso 1: Remover el sello existente
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Reposición del Sello de Juntas Paso 2: Formar la caja de sello 6 - 8 mm
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Reposición del Sello de Juntas Paso 3: Limpieza de la caja de sello
• Retirar el sello, retirar todo el material extraño de la cavidad de la junta y limpiar la cavidad
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Reposición del Sello de Juntas Paso 4: Instalación de tirilla de respaldo (backer-rod) Diámetro Tirilla =1.25 w
h
w
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Reposición del Sello de Juntas Paso 5: Colocación del sellador
Factor de forma = w :h
Típicamente 1:1 a 2:1 (según sellador)
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Reposición del Sello de Juntas Paso 5: Colocación del sellador Factor de Forma = 2
2x
Q
Click to Sellador add text Concreto
Max. elongación = 94 %
Fibra Extrema
x Factor de Forma = 1
Max. elongación = 62%
x x Factor de Forma = 1/2
x 2x
Max. Factor deElongación forma = w =:h32 % Típicamente 1:1 a 2:1 (según sellador)
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Acciones específicas
Restauración
•Reposición del Sello de Juntas •Tratamiento de Fisuras y Grietas •Reparación a Profundidad Parcial, o Total •Fresado Superficial •Recuperación de Soporte •Recuperación de Transferencia de Cargas
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Tratamiento de Fisuras y Grietas Objetivo de la operación
•Conseguir comportamiento
estructural adecuado según el origen y condición de la grieta
•Minimizar posibilidades de infiltración de agua (sello)
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Tratamiento de Fisuras y Grietas Corte y sello
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Tratamiento de Fisuras y Grietas
50 0
-7 50
m
m
Amarre cruzado (cross-stitching)
35
o
h/2 h
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Tratamiento de Fisuras y Grietas Amarre cruzado (cross-stitching) • Usado en grietas transversales y longitudinales que están rasonablemente en buenas condiciones. • Usado para mantener trabazón de agregados y proveer un refuerzo adicional a las grietas • Las barras previenen movimientos horizontales y verticales.
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Tratamiento de Fisuras y Grietas Vista en planta Junta Transversall
Ver Nota A
600 cm min.
Tipo de hoyos de Amarre Cruzado (Alternar a los lados de la grieta)
Nota A: Distancia entre varillas de 60 cm para tráfico pesado; 90 cm para tráfico liviano.
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Ver Nota B 35°- 45°
Epoxy rebar into place
T
Slab Subbase
25 mm Minimo Nota B: Determinar la distancia desde la grieta longitudinal hasta el hoyo basado en el espesor d el alosa T y el ángulo de taladraje. Losas menores de 30 cm de espesor requieren un ángulo de inserción de 35°
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Tratamiento de Fisuras y Grietas Longitud y Localización de Barras de amarre recomendadas Espesor Losa (mm)
Dist. From Joint or Crack (mm)
Profundidad de taladrado (mm)
Longitud de la Barra (mm)
203
145
302
249
229
165
343
292
254
178
356
318
279
203
406
330
305
216
445
356
330
241
508
406
356
254
533
457
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Tratamiento de Fisuras y Grietas
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Tratamiento de Fisuras y Grietas Amarre cruzado (cross-stitching)
(Cross-Stitching) AVENIDA CARACAS, ESTACIÓN CALLE 34 (BOGOTÁ)
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Tratamiento de Fisuras y Grietas Amarre en canal (Slot-stitching) Junta Transversal
600 cm
90 cm
Vista Sección TRansversal
End View
As Required
38mm min.
600mm (Typ.) Tie bar T Losa
T/2
Subbase
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Tratamiento de Fisuras y Grietas Amarre en canal (Slot-stitching)
• Cortar en forma de canal perpendicular a la fisura • Remover el área de concreto • Limpiar con Aire a presión • Colocar Barras en el canal • Llenar y Vibrar • Curar
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Tratamiento de Fisuras y Grietas
UTILIZACIÓN DE EPÓXICOS (Para Coser Fisuras - Devolver Monolitismo)
GRAVEDAD PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas GRAVEDAD
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Tratamiento de Fisuras y Grietas PRESIÓN
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Acciones específicas
Restauración
•Reposición del Sello de Juntas •Tratamiento de Fisuras y Grietas •Reparación a Profundidad Parcial, o Total •Fresado Superficial •Recuperación de Soporte •Recuperación de Transferencia de Cargas
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Reparación a profundidad parcial • Deterioro de Juntas y Grietas Si la falla está a menos de 1/3 del espesor
• Reparación a Profundidad Parcial
Reparación a profundidad parcial Objetivo de la operación
•Reparar
desportillamientos en los bordes de las juntas
• Eliminar puntos
irregulares (baches por desportillamientos) en la superficie del pavimento
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Reparación a profundidad parcial
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Reparación a profundidad parcial Pasos
• Aislar la zona a reparar • Demoler (con equipo liviano manual) el concreto dañado
• Preparar área y bordes • Colocación del material de parcheo • Curado (si necesario)
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Reparación a profundidad parcial
Paso 1: Ejecutar cortes de aislamiento en el área a reparar
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Reparación a profundidad parcial
Paso 2: Demoler el área con equipo liviano o manualmente
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Reparación a profundidad parcial
Paso 3: Preparación del área a vaciar
Material de relleno compresible (poliestireno, goma espuma, etc)
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Reparación a profundidad parcial Paso 3: Preparación del área a vaciar
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Reparación a profundidad parcial Paso 4: Colocación del material de parcheo
El enrasado debe hacerse colocando el material hacia la losa y no hacia la junta ...
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Reparación a profundidad parcial Paso 4: Colocación del material de parcheo
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Reparación a profundidad parcial Paso 5: Curado
Paso 6: Limpieza y colocación de tira de respaldo
Paso 7: Sellado
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Reparación a profundidad total
Profundidad Total Reparación a profundidad total completa
Reparación a profundidad total en progreso
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Reparación a profundidad total Objetivo de la operación
• Reparar fallas por condiciones
de apoyo en los bordes de losas
• Recuperar capacidad estructural de losas
• Eliminar puntos irregulares en la superficie del pavimento por desplazamientos verticales
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Reparación a profundidad total
Múltiples Grietas
Quiebres en las esquinas
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Reparación a profundidad total Lineamientos de intervención L L LL
L L L L L L L L
M M
a
b
a
L L L L
L L L L M M
M M M M
b
H H
c
a Terminar en una junta, siempre que sea posible.
Longitud mínima 2 m para juntas con dovelas; 2.5 m para juntas sin dovelas
b Revisar distancia mínima a juntas según criterios de esbeltez c Reemplazar toda la losa si hay más de una grieta que se intersecta
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Reparación a profundidad total Tratamiento de bordes - pavimento con dovelas No es necesario rehacer esta junta, queda eliminada
1
1 2
2
1
1
1
2
1
3
1
2
1 2
1 Junta con dovelas. Mínimo 8 dovelas por losa (4 por cada
sección de rodaje) 2 Rompedor de adherencia y encofrado - no amarrar 3 Amarrada; barra de 1/2 - 5/8” según necesario
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Reparación a profundidad total Tratamiento de bordes - pavimento sin dovelas
3 2 1
1
1
1
1 Junta con agregado expuesto en forma de cuña 2 Rompedor de adherencia y encofrado - no amarrar 3 Amarrada; barra de 1/2 - 5/8” según necesario
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Reparación a profundidad total Tratamiento de bordes - pavimento sin dovelas
Borde inclinado hacia adentro
Borde vertical o inclinado hacia afuera
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DEMOLICION Y REPOSICION TOTAL O PARCIAL DE LOSAS 1. Aislar con un corte profundo con disco a 30 cm de las juntas transversales 2. Demoler con compresor dentro de los cortes. 3. Los 30 cm próximos a las juntas se deben demoler manualmente, para preservar los pasadores y no inducir esfuerzos de fisuración en las losas vecinas Corte con disco
Junta Transversal
Demoler manualmente
Demoler con compresor
03/09/2003
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REPARACION FISURA DE ESQUINA - CALLE 134
Demoler con compresor Junta de Construcción Demoler manualmente Corte con disco Junta Transversal CONSIDERANDO QUE ES UNA FRACCION DE LOSA, ES MAS CONVENIENTE DEMOLERLA TODA Y VOLVERLA A FUNDIR 03/09/2003
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Reparación a profundidad total Pasos
• Aislar la zona a reparar • Remover el concreto • Recuperar soporte (si necesario) • Proveer transferencia de carga en las caras de las juntas
• Colocación, acabado y curado del concreto
• Corte y sello de juntas
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Reparación a profundidad total Paso 1: Marcar y aislar la zona a reparar
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Reparación a profundidad total Paso 2: Remover el concreto
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Reparación a profundidad total Paso 3: Reparar / recuperar condición de soporte
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Reparación a profundidad total Paso 4: Barras pasajuntas (cuando sea necesario)
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Reparación a profundidad total Paso 4: Colocación, acabado y curado del concreto
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Reparación a profundidad total Paso 4: Equipos de Colocación <3 m
>3 m
Dirrección del vibrado
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Reparación a profundidad total Paso 4: Equipos de Colocación
Dirrección del vibrado
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Reparación a profundidad total Paso 5: Corte, limpieza y sello de juntas
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Acciones específicas
Restauración
•Reposición del Sello de Juntas •Tratamiento de Fisuras y Grietas •Reparación a Profundidad Parcial, o Total •Fresado Superficial •Recuperación de Soporte •Recuperación de Transferencia de Cargas
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Fresado superficial Objetivo de la operación
• Remover irregularidades
superficiales en el pavimento
• Renivelar bordes de losas con desplazamientos verticales
•Alargar vida útil de manera económica
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Fresado superficial
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Fresado superficial Valores de activación 7
Desplazamiento losas (mm)
6
Rehabilitación PC
5
¿¿??
4 3
desbastado desbastado
2 1 0 Atención inmediata
Inicio desconfort
Desbastado urgente
Inicio desbastado
desp.menor
perfecto
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Fresado superficial ¿Para qué sirve?
•Recuperación de
Retexturizado
perfiles
•Seguridad •Alargar vida útil (p ), oo
minimizando cargas dinámicas
•Como tratamiento en Renivelación de losas
conjunto con otros procedimientos de Rehabilitación
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Fresado superficial
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Fresado superficial
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Fresado superficial Control de regularidad superficial
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Fresado superficial
Pavimento Rugoso wavelength
Profile
amplitude
Wheel 27+ kips Load
18 kips
Distance
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Fresado superficial
Perfil Suave Profile Wheel Load
27+ kips 18 kips
Distance
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Fresado superficial
Antes y Después del Fresado
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Acciones específicas
Restauración
•Reposición del Sello de Juntas •Tratamiento de Fisuras y Grietas •Reparación a Profundidad Parcial, o Total •Fresado Superficial •Recuperación de Soporte •Recuperación de Transferencia de Cargas
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Recuperación de soporte
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Recuperación de soporte
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Recuperación de soporte
Objetivo:
• Restablecer capacidad de soporte
• Minimizar deflexiones por cargas
• Reducir esfuerzos y alargar vida útil del pavimento
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Recuperación de soporte
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Recuperación de soporte Pasos:
• Detección de vacíos • Perforar puntos de inyección • Inyección de material seleccionado y control dimensional losas
• Evaluación de resultados
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Recuperación de soporte
Paso 1: Detección de vacíos
Deflexiones ante cargas Inspección visual
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Recuperación de soporte Paso 2: Perforar puntos de inyección
Precauciones Bases/Subbases estabilizadas Perforar hasta 75 mm bajo la capa estabilizada
Bases granulares Perforar hasta llegar al material granular, no más
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Recuperación de soporte Paso 2: Perforar puntos de inyección 600 mm
Patrón típico de perforaciones para fallas de soporte
600 - 900 mm 450 - 600 mm
600 mm
600 - 900 mm 450 - 600 mm
450 - 600 mm
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Recuperación de soporte Paso 3: Inyección de material seleccionado y control dimensional losas
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Recuperación de soporte Paso 4: Evaluación de resultados
Carga - deflexión en juntas reparadas y no reparadas
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Acciones específicas
Restauración
•Reposición del Sello de Juntas •Tratamiento de Fisuras y Grietas •Reparación a Profundidad Parcial, o Total •Fresado Superficial •Recuperación de Soporte •Recuperación de Transferencia de Cargas
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Recuperar transferencia de carga
Macanísmos de Bombeo • Creación de Vacíos
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Recuperar transferencia de carga
• Suelo en suspensión
Infiltración de agua
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Recuperar transferencia de carga
• Expulsion de finos
Acción de Bombeo
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Recuperar transferencia de carga
Problema típico de Bombeo
Losa levantada
Acumulación de finos
Losa abajo
Pérdida de soporte
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Recuperar transferencia de carga Objetivo:
• Complementar o mejorar
transferencia de cargas entre paños
• Reducir deflexiones bajo cargas de tránsito
• Reducir esfuerzos y alargar vida útil del pavimento
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Recuperar transferencia de carga
h 2h
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Recuperar transferencia de carga Paso 1: Cortes y remoción del concreto
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Recuperar transferencia de carga Paso 2: Colocación de barra preparada
Paso 3: Vaciado de material Paso 4: Corte, limpieza y resello
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Recuperar transferencia de carga
03/09/2003
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Recuperar transferencia de carga
Localización de Dovelas
30-45 cm
60 cm 2 grupos de 3 barras separadas 30 cm entre centros
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Recuperar transferencia de carga
Alineación Correcta
• Las dovelas deben estar paralelas • La mitad de la dovela debe estar al menos en cada lado de la grieta
Alineación Incorrecta
Centerline
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ACCIONES REQUERIDAS TIPO DE FALLA
NIVEL DE SEVERIDAD
ACCIÓN REQUERIDA
Ancho de fisura < 2mm
Realizar monitoreo a corto Plazo
Ancho de fisura entre 2 - 4 mm
Coser la fisura, mediante el uso de epóxicos, y monitorear.
ancho de fisura > 4 mm
Si hay presencia de escalonamiento y bombeo, realizar reparación a la losa en la zona afectada
Ancho de fisura < 2 mm
Realizar monitoreo a corto plazo
Ancho de fisura entre 2 - 4 mm
Realizar reparación con caja a profundidad parcial
Ancho de fisura > 4 mm
Si hay presencia de escalonamiento y bombeo, realizar reparación a la losa en la zona afectada( Reparación a profundidad total)
Descascaramiento L< 60 cm, sin desprendimiento de concreto
ninguna
Fisura Transversal y Longitudinal
Fisura de Esquina
Desportillamiento de Descascaramiento L< 60 cm, sin desprendimiento de concreto Juntas Descascaramiento L> 60 cm, con fragmentos de concreto desprendido Doble Junta Longitudinal
Si hay dallo del sellante debido al desportillamiento, realizar reparación a profundidad parcial de junta Reparar zona afectada con reparaciones de junta (Profundidad parcial o total dependiendo del daño)
Ancho < 2.5 cm
Restituir la tirilla de concreto por material de sello
Ancho > 2.5 cm
Realizar reparación con caja a profundidad parcial
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ACCIONES REQUERIDAS
TIPO DE FALLA
NIVEL DE SEVERIDAD
ACCIÓN REQUERIDA
Ancho de fisura < 2 mm
Realizar monitoreo a largo plazo para prolongar vida útil de la losa
Ancho de fisura > 2 mm
Si hay presencia de escalonamiento y bombeo, realizar reparación a la losa sustituyendo pasadores en la zona afectada( Reparación a profundidad total)
Ancho de fisura < 2 mm
Realizar monitoreo a largo plazo para prolongar vida útil de la losa
Ancho de fisura > 2 mm
Si hay presencia de escalonamiento y bombeo, realizar reparación a la losa teniendo en cuenta de reforzar dichas losas
Ancho de fisura < 2 mm
Realizar monitoreo a corto plazo para prolongar vida útil de la losa
Ancho de fisura > 2 mm
Si hay presencia de escalonamiento y bombeo, realizar reparación a la losa sustituyendo la zona afectada, teniendo en cuenta de reparar la base si es necesario. (Reparación a profundidad total)
Fisura por Amarre de Pasadores
Fisura por modulación de Pozos
Losas Fracturadas
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Acciones específicas
Refuerzo
•Sobrecarpetas
adheridas
•Sobrecarpetas no
adheridas
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Sobrecarpeta Adherida
Sobrecarpeta adherida
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Sobrecarpeta Adherida Condición apoyo Daño observado
Criticidad
Causa probable
Remedio usual
Desplazamiento en juntas (vertical = faulting)
< 5 mm
Pérdida de soporte
Fresado localizado
Desplazamiento en juntas (faulting)
> 5 mm
Pérdida de soporte Bombeo de finos
Reparación / Recu peración
Losas rotas (grietas cru zadas)
Grietas
Cargas altas y/o so porte no uniforme
Reparación de losas (demolición)
Grietas transversales sin movimiento
Grietas
Fatiga, cargas, junteo
Refuerzo acero (1)
Grietas transversales con movimiento
Grietas
Las anteriores junto con pérdida de soporte
Demolición y reem plazo de losa
Juntas deterioradas (bordes / abertura)
Grietas de esquina
Mantenimiento, cargas y fallas del sello
Parcheo a profundidad plena
Grietas longitudinales
En las áreas de rodadura
Sobrecargas, fatiga
Reemplazo losas o coser (2)
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Sobrecarpeta Adherida Adherencia –Preparar superficie –Diseño de mezcla (minimizar contracción de la mezcla)
–Espaciado de juntas (evitar movimientos diferenciales entre la nueva carpeta y la subyacente = respetar las juntas)
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Acciones específicas
Refuerzo
•Sobrecarpetas
adheridas
•Sobrecarpetas no
adheridas
[email protected]
Sobrecarpeta No Adherida Sobrecarpeta no adherida
[email protected]
Sobrecarpeta No Adherida Condición apoyo Daño observado
Criticidad
Causa probable
Remedio usual
Deterioro de juntas (bordes rotos y sueltos)
material suelto en la zona
golpes, incompresisibles, fatiga
remover solamente el material suel to
Losas rotas con pérdida de soporte
Pérdida de so porte
bombeo, falla del sello
Demoler, recupeperar apoyo, reem plazar losa
Losas inestables
Movimientos o bombeo aprecia ble
pérdida de soporte bombeo de finos
Estabilizar con relleno fluído (inyección a presión)
Desplazamientos verticales (faulting)
mayor a 6 mm
asentamiento de losas por pérdida de soporte (debe resolverse según los puntos anteriores
Incrementar espe sor de capa sepa radora (hasta 25 mm)
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Sobrecarpeta No Adherida Espaciamiento de juntas Debido a los mayores valores del coeficiente de fricción, AASHTO limita el espaciamiento entre juntas transversales a
21 veces El espesor (contra 25 veces para pavimentos sobre bases granulares)
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Sobrecarpeta No Adherida Medio separador Espesor
Materiales
Según las irregularidades y imperfecciones en la alineación superficial de las losas subyacentes Incompresibles, preferiblemente no erosionables Calidad de resistencias mecánicas y comporta miento adecuado antes las cargas (no se reco mienda arena). No degradables. Típicamente se emplean mezclas asfálticas o emulsiones asfálticas
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Acciones específicas
Reconstrucción
•Demolición, cargue, retiro
y reconstrucción de estructura
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Reconstrucción
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Ventanas de oportunidad Condición Condición estructural estructural
Resellado Resellado
Costos Costos
Restauración Restauración SC SC adherida adherida SC SC no no adherida adherida
Reconstrucción Reconstrucción
Valor Valor crítico crítico
Condición Condiciónestructural estructural
Tiempo Tiempo // Tránsito Tránsito
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MUCHAS GRACIAS
Johnny Martínez, MIC Ingeniero Diseño - Área Pavimentos Departamento de Ingeniería ASOCRETO
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