Pavimento De Concreto.pdf

“Pavimentos de concreto”

Agenda z z z z z z z z

Planificación inicial Localización de materiales Mezclas de prueba Instalación de plantas y equipos Tren de pavimentado Construcción Monitoreo & control Conclusiones & notas

1.- Planificación inicial z z z z z z z z z z

Plan del proyecto Plan de costos, manejo del contratos y presupuesto Plan de calidad, requerimientos del cliente Plan de manejo del tiempo, cronogramas Plan logístico, insumos, equipos, transporte, accesos: extracción de canteras, producción y vaciado de concreto Plan de seguridad industrial y medio ambiente Plan de riesgos, contingencias Plan del recurso humano, plenamente capacitado Manejo de stakeholders Manejo de cambios

Materiales y mezclado

Sol

Humedad

Agregados

Nubes

Viento

Medio Ambiente

Cemento y adiciones minerales

Temp eratu ra

Optimización de materiales y construcción

Cilindros vs vigas

Monitoreo de la humedad y temperatura Aditivos

60°F 30°F

120°F 150°F

temperatura

25%

50%

75%

0% humedad

100%

Ensayos NO destructivos

Transporte y colocación de concreto

té rm ck Sh o

Fa lla s

ic o

Métodos de curadoTiempo

90°F

Agretamiento por contracción plástica Apertura prematura al tránsito Fisuras horizontales

Construcción

Requerimientos del proyecto

Visión Latinoamericana en pavimentos de concreto - JPCP Juntas longitudinales

Rugosidad

Diseño del espesor

Juntas transversales Texturizado

Materiales del concreto Barras de transmisión Barras de amarre Subrasante Subbase o base

2.- Localización de materiales z z z z z z z

Afirmado para SR, SB Agregados para concreto Cemento Agua de mezcla Aditivos a emplear Acero para barras de transmisión y amarre Curador químico

Ejercicio: Parte 1 - Planificación de insumos

Cálculo rápido para 1 ml de vía (2 carriles) z z z z z z z

Para un carril de diseño de 3.5 m X 0.22 m Por ml de carril: 0.7 m3 de concreto Para una vía de 2 carriles por ml: 1.4 m3 de concreto Por ml de avance: El requerimiento de cemento: 0.49 Ton / ml El requerimiento de Arena y piedra: 0.84 m3 / ml c/u El requerimiento de agua: 0.28 m3 / ml

3.- Mezcla de prueba z z z z z

Especificación de concreto, basado en condiciones específicas del proyecto Elección de canteras Batería de diseños para elección por comportamiento Definir ensayos comparativos: fresco y endurecido Correlación Mr y f´c

Concreto adecuado para pavimentos z z z z z z z z z

Baja retracción, menor contenido de cemento posible a/c < 0.5, contenidos de cemento promedio 300 Kg. / m3, empleo de reductores de agua Menor área superficial posible Agregado grueso TM > 1.5 pulgada, huso 467, ASTM C 33 Arena MF 2.3 – 3.1, ASTM C 33 Slump: 1 y 4 pulgadas Contenido de aire incorporado Mr > 42 Kg. / cm2 (mayor a f´c = 280 Kg. / cm2) Cemento I, V dependiendo del medio ambiente (protección sales)

1-1/2” (38mm)

3/4” (19mm)

Reducir área superficial

13.5 pulg. cuadradas (866 mm2)

27 pulg. cuadradas (1732 mm2)

Reducir área superficial, curva suave: aumenta TM agregado

Slump, aire incorporado

Criterios de aceptación, resistencia P/2

P/2

l/3

l/3

Gradiente de esfuerzo supuesto lineal

l/3

h=b

f`c

z z

Vigas Normadas 150 X 150 X 750 mm Ensayadas a 28 días Correlación entre MR y f´c

El MR se mide mediante ensayos de vigas de concreto, aplicándole cargas en los tercios de su claro de apoyo (ASTM C78)

ft= Pl/bd2

l = 3h

M

MR = PL/bh2

P/2

P: Carga en kg L: Claro

l/3

h=b

z

Especimen

P/2 l/3

Especimen

b: Ancho l = 3h

h : Peralte

l/3

Criterios de aceptación, resistencia P/2 l/3

P/2 l/3

Gradiente de esfuerzo supuesto lineal

l/3

h=b

f`c Especimen

ft= Pl/bd2

l = 3h

M

Criterios de aceptación, resistencia

CORRELACIÓN DEL MODULO DE ROTURA Mr vs RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN f´c

Planta de despacho:

CEMENTOS LIMA Comité ACI 363 :

f ´c

a ( 1.99 - 3.18 )

145N357A-6

Código de Diseño:

Mr = a

Mr = 2.58

f ´c

Edad: 28 días RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN f´c

MODULO DE ROTURA Mr

Resistencia Promedio: Desviación Estándar: N° de muestras:

50 kg/cm2 2.80 kg/cm

Resistencia Promedio:

2

Desviación Estándar:

54

N° de muestras:

Resultados de Resistencia a la Tracción por Flexión Mr (Kg/cm 2) Guia

Fecha

Rango de variación

Probeta 1 Probeta 2 Promedio (Máx 16% - ASTM C-78)

371 kg/cm2 34.63 kg/cm2

COEFICIENTE DE CORRELACIÓ N

54

Resultados de Resistencia a la Compresión f´c (Kg/cm 2) Guia

Fecha Probeta 1 Probeta 2 Promedio

Rango de variación (Máx 8% - ASTM C39)

a

Criterios de aceptación, resistencia

CORRELACIÓN ENTRE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y EL MÓDULO DE ROTURA

80.0

Mr (kg/cm2)

70.0

Mr = 3.18 f ´c

60.0 50.0 40.0 30.0

Mr = 1.99 f ´c

20.0 10.0 0.0

Coeficiente de correlación = 2.58 f´c(kg/cm2)

Cómo asegurar un buen diseño y construcción?

Etapa de diseño de prueba en laboratorio

z z z

z

Caracterización de materiales Caracterización del concreto Materiales son similares pero no son los mismos Ir o no ir

Etapa de campo

ƒ

Verificar el diseño del laboratorio en campo.

Tramo de prueba

4.- Instalación de plantas y equipos z z z z z

Instalación de chancadoras y zarandas Instalación de plantas de concreto Stock mínimos Transporte de concreto Elección de equipos de pavimentado, curado – texturizado, corte

Qué planta?

5.- Tren de pavimentado z

z

z

Tipo de pavimentadora de encofrado deslizante Tipo de Texturizadora / Curadora Tipo de Equipos de corte

Cómo lograr mayores avances? z

Colocación de barras de transferencia manualmente sobre canastilla de acero

Pavimendora Wirtgen SP 500, sin DBI

Cómo lograr mayores avances? z

z

z

Los rendimientos de las pavimentadoras dependen de los accesorios adicionales que posean. En el Perú hemos logrado avances de 500 ml para un solo carril de pavimento 3.5 m X 0.22 m con la versión estándar de las pavimentadoras Wirgen SP 500 Se optimiza tiempo empleando el insertador automático de barras de transferencia (DBI)

Cómo lograr mayores avances? z

z z

El rendimiento y la calidad del pavimento se mejoran si se emplea trenes de texturizado y curado. Sin embargo el trabajo se puede hacer manual Una vez más, depende de los avances que el proyecto demande

Construyendo

6.- Construcción

Pavimentadoras de encofrado deslizante z

z

z

El Perú cuenta con dos pavimentadoras de encofrado deslizante Wirtgen SP 500 y una Gomaco La colocación de las barras de transferencia ha sido realizada siempre con canastilla y en forma manual. La colocación de las barras de amarre es semi - automática

Pre pavimentación

Preparación de la subrasante, base y disposición de juntas

Pre pavimentación

1. Habilitación del Terreno

Marcado de puntos y tendido del cable guía.

Líneas guía

Cable guía

Pavimentación

1. Producción y Transporte Concreto

Proceso de producción de concreto premezclado ASTM C 94 Aditivos

Paso 3

Paso 2 Cemento

Paso 1 Agregados

Agua

Paso 5 Insumos Paso 4

Pavimentación

2. Vaciado

Transporte de concreto

Pavimentación

3. Consolidación

La pavimentadora entrega energía de vibración y compresión para consolidar el concreto y formar la carpeta de rodadura

Acabado - Flotado

Aplicación transversal

Una vez pasado el equipo de colocación se pasa el flotador para dar un mejor acabado de la superficie.

Proporciona un grado de aspereza a la superficie con el fin de mejorar la adherencia de las llantas a la superficie de rodadura Microtexturizado

TEXTURIZADO CON YUTE. SENTIDO LONGITUDINAL

Macrotexturizado

TEXTURIZADO CON CEPILLO. SENTIDO TRASVERSAL

Concreto

TEXTURIZADO CON PEINE. SENTIDO TRASVERSAL

Cuándo entrar a texturizar?

Cuando se pierda el brillo superficial y no exista agua superficial

TEXTURIZADO IRREGULAR

LIMPIEZA INADECUADA DE PEINE GENERARA UN TEXTURIZADO IRREGULAR

ENTRADA TARDIA AL TEXTURIZADO

Curado

ES RECOMENDABLE APLICAR DOS CAPAS PARA GARANTIZAR UNA UNIFORMIDAD EN EL CURADO

EMPLEAR ROCIADORES ADECUADOS

Pavimento Rígido

EN CLIMAS ADVERSOS UTILIZAR ADICIONALMENTE COBERTORES

Cuándo entrar a curar?

Realizar el curado ni bien se concluya con el texturizado (inmediatamente)

Corte de juntas

BORDES SANOS Y DURABLES

Pavimento Rígido

Cómo cortar?

• Dar preferencia a los cortes de las juntas transversales • Cortar cada 4 ó 5 juntas y luego regresar • Iniciar corte de junta longitudinal

Cómo cortar?

3.5 - 6.0 m ( 12 a 20 pies) Perfil

o

Corte y sellado de juntas

Curado

Post pavimentación

Corte

Sellado

Acabado, texturizado, curado y juntas

Corte y sellado de juntas

Curado

Post pavimentación

Corte

Sellado

Acabado, texturizado, curado y juntas

Sellado de juntas

•Antes de sellar hay que limpiar las juntas •Cavidad seca Pavimento •Cordón se debe de encontrar comprimido

Rígido

Esquema del Proceso Constructivo SUB BASE LINEA GUIA PASAJUNTAS VACIADO TEXTURIZADO CORTADO SELLADO

Tecnología sin cables guía

Lugares confinados z

En lugares como túneles es primordial tener pavimentos de concreto por su mejor comportamiento ante el fuego.

Mezclas de concreto z z z z

el concreto es estable en situación de fuego no es inflamable no arde por tanto no contribuye a la carga de fuego que, dentro del túnel, determina el riesgo de incendio y la magnitud y consecuencias del mismo

Mezclas asfálticas

• Punto de ignición: entre 428ºC y 530ºC Se alcanza muy rápidamente en un túnel en situación de fuego • Capas de mezcla asfáltica: fuerte poder calorífico • Combustión de la carpeta asfáltica: puede suponer un incremento muy importante de la carga de fuego existente en un túnel

Sometemos al fuego

7.- Monitoreo & Control

Monitoreo & Control del Concreto z z z z z z

Cada 60 m3 de concreto colocado Resistencia, temperatura, slump T < 32° C (sugerida) Slump relativo ASTM + / - 1 pulgada, sin embargo este parámetro no es el adecuado. Slump sugerido + / - ½ pulgada Necesidad de retemplar el concreto de ser necesario y si el vaciado es con mixer

Monitoreo & Control del pavimento z

LOTE. El menor de: – – –

z

UNIDAD de aceptación o rechazo –

z

500 m 3.500 m2 Fracción diaria construida Losa individual, entre juntas

Resistencia del concreto –

A flexotracción a 28 días, o indirectamente a compresión

Monitoreo & Control del pavimento

z z z z z z

Profundidad de textura superficial Regularidad superficial Espesor de las losas. Testigos Aspecto superficial de losas Posición de pasadores Juntas

Monitoreo & Control del pavimento

Profundidad de texturizado, círculo de arena

Monitoreo & Control del pavimento

Rugosidad, definir instrumento de medición

Monitoreo & Control del pavimento z z z z

Idoneidad del momento de serrado Anchura y profundidad de serrado Alineación de las juntas Número y situación de juntas: – – – –

z

desportilladas abiertas a las 24 horas abiertas a las 48 horas abiertas a los 7 días

Análisis de variaciones observadas

Monitoreo & Control del pavimento

Criterios de aceptación, IRI

z

En caso contrario: – –

Corrección mediante fresado Determinación del IRI

Criterios de aceptación, espesor

Si falta espesor se aplicarán las penalizaciones fijadas en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares

Criterios de aceptación, integridad z Losas

sin grietas z Sellado de fisuras superficiales z Grieta paralela a junta – Si la junta no ha abierto, se instalarán pasadores o barras de unión en la grieta y se sellará – Si la junta ha abierto, se inyectará la grieta con resina epóxica z Grieta en esquina – Aceptará losa inyectando resina epoxi en la grieta – Ordenará demolición y Reconstrucción z Recepción definitiva al final del período de garantía

8.- Conclusiones & notas • Cada proyecto presenta características peculiares • El empleo de la tecnología e equipos depende de los avances necesarios • Cadena de valor • El recurso humano es primordial en el éxito de cada proyecto • En el Perú aplicamos JPCP desde el 2005 con pavimentadora de encofrado deslizante • Para pavimentos urbanos podríamos obviar el empleo de barras de transferencia para abaratar costos