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CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS URBANOS DE HORMIGÓN
Arq. Edgardo Souza
Bariloche, 18 de Julio de 2013
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
INTRODUCCIÓN ¿ QUE ES UN PAVIMENTO ?
“Estructura formada por una o varias capas
construidas con materiales seleccionados,
colocada sobre la explanada para permitir la
circulación en condiciones de seguridad y
comodidad ".
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¿ POR QUÉ ? PAVIMENTOS EN VIAS URBANAS
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¿ POR QUÉ ? PAVIMENTOS EN VIAS URBANAS
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* PAVIMENTACIÓN NUEVA:
PAVIMENTOS DE HORMIGÓN SIMPLE : con o sin pasadores
PAVIMENTOS REFORZADOS CON MALLAS (control de fisuración)
PAVIMENTOS CONTINUAMENTE ARMADOS
* RECUBRIMIENTOS DE HORMIGON:
WHITETOPPING CONVENCIONAL( espesor > 20 cm, sobre pavim. asfáltico existente )
ULTRATHIN WHITETOPPING( espesor < 10 cm, sección compuesta H° - Asfalto ⇒ adherencia )
THIN WHITETOPPING( 10 cm < espesor < 20 cm )
PAVIMENTOS URBANOS DE HORMIGÓN
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BASES DE HORMIGÓN POBRE RELLENOS FLUIDOS O RDCESTABILIDOS GRANULARES CON / SIN LIGANTES( cemento, cal, materiales bituminosos )
SUELO ARENA CEMENTO / SUELO CEMENTOSUELOS TRATADOS O MEJORADOSSUELOS SELECCIONADOSSUBRASANTE COMPACTADA
OTRAS ALTERNATIVAS:
RECICLADOS DE PAVIMENTOS ASFALTICOS EXISTENTESPAVIMENTOS ASFALTICOS ( WHITETOPPING)
BASES Y SUBBASES
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• El Hormigón empleado para la construcción de pavimentos urbanos, engeneral es elaborado en una planta propia o contratada su provisión.
• El Hormigón elaborado es un producto normalizado, que proviene de plantasautomatizadas que poseen cierto control de calidad. Control de Producción.
• Además, se debe establecer un esquema de Control sobre la Recepción delmaterial así como sobre las tareas de colocación y protección, para asegurar:– la calidad;– la durabilidad;– y la economía de las obras.
EL HORMIGÓN PARA PAVIMENTOS
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• El hormigón elaborado debe reunir latrabajabilidad, la resistencia mecánica, y ladurabilidad adecuadas.
• Un Hº de clase resistente adecuada pero contrabajabilidad deficiente puede generarpérdidas importantes en la resistencia y ladurabilidad del pavimento.
EL HORMIGÓN PARA PAVIMENTOS
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• Se deberá especificar:– Clase resistente (H25 – H30 , etc.)– TM, tipo de agregados– Relación agua cemento máxima– Asentamiento– CUC - Tipo de cemento por
condiciones especiales de durabilidad
– Uso de aditivos– Volumen de Hº– Frecuencia de entrega– Cualquier otra condición especial
SOLICITUD DEL HORMIGÓN
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Con
trol
de
Cal
idad
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asen
Obr
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Plan
ta d
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orm
igón
Elab
orad
o
Selección de los componentes
Dosificación
Medición
Mezcla / Transporte
Colocación
Compactación
Curado
Hormigón
en
Estado Fresco
Minutosu
horas
Días
oSemanas
Fraguado
Hº Endurecido
ETAPAS EN EL HORMIGÓN
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Componentes básicos del sistema:
Moldes o encofrados fijados a la base:
- guía para el desplazamiento del equipo distribuidor / compactador
- nivelación y contención del hormigón fresco hasta su endurecimiento
Regla o acabadora de distribución / compactación del hormigón
MOLDES FIJOSMÉTODOS CONSTRUCTIVOS
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Determinan el espesor, ancho y uniformidad de la superficie del pavimento.
Es recomendable que:
- la altura del molde sea la del espesor de pavimento proyectado
- base suficientemente amplia para garantizar estabilidad
- longitud: debe permitir uso de menor cantidad de piezas, también manejabilidad (usual 3 m)
MOLDESMÉTODOS CONSTRUCTIVOS
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Fijados firmemente a la base para garantizar estabilidad con el paso del equipo de colocación y compactación
Ensamble entre moldes machimbrado o atornillado para mantener alineamiento (vertical y horizontal)
Precisa tarea de nivelación:
Reglas vibradoras (de arrastre o autopropulsadas)
Garantizar lisura y regularidad superficial
Deben estar limpios y engrasados previo al hormigonado.
Se descartaran y / o repararan los moldes que no estén perfectamente alineados, o que presenten abolladuras o defectos.
COLOCACIÓN DE MOLDES
MÉTODOS CONSTRUCTIVOS
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REGLAS VIBRADORAS
MÉTODOS CONSTRUCTIVOS
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REGLAS VIBRADORAS
MÉTODOS CONSTRUCTIVOS
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TERMINADORAS / ACABADORAS
MÉTODOS CONSTRUCTIVOS
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TERMINADORAS / ACABADORAS
MÉTODOS CONSTRUCTIVOS
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MÉTODOS CONSTRUCTIVOS TERMINADORAS / ACABADORAS
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HERRAMIENTAS / OPCIONALES:
DBI
TBI
FRATAS AUTOMATICO
PAVIMENTADORAS : ANCHO COMPLETO
O MEDIA CALZADA
MÉTODOS CONSTRUCTIVOS PAVIMENTADORAS DE ENCOFRADOS
DESLIZANTES
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Sistema de molde / encofrado flotante ajustado por sensores de nivel y línea, que “leen” la cota de hilos guía.
Precisión en la colocación de hilos guía
MÉTODOS CONSTRUCTIVOS PAVIMENTADORAS DE ENCOFRADOS
DESLIZANTES
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MÉTODOS CONSTRUCTIVOS PAVIMENTADORAS DE ENCOFRADOS
DESLIZANTES
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SUPERFICIE DEBIDAMENTE COMPACTADA APOYO ESTABLE Y UNIFORME
Cualquiera sea el tipo de base, subbase o subrasante proyectada, debe brindar:
PRECISION EN EL CORTE DE NIVELACION
• Espesores acotados
• Consumos controlados
• Estabilidad de moldes
• Mejora Lisura y Terminaciones(con pavimentadoras)
Garantiza:
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS BASE
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Se mantendrán húmedas previo a la descarga del H°
Asegurar el mantenimiento de las propiedades de las bases
Estarán libres de material suelto, polvo, baches, etc
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS BASE
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Suficientemente rígidos y estables para mantener pasadores en
posición
COLOCACION DE ARMADURAS
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
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- Demarcación previa del eje de inserción de canastos (para guiar el aserrado posterior)
COLOCACION DE ARMADURAS
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
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Fijar firmemente a la base
BARRAS DE UNION
COLOCACION PREVIA DE CANASTOS MANUALMENTE, TRANSPORTE EN MOTOHORMIGONEROS
COLOCACION DE ARMADURAS
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
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Sistema DBI (pasadores)
TBI (barras de unión)
INSERCIÓN AUTOMÁTI CA
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
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• Estado general de la cancha y laalineación y fijación de los moldes.
• Barras, colocadas y alineadas.• Canastos, membrana de curado, y
aserradoras disponibles.• Disponibilidad de materiales,
equipos y personal para realizar sininterrupciones todas las tareas de:– Elaboración;– Colocación;– Compactación;– Terminación;– Curado;– y Aserrado de toda la sección.
Antes de Hormigonar se verificará:
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COLOCACIÓN
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- Descargar el hormigón lo mas cerca posible de su posición final
- Efectuar los movimientos necesarios de material con volquetas, carretillas, palas,
NO TRANSPORTAR CON VIBRACION (segregación)
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COLOCACIÓN
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ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COLOCACIÓN
• La altura máxima de caída libre del hormigón será de 1,50 m.
• No colocar el Hº si las condiciones climáticas actuales o pronosticadas, pueden perjudicar la calidad, y/o interrumpir las tareas de compactación y terminación.
• Durante las operaciones de colocación las barras no se deben deformar ni desplazar.
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La regla vibradora debe arrastrar material, con una carga adecuada delante:
- Material en exceso provoca el levantamiento de la regla- La falta de material genera depresiones y zonas sin compactar
AMBOS DEFECTOS AFECTAN LA LISURA Y CALIDAD FINAL
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COMPACTACIÓN
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• Durante y/o inmediatamente luego de la colocación el hormigón debeser compactado hasta la máxima densidad posible, sin producirsegregación.
• Nunca se debe colocar Hº sobre otro que aun no ha sidocompactado.
• Todo hormigón debecompactarse, salvo casosespeciales.
• Evitar tocar las armadurascon los vibradores.
• Las tareas de compactacióny terminación se debencompletar antes de que sehaya iniciado el fraguado.
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COMPACTACIÓN
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DEFICIENTE• Oquedades, cuando el espacio entre partículas de agregado
grueso no se llena con mortero.• Pérdidas importantes de resistencia.• Aire atrapado en forma excesiva.• Juntas frías.• Asentamiento plástico.• Fisuras.
EXCESIVA• Segregación• Pérdidas de resistencia superficial.
La energía de compactación está relacionada con la consistencia del Hº
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DEFECTOS EN LA COMPACTACIÓN
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• Puedo remplazar la compactación por otra menos enérgica si empleo un hormigón más fluido?
• Es bueno que la piedra se “asiente” y suba el mortero, para asegurar una correcta textura y terminación?
• Qué control visual puedo efectuar para asegurar la correcta compactación?
• Sí, ciertamente, pero crece notablemente la tendencia a la fisuración
• No, porque el mortero contrae más que el hormigón y aumenta el riesgo de fisuras
• Asegurar el contacto entre hormigón y la regla. Verificar ausencia de burbujas y oquedades
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COMPACTACIÓN Preg. FRECUENTES
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agua / cemento
Res
iste
ncia
a la
com
pres
ión
Compactación completa
Compactación Deficiente
Compactación manual
Vibrado
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COMPACTACIÓN
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La terminación entregada por el equipo se completa con un fratasado de la superficie, que ayuda a corregir pequeños defectos superficiales
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS TERMINACIÓN
UTILIZAR FRATAS DE BUEN ANCHO DE TRABAJO
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ArpilleraCésped sintéticoCepillo acero / plástico
Textura similar al hormigón que rodea la reparación.
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS TEXTURIZADO
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINOINSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS AGUA EN LA SUPERFICIE
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINOINSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
• Evitar la formación de pasta en superficie
• No agregar agua ni remezclar el agua exudada
• Poca adherencia, se fisura, no resiste el desgaste.
• Se debilita la superficie de rodadura, aumenta el desgaste
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS AGUA EN LA SUPERFICIE
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ASPECTOS CONSTRUCTIVOS AGUA EN LA SUPERFICIE
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INSERCION MANUAL DE ARMADURAS EN EL Hº FRESCO
(poca confiabilidad en el posicionamiento)
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS TERMINACIÓN
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CON MEMBRANA QUIMICA DE RESINAS EN BASE SOLVENTE:
- riego en dosis suficientes (mínimo 200 grs / m2)
- uniforme en toda la sección del pavimento
CON MOCHILAS
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS CURADO
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Inmediatamente detrás del texturizado del pavimento
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS CURADO CON CARROS
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Considerar perdidas por viento
Aplicar en bordes luego del desmolde
Cobertura para lluvias
Controlar distribución uniforme de la membrana
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS CURADO
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Polietileno: no evita pérdida de agua en el H°. Evitar adherencia (superficie muy lisa)Tierra húmeda: dificultosa en áreas importantesArpillera: mantenimiento humedad
OTROS METODOS DE
CURADO
Principal desventaja:DEMORA EN APLICACION
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
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NO DEBIDAS A CARGAS
FISURAS TEMPRANAS
• Plásticas
• Contracción
• A las pocas horas. Típico mapeo, puede haber fisuras paralelas
• Luego de varias horas hasta algunos días, típicamente transversal a la mayor dimensión
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DEFINICIÓNH° EN TIEMPO FRIO
El Reglamento CIRSOC, indica que existe condición detiempo frío cuando:
La temperatura media diaria es menor a 5 °C durantetres días consecutivos.
El Código ACI, establece además del requisito anterior,el siguiente:
Temperatura ambiente menor o igual a 10 °C durante 12horas consecutivas dentro de las primeras 72 horasposteriores a la colocación del hormigón.
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Temperaturas < 5°CH° EN TIEMPO FRIO
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ACCIÓN DE BAJAS TEMPERATURAS
H° EN CLIMA FRIO
En el Hº sometido a ciclos de congelamiento y deshielo, se debeprevenir el daño asociado con la expansión de volumen que sufre elagua al congelarse.Pautas Fundamentales:• Baja relación a/c: El CIRSOC indica para el hormigón “frecuente o continuamente humedecido y expuesto a los efectos de congelación y deshielo” relación a/c < 0,45 para estructuras de espesor < 500 mm• Curado Efectivo: Mediante el empleo de membranas de resina •Incorporación de aire: El AII proporciona “centros de alivio de tensiones”, para lo que debe estar distribuido uniformemente, formando burbujas pequeñas dentro de la masa.
4 ± 1,04,5 ± 1,05 ± 1,06 ± 1,57 ± 1,5% total de aire
53,037,526,519,013,2TM en mm
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COMPORTAMIENTO DEL HORMIGÓN
H° EN TIEMPO FRIO
- 10 °C 0 °C 5 °C 15 °C
Fresco
Joven
f’c < 4 MPa
Endurecido
f’c > 4 MPa
Precauciones Retardo fragüe
Evolución lenta
de la resistencia
Evolución lenta de resistencia
Deterioro irreversible
Hum < Sat crít.
Hum > Scrít sin AII
Hum > Scrít. + AII
No hormigonar
- 5 °C
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DAÑO TÍPICOH° EN CLIMA FRIO
Para que ocurra daño porcongelamiento el Hº debe estarsaturado, por lo que allí secentran los fenómenos defisuración por C-D. La fisuratípica adopta la forma de unaletra “D”, identificándose eninglés como “D-cracking”.
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RECOMENDACIONESH° EN TIEMPO FRIO
Utilizar relaciones a/c menores a 0,45
El AII reduce la demanda de agua, aunque no sea requisito por noestar afectado a ciclos de congelamiento y deshielo.
Se ha verificado experimentalmente el aporte de la membrana decurado (resina) en la conservación de la temperatura del Hº.
Comenzar la jornada de trabajo con temperatura > 2ºC en ascenso.
No colocar hormigón con temperatura inferior a 16ºC, (DisposiciónCIRSOC).
Finalizar la jornada con temp. amb. de 5ºC en descenso.
Empleo de film o mantas para cubrir el pavimento.
Monitorerar la evolución de las temperaturas ambiente y delhormigón colocado.
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CUIDADOSH° EN TIEMPO FRIO
A pesar de que el pavimento no esté sometido a ciclos decongelamiento y deshielo, se deben tomar precauciones en elmomento de la colocación del hormigón y algunas horasposteriores, Hº joven con resistencia menor a los 4 MPa.
Se debe prevenir eldeterioro asociado con laexpansión de volumen quesufre el agua al congelarse.
Monitorear y registrar laevolución de temperaturas enla sección de hormigón y delambiente.
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CUIDADOSH° EN TIEMPO FRIO
-5
0
5
10
15
20
25
15:00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00
05-Jun 08-Jun 13-Jun
Hora del día
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PROTECCIÓNH° EN TIEMPO FRIO
En épocas de tiempo frío o cuando se requiera una rápidahabilitación al tránsito resulta beneficiosa la colocación demantas aislantes sobre la superficie del pavimento.
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apenas el hormigón lo permita →estimativamente: de 4 a 6 hs en verano
hasta 10 a 20 hs o más en invierno)
VENTANA DEASERRADO
Tardío:Fisuración
Prematuro:Desprenda.
de áridos
Resistencia necesariapara el aserrado
Tensiones inducidas porrestricción igual a laresistencia del hormigón
Tiempo
Resistencia delhormigón
El hormigón debe ser aserrado
en el momento que permita ser
cortado sin desprender material.
Cuadrillas de aserrado: 24 horas
OPORTUNIDADASERRADO
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ASERRADO EN EL MOMENTO OPORTUNO
ASERRADO CUANDO EL HORMIGÓN NO TIENE RESISTENCIA (desprendimiento de agregados, rotura de bordes de la junta)
EJEMPLOSASERRADO
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o CONTROLAR DIARIAMENTE EL TRABAJO DE JUNTAS
o LLEVAR REGISTRO DE TIEMPOS DE ASERRADO
CONTROLASERRADO
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Las juntas de contracción se abren ycierran por variaciones de temperatura yhumedad de las losas (noche/día,verano/invierno) durante toda su vida enservicio.
• Ingreso de agua:
⇒ ablandamiento de la capa de apoyo
⇒ bombeo de finos
• Ingreso de incompresibles:
⇒ roturas en juntas de dilatación ó expansión (blow-up)
⇒ astillamiento de juntas
EL SELLADO EVITA:
OBJETIVOSELLADO
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Luego de que el hormigón colocado secado y las juntastrabajado se deberá proceder al sellado.
Se debe aserrar la junta para proveer unadecuado factor de forma, y arenar suscaras para remover el lodo de aserrado ylograr textura.
Las caras de la junta deben estar limpiasy secas para lograr buena adherencia.
EJECUCIÓNSELLADO
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MUCHAS GRACIAS …
Arq. Edgardo SouzaCoordinador DepartamentoTecnología del Hormigón