vias ii ut8 conservacion - fallas 2012

8/17/2019 Vias II Ut8 Conservacion - Fallas 2012

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VÍAS DE COMUNICACIÓN II

Profesor Titular Concursado Ing. Civil Luis Alberto Olivencia

UNIDAD TEMÁTICA N° 8


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VÍAS DE COMUNICACIÓN IIUNIDAD TEMÁTICA N° 8

8 CONSERVACIÓN. (8 hs.)Objetivo: Conocer las causas de fallas y métodos de

conservación de caminos.

8.1 Conceptos básicos. Fallas en pavimentos flexibles.

Causas. Reparaciones. Bacheos. Deflexiones. Equipos

para su medición.

8.2 Fallas en pavimentos de hormigón. Levantamiento delosas y mantenimiento de juntas, recubrimientos: con

capas de hormigón, con carpetas asfálticas.


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CONSERVACIÓN• La construcción de un camino lleva

implícito el compromiso de su futuromantenimiento.

• La conservación de los pavimentos es deresponsabilidad de los organismos viales

competentes tanto en los sectores ruralescomo en las áreas urbanas y suburbanas.


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CONSERVACIÓN• Definición:

El mantenimiento de un pavimento es eltrabajo de rutina ejecutado para

preservarlo –bajo condiciones normalesde tránsito y de clima- en una situacióntan parecida como sea posible a la de su

construcción, con la natural consecuenciade su envejecimiento normal.


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EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS

INGENIERIA DE PAVIMENTOS. ESQUEMA CONCEPTUAL

GE

STION

DEP

AVIM

ENTOS

AUSCULTACION DE PAVIMENTOS


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AUMENTOCONSUMO

COMBUSTIBLE

AUMENTO

COSTO DELUSUARIO


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CONSERVACIÓN• Las Fig. 2 y 3 ilustran claramente la

influencia de la variación de calidad de unpavimento en la economía del usuario.

• De un modo análogo podría extenderse ala pérdida de otros dos objetivos:

Seguridad y Confort.


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conservación de caminos.8.1 Conceptos básicos. Fallas en pavimentos flexibles.

Causas. Reparaciones. Bacheos. Deflexiones. Equipos para su medición.

8.2 Fallas en pavimentos de hormigón. Levantamiento delosas y mantenimiento de juntas, recubrimientos: concapas de hormigón, con carpetas asfálticas.


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FALLAS EN PAVIMENTOS

FLEXIBLES• Las manifestaciones visibles de las fallas

ocurren en la superficie del pavimento ysus causas pueden variar en losdiferentes casos.

• Los defectos han sido estudiados,clasificados y catalogados por

numerosos investigadores y entidadesoficiales y privadas.


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MECANISMO DE REFLEXION

DE FISURAS


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ACCIONES POSIBLES1.Incrementar el espesor de refuerzo (retrasar) + Mezclasmejor adaptadas:

1.Granulometría discontínua2.Ricas en mortero3.Ligantes Modificados (ductilidad)4.Fibras (¿SMA?)

2.Espesores necesarios desde el punto de vista estructural+ actuación sobre fisuras cuando aparezcan3.Sellado de las fisuras (+ microconcreto por cuestionesestéticas)

4.Actuaciones sobre la Interfase (generalizada olocalizada)a.SAM (Stress Absorbing Membranes)b.SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer)


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FALLAS• De todas las propuestas, la de VALERGA

se presenta en el CUADRO 1.• Los defectos se agrupan en 4 categorías

principales:1- DESINTEGRACIÓN

2- INESTABILIDAD (deformaciones plásticas)

3- FISURAMIENTO4- OTROS DEFECTOS


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ASFALTICOS


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ASFALTICOS


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ASFALTICOS


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ASFALTICOS


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FALLAS• 1- DESINTEGRACIÓN

Se inicia la desintegración de modo general conla pérdida paulatina del mortero asfálticosuperficial (arena-asfalto), apareciendo la

calzada con una textura rugosa (picado deviruela) que va progresando después con eldesprendimiento de las partículas más gruesas

y la consiguiente disminución del espesor de lacapa bituminosa y formación de bacheslocalizados.


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FALLAS• 2- INESTABILIDAD (deformaciones plásticas)

Consiste en la alteración del perfil originalde la calzada asfáltica con la aparición deahuellamientos en las zonas transitadaspor las ruedas de los vehículos,especialmente lentos y pesados, fluyendo

la mezcla bituminosa hacia los bordes olos costados de las huellas.


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FALLAS• 3- FISURAMIENTO

La aparición de grietas y/o fisuras en lasuperficie de las calzadas asfálticas es una fallamuy frecuente y puede tomar diferentes

modelos o formas según sea el motivo que lasproduce.

Se observan grietas tipo piel de cocodrilo, de

contracción, resbalamiento o corrimiento ygrietas reflejadas, entre las más comunes.


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FALLAS• 4- OTROS DEFECTOS

Afloramiento de asfalto

EstríasPatinaje

Sales


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Afloramiento de asfaltoEs el exceso de asfalto que remonta a la

superficie de la calzada favorecido por laacción del tránsito y las altas temperaturasambiente.


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EstríasEs una falla constructiva que se manifiesta

en los riegos asfálticos debido al malfuncionamiento del equipo de distribución(barra de riego, bomba impulsora de

betún, etc.). Se las clasifica en estríaslongitudinales y transversales.


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PatinajeSuele ocurrir que los áridos de la mezcla tengantendencia a perder con el tiempo suscondiciones iniciales de rugosidad y aspereza,

puliéndose y reduciendo la friccionalidadsuperficial, por lo cual el pavimento se vuelveresbaladizo en período de lluvia o alto grado dehumedad (nieblas).

También contribuye la presencia de barro, aguaacumulada (acuaplaning) y los afloramientos deasfalto).


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SalesLa presencia de sales en algunas de las capasdel pavimento, por ejemplo los áridos de bases

granulares, o los suelos de la subrasante,especialmente sulfatos en cantidadessuperiores al 1%, es un riesgo potencial para la

adherencia del par piedra-betún, muy notoria enlos tratamientos bituminosos superficiales.


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PAVIMENTOS FLEXIBLES

REPARACIONES


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1. MANTENIMIENTO

2. REHABILITACION

3. RECONSTRUCCION


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1. MANTENIMIENTO


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SELLADO DE FISURAS

SELLADO DE FISURAS


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AutovAutovíía 2a 2 – – Buenos AiresBuenos Aires

SELLADO DE FISURAS


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SELLADO DE FISURAS


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SELLADO DE FISURAS


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REPARACIONES

BACHEOS


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2. REHABILITACION

TEXTURIZADO + SELLADO +


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TEXTURIZADO + SELLADO +

CAPA ASFALTICA

SELLADO + MEMBRANA +


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SELLADO + MEMBRANA +

CAPA ASFALTICA

Correcciones HabitualesCorrecciones Habituales


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RResponden a la necesidad de hacer restauraciones superficiales taesponden a la necesidad de hacer restauraciones superficiales tales comoles comopequepequeññas deformaciones, correccias deformaciones, correccióón de macrotextura y proteccin de macrotextura y proteccióón de sellados den de sellados defisuras y bacheos.fisuras y bacheos.

LLa restauracia restauracióónnsuperficial obtenidasuperficial obtenida

mediante este tipo demediante este tipo deaplicaciaplicacióón, realizadan, realizadaperiperióódicamente y en losdicamente y en lostiempos correctos, hacetiempos correctos, haceposible la prolongaciposible la prolongacióónn

muy extendida de lamuy extendida de lavidavida úútil del pavimento.til del pavimento.

Ruta 11Ruta 11 – – Santa Clara del Mar Santa Clara del Mar

Relleno de HuellasRelleno de Huellas


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EEs una solucis una solucióón r n r áápida y econpida y econóómica al problema delmica al problema del ahuellamientoahuellamiento y sin debilitar lay sin debilitar la

estructura del pavimento existente, tal es el caso de los fresadestructura del pavimento existente, tal es el caso de los fresados.os.

R ll d H llR ll d H ll


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Relleno de HuellasRelleno de Huellas


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3. RECONSTRUCCION


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FISURAS POR FATIGA


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FRESADO + REFUERZO ESTRUCTURAL


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DEFLEXIONES

EQUIPOS

B en k e lm a n B eam


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The Benkelman Beam (see Figure 9.16), developed at the Western Association ofState Highway Organizations (WASHO) Road Test in 1952, is a simple device thatoperates on the lever arm principle.The Benkelman Beam is used with a loaded truck - typically 80 kN (18,000 lb) on asingle axle with dual tires inflated to 480 to 550 kPa (70 to 80 psi).Measurement is made by placing the tip of the beam between the dual tires andmeasuring the pavement surface rebound as the truck is moved away (see Figure9.17).

The Benkelman Beam is low cost but is also slow, labor intensive and does not providea deflection basin.

Figure 9.16: Benkelman Beam Schematic


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Figure 9.17: Benkelman Beam in Use

Standard Benkelman Beam tests are described in:AASHTO T 256: Pavement Deflection MeasurementsASTM D 4695: General Pavement Deflection Measurements


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conservación de caminos.8.1 Conceptos básicos. Fallas en pavimentos flexibles.

Causas. Reparaciones. Bacheos. Deflexiones. Equipos para su medición.

8.2 Fallas en pavimentos de hormigón. Levantamiento de

losas y mantenimiento de juntas, recubrimientos: concapas de hormigón, con carpetas asfálticas.


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CONSERVACIÓN• La conservación de un pavimento de

hormigón, bien proyectado ycorrectamente construido, es simple, fácily económico, pues sólo requiere el

cuidado oportuno de las juntas.

• La omisión de conservar las juntas

puede traer aparejada luego la ejecuciónde costosas e inúti les reparaciones.


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FALLAS


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DETERIORO

AL

CONSTRUIR

ASERRADO DE JUNTAS


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ASERRADO DE JUNTAS


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DETERIORO

EN

SERVICIO

El ancho de las grietas se debe medir como seilustra en la siguiente figura:


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ilustra en la siguiente figura:

Las grietas de ancho inferior a 3 mm se denominan fisuras .

JUNTASDEFICIENCIAS DEL SELLADO


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DEFICIENCIAS DEL SELLADO

• Deterioro del sello de las juntas que permite la incrustación demateriales incompresibles (piedras, arenas, etc) y/o la infiltración deuna cantidad considerable de agua superficial.

• CAUSAS POSIBLESEndurecimiento : producto de mala calidad, envejecimientoFluencia fuera de la caja: exceso de sello, producto de mala calidad,procedimiento de colocación deficiente

• NIVELES DE SEVERIDADBaja: longitud con deficiencias de sellado < 5% de la longitud de la junta.Media: 5%


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imprimar con el material adecuado, cuando corresponda, colocar cordón de respaldo y vaciar la cantidad exacta de sellante.

JUNTAS SALTADAS


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JUNTAS SALTADAS

• Desintegración de las aristas de una junta, longitudinal o transversalo una grieta, con pérdida de trozos y que puede afectar hasta unos500 mm dentro de la losa

• CAUSAS POSIBLESDebilitamiento de los bordes de la junta debido a un acabadoexcesivo u otro defecto de construcción.Penetración de partículas incompresibles dentro de la caja de una

junta o dentro de una grieta activa.• NIVELES DE SEVERIDADBaja: ancho saltaduras < 50 mm, medido al centro de la juntaMedia: 50 mm


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Severidad media y alta : reparar mediante el procedimiento

denominado reparación de espesor parcial

SEPARACION DE JUNTA LONGITUDINAL


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SEPARACION DE JUNTA LONGITUDINAL

• Abertura en la junta longitudinal del pavimento.

CAUSAS POSIBLESCAUSAS POSIBLES

Ausencia de barras de acero de amarre entre pistas adyacentes.Ausencia de barras de acero de amarre entre pistas adyacentes.Desplazamiento lateral de las losas motivado por un asentamientoDesplazamiento lateral de las losas motivado por un asentamientodiferencial en la subrasante.diferencial en la subrasante.Carencia de banquinas.Carencia de banquinas.

REPARACIONREPARACIONCuando la secciCuando la seccióón transversal no presenta deformaciones quen transversal no presenta deformaciones quesignifiquen un riesgo para la seguridad de los usuarios, selsignifiquen un riesgo para la seguridad de los usuarios, selladolado

de Juntas y Grietas.de Juntas y Grietas.

Si hay deformaciSi hay deformacióón peligrosa de la seccin peligrosa de la seccióón transversal, reconstruir eln transversal, reconstruir el

tramo, reconformando ytramo, reconformando y recompactandorecompactando la subrasante y colocandola subrasante y colocando

barras de acero de amarre en la junta longitudinal. Luego constr barras de acero de amarre en la junta longitudinal. Luego constr uir eluir el

pavimento de reemplazo de acuerdo con el sistema reparacipavimento de reemplazo de acuerdo con el sistema reparacióón en todon en todo

el espesor.el espesor.


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FISURA EN ESQUINA


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FISURA EN ESQUINA

FISURA EN ESQUINA


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FISURA EN ESQUINA

GRIETAS DE ESQUINA


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G S SQU

• Grieta que origina un trozo de losa de forma triangular, al interceptarlas juntas transversal y longitudinal y que forma un ángulo deaproximadamente 50 grad. con la dirección del tránsito.

• CAUSAS POSIBLESFalta de apoyo de la losa, originado por erosión de la base oalabeo térmico.Sobrecarcarga en las esquinas.

• REPARACIONReparar en todo el espesor una franja de pavimento del ancho de lalosa y de una longitud mínima igual a la distancia entre la junta y laintersección de la grieta con el borde externo ( L en la Figura);

Reparación en Todo el Espesor, según corresponda.

FISURA DE ESQUINA


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GRIETA TRANSVERSAL


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GRIETA TRANSVERSAL

GRIETAS TRANSVERSALES


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• Grietas predominantemente perpendiculares al eje de la calzada.También pueden extenderse desde una junta transversal hasta elborde del pavimento, siempre que la intersección con la junta esté a

una distancia del borde mayor que la mitad del ancho de la losa y laintersección con el borde se encuentre a una distancia inferior que lamitad del ancho de la losa.

• CAUSAS POSIBLESLosas de longitud excesiva.

Junta de contracción aserrada o formada tardíamente.Espesor de la losa insuficiente para soportar las solicitaciones.Retracción térmica que origina alabeos.

• REPARACIONSellado de Juntas y Grietas.

Reparación en todo el Espesor, según corresponda.

GRIETAS TRANSVERSALES


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DESINTEGRACIÓN


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• Desintegración progresiva de la superficie perdiéndose primero latextura y luego el mortero, quedando el árido grueso expuesto.

• CAUSAS POSIBLES

Hormigón con exceso de mortero

Hormigón mal dosificadoEn climas fríos, acción del tránsito y de los ciclos de hielo-deshielocuando la superficie presenta fisuramiento por retracción o elhormigón no contiene aire incorporado.

Curado inapropiado.• REPARACIÓN

Reparación de Espesor Parcial.

Recubrir con una mezcla asfáltica, si se acepta el incremento de lasirregularidades (IRI, Indice de Rugosidad Internacional) que ellosignifica.

DESINTEGRACION


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LEVANTAMIENTO LOCALIZADO


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• Levantamiento de parte de la losa, localizado a ambos lados de una junta transversal o grieta. Habitualmente el hormigón afectado sequiebra en varios trozos.

• CAUSAS POSIBLES

Variaciones térmicas cuando la longitud de las losas es excesiva yno cuenta con juntas de expansión.

En pavimentos con barras de traspaso de cargas, mala colocaciónde estos elementos.

• REPARACIONReparar en todo el espesor, una franja del ancho de la losa y quecomprenda longitudinalmente, toda la zona afectada. Reconstruir la junta de contracción, cuando corresponda.

LEVANTAMIENTO LOCALIZADO


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PRINCIPALES MECANISMOS DE FALLADISPOSICIÓN DE JUNTAS


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Levantamiento de losas ("blow up" ).

Causa:• DiseñoInadecuado deJuntas.• Entrada de

materialesincompresibles en juntas y fisuras.

ESCALONAMIENTO


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ESCALONAMIENTO DE JUNTAS


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• Desnivel entre dos superficies del pavimento, separadas por una junta transversal o grieta.

• CAUSAS POSIBLES

Erosión de la base en las inmediaciones de la junta o grieta.Deficiencia en el traspaso de cargas entre las losas o trozos de losas.

Asentamiento diferencial de la subrasante. Drenaje insuficiente

• REPARACION

Mejorar el sistema de drenaje.Para evitar que el fenómeno se acentúe, inyectar las losas

levantándolas hasta nivelarlas con la adyacente y luego mejorar elsistema de transferencia de cargas, normalmente colocando barrasde traspaso.

ESCALONAMIENTO DE JUNTAS


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SURGENCIA DE FINOS


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• Expulsión de agua mezclada con suelos finos, a través de las juntas,grietas y borde externo del pavimento, al pasar un vehículo, especialmentepesado. Existen depósitos de suelos finos sobre la superficie y alrededordel lugar por donde fueron expulsados.

• CAUSAS POSIBLES

Cuando existe agua entre el pavimento y la base o ésta seencuentra cercana a la saturación, el tránsito, en especial losvehículos pesados,produce un efecto de succión y luego bombeo

que erosiona material fino de la base.• REPARACION

Localizar el origen del agua infiltrada; si es por las mismas juntas ygrietas, proceder a resellarlas.

Instalar drenes de pavimento.

BOMBEO


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FRAGMENTACIÓN MÚLTIPLE


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• Area superior a 0,1 m2 y hasta losas completas que presentanmúltiples grietas abiertas que dan origen a numerosos trozosseparados.

• CAUSAS POSIBLESCorresponde a una etapa de deterioro muy avanzado de grietas deesquina, grietas longitudinales o transversales o una combinaciónde ellas; normalmente por las grietas penetra el agua, por lo que

también se da la surgencia de finos.• REPARACION

Reparación en Todo el Espesor, según corresponda, reemplazandolongitudinal y transversalmente toda la zona afectada.

Reconstruir la junta de contracción, cuando corresponda

FRAGMENTACION


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PAVIMENTOS RÍGIDOS

REPARACIONES


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JUNTAS


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Reposición de elementos de transferencia de cargas


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Colocación de pasadores en recintos aserrados


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REPAVIMENTACIONES

PAVIMENTOS RIGIDOS


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Bibliografía

1- Causas y Modo de Prevenir las Fallas en


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los Pavimentos Asfálticos. Ing. Marcelo J.

Alvarez. Revista Carreteras N° 115-116.Año 1985.

2- Metodología de identificación dedeterioros de la D.N.V.

3- Distress Identification Manual (2003).


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FIN

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Documents