PAVIMENTOS DELGADOS de HORMIGON COMPORTAMIENTO Y DISEÑO Juan Pablo Covarrubias 2004 ICH VENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS DE HORMIGON • • • • • • • ICH Larga Duración Menor Mantención Costo del Usuario (IRI) Luminosidad Resistencia al Patinaje Consumo de Combustible Consumo de Neumáticos PARADIGMAS • • • • ICH Costo Inicial Riesgo en Diseño Dificultad de Mantención Valor Remanente Sensibilidad de AASHTO • Aparte del tránsito y espesor, se debe tener especial cuidado en la determinación de Cd, J y Rm. • La Rm, presenta una influencia importante. Por lo tanto es una de las variables que se deben determinar con la mayor precisión posible. • Las variaciones en el módulo de elasticidad del hormigón (E), indican que tiene muy poca influencia. • El k, no tiene una influencia muy significativa, sobre todo si el rango graficado es de 49 a 137 MPa/m ICH Espesor de losa - H • Diseño establece espesor medio y se recibe • • • ICH con testigos y espesor mínimo (s = 1 cm.) lo que sobredimensiona en 3 cm. Posibles: mínimo 8 cm. (Fco. De Aguirre tenía 10 a 12 cm sobre terreno natural de CBR 2) La Dirección de Vialidad limita en mínimo = 20 cm y máximo = 30 cm Ordenanza mínimo 12 cm. DEFORMACIÓN DE UNA LOSA 15 cm espesor, 4 m. largo ICH PERFIL DEL ALABEO ICH FUERZAS DE ALABEO ICH EFECTO RIGIDEZ DE LA BASE % losas agrietadas 5,5 11 / 16,6 22,1 K (kg/cm3) ICH EFECTO DE RIGIDEZ SUB-BASE voladizo Granular CBR 40 voladizo BTC ICH No adherido (polietileno) COMENTARIOS A RIGIDEZ DE LA BASE • Bases tratadas con cemento dieron mal resultado – Losas no adheridas – Base muy rígida – Contacto puntual y mucho voladizo • Funcionan bien si : – Se adhieren – Cortar base bajo juntas – Aumenta espesor real de losa • Chile actualmente : – Base granular CBR 40 – Base ligada con cemento (4%) ICH EDAD PROMEDIO ICH Base Edad años Comportamiento Granular 19,2 Bueno Ligada con Cemento Tratada con Cemento 7,7 No se sabe 11,5 Malo EFECTO LARGO DE LOSA voladizo 1/3 L voladizo 1/3 L ICH Agrietamiento Transversal en JPCP % losas agrietadas Influencia de la Longitud de las Losas (óptimo losas cuadradas) ICH L1 > L2 > L3 L1 L2 L3 ESAL DEFINICION DE PAVIMENTOS DELGADOS Pavimentos con espesores entre 8 y 12 cm. ICH TENSIONES EN LOSA ICH LOSAS: RELACION l - h - ICH L h 4500 15 12 10 8 20.00 31.25 45.00 70.31 3500 15 12 10 8 15.56 24.31 35.00 54.69 1750 15 12 10 8 7.78 12.15 17.50 27.34 1200 15 12 10 8 5.33 8.33 12.00 18.75 debe ser menor a la mitad de la resistencia del hormigón para soportar fatiga. El hormigón HF 4,8 tiene una resistencia media de 52 kg/cm2 por lo que soporta una tensión de 26 kg/cm2 sin fatigarse nunca ESPECIFICACIONES • Base: • • • • • Granular 15 cm espesor CBR 30 a 50 % % finos < 6 % No se colocará capa impermeable entre base y losa • Hormigón: • HF 4,8 con 80 % nivel de confianza 40 mm tamaño máximo • Asentamiento de cono 5 a 10 cm. • Dimensiones de losas: • Cuadradas en función a ancho de pista • Dimensiones • 175 x 175 cm • 116 x 116 cm • Lisura: • IRI < 2 m/km ICH ESPECIFICACIONES • Terminación Superficial: • Rayado longitudinal • Profundidad del rayado 2 a 4 mm. • Curado: • Membrana química que cumpla con ensayo de la ½ hora • Frazada por 24 hrs (polietileno con burbujas o geotextil grueso y seco) • Corte de Juntas • Antes de la primera noche • Corte de 2 mm de ancho • Sello de Juntas • Sin sello (sólo con corte delgado) ICH Corte angosto y Normal ICH EFECTO DEL AGRIETAMIENTO Las losas al agrietarse disminuyen su largo, disminuyendo las tensiones producidas por el tráfico, por lo que las dos mitades duran más que la losa original. Por esta razón se considera que una losa ha fallado cuando tiene más de 3 grietas. ICH DISEÑO JUNTA LONGITUDINAL ICH CATALOGO DE PAVIMENTOS DELGADOS Espesor (cm) Corte Transversal (cm) Corte Longitudinal (cm) A 8 175 175 B 10 175 175 C 12 175 175 TIPO ICH CARACTERISTICAS • Losas chicas • Base drenante (finos < 6%) • Base CBR 30 a 50% • Corte delgado • Sin sello de juntas ICH APERTURA AL TRAFICO Paradigma • La apertura al tráfico es a los 21 días Realidad • Con hormigón normal a los 2 a 3 días • Con frazadas antes de las 24 horas • Con hormigón FT a las 24 hrs. o antes ICH HORMIGON FAST TRACK Apertura al Tráfico Chile) Espesor de losa cm Res. a Flexo kg/cm2 15 17,5 20 ESALS ICH 28 21 21 = 100 k = 54 MPa/m (Caso en Horas H. Nor. H. F.T. o frazada 72 48 48 36 24 24 HORMIGON FAST TRACK Apertura al Tráfico Resistencia a Flexotracción del Hormigón en Chile Con frazada, la resistencia a compresión aumenta aprox. 50% a 1 día 50 40 CC HTR AR Ruta 78 30 20 10 0 ICH 1 2 3 7 días Av. EL SALTO • Se abrió al tráfico a las 19 horas • Hormigón HF 4,8 • Se utilizó frazada (polietileno con burbujas) ICH ICH contáctenos www.ich.cl www.expohormigon.cl ICH