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IMPERMEABILIZACION Y DRENAJE DE TABLEROS DE PUENTES
0.- NDICE
pgina 1. INTRODUCCIN 2 2. PREPARACIN DEL TABLERO 3 2.1.
NECESIDAD DE LA PREPARACIN SUPERFICIAL 3 2.2. METODOS DE PREPARACIN
DEL SOPORTE 5 2.3. EXTENDIDO DE LA CAPA DE RODADURA 5 3. SISTEMAS
DE IMPERMEABILIZACIN 6 4. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN IN SITU EN
CAPAS DELGADAS 6 4.1. SISTEMAS POLIMRICOS 7 4.1.1. Sistemas de
poliuretano bicomponente de aplicacin manual 7 4.1.2. Sistemas de
poliuretano bicomponente de aplicacin por proyeccin con mezcla en
boquilla 8 4.1.3. Sistemas epoxi-poliuretano 9 4.2. SISTEMAS MIXTOS
POLIMRICO-BITUMINOSOS 9 4.2.1. Sistemas de epoxi-brea 9 4.2.2.
Sistemas de epoxi-betn 11 4.3. SISTEMAS MIXTOS HIDRULICO-POLIMRICOS
12 4.4. LMINAS DE IMPERMEABILIZACIN IN SITU: CRITERIOS DE SELECCIN
12 5. IMPERMEABILIZACIN IN SITU CON MSTICOS BITUMINOSOS 13 5.1.
MSTICOS BITUMINOSOS DE APLICACIN EN CALIENTE 13 5.2. MSTICOS
BITUMINOSOS DE APLICACIN EN FRIO 15 6. SISTEMAS DE
IMPERMEABILIZACIN CON LMINAS PREFABRICADAS ASFLTICAS 17 6.1.
PREPARACIN DEL SOPORTE Y CONDICIONES DE PUESTA EN OBRA 17 6.2.
LMINAS ASFLTICAS 17 6.3 PROTECCIN DE LA LMINA IMPERMEABILIZANTE 18
6.4. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN: CUADROS DE COMPOSICIN 19 6.4.1.
Membrana de impermeabilizacin sin proteccin adicional 19 6.4.2.
Membrana de impermeabilizacin con proteccin adicional 19 7.
EVACUACIN Y DRENAJE 20 7.1. ANTECEDENTES 20 7.2. RECOGIDA Y
EVACUACIN 21 7.2.1. Evacuacin de aguas superficiales en calzada 21
7.2.2. Evacuacin de aguas superficiales en zonas anexas y cunetas
22 7.2.3. Dispositivos de drenaje 22 7.2.4. Desages 23 7.2.5.
Drenaje en juntas de dilatacin y estribos 25 7.3. CONSERVACIN Y
MANTENIMIENTO 27 8. JUNTAS DE DILATACIN 30 9. PATOLOGAS 32 10.
NORMATIVA DE REFERENCIA 38
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1.- INTRODUCCIN El problema de la estanqueidad de las obras de
fbrica no es nuevo, aunque ltimamente ha adquirido un mayor grado
de inters debido a diversos factores: el desarrollo de la red de
carreteras, el cual, sobre todo en zonas urbanas e interurbanas,
implica la realizacin
de numerosas obras de paso; la generalizacin en las tcnicas
modernas de construccin de estructuras ligeras con hormigones
pretensados, cuya conservacin requiere de una ms cuidada
proteccin contra la accin del agua; las mayores solicitaciones
fsicas a que se ven sometidas las carreteras. Un porcentaje muy
elevado de los problemas de durabilidad de los puentes es achacable
a los efectos nocivos del agua sobre los mismos. En efecto, aunque
el hormign es un material con una buena resistencia al ataque de
los agentes externos ms normales, no es as la de los aceros de las
armaduras. Estos son tanto ms susceptibles cuanto ms fuertemente
solicitados estn, siendo especialmente peligrosos los problemas de
corrosin bajo tensin de los cables usados en las estructuras de
hormign pretensado. Por otra parte, siempre existen en los tableros
zonas insuficientemente compactas, pudiendo crearse fisuras que
acabarn dando lugar a desrdenes importantes o envejecimientos
prematuros, abriendo vas de entrada a agentes qumicos
desaconsejables tanto para las armaduras como para el propio
hormign. De cualquier manera, el hormign, an vibrado, no es
estanco, y mnimas segregaciones locales pueden ser suficientes para
permitir la penetracin y la circulacin del agua y de los productos
que sta pueda arrastrar. Por ltimo, el tablero puede recibir
sistemticamente sales de deshielo o precipitaciones de agua cargada
de materias agresivas, pudiendo producirse problemas muy graves
tanto en el hormign (carbonatacin, disgregacin, descalcificacin,
sulfatacin, desarrollo de vegetacin,...) como en las armaduras o en
las chapas de los puentes metlicos (corrosin, rotura de las
mismas,...). Aunque algunos puedan considerar que es suficiente
para impermeabilizar un tablero el propio aglomerado asfltico
empleado en las carreteras, no lo es puesto que, aunque considerado
impermeable por los ensayos habituales, la estanqueidad no es
suficiente como para impedir la penetracin del agua. La mezcla
bituminosa, cuyo coeficiente de dilatacin trmica es diferente al
del hormign, tiende a despegarse con los diferentes cambios de
temperatura, circunstancia agravada adems por la solicitacin de las
cargas, las cuales originan tracciones verticales en la interfase
cercana a las ruedas. La capa de mezcla bituminosa, una vez
despegada, recibe tracciones horizontales que terminan agrietndola
rpidamente (es muy frecuente observar humedades en la interfase
rodadura-hormign aun despus de varias semanas sin llover). Por otro
lado, las aceras, generalmente ejecutadas con un hormign de menor
resistencia que el tablero, forman un conjunto con cierta
permeabilidad y parcialmente despegado, lo que permite la
circulacin de agua por su base hacia el exterior. Adems, si se
tiene en cuenta que el coste de la impermeabilizacin se encuentra
en torno al 1-3 % del costo total del puente, su empleo est
perfectamente justificado. Las principales caractersticas que deber
cumplir toda impermeabilizacin de tableros de puente son: Ser
impermeable de forma continua y total, especialmente en los puntos
singulares. Es esta razn de
seguridad total la que aconseja el empleo de los sistemas
adheridos al soporte, ya que en estos sistemas, al no poder
circular el agua entre la capa impermeable y el hormign, la
filtracin slo podr producirse si coincide en un mismo punto un
defecto de la impermeabilizacin con un fallo en el hormign del
tablero.
Al margen de la descripcin y tratamiento de las juntas, tema que
por su importancia merece un captulo
aparte, en el proyecto general del tablero de un puente existen
otros elementos singulares que tienen extraordinaria importancia en
el comportamiento de la obra. Estos son los encuentros del tablero
con elementos verticales (pretiles, barreras y bordillos),
sumideros, respiraderos, ... Hay que prestar la mxima
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atencin a imbornales y juntas ya que por los extremos de las
vigas la penetracin de la humedad puede ocasionar la corrosin de
cables de pretensado, aparatos de apoyo, capiteles, pilas y
estribos.
No ejercer accin desfavorable sobre el pavimento (como excesiva
deformabilidad o fallos de adherencia que
podran dar lugar, bajo la accin del trfico, a problemas de
roderas o fisuras de fatiga). Los sistemas impermeables deben
poseer unas buenas caractersticas mecnicas que aseguren un soporte
estable al revestimiento superior, cualesquiera que sean los
esfuerzos transmitidos por la circulacin (verticales de compresin y
horizontales de cizalla).
Ser compatible con el resto de materiales que conforman el
tablero y el pavimento. Presentar cierta tolerancia frente a las
condiciones de puesta en obra (humedad del tablero, geometra,
rugosidad del soporte, temperatura ambiente durante la
aplicacin, agresin mecnica de los equipos de extendido, ...). En
particular, la impermeabilizacin deber soportar el contacto con
materiales calientes: se ha comprobado que las capas de rodadura de
5-6 cm vertidas a temperatura de 140-160 C provocan en la
impermeabilizacin temperaturas de 120 C durante 10 minutos,
enfrindose a continuacin hasta alcanzar los 40 C aproximadamente a
las cuatro horas.
Puesta en obra sencilla y rpida, con una tcnica tal que permita
obtener el espesor deseado segn las
exigencias de la obra a proteger. Mxima adaptabilidad a las
irregularidades de las superficies a proteger. Resistir sin rotura
a la fisuracin que pudiera producirse en el hormign, principalmente
por las cargas de la
circulacin y los efectos trmicos. Ser duraderas y resistentes al
envejecimiento. Ya que el correcto comportamiento del sistema de
estanqueidad se encuentra ntimamente unido al estado del soporte,
es esencial que se incluya en todo proyecto, para que de esta forma
se adapte a la geometra y rugosidad del tablero. Hay una serie de
condicionantes a considerar en la redaccin del proyecto.
Fundamentalmente, estas consideraciones son: - Respecto al trfico,
las condiciones previstas durante la puesta en obra as como la
intensidad y composicin
del trfico previsto en servicio. - Respecto a las caractersticas
de la obra de paso, el tipo de tablero (hormign armado o
pretensado, metlico o
mixto), su flexibilidad, los elementos de equipamiento de la
obra de paso, la extensin de la superficie a pavimentar y la
susceptibilidad de los materiales del tablero al agua.
- Respecto a las condiciones ambientales, la posible situacin de
la estructura dentro de zonas ambientales
agresivas (costeras, de climas fros y lluviosos, de grandes
variaciones trmicas o con presencia de agentes qumicos
nocivos).
El documento est orientado a los puentes de hormign, si bien
muchos de los aspectos son aplicables a puentes mixtos y tambin a
los metlicos.
2.- PREPARACIN DEL TABLERO 2.1 NECESIDAD DE LA PREPARACIN
SUPERFICIAL La impermeabilizacin del tablero se realiza
directamente sobre el hormign que, generalmente, conforma su zona
superior y, por tanto, las caractersticas de ste son crticas para
asegurar la correcta adherencia y la durabilidad del sistema de
impermeabilizacin. En la eleccin de ste y en su comportamiento va a
ejercer una gran influencia el estado en que se encuentre la
superficie del tablero, tanto desde el punto de vista geomtrico y
rugosidad superficial, como la calidad del hormign, aspectos tanto
ms importantes cuanto ms delgada sea la membrana impermeable.
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La preparacin del soporte tiene por misin principal dotarle de
las condiciones idneas para la aplicacin del material de
impermeabilizacin, de modo que el conjunto material-soporte se
comporte de acuerdo a las exigencias requeridas en la
impermeabilizacin. En consecuencia, la preparacin de superficies
condiciona, en gran medida, el xito de la impermeabilizacin.
Requisitos que debe cumplir el soporte: Se tendr especial cuidado
con el acabado del tablero, as como con la compatibilidad entre
dicho acabado y la
solucin elegida. La resistencia a traccin mnima del hormign debe
ser 1 N/mm2, pudiendo ensayarlo con el mtodo Pull-off. Debe
asegurarse la eliminacin de partes de hormign incorrectamente
adheridas o dbiles. La superficie del tablero debe estar limpia de
restos de lechadas de inyeccin, manchas de grasa, gasoil,
aceites,... y, en general, de todo resto de sustancias embebidas
en la porosidad del hormign y que disminuyan la adherencia entre el
hormign de base y el material impermeabilizante. La operacin de
limpieza y eliminacin de los materiales no cohesivos en tableros de
hormign podr llevarse a cabo empleando tcnicas como decapado
mecnico, chorro de arena, cepillos metlicos y agua o aire a presin.
En tableros metlicos ser imprescindible la realizacin de una
limpieza exhaustiva por medio de chorro de arena. Para eliminar
restos de sustancias especficas son adecuados ciertos tipos
concretos de limpiadores, como tensioactivos y desengrasantes para
aceites y grasas.
Debern evitarse oquedades superficiales, huellas diversas o
irregularidades mayores de 5 mm. Siempre que
la rugosidad superficial sea superior a 5 mm, deber realizarse
obligatoriamente una nivelacin previa a la impermeabilizacin. En
estos casos, la regularizacin del soporte se lleva a cabo, previa
limpieza con chorro de arena, con un mortero hidrulico de reparacin
de endurecimiento rpido o un mortero sinttico, asegurando su
correcta adherencia mediante el uso de un puente de unin hidrulico
o polimrico.
Las fisuras presentes en el hormign del tablero debern tratarse
adecuadamente antes de aplicar el sistema
de impermeabilizacin seleccionado. Ser imprescindible determinar
las causas que las han provocado para establecer si siguen actuando
o no. Si se trata de fisuras activas, debern tratarse como juntas
de dilatacin y, por lo tanto, debern sellarse con materiales
elsticos que permitan el movimiento. Si se trata de fisuras
pasivas, stas deben sellarse mediante inyeccin de resinas a presin
para fisuras estructurales o por reparacin superficial con
materiales rgidos, a base de cemento o resinas, para fisuras
superficiales.
En ningn caso podr aplicarse la impermeabilizacin si existiesen
armaduras al descubierto. Previamente se
deber proceder a la reparacin del tablero. Para ello se proceder
a liberar las armaduras al descubierto de hormign en todo su
permetro, para posteriormente eliminar el xido que las recubra,
asegurando la desoxidacin de las armaduras hasta grado Sa 2.
Seguidamente se recubrirn con un puente de unin protector contra la
oxidacin y se proceder a la reposicin del hormign eliminado
mediante un mortero de reparacin estructural, compactado y curado
adecuadamente.
La superficie del tablero ha de ser sensiblemente paralela a la
capa de rodadura, evitndose las cuas o
perfilados. Todos los bordes que vayan a impermeabilizarse con
sistemas laminares habrn de achaflanarse con un radio
mnimo de 40 mm, suavizando los ngulos entrantes a 45 mediante
relleno de mortero de resina. Debern preverse los sistemas de
desage necesarios para la evacuacin de las aguas. Asimismo, deben
considerarse las condiciones termo-higromtricas (temperatura y
humedad) del soporte para
asegurar que sean compatibles con las del material a
utilizar.
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2.2 METODOS DE PREPARACIN DEL SOPORTE Los mtodos para conseguir
que la superficie del tablero cumpla con los requisitos citados en
el apartado anterior debern ser de tipo mecnico, quedando
totalmente desaconsejados los mtodos qumicos de preparacin (como el
ataque con cidos). Los mtodos mecnicos adecuados para realizar la
preparacin son muy diversos, aunque los ms comunes son los que se
citan a continuacin.
Tratamiento con chorro de arena.
En un excelente procedimiento de preparacin de superficies.
Puede ser seco o hmedo. En ambos casos se lanza a gran velocidad
una gran cantidad de arena de tamao variable hacia la superficie a
preparar. Suele utilizarse arena silcea de tamao aproximado de 05 a
1 mm. Con ello se consigue la eliminacin de partes sueltas y la
generacin de una superficie slida y rugosa. Existen sistemas que
recuperan la arena empleada y aspiran el polvo y las partes de
hormign arrancadas. En el caso de sistema hmedo, adems se enva agua
de modo que el polvo quede retenido, exigiendo un periodo ms o
menos largo para eliminar el agua y la humedad.
La superficie acabada presenta unas propiedades excelentes desde
el punto de vista de la
adherencia. El grado de preparacin que se alcanza depende de
cuatro factores: distancia entre boquilla de salida y soporte,
presin de la mquina, grano de arena y tiempo de chorreado. Es muy
importante que el chorreado sea lo ms continuo y regular
posible.
Tratamiento con chorro de agua.
Consiste en proyectar agua fra a alta presin contra la
superficie a tratar. El efecto conseguido es parecido al del chorro
de arena, pero tiene como inconveniente que deja la superficie
hmeda, exigiendo igualmente un perodo de secado del hormign.
Fresado.
Es un mtodo eficaz que puede eliminar irregularidades
importantes, creando al mismo tiempo una superficie rugosa,
nivelada y compacta, muy apropiada para dar una buena adherencia.
Consiste en tratar el soporte con mquinas provistas de tambores con
unas piezas metlicas que giran en sentido perpendicular a la
superficie del hormign rompiendo su superficie. Despus de la
operacin, las partculas deben retirarse, por medio de barrido
mecnico, aspiracin y posterior soplado con chorro de aire.
Granallado.
Consiste en un dispositivo que proyecta bolas de acero de 2 mm
de dimetro mximo a gran presin y velocidad contra la superficie del
hormign. Generalmente llevan tambin acoplado un sistema de
aspiracin que recupera la granalla, el polvo y las partes
arrancadas. En funcin del tamao de la granalla se pueden obtener
distintos grados de rugosidad.
2.3 EXTENDIDO DE LA CAPA DE RODADURA La capa de rodadura
generalmente est formada por mezclas bituminosas en caliente,
fabricadas de acuerdo con el Pliego de Prescripciones Tcnicas
Generales para obras de carreteras y puentes. Si la extensin de la
mezcla requiere la ejecucin de un riego de imprimacin o adherencia,
se realiza de acuerdo con lo establecido en dicho Pliego.
El aglomerado se fabrica y se pone en obra de acuerdo con el
Pliego anteriormente mencionado. La temperatura de fabricacin del
aglomerado en caliente debe estar comprendida entre 140 y 160 C. La
prdida de temperatura para la puesta en obra respecto a la de
fabricacin no debe descender ms de 20 C.
El extendido del aglomerado se realiza con extendedora de ruedas
neumticas, respetando las juntas de dilatacin estructurales. Los
compactadores del aglomerado son de cilindros lisos no vibrantes,
de un peso superior a 500 Kg, dependiendo el incremento del peso
del cilindro de la resistencia de la membrana al punzonamiento
esttico y dinmico. La densidad del aglomerado debe ser igual o
superior al 97 % de la obtenida aplicando a la frmula de trabajo la
compactacin prevista en el mtodo Marshall segn Norma
NLT-159/75.
La maquinaria utilizada para la puesta en obra del aglomerado no
debe realizar maniobras de radio pequeo sobre la membrana o sobre
su capa de proteccin que puedan daarlos. La velocidad de los
camiones debe ser lenta, no dando lugar a aceleraciones o frenadas
bruscas.
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3.- SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN
La impermeabilizacin de un tablero consiste en la aplicacin de
un tratamiento superficial sobre la superficie del tablero para
constituir una membrana cuya misin principal sea aislarlo del agua:
impedir el paso del agua que se filtra por la capa de aglomerado
asfltico, evitando que penetre en la masa de hormign a travs de
fisuras de retraccin, juntas de construccin o a travs de la
porosidad del hormign. La impermeabilizacin debe evitar los
procesos de expansin del agua dentro de la masa de hormign durante
los ciclos hielo-deshielo, ya que la esbeltez de los tableros los
hace vulnerables a las bajadas de temperaturas. El revestimiento
impermeable ptimo es una membrana con elevada adherencia, pero con
capacidad para puentear fisuras y soportar las temperaturas de
puesta en obra de las mezclas bituminosas en caliente. Los
productos y sistemas empleados en la impermeabilizacin de tableros
de puentes son variados, aunque los ms utilizados se pueden agrupar
en tres grandes grupos: membranas de impermeabilizacin in situ (en
sistemas adherentes en capas delgadas), msticos bituminosos e
impermeabilizaciones con lminas prefabricadas.
Poliuretano bicomponente de aplicacin manual Poliuretano
bicomponente de aplicacin por proyeccin Sistemas polimricos
Epoxi-poliuretano Epoxi-brea
Impermeabilizaciones in situ en capa delgada
Sistemas polimrico-bituminosos Epoxi-betn
De aplicacin en caliente Impermeabilizacin con msticos
bituminosos De aplicacin en fro
LBM-50/G LO-40 + LBM-40/G
LBM-24 + LBM-40/G Membrana sin proteccin
adicional LBM-30 + LBM-40/G
LBM-24 + LBM-24 + placa de proteccin LBM-30 + LBM-30 + placa de
proteccin
Impermeabilizacin con lminas prefabricadas
Membrana con proteccin auxiliar
LBM-48 + placa de proteccin
4.- SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN IN SITU EN CAPAS DELGADAS Se
consideran sistemas de impermeabilizacin de lminas in situ aquellos
sistemas que estn formados por productos lquidos que se aplican
sobre el tablero y que despus de su endurecimiento, sea por reaccin
qumica de sus componentes, por evaporacin de disolvente o por
fraguado y endurecimiento de cemento, forman una lmina impermeable.
El objetivo de estas membranas es la disposicin de una pelcula
continua, de espesor variable dependiendo de las exigencias, con el
objetivo de crear una barrera impermeable frente al agua y a
sustancias agresivas externas, tales como los cloruros de las sales
de deshielo. Estos productos deben cumplir unos requisitos mnimos
para asegurar que cumplen con su funcin de proteger correctamente
al hormign frente al agua y frente a agentes agresivos. Estas
especificaciones son: Adherencia al soporte.
Es necesario asegurar la adherencia de la impermeabilizacin al
hormign de base de forma que la resistencia a traccin sea superior
a la rotura del hormign (aproximadamente 1 N/mm2). La adherencia
puede ser medida mediante el ensayo Pull-off.
Ensayo Pull-off
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Puenteo de fisuras.
Debido a los posibles movimientos del tablero, es necesario que
el producto de impermeabilizacin tenga cierta capacidad de
recubrimiento de fisuras. Segn esta capacidad y siguiendo la PNE
83-703 se clasifican en tres categoras: - Recubrimientos elsticos
que puentean hasta 015 mm. - Recubrimientos elsticos que puentean
hasta 030 mm. - Sistemas con alta capacidad de puenteo (del orden
de 100 mm).
Impermeabilidad.
Para comprobarlo se somete la membrana impermeabilizante al
ensayo de permeabilidad con columna de agua: el producto, aplicado
sobre una probeta de mortero de hormign poroso y convenientemente
curado, se coloca bajo una columna cilndrica de 115 cm de altura y
5 cm de dimetro interior, rellenando dicha columna con agua
coloreada hasta alcanzar el nivel de 100 cm y dejndola en
observacin a 23 C durante 24 horas. La membrana impermeabilizante
ser estanca si no se aprecia en el nivel de agua de la columna una
disminucin significativa (superior al 1%).
Resistencia qumica.
Deben ser resistentes a agentes que degradan el hormign y las
armaduras (como cloruros, sulfatos, anhdrido carbnico,
cidos,...).
Condiciones termo higromtricas.
Para la aplicacin de productos lquidos de impermeabilizacin in
situ, la temperatura del soporte deber estar comprendida entre 5 y
30 C (10 C mnimo para tratamientos epoxi), ya que fuera de este
intervalo se ve afectada negativamente la cintica de las
reacciones, no desarrollndose adecuadamente las reacciones de
endurecimiento. Igualmente, en el caso de la aplicacin de resinas
sintticas reactivas (epoxi o poliuretano), la humedad superficial
no podr exceder del 4% medida con el ensayo CM-CERAT.
Resistencia a la temperatura del aglomerado.
Deben admitir las temperaturas del extendido del aglomerado
asfltico sin variar sus propiedades. 4.1. SISTEMAS POLIMERICOS Se
consideran sistemas polimricos de impermeabilizacin aquellos cuya
composicin se basa en un ligante polmero (como poliuretano o epoxi)
sin presencia de sustancias derivadas del petrleo o del alquitrn.
4.1.1 Sistema de poliuretano bicomponente de aplicacin manual Se
trata de un sistema lquido bicomponente basado en resinas de
poliuretano y rellenos minerales. La densidad de este material es
de entre 1,2 y 1,4 g/cm3 y es transitable a las 4 horas y
recubrible con asfalto a los 2 das. Es aplicable con mtodos de
aplicacin convencionales (rodillo o pistola air-less) despus de la
correcta mezcla de ambos componentes. Presenta excelente
elasticidad que le permite puentear fisuras del orden de 1 mm (capa
aplicada de 07 mm) y el esfuerzo a elongacin 100% es de 1 N/mm2
aproximadamente. Estructura del sistema:
Tiempos a 20 C (aprox) Rendimientos (aprox)
Preparacin del soporte
Chorreado de arena Granallado
- - 12,5 75 m2/h 15 140 m2/h
Imprimacin Aplicacin del propio producto diluido con un 5% de
disolvente mediante rodillo o equipo air-less
Tiempo de espera para aplicacin de capa principal: 4
horas 1,3 Kg/m2/mm
Capa principal Aplicacin de poliuretano bicomponente
mediante
rodillo o equipo air-less, o por vertido y regularizacin con
llana dentada
Transitable tras 4 horas Totalmente cargable tras 24
horas Recubrible con asfalto tras 2
das
1,3 Kg/m2/mm
Capa de adherencia al
asfalto
Espolvoreo de arena de cuarzo seca sobre la capa principal
fresca - - 2,0 Kg/m
2
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El espesor mnimo de aplicacin ser de 2 mm (tal y como indica la
normativa alemana ZTV-BEL-B 3/87, parte 3, como espesor mnimo de
pelcula seca en las crestas del soporte, sea cual fuere el sistema
de impermeabilizacin lquido a aplicar). Puesta en obra:
Preparacin del tablero. Mezcla y homogeneizacin de los dos
componentes que se presentan envasados en las proporciones
adecuadas para la mezcla, mediante medios mecnicos (taladro
provisto de agitador o similar). Aplicacin de una primera capa del
propio producto diluido con un 5% de disolvente a modo de capa
de
imprimacin, mediante rodillo o pistola air-less. Aplicacin de la
segunda capa de producto, una vez ha endurecido la primera,
mediante rodillo o pistola
air-less, o tambin por vertido sobre el soporte y posterior
regularizacin con llana dentada o rastrillo. Espolvoreo con arena
de cuarzo limpia y seca mientras la capa de terminacin se mantiene
fresca.
Alternativa: permite confeccionar un mortero de regularizacin,
aadiendo arena de cuarzo al producto en proporcin 1:1, que se
aplica sobre la imprimacin fresca mediante llana lisa metlica. Es
importante respetar los tiempos de espera entre capas indicados en
la tabla superior. 4.1.2 Sistema de poliuretano bicomponente de
aplicacin por proyeccin con mezcla en boquilla. Se trata de un
sistema lquido de impermeabilizacin basado en resina de poliuretano
bicomponente pura, libre de rellenos minerales y de disolventes con
una densidad de entre 1,0 y 1,2 g/cm y un contenido en slidos del
100%. Es aplicable nicamente con equipos de proyeccin de 2
componentes de mezcla en boquilla debido a que el endurecimiento
del sistema se produce por reaccin de los dos componentes en
cuestin de segundos. Su elevada elasticidad garantiza su capacidad
de puenteo de fisuras del hormign de hasta 2 mm incluso a bajas
temperaturas (elongacin a rotura de aproximadamente 500%) y su gran
capacidad de sellado previene la penetracin del agua, de las sales
de deshielo y de las sustancias agresivas para el hormign del
tablero en general.
Estructura del sistema: Tiempos a 20 C (aprox) Rendimientos
(aprox)
Preparacin del soporte
Chorreado de arena Granallado
- - 12,5 75 m2/h 15 140 m2/h
Aplicacin de imprimacin epoxi bicomponente
Tiempo de espera para aplicacin de capa principal: min. 5 horas,
mx. 24 horas. 0,3 0,5 Kg/m
2 Imprimacin
Espolvoreo con arena de cuarzo seca 0,2-0,7 mm Sobre la
imprimacin fresca 0,7 Kg/m
2
Capa principal Aplicacin de poliuretano bicomponente por
proyeccin
Transitable tras 4 horas Totalmente cargable tras 3 das
Recubrible con capa de adherencia tras 2 horas
Min. 2,2 Kg/m2
Capa de adherencia al
asfalto
Aplicacin poliuretano monocomponente con rodillo o
equipo air-less
Transitable tras: 24 horas Recubrible con asfalto tras: 2
das
0,2 Kg/m2
Este sistema cumple con la norma alemana ZTV-BEL-B 3/87, parte 3
que indica que el espesor mnimo de la pelcula seca debe asegurarse
superior a 2 mm en las crestas del soporte, por lo que debern
calcularse espesores superiores tericos cuanto mayor sea la
rugosidad del soporte, asegurando as el espesor mnimo.
Puesta en obra:
Preparacin del tablero. Mezcla y homogeneizacin de los dos
componentes de la imprimacin epoxi mediante medios
mecnicos. Aplicacin de la imprimacin epoxi mediante llana de
goma y rodillo. Espolvoreo de arena de cuarzo seca de granulometra
0,2-0,7 mm sobre la imprimacin fresca. Eliminacin de la arena no
adherida mediante aspirado o barrido. Aplicacin de la capa
principal por proyeccin con equipo de dos componentes con mezcla en
boquilla. Aplicacin de la capa de adherencia de poliuretano
monocomponente mediante rodillo o equipo air-less
convencional.
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Alternativa: cuando la rugosidad del soporte sea mayor de 5 mm
ser necesaria la aplicacin de una capa de regularizacin, que se
realizar mezclando arena de cuarzo seca con la resina epoxi de
imprimacin en relacin arena:resina aproximadamente 4:1, y
aplicndola sobre la imprimacin fresca. Es importante respetar los
tiempos de espera entre capas indicados en la tabla superior. 4.1.3
Sistema epoxi-poliuretano Se trata de un sistema lquido
bicomponente basado en resinas epoxi-poliuretano y rellenos
minerales con densidad de entre 1,3 y 1,5 g/cm3. Es aplicable con
mtodos de aplicacin convencionales (rodillo) despus de la correcta
mezcla de ambos componentes y es transitable tras unas 24 horas.
Presenta buena elasticidad que le permite puentear fisuras del
orden de 0,5 mm (para una capa aplicada de 2 mm). El espesor mnimo
de la pelcula seca ser de 2 mm. Estructura del sistema:
Tiempos a 20 C (aprox) Rendimientos (aprox)
Preparacin del soporte
Chorreado de arena Granallado
- - 12,5 75 m2/h 15 140 m2/h
Imprimacin Aplicacin de imprimacin epoxi bicomponente mediante
rodillo
Tiempo de espera para aplicacin de capa principal:
min. 12 horas 0,25 0,50 Kg/m2
Capa principal
Aplicacin de epoxi-poliuretano bicomponente mediante rodillo o
equipo air-less, o por vertido y regularizacin con llana dentada.
Desaireado con
rodillo de pas.
Transitable tras 24 horas Totalmente cargable tras 6 das
Recubrible son asfalto tras 2 das
1,4 Kg/m2/mm
Capa de adherencia al
asfalto
Espolvoreo de arena de cuarzo seca sobre la capa principal
fresca - - 2,0 Kg/m
2
Puesta en obra: Preparacin del tablero. Mezcla y homogeneizacin
de los dos componentes de la imprimacin epoxi que se presentan
envasados en las proporciones adecuadas para la mezcla, mediante
medios mecnicos (taladro provisto de agitador o similar);
Aplicacin de la imprimacin epoxi mediante rodillo. Aplicacin de
la capa principal de producto epoxi-poliuretano, una vez ha
endurecido la primera,
mediante rodillo o tambin por vertido sobre el soporte y
posterior regularizacin con llana dentada. Desaireado con rodillo
de pas.
Es importante respetar los tiempos de espera entre capas
indicados en la tabla superior.
4.2 SISTEMAS MIXTOS POLIMERICO-BITUMINOSOS Se consideran
sistemas mixtos de impermeabilizacin aquellos cuya composicin se
base en un ligante polmero (como poliuretano o epoxi) modificados
con sustancias derivadas del petrleo o el alquitrn. 4.2.1 Sistemas
de epoxi-brea. Se trata de un sistema de estanqueidad, adherente al
soporte, de pequeo espesor y constituido por una membrana de
espesor de pelcula curada de 2,0 mm mnimo, en la que el producto es
un polmero bicomponente termoendurecible de la familia de las
resinas epoxi, protegido con una extensin de arena. La resinas
epoxi se suelen asociar, en este tipo de aplicacin, con breas de
alquitrn de hulla, componente este que ejerce un papel
plastificante y reductor del coeficiente de dilatacin trmica. La
arena, de naturaleza y granulometra apropiada (1-2 mm) tiene por
misin crear una textura rugosa que facilite el anclaje mecnico de
la capa posterior de aglomerado.
-
IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJE DE TABLEROS DE PUENTES BORRADOR DEL
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Estructura del sistema: Tiempos a 20 C (aprox) Rendimientos
(aprox)
Preparacin del soporte
Chorreado de arena Granallado
- - 12,5 75 m2/h 15 140 m2/h
Imprimacin Aplicacin del propio producto diluido con un 3-
5% de disolvente mediante brocha, rodillo o pistola
Tiempo de espera para aplicacin de capa principal: 15
horas 1,0 Kg/m2
Capa principal Aplicacin del producto puro mediante brocha,
rodillo o pistola sobre la capa anterior endurecida
Secado total tras 5-6 horas Curado total tras 8-10 das
Recubrible con asfalto tras 1-2 das
1,0 Kg/m2
Capa de adherencia al
asfalto
Espolvoreo de arena de silcea seca sobre la capa principal
fresca (antes de polimerizar la
resina) - - 2,0 Kg/m2
Las operaciones que lleva consigo la aplicacin de una membrana
de estas caractersticas son las siguientes:
Limpieza y eliminacin de los materiales no cohesivos del
tablero. Mezcla y homogeneizacin mediante agitacin mecnica de los
dos componentes del sistema (base y
endurecedor), en las proporciones dadas por el suministrador.
Aplicacin de la mezcla, a razn de 1,0-2,0 Kg/m, precedido o no de
una mano de imprimacin (aunque
no necesaria sobre soportes de hormign. Se recomienda su
aplicacin para absorber el polvo existente en el tablero,
impregnando el mismo y facilitando el agarre de la membrana
impermeabilizante propiamente dicha). El extendido de la mezcla se
puede realizar en una o en dos capas, siendo preferible realizarla
en dos. La primera, a la vez que como imprimacin, constituye la
membrana impermeabilizante propiamente dicha, mientras que la
segunda, coadyudando a la funcin impermeabilizante del sistema,
tiene por misin principal sujetar la arena de cubricin, impidiendo
que pueda perforar la primera capa, a la par que obtura aquellas
posibles pequeas burbujas de aire ocluido que puedan aparecer en la
primera capa.
Extensin de la proteccin a base de arena silcea de 1-2 mm de
granulometra, limpia y seca a razn de 2 kg/m antes de que concluya
el proceso de polimerizacin de la resina, proceso fuertemente
influenciado por la temperatura.
La operacin de pavimentacin podr comenzarse una vez endurecida
la mezcla (entre 24 y 48 horas despus de su aplicacin, en funcin de
las condiciones ambientales), no abrindose al trfico hasta
transcurridas al menos 24 horas del extendido de la capa de
rodadura.
Estas membranas de estanqueidad a base de resinas epoxi o breas
epoxi no deben contener disolventes. Estos solo se utilizarn para
diluir la brea epoxi en los tratamientos de imprimacin,
disminuyendo su viscosidad y facilitando la impregnacin del
tablero, teniendo especial cuidado en no aplicar la primera capa
hasta que se haya eliminado todo el disolvente de la mano de
imprimacin. Las principales ventajas de este tipo de membrana
son:
Total adherencia al tablero. Gran estabilidad, tanto mecnica y
trmica como a los eventuales ataques qumicos que pudieran
producirse durante la colocacin del pavimento
Frente a estas ventajas el sistema adolece de ciertos
inconvenientes entre los que se encuentran: Importantes riesgos de
formacin de burbujas por aire ocluido. Insuficiente adherencia
entre la impermeabilizacin y el pavimento. Excesiva dependencia de
las condiciones ambientales (temperatura, higrometra, humedad del
soporte,
...) para la puesta en obra y polimerizacin del sistema.
Importancia de la correcta formulacin del producto. Breas poco
compatibles con las resinas, exceso de
breas, presencia excesiva de cargas en la formulacin, empleo de
disolventes inadecuados en las manos de imprimacin o, incluso,
utilizacin de estos en la fabricacin de la propia membrana (con la
consiguiente disminucin de espesor de la pelcula seca) son origen
con mucha frecuencia de fracasos importantes en las obras.
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Aunque ampliamente utilizado en Espaa desde los aos 60, la
produccin de este sistema se ha visto alterada recientemente debido
a la toxicidad de las breas, aspecto que afecta tanto a la
fabricacin como a la manipulacin de estos materiales. El RD
665/1997 de 12 de Mayo recomienda en su artculo 4 que, en la medida
en que sea tcnicamente posible, se deber evitar la utilizacin de
agentes cancergenos, sustituyndolos por otras sustancias que no
sean peligrosas o lo sean en menor grado. Asimismo, dentro de la
lista de sustancias, preparados y procedimientos a los que afecta
directamente esta disposicin se cita textualmente a: Trabajos que
supongan exposicin a los hidrocarburos aromticos policclicos
presentes en el holln, el alquitrn o la brea de hulla.
Las breas representan una fraccin de la destilacin del petrleo o
del carbn y contienen hidrocarburos de elevado peso molecular. En
este aspecto no son diferentes de las gasolinas o de muchos
disolventes que, aunque requieren ciertas medidas de proteccin, no
presentan los efectos cancergenos y txicos de las breas. Lo que las
diferencia es precisamente esa fraccin de destilacin que se toma y
que contiene estos hidrocarburos aromticos policclicos. Este tipo
de sustancias son las que representan un grave peligro para la
salud. Es por este motivo que los productos de impermeabilizacin
que contienen breas, aunque ampliamente utilizados hasta la
actualidad, deberan dejar de producirse en cumplimiento del Real
Decreto citado. 4.2.2 Sistema de epoxi-betn Se presenta como
alternativa a las epoxi-breas, por cuanto el betn modifica la
rigidez de las resinas epoxi de forma similar a las breas, sin por
ello contener hidrocarburos aromticos policclicos. Se trata de una
emulsin acuosa de resina epoxi bicomponente modificada con betn,
con densidad de entre 1,0 y 1,1 g/cm3 que permite la ejecucin de la
impermeabilizacin sobre soportes con contenidos de humedad
superiores al lmite general del 4%. La aplicacin se realiza por
mtodos convencionales (rodillo o pistola) y presenta cierta
flexibilidad que le permite recubrir pequeas fisuras que se formen
en el tablero. Es transitable tras 24 horas y recubrible con
asfalto a los 7 das.
Estructura del sistema: Tiempos a 20 C (aprox) Rendimientos
(aprox)
Preparacin del soporte
Chorreado de arena Granallado
- - 12,5 75 m2/h 15 140 m2/h
Imprimacin Aplicacin del propio producto diluido con un 25% de
agua mediante brocha o rodillo
Tiempo de espera para aplicacin de capa principal:
seca al tacto 0,25 Kg/m2
Aplicacin del producto puro mediante rodillo sobre la imprimacin
endurecida
Tiempo de espera para aplicacin de segunda capa: 3
horas 0,25 Kg/m2
Capa principal Aplicacin del producto puro mediante rodillo
sobre la capa anterior endurecida
Transitable tras 24 horas Totalmente cargable tras 7 das
Recubrible con asfalto tras 7 das
0,25 Kg/m2
Capa de adherencia al
asfalto
Espolvoreo de arena de cuarzo seca sobre la capa principal
fresca - - 2,0 Kg/m
2
Puesta en obra:
Preparacin del tablero. Mezcla y homogeneizacin de los dos
componentes que se presentan envasados en las proporciones
adecuadas para la mezcla, mediante medios mecnicos (taladro
provisto de agitador o similar). Aplicacin de una primera capa del
propio producto diluido con un 25% de agua a modo de capa de
imprimacin, mediante rodillo o pistola air-less. Aplicacin de la
segunda capa, una vez endurecida la primera, mediante rodillo o
pistola air-less. Aplicacin de la capa de acabado idntica a la
anterior, una vez endurecida sta. Espolvoreo con arena de cuarzo
limpia y seca mientras la capa de terminacin se mantiene
fresca.
Alternativa: estos productos permiten la confeccin de morteros
mediante la mezcla con arena de cuarzo seca de granulometra 0,1-0,4
mm en proporcin 1:1,8. Estos morteros se aplican en dos capas
mediante brocha o rodillo
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en espesores aproximados de 1 mm por capa, obtenindose una
resistencia a la abrasin y una rugosidad superior que cuando son
aplicados como pintura. En estos casos, por tratarse de una emulsin
acuosa aplicada en capa gruesa, no son recubribles con asfalto
hasta los 10-14 das. Es importante respetar los tiempos de espera
entre capas indicados en la tabla superior. 4.3 SISTEMAS MIXTOS
HIDRAULICO-POLIMERICOS Se consideran sistemas mixtos
hidrulico-polimricos aquellos en cuya composicin hay un ligante a
base de cemento modificado con polmeros acrlicos en dispersin. Se
trata de un mortero impermeable y elstico de cemento modificado con
resinas hidrodispersables, bicomponente, que permite la ejecucin de
la impermeabilizacin sobre soportes hmedos. Es un mortero que debe
aplicarse en espesores de 2 mm mnimo, impermeable y elstico, con
una capacidad de puenteo de fisuras de hasta 06 mm (para capa
aplicada de 2 mm). Es transitable a los 2 das y totalmente
impermeable a los 7 das. La aplicacin se realiza mediante llana,
rodillo o por proyeccin con equipo convencional sobre el soporte de
hormign debidamente preparado y humedecido. Se debe aplicar en dos
capas, diluyendo la primera con un 10 % de agua para que quede ms
fluida y acte a modo de imprimacin. El consumo aproximado total es
de 4 Kg/m. Estructura del sistema:
Tiempos a 20 C (aprox) Rendimientos (aprox)
Preparacin del soporte
Chorreado de arena o Granallado
- - 12,5 75 m2/h 15 140 m2/h
Capa principal Aplicacin del mortero mediante llana, rodillo o
por proyeccin
Transitable tras 2 das Totalmente impermeable tras 7
das Recubrible con asfalto: en estudio
4,0 Kg/m2
Actualmente se halla en estudio su resistencia a las
temperaturas del aglomerado en caliente, y los tiempos de espera
necesarios para poder ser recubierto con asfalto. 4.4. LAMINAS DE
IMPERMEABILIZACION IN SITU: CRITERIOS DE SELECCION Para facilitar
la eleccin de un material, se incorpora una tabla de comparaciones
entre los distintos materiales y sus cualidades Poliuretano
bicomponente aplicacin
manual
Poliuretano bicomponente aplicacin por
proyeccin
Epoxi-poliuretano Epoxi-brea Epoxi-betn
Hidrulico-polimrico
Capacidad de puenteo de fisuras * * * * * * * * * * * * *
Resistencia qumica a agentes degradantes del hormign * * * * * *
* * * * * * * * * * * * *
Facilidad de puesta en obra * * * * * * * * * * * * * * * *
*
Rapidez de entrada en servicio * * * * * * * * * * * * * En
estudio
Capacidad de soportar trfico de obra * * * * * * * * * * * *
*
Requerimientos de maquinaria especializada no si no no no no
ptimo muy bueno bueno aceptable
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5.- IMPERMEABILIZACIN IN SITU CON MSTICOS BITUMINOSOS 5.1
MSTICOS BITUMINOSOS DE APLICACION EN CALIENTE Los sistemas de
estanqueidad a partir de betunes puros o fillerizados (msticos
bituminosos) aplicados en caliente fueron los primeros sistemas
empleados en la impermeabilizacin de tableros de puentes. Su uso
est muy extendido en Europa, fundamentalmente en pases en los que,
por sus condiciones de trfico y climatologa, la tcnica de los
aglomerados densos, compactos, del tipo de asfalto fundido, se
encuentran ampliamente desarrollados. El principal problema que
presentan estos complejos de estanqueidad es el elevado riesgo de
formacin de ampollas que se producen en los materiales de aplicacin
en caliente como consecuencia tanto de la dilatacin de los gases
contenidos en la porosidad superficial del hormign, como la
transformacin en vapor del agua existente en ste, al verter sobre
el tablero a muy elevada temperatura (180-200 C) la capa de mstico.
Las ampollas se producen en los materiales de aplicacin en
caliente. El calor transmitido al tablero hace que la humedad del
hormign se vaporice y ascienda en forma de burbujas a travs de la
capa de material impermeabilizante cuando sta se mantiene todava
fundida, formando una serie de ampollas en la superficie. Cuando
sea posible, estas ampollas deben eliminarse removiendo el material
impermeabilizante mientras todava permanece caliente. Las que
permanezcan despus de este tratamiento pueden sellarse utilizando
una capa densa de betn fillerizado y ridos, aunque esto no siempre
es efectivo, ya que el calor aportado por la segunda capa
reblandece la capa inferior, pudiendo ascender las burbujas y
creando con ello nuevas ampollas. Estas ampollas de primera
generacin pueden evitarse aplicando la membrana impermeabilizante
sobre un hormign cuya superficie ha sido previamente sellada con
una emulsin catinica o utilizando cmaras de ventilacin o
descompresin mediante el uso de sistemas semi-independientes. Esto
ltimo se consigue situando entre el tablero de hormign previamente
imprimado y el mstico de estanqueidad una malla o un fieltro de
fibra de vidrio o papel Kraft perforado o similar, a travs del cual
el vapor de agua puede difundirse suficientemente pero conservando
numerosos puntos de anclaje (necesarios para que el complejo
resista los esfuerzos horizontales producidos por la accin del
trfico). Estos respiraderos presentan dos inconvenientes. El
primero de ellos es que, al estar la membrana impermeabilizante slo
parcialmente adherida al tablero, se reduce su resistencia a las
solicitaciones horizontales causada por la aceleracin y frenado del
trfico. El segundo se debe a que el agua que circunstancialmente
penetre en la cmara de ventilacin, puede discurrir por sta
libremente hasta alcanzar una grieta o zona porosa del hormign,
penetrando con el consiguiente peligro de corrosin de las
armaduras. Hay ampollas denominadas de segunda generacin que suelen
aparecer en el intervalo de tiempo que va entre la colocacin de la
membrana impermeabilizante y la de las capas de acabado de la
superficie del tablero. El riesgo de aparicin de stas es mximo en
los perodos de ambiente claro y soleado: en ellos, la intensidad de
la radiacin solar es alta y puede conducir a elevadas temperaturas
durante el da, asociadas a notables variaciones de temperatura en
el material impermeabilizante. Estas condiciones conducen a la
formacin de ampollas puesto que la variacin diurna de temperatura
favorece la migracin de la humedad del tablero hacia la cara
inferior de la membrana impermeable. Las temperaturas elevadas del
da pueden dar lugar a un aumento de la presin de vapor lo
suficientemente grande como para levantar la membrana
impermeabilizante en aquellos puntos en donde su adherencia al
hormign sea deficiente. Una vez formada la ampolla, la variacin de
temperaturas conducir a que aumente de tamao por el da y disminuya
por la noche, dando lugar a un aumento progresivo del fenmeno. Este
riesgo de formacin de ampollas de segunda generacin puede evitarse
por uno de los siguientes procedimientos:
estableciendo una adherencia buena y uniforme entre la membrana
impermeable y la superficie del tablero; colocando la
impermeabilizacin cuando la superficie del hormign est
perfectamente seca cubriendo la membrana impermeable con una capa
protectora de 5 cm de espesor como mnimo dentro de
los tres das siguientes a su colocacin.
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IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJE DE TABLEROS DE PUENTES BORRADOR DEL
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Dentro de estas soluciones de impermeabilizacin en caliente se
estn desarrollando unos modernos sistemas de estanqueidad con los
que se consiguen subsanar la formacin de ampollas. Estn pensados
para ser utilizados en tableros de gran superficie tanto de nueva
construccin como, y muy especialmente, en trabajos de reparacin de
puentes en servicio en donde se requiere una muy rpida apertura a
la circulacin, incluso cuando las condiciones atmosfricas no sean
favorables. Estos sistemas se caracterizan por:
Hacer descansar la funcin de impermeabilizacin no solo en la
membrana, sino en el paquete del
complejo constituido por la membrana y el pavimento. Aplicarse
mediante equipos de muy elevado rendimiento, los mismos que los
utilizados en la
pavimentacin asfltica de carreteras. Utilizar ligante
bituminosos modificados con polmeros, generalmente, SBS
(Estireno-Butadieno-
Estireno) o EVA (Etileno-Acetato de Vinilo). No permitir la
circulacin exterior en tanto que todo el complejo impermeabilizacin
+ pavimento se
halla puesto en obra.
La aplicacin de este sistema consta generalmente de las
siguientes capas:
Imprimacin a base de un riego con emulsiones normales o
modificadas, a razn de 0,3 kg/m. Capa de 2-3 cm de aglomerado
asfltico denso, muy similar a las conocidas membranas
arena-betn
empleadas como membranas SAMI para ralentizar la aparicin de
fisuras de retraccin. Se caracterizan por ser una mezcla de muy
elevada compacidad (1-2% contenido en huecos), granulometra fina
(0/4-0/6 mm), flexible, elevado contenido en ligante (11-13%),
siendo ste un betn modificado para mejorar la flexibilidad y la
resistencia a la fatiga.
Este microaglomerado constituye la primera capa del complejo de
estanqueidad, actuando al mismo
tiempo de capa de regularizacin para permitir absorber algunas
irregularidades del tablero, ofreciendo una superficie muy cerrada,
idnea para recibir la segunda capa de estanqueidad. Se aplica en
obra con las clsicas extendedoras y compactadoras utilizadas en la
pavimentacin bituminosa ordinaria. Al ser las temperaturas de
fabricacin y puesta en obra inferiores a las que se emplean en la
aplicacin de otros msticos bituminosos en caliente, los riesgos de
formacin de ampollas son notablemente inferiores. Dado que no
resiste el trfico de obra durante tiempo prolongado, es
recomendable que una vez que haya enfriado se proceda a su cubricin
inmediatamente.
Membrana de estanqueidad propiamente dicha, constituida por un
riego de betn modificado con
elastmeros de unos 2,0-2,5 Kg/m, seguida de un extendido de
gravn 4/6 6/8 a razn de 3-5 kg/m (destinado a proteger la membrana
del paso de los vehculos de obra). Presenta unas muy buenas
caractersticas reolgicas: baja susceptibilidad trmica, elevada
cohesin interna y elevada flexibilidad.
Puede ser sustituida igualmente por otros tipos de membranas muy
similares a las utilizadas para combatir la reflexin de grietas,
como los geotextiles impregnados con ligantes bituminosos
modificados, donde el geotextil acta como un depsito para absorber
importantes cantidades de betn (alrededor de 1,0-1,3 kg/m)
necesarios para asegurar la estanqueidad.
Capa de rodadura con mezcla bituminosa de betn modificado y de
espesor variable entre 3 y 5 cm,
fabricada y puesta en obra de manera tradicional y con equipos
tradicionales. Estructura del sistema:
Rendimientos (aprox)
Preparacin del soporte Chorreado de arena
Granallado 12,5 75 m2/h 15 140 m2/h
Imprimacin Riego con emulsiones asflticas 0,3 kg/m2
Extendido de 2-3 cm de arena-betn 60 100 kg/m Capa principal
Riego de betn elastomrico 2,0 2,5 kg/m Capa de adherencia al
asfalto Espolvoreo de gravn 4/6 6/8 sobre la capa principal seca
3,0 5,0 kg/m
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Se puede acudir a opciones alternativas. Tras imprimacin del
tablero a base de un riego con emulsiones bituminosas y la
regularizacin del soporte mediante extendido de una capa de
aglomerado asfltico en caliente de 3-5 cm de espesor: Capa de arena
betn de 2-3 cm de espesor, riego de adherencia (para facilitar la
unin entre capas y tapar
pequeos huecos de la arena-betn) y capa de rodadura con mezcla
de betn modificado. Riego de betn modificado con elastmeros seguido
de extendido de gravn y capa de rodadura con mezcla de
betn modificado. Las principales ventajas que ofrecen estos
sistemas de estanqueidad son por un lado, su mayor tolerancia a la
geometra y macrotextura del tablero, la total mecanizacin de su
puesta en obra (que permite una elevada rapidez de ejecucin con
menor dependencia de las condiciones ambientales) as como la
utilizacin de maquinaria habitual en las obras de carreteras, lo
que permite diferenciarlo claramente de otros sistemas ms
artesanales y con mayor dependencia de la cualificacin y
caractersticas de los operarios. Son sistemas particularmente
reservados a grandes obras o en aquellas en las que los
condicionamientos dados por la alta densidad del trfico impliquen
la necesidad de tratamientos de gran velocidad de ejecucin. 5.2
MASTICOS BITUMINOSOS DE APLICACION EN FRIO Con el nombre de msticos
en fro se denomina en Espaa el mortero constituido por la
combinacin ntima de un agregado mineral fino (bien graduado
granulomtricamente y rico en filler), fibras y un ligante
bituminoso en forma de emulsin asfltica. El agregado mineral
constituye el esqueleto que va a dar el espesor al tratamiento,
confiriendo la cohesin necesaria a la mezcla de fibra y betn.
Procede del machaqueo de rocas calizas sanas, siendo de
granulometra fina (0/2-0/3 mm), con un elevado contenido en filler.
Es necesaria una elevada limpieza, con un equivalente de arena
superior a 70. Las fibras minerales utilizadas, inicialmente de
amianto, hoy en da son de naturaleza sinttica (polipropileno,
acrlica, polister o incluso de celulosa parafinada), muy finas y
relativamente cortas (de 2 a 6 mm). Desempean un papel esencial en
este tipo de msticos: La asociacin de la emulsin de betn polmero y
las fibras permite incrementar el contenido en ligante (con lo que
se favorece la estanqueidad del mortero obtenido al absorber una
mayor cantidad de betn), disminuye los posibles riesgos de
exudacin, mejora la cohesin y consistencia de la mezcla
(disminuyendo o dificultando la formacin de segregaciones) y
modifica la reologa del ligante base (disminuyendo su
susceptibilidad trmica y hacindolo resistente a la deformacin sin
riesgo de fisuraciones). La incorporacin de fibras produce una
mejora sustancial en el comportamiento del mstico as obtenido: crea
una armadura en el mortero, mejorando su comportamiento mecnico
(especialmente a traccin y a la abrasin bajo la accin del trfico) y
aumentando la flexibilidad del mismo. El ligante bituminoso es
generalmente una emulsin catinica de betn modificado y rotura
controlada (mediante el empleo de un agente regulador). El polmero
modificador empleado suele ser del tipo SBR en forma de latex que
se incorpora a la fase acuosa previa a la emulsificacin, aunque
tambin se puede partir de betn modificado con polmeros del tipo SBS
o EVA como fase continua de la emulsin. Estos polmeros crean en el
seno del ligante una red polimrica, la cual se traduce en una
modificacin de las caractersticas reolgicas del ligante, mejorando
su susceptibilidad trmica, elasticidad, cohesin interna y
resistencia a flexo-traccin e incrementndose notablemente el
intervalo de plasticidad (intervalo entre las temperaturas extremas
de utilizacin del ligante). El contenido en betn residual debe ser
elevado para facilitar la creacin in situ de un mstico de muy
elevada compacidad. En el caso de que la puesta en obra se realice
de forma manual ser necesario emplear emulsiones aninicas de rotura
lenta estables al 60 %. La formulacin de estos msticos suele
responder a la siguiente composicin en peso: Arena 0/2-0/3 Filler
Fibras Emulsin catinica Emulsin aninica PolmeroAplicacin manual 100
% 15-20 % 1-3 % - 20-24 % 5 % Aplicacin con mquina 100 % 15-20 %
1-3 % 20-24 % - 5 %
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La fabricacin de estos msticos bituminosos se suele realizar en
instalaciones industriales, almacenndose en tambores o bidones y
aplicndose en obra de manera manual mediante rastras o cepillos. En
superficies importantes se mecaniza la operacin utilizando para
ello mquinas de fabricacin y extendido simultneo de todos los
componentes: emulsin, agua, arenas, filler y fibras, utilizando
rastras de extendido especialmente diseadas para su correcta puesta
en obra. En este caso, las fibras, componente esencial del sistema,
se incorporan mediante mezclado previo con los ridos o mediante la
incorporacin independiente al cajn-mezclador (bien por va acuosa o
a travs de sistemas mecnicos o neumticos), siendo, en cualquier
caso, necesaria la dispersin homognea de la fibra en el seno del
mortero sin roturas prematuras. Estructura del sistema:
Tiempos a 20 C (aprox) Rendimientos (aprox)
Preparacin del soporte Chorreado de arena Granallado - - 12,5 75
m2/h 15 140 m2/h
Imprimacin Aplicacin de emulsin asfltica mediante cepillo
Tiempo de espera para aplicacin de capa principal:
seca al tacto 0,3 Kg/m2
Capa principal Aplicacin del mstico bituminoso mecnica o
manualmente (con rastra de goma)
Transitable y recubrible con asfalto una vez seca y curada
la ltima capa de mortero 3,0 5,0 Kg/m2
Las operaciones que lleva consigo la aplicacin de este sistema
son las siguientes: Preparacin del tablero.
La superficie del tablero estar exenta de polvo, grasa, aceite,
agua, as como de contaminantes que tiendan a disminuir la
adherencia del sistema de impermeabilizacin al soporte.
Imprimacin.
Sobre la superficie del tablero se aplicar una capa de
imprimacin con una emulsin bituminosa de naturaleza aninica y baja
viscosidad, diluida con agua en proporcin una parte de agua por una
de emulsin. La aplicacin se realizar con cepillo y el consumo
aproximado ser de 0,3 kg/m.
Aplicacin de la impermeabilizacin.
El extendido del mstico bituminoso se realizar mecnica o
manualmente, generalmente en una sola capa, aadiendo una pequea
cantidad de agua si fuera necesario para facilitar su
manejabilidad. En el caso de necesitar dos capas, la primera
regulariza el soporte mientras que la segunda, aplicada tras la
rotura de la emulsin y curado de la primera capa, complementa la
impermeabilizacin. La dotacin recomendada debe ser de 3 a 5 kg/m,
dependiendo del estado del tablero. Endurece por evacuacin y
evaporacin del agua contenida, hasta alcanzar la consistencia de un
mortero. Las temperaturas inferiores a 5C pueden afectar a la
calidad del producto y ste no podr aplicarse lloviendo o con alta
probabilidad de lluvia. Es recomendable realizar la compactacin de
cada capa con rodillos de neumticos una vez que la emulsin haya
roto, contribuyendo de esta forma a la densificacin e
impermeabilidad del mortero.
Extendido de aglomerado.
La operacin de pavimentacin se realizar una vez curada y seca la
ltima capa del mortero bituminoso.
Se trata de un sistema muy empleado en nuestro pas desde
mediados de los aos 60, habiendo sufrido a lo largo de los aos una
gran evolucin tecnolgica. Constituye un sistema de aplicacin en
fro, continuo, sin juntas, estable a cualquier temperatura,
aplicable tanto sobre superficies secas como ligeramente
humedecidas y totalmente compatible con el aglomerado asfltico. Se
caracteriza por ser de sencilla y fcil aplicacin, no excesiva
dependencia de la macrorugosidad del tablero, resistente a la
circulacin de los vehculos de obra, buena adherencia a la capa
superior de aglomerado y buenas caractersticas de flexibilidad y
amortiguamiento mecnico. Aunque a estos tipos de msticos se le ha
achacado una dudosa impermeabilidad inicial debido a los microporos
remanentes tras la evaporacin del agua (eliminables mediante el
proceso de compactacin con rodillo de neumticos que siempre debe
seguir al proceso de rotura de la emulsin), dada la propia
composicin del mstico as como el calentamiento y compactacin de las
capas superiores (con la subsiguiente compactacin por las cargas de
trfico), est demostrado el buen comportamiento frente a la accin
del agua de este tipo de membranas.
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6.- SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN CON LMINAS PREFABRICADAS
ASFALTICAS
Los sistemas de impermeabilizacin con lminas asflticas
prefabricadas utilizados en la impermeabilizacin de tableros de
puentes son sistemas de gran uniformidad y calidad, garantizando en
el tiempo la total estanqueidad del tablero. Para ello debe cumplir
una serie de requerimientos:
Total adherencia entre la membrana impermeable, el soporte base
y la capa de proteccin. Capacidad del sistema de impermeabilizacin
de resistir la accin dinmica de los vehculos. Resistencia de la
membrana a los movimientos producidos ante eventuales fisuras del
soporte. Compatibilidad de la membrana con las capas de proteccin.
Resistencia de la membrana al extendido y a la compactacin de la
capa de rodadura.
Todos esos requisitos los cumplen los sistemas de
impermeabilizacin con lminas prefabricadas de tipo bituminoso,
sistemas constituidos por una capa de imprimacin, una membrana
impermeable (formada por una o ms lminas asflticas prefabricadas) y
una capa de proteccin. Las principales ventajas de este complejo de
estanqueidad son las siguientes:
Gran uniformidad y calidad, al ser un producto fabricado en
instalaciones industriales, en condiciones bien definidas y
precisos controles de fabricacin.
Utilizar un material de reducida inversin y de aplicacin
sencilla. Presentar una buena adherencia al soporte y a las capas
de aglomerado. Baja sensibilidad a la formacin de burbujas,
fundamentalmente si la adhesin se realiza mediante el
sistema de fusin con soplete. Fcil aplicacin sobre superficies
verticales.
6.1. PREPARACION DEL SOPORTE Y CONDICIONES DE PUESTA EN OBRA El
soporte deber estar limpio, sano y seco exento de materiales
extraos mal adheridos, presentando una planimetra que permita la
fcil evacuacin del agua por su superficie hacia los drenajes y una
textura tal que permita la adhesin uniforme de las lminas. En el
caso de que el tablero no presente una superficie apta para
permitir la adhesin uniforme de las lminas, se puede regularizar el
tablero mediante una capa adherida al soporte a base de aglomerado
asfltico en caliente del tipo arena-betn, ya sea en obra nueva como
en obra de rehabilitacin. Como imprimacin normalmente se utilizan
emulsiones asflticas, que son dispersiones de pequeas gotas de
betn, de dimetro entre 0,5 y 5,0 , en una fase continua de agua.
Esta dispersin es estabilizada por medio de un agente emulsionante
o emulgente. Son muy fluidas, lo que les permite penetrar en los
intersticios y poros de la superficie a impermeabilizar,
recubrindola con una capa continua de betn. Se suelen aplicar a
temperatura ambiente mediante cepillo, rodillo, brocha o pistola.
6.2. LAMINAS ASFALTICAS Segn la normativa espaola, las lminas
asflticas se pueden definir como productos prefabricados laminares,
cuya base impermeabilizante es de tipo asfltico. Podemos decir que
estos productos estn compuestos por una armadura recubierta por
ambas caras por un mstico bituminoso. Este mstico presenta su cara
inferior recubierta con un material antiadherente y la superior
tambin recubierta con dicho material antiadherente o,
eventualmente, con un material de autoproteccin.
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Las armaduras son aquellos materiales cuya finalidad es servir
como soporte al material impermeabilizante.
Desempean un papel fundamental en el sistema de
impermeabilizacin al aportar adicionalmente una serie de
propiedades al conjunto, como estabilidad dimensional y resistencia
mecnica. Las armaduras ms utilizadas son las del tipo fieltro, en
fibra de vidrio o en polister, siendo corriente fabricar lminas con
doble armadura de fieltros de fibra de vidrio y de polister, donde
el primero aporta estabilidad dimensional y el polister resistencia
mecnica.
Los materiales antiadherentes son acabados superficiales que slo
actan para evitar la adherencia cuando las
lminas estn enrolladas, pudiendo ser arenas finas (de
granulometra 0,08-0,63), arenas gruesas (de granulometra 0,8-3,2) o
un film de plstico. La utilizacin del material antiadherente ms
idneo en cada caso viene condicionado en gran medida al sistema de
adhesin: mediante la utilizacin de oxiasfalto en caliente como
adhesivo para aquellas con terminacin de arena o mediante fusin por
calor con soplete para las terminadas con un film de plstico.
Los materiales de autoproteccin son acabados superficiales que
protegen a la lmina de la accin de la
intemperie, permitiendo su colocacin sin necesidad de una
proteccin adicional. Se clasifican en grnulos minerales (de pizarra
o cermicos) o film metlicos gofrados (de aluminio o cobre).
De todos los componentes de las lminas, el mstico bituminoso es
el material que garantiza la estanqueidad
del sistema. Puede estar constituido por un asfalto oxidado o
por un betn modificado con polmeros. En este ltimo caso, los
polmeros utilizados para modificar la reologa de los betunes pueden
ser de tipo elastomrico SBS (estireno-butadieno-estireno) o de tipo
plastomrico APP (polipropileno atctico).
Las lminas de betn asfltico modificado con polmeros supusieron
un cambio revolucionario con respecto a
las fabricadas con oxiasfalto, mejorando de forma notable la
calidad de las membranas impermeables. Las lminas de betn
modificado se caracterizan, en comparacin con las lminas de
oxiasfalto, por tener una mayor resistencia a las temperaturas
extremas y una mayor durabilidad, por lo que dichas lminas de
oxiasfalto han quedado reducidas a su utilizacin como lminas de
sacrificio o lminas complementarias dentro del conjunto de la
membrana impermeabilizante.
En cualquier caso, y dadas las especiales y excepcionales
caractersticas de este tipo de tratamientos, se hace
necesario acudir a msticos de alta resistencia trmica. Este tipo
de msticos han sido desarrollados hace unos aos con nuevos ligantes
para lminas asflticas, con el objetivo de aumentar el intervalo de
plasticidad, es decir, el intervalo de uso de las mencionadas
lminas, ampliando el abanico de temperaturas de puesta en obra. Sus
excepcionales caractersticas de elasticidad y resistencia al calor
las hacen especialmente recomendables para su uso en este tipo de
aplicaciones. Sobre todo es de destacar su comportamiento a altas
temperaturas, bastante mejor que con lminas modificadas con SBS o
APP.
Las lminas asflticas se designan especificando primero el tipo
de mstico (LBM para las de betn modificado y LO para las de
oxiasfalto), seguido de un nmero que indica el peso por cada 10 m
de lmina (24, 30, 40, 48,...) y, eventualmente, el tipo de
autoproteccin (G para los grnulos minerales y M para los films
metlicos). Las lminas asflticas prefabricadas, previa imprimacin
del soporte, se adherirn al mismo mediante oxiasfalto en caliente o
por calor con soplete, solapndose en el sentido longitudinal al
menos 8 cm en los sistemas multicapas y 10 cm en los sistemas
monocapa, empezando a colocar los rollos por la parte ms baja de la
seccin transversal del tablero, en el caso de que el tablero tenga
una sola pendiente transversal, o desde los puntos ms bajos y hace
la mediana en el caso de doble pendiente. En todos los casos, los
inicios y finales de cada rollo se deben solapar al menos 10 cm. En
el caso de los sistemas multicapa todas las lminas irn adheridas
entre s y los solapes irn desplazados del rollo anterior para que
no coincidan. 6.3. PROTECCION DE LA MEMBRANA IMPERMEABILIZANTE Las
capas de proteccin forman parte del sistema de impermeabilizacin,
debiendo ser totalmente compatibles con el material de la membrana
y siendo recomendable su total adherencia a la misma. Se emplean en
sistemas de impermeabilizacin que requieran de una fuerte proteccin
mecnica ante el trfico de obra o por tratamientos posteriores (como
el extendido y compactacin de aglomerados asflticos o ejecucin de
losas de hormign). Son varias las opciones admitidas:
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Membranas impermeabilizantes terminadas con grnulos minerales
como material de autoproteccin en su cara superior, siendo estos
grnulos de pizarra si se trata de una membrana monocapa. Deber
asegurarse la perfecta adherencia de la membrana al soporte. La
resistencia mnima al punzonamiento esttico de la membrana ser de 25
Kg. (ensayada sobre el tipo de soporte utilizado segn la Norma UNE
104-281/6-5). La membrana, una vez aplicada, deber resistir las
especiales solicitaciones mecnicas y trmicas sufridas durante la
extensin del aglomerado asfltico.
Placas de proteccin compuestas por una mezcla especial de
betunes oxidados y cargas minerales entre dos
capas de fieltro de fibra de vidrio, saturadas y selladas bajo
alta presin durante el proceso de fabricacin. Se colocan adheridas
a la membrana impermeabilizante con oxiasfalto en caliente o por
calor con soplete, utilizando uno u otro procedimiento segn el tipo
de membrana a proteger. Es recomendable sellar las juntas
transversales y longitudinales entre placas con bandas asflticas.
La resistencia mnima al punzonamiento esttico de la membrana, o de
la membrana y la proteccin auxiliar, ser como mnimo de 25 Kg.
(ensayada sobre el tipo de soporte utilizado segn la Norma UNE
104-281/6-5).
Lminas con acabado superficial en la cara superior a base de un
fieltro no tejido de polister. Su masa debe
estar comprendida entre 100 y 160 g/m, viniendo adherida a la
lmina desde fbrica. En este caso, se asegurar la estanqueidad de
los solapos transversales integrando totalmente el fieltro de
proteccin en el mstico en una anchura de 12 cm.
6.4. SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACION: CUADROS DE COMPOSICION
6.4.1 Membrana de impermeabilizacin sin proteccin adicional
Los tipos de membrana utilizables son los definidos en la tabla
siguiente:
Capa de rodadura Aglomerado asfltico
LBM-40/G LBM-40/G LBM-40/G Calor Oxiasfalto Calor LBM-50/G (1)
LO-40 LBM-24 LBM-30
Calor Calor Oxiasfalto Calor Membrana impermeabilizante
Imprimacin Pendiente 1-5 % Soporte resistente Hormign
(1) Solamente se debe admitir el tipo LBM-50/G acabado con
grnulo de pizarra.
Se tendr especial cuidado en que la superficie del soporte base
sea lisa, uniforme y no presente huecos o resaltes superiores al
20% del espesor de la impermeabilizacin prevista, para evitar que
se produzcan punzonamientos.
6.4.2. Membrana de impermeabilizacin con proteccin adicional
La resistencia mnima al punzonamiento esttico de la membrana, o
de la membrana y la proteccin auxiliar, ser como mnimo de 25 Kg
(ensayada sobre el tipo de soporte utilizado segn la Norma UNE
104-281/6-5).
Los tipos de membrana utilizables son los definidos en la tabla
siguiente: Capa de rodadura Aglomerado asfltico Proteccin auxiliar
Placas de proteccin
LBM-24 LBM-30 Oxiasfalto Calor LBM-24 LBM-30
LBM-48
Oxiasfalto Calor Calor Membrana impermeabilizante
Imprimacin Pendiente 1-10 % 0-15 % 0-15 % Soporte resistente
Hormign
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7.- EVACUACIN Y DRENAJE
7.1 ANTECEDENTES El agua que llega procedente de los fenmenos
naturales (lluvia, nieve, granizo) o de procesos de limpieza tiene
acceso directo a la superficie de las obras de infraestructura de
la carretera, siendo inevitable su presencia y contacto con el
trfico rodado. Por ello, la evacuacin del agua crea una problemtica
importante en el conjunto de la red de carreteras dado los efectos
que puede originar la falta de tratamientos adecuados. La recogida
y conduccin de las aguas superficiales del tablero de un puente es
de la mxima importancia para la vida de la estructura y de los
elementos adyacentes, ya que los efectos que el agua causa en las
estructuras resultan an ms perjudiciales que los que origina en los
tramos generales de la carretera. Los daos se traducirn en una obra
ms costosa, con unas posibilidades de reparacin mucho ms
problemticas y, adems, la peligrosidad de lminas de agua para el
trfico es muy grande. Dentro de la diversidad de criterios sobre el
concepto de la evacuacin de aguas en los tableros de puentes y su
aplicacin o resolucin, se pueden relacionar unos criterios
generales, bsicos y comunes, que justifican la necesidad de prestar
atencin y resolver esta problemtica. Seguridad del usuario.
Es el parmetro ms importante que influye en el diseo del sistema
de evacuacin. Es evidente la necesidad de evitar el estancamiento
de agua en la superficie de rodadura. Una capa de agua embalsada
aumenta el riesgo de hidroplaneo y el levantamiento de nubes de
agua al paso de los vehculos, as como la formacin de placas de
hielo dada la mayor sensibilidad de la estructura a los cambios de
temperatura.
El medio ms frecuente utilizado para conseguir este objetivo es
prever una pendiente suficiente en la superficie de rodadura que
permita asegurar la rpida evacuacin del agua. Complementariamente,
tambin debe tenerse en cuenta el adecuado dimensionamiento de los
dispositivos de evacuacin (en funcin del caudal, distancia entre
sumideros,...), la utilizacin de pavimentos particularmente
resistentes a la deformacin y desgaste (para evitar roderas) y el
uso de revestimientos porosos (que permitan una rpida absorcin del
agua).
Durabilidad de la estructura.
El agua puede causar daos en los materiales constructivos de las
estructuras y a sus componentes, especialmente cuando contiene
sales para el deshielo. Hay otras acciones provocadas por el agua
adems de la precipitacin directa, como pueden ser las salpicaduras,
infiltraciones a travs del pavimento,... Los medios utilizados para
prevenir los daos del agua son, en general, aproximadamente los
mismos que los indicados en el apartado anterior. Adems de la
durabilidad de la obra, tambin hay que prestar atencin a la
durabilidad del pavimento. Las aguas de infiltracin, en razn de la
capa de estanqueidad, se quedan atrapadas en el pavimento, lo cual
a la larga, puede provocar la degradacin del mismo.
Proteccin del entorno.
La influencia del medio ambiente en las consideraciones para el
diseo de los sistemas de evacuacin de aguas en los tableros de
puente es relativamente reciente. La mayor inquietud es la de
prevenir la polucin de las capas freticas, ros y lagos, por vertido
directo de las aguas evacuadas del tablero (en tal situacin, el
agua es conducida, mediante tubos, a un sistema de depuracin).
Tambin es necesario indicar que algunos aspectos estticos y
acsticos pueden influir en ciertos detalles de la evacuacin del
agua (eleccin de la localizacin, colores de los tubos de
recogida,...).
Facilidad de mantenimiento.
Es necesario facilitar el mantenimiento, pudiendo variar mucho
la forma de llevarlo a cabo de una zona a otra (en funcin de las
condiciones climticas, el diseo estructural, las caractersticas del
pavimento y la percepcin global del problema). Los medios
utilizados para facilitar el mantenimiento incluyen proyectar el
puente con el nmero adecuado de desages, utilizar desages
simples
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autolimpiantes, prever la facilidad de acceso (en especial a los
tubos de conduccin) y disear adecuadamente el sistema (dimetros,
codos, pendientes, registros para limpieza,...).
El proyecto de drenaje de un puente no puede considerarse una
cuestin aislada. Adems de ser un complemento del proyecto
estructural, ha de ser coherente con el drenaje de la carretera de
la que forma parte. Los caudales a desaguar deben ser evaluados y
los componentes dimensionados con el mismo rigor y criterios del
proyecto general. No obstante, por su peculiaridad conviene que sea
incluido dentro de la definicin del propio puente, adaptndose a sus
caractersticas geomtricas. Se deben proyectar los medios adecuados
capaces de conducir el agua superficial de manera hidrulicamente
controlada a desages seguros fuera de la estructura. Adems, el agua
debe ser evacuada lo ms rpidamente posible, evitando escorrentas
irregulares o puntos de concentracin sobre la calzada. Para
asegurar la durabilidad de la estructura y los diversos elementos
que incorpora, es necesario realizar un tratamiento adecuado y
completo de las aguas (disponer transiciones entre peraltes de
forma que no se produzcan regatas en las zonas de trnsito,
considerar las posibles contraflechas excesivas en tramos de vigas
prefabricadas que puedan alterar las pendientes generales, evitar
puntos bajos sin evacuacin, impermeabilizar toda la superficie del
tablero, evitar la penetracin de agua por las juntas de dilatacin,
disponer sistemas de vertido y/o conduccin del agua de forma que no
produzcan daos al trfico cortinas de agua bajo los puentes- ni al
entorno,...). Por ello, habrn de proyectarse los dispositivos
necesarios para la evacuacin tanto de las aguas superficiales que
discurran sobre la capa de rodadura como las que circulen a travs
del pavimento sobre la capa de impermeabilizacin, prestando
especial atencin a los detalles constructivos de los puntos
singulares (uniones de la impermeabilizacin y el pavimento en
barreras de proteccin, bordillos, juntas de dilatacin y sumideros).
7.2. RECOGIDA Y EVACUACION
Dentro del diseo de la red general de drenaje de la carretera,
lo primero es evitar la afluencia de agua desde el exterior del
puente, disponiendo los elementos de recogida y evacuacin previos
que sean necesarios, as como los sistemas de proteccin superficial
de taludes para que las escorrentas de las cunetas contiguas no
erosionen los rellenos del trasds de estribos (ver fig 07-01). La
evacuacin del agua sobre el tablero va a depender de la pendiente
resultante de la combinacin de la transversal y la longitudinal, de
las caractersticas de la capa de rodadura y de los sumideros (ya
sea sobre la superficie de la calzada o en las cunetas y zonas
anexas), adems de los aspectos relativos a las aguas de infiltracin
y a las juntas de dilatacin. 7.2.1 Evacuacin de aguas superficiales
en calzada Si la obra se realiza con las pendientes adecuadas, las
aguas alcanzan rpidamente, a travs de
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la calzada, los puntos bajos del pretil. Aunque estn presentes
los dos conceptos de pendiente transversal y pendiente
longitudinal, en realidad el agua corre por la pendiente resultante
de la combinacin de los dos componentes. Para la evacuacin
transversal de aguas superficiales a travs de la calzada deber
dotarse al pavimento de las pendientes adecuadas, dirigiendo el
agua hacia la canalizacin longitudinal. Los valores mnimos de la
pendiente transversal se sitan entre el 1 y el 3 % (valor medio
superior al 2 % segn criterios y zonas), siendo necesario disponer
de pendiente longitudinal en aquellas zonas con riesgo de
estancamiento de agua (cambios de pendiente o zonas con pendiente
nula). Si hay algn problema, la tendencia usual es la de aumentar
el porcentaje de la pendiente transversal.
La pendiente longitudinal viene definida normalmente en el
proyecto (ya sea por compromiso de seguridad o constructivo), no
debiendo presentar valores pequeos. En cualquier caso, tanto las
pendientes transversales como las longitudinales nunca deber ser
inferior al 075 % (con lo que se asegurar una pendiente de
escorrenta superficial superior al 1 %). La eficacia de la
pendiente se mide por la ausencia de estancamiento del agua en la
superficie de rodadura, aunque hay ocasiones en las que, al no
existir una correlacin entre la pendiente y la eficacia necesaria,
para tener la suficiente garanta de buen funcionamiento ser preciso
recurrir a la influencia de otros factores (caractersticas de la
capa de rodadura, anchura de la calzada, intensidad pluviomtrica o
estabilidad de la superficie de rodadura). 7.2.2 Evacuacin de aguas
superficiales en zonas anexas y cunetas La evacuacin de las aguas
en las zonas anexas normalmente puede ser tratada eficazmente y sin
grandes problemas de mantenimiento. Cuando se disponga de aceras
elevadas, la evacuacin de las aguas superficiales en estas zonas
anexas se llevar a cabo dotndolas de pendientes transversales del 2
% orientadas hacia el interior del puente y utilizando para la
salida del agua los mismos mecanismos que para la evacuacin del
agua de la calzada. En la mayora de los casos se toman las medidas
necesarias para evitar infiltraciones en el pavimento de las zonas
anexas impermeabilizando su capa superior (sobre todo en zonas ms
fras). En el caso de que el tablero careciese de aceras elevadas,
deber preverse cualquier sistema para evitar goterones a lo largo
de la imposta. Hay dos situaciones excepcionales:
cuando la pendiente de la calzada es inversa, lo que se resuelve
instalando igualmente un canal o cuneta adicional entre la acera y
la calzada para evitar que el agua de la zona anexa atraviese la
calzada;
cuando haya algn obstculo que impida al agua alcanzar el canal
junto a la calzada, teniendo el agua que circunvalar el obstculo
(es preferible instalar un desage o agujerear el obstculo para
facilitar la salida del agua).
7.2.3 Dispositivos de drenaje El recorrido del flujo de agua
entre la elevacin de la acera y la pendiente superficial de
rodadura discurre a lo largo de un canal (perfilado o imaginario)
o, en el peor de los casos, sobre una parte del revestimiento
adyacente de la calzada (generalmente en el arcn). En la mayora de
los casos, el canal est formado por la interseccin de la pendiente
transversal de la calzada y el borde que determina la acera o el
pretil (una nica cuneta junto al bordillo y a lo largo de la
acera), sin ninguna modificacin geomtrica complementaria. Pero
tambin existe la posibilidad de instalar diversos dispositivos de
drenaje:
Formacin de un caz, seccin recta longitudinal situada junto al
bordillo, por el retranqueo de la capa de
rodadura sobre una primera capa de aglomerado extendida a todo
lo ancho de la calzada, de forma que la capa de rodadura desage
transversalmente sobre dicha seccin (ver fig. 07-02). Destaca por
su facilidad de ejecucin, mantenimiento y reparacin, por su
durabilidad y por su bajo riesgo de colmatacin, presentando como
inconveniente la disminucin de la seguridad para el trfico (por la
rotura de la continuidad del pavimento junto al bordillo).
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En dicho caz debe protegerse la membrana impermeabilizante con
un sistema adecuado, compatible con la impermeabilizacin y
resistente a los rayos UV. En el caso de aglomerados asflticos
porosos, estas protecciones se fijarn con mortero epoxi, o solucin
similar, tanto al bordillo como a la membrana impermeabilizante
(colocando piezas en forma de L). Para aglomerados asflticos no
porosos tambin se fijarn al borde de la capa de rodadura (piezas en
forma de U).
Una variante de la solucin anterior es la terminacin en bisel
del caz (ver fig. 07-03), formndose una seccin inclinada
(normalmente formando el bisel a mano con mortero o hormign de rido
no grueso). Es de ms difcil ejecucin y menor capacidad de desage
pero proporciona un mejor acabado esttico y una mayor seguridad de
uso.
Terminacin de la capa de rodadura con una mezcla porosa,
complementndola con la instalacin
puntual de imbornales cubiertos con rejillas metlicas,
perforadas lateralmente y enrasadas con la capa de rodadura. Los
imbornales son dispositivos de vertido directo que slo encuentran
empleo en puentes, de cuyo tablero el agua de los caces se vierte
directamente a travs de ellos. Destaca por su facilidad de
mantenimiento y reparacin, su durabilidad, su bajo riesgo de
colmatacin y obstruccin as como por su seguridad de uso, aunque con
el inconveniente de ser un sistema puntual de drenaje.
Instalacin junto al bordillo de un dren longitudinal
prefabricado con ranurado superior, embebido en la
pavimentacin y enrasado con la capa de rodadura. Esta debe tener
un mayor espesor junto al dren para almacenar el agua infiltrada
hasta su evacuacin. Destaca por su capacidad de desage y su difcil
colmatacin. Este tipo de drenes longitudinales prefabricados tambin
se pueden situar bajo un pavimento drenante. Son de ms difcil
ejecucin, mantenimiento y reparacin pero presentan menor riesgo de
obstruccin y mayor seguridad de uso (al no verse desde el
exterior).
Instalacin de bordillos conformados con canal en su interior y
una abertura lateral situada hacia el
pavimento, la cual debe quedar instalada por debajo de la capa
de rodadura drenante para recoger todo el agua transversal. Destaca
por su facilidad de mantenimiento, durabilidad, capacidad de desage
y bajo riesgo de colmatacin.
Lo anterior tambin es aplicable a los bordes de la mediana. En
todos los casos se deber tener especial precaucin durante la
colocacin de estos dispositivos para no punzonar la membrana
impermeabilizante. 7.2.4 Desages
Los tipos de salida de desage son muy variables, pudiendo optar
por diferentes formas de salida para la evacuacin del agua segn
zonas y criterios:
- Mediante salida de desage nica en el extremo del puente o
aguas arriba de cada junta de dilatacin, sobre todo cuando estas no
son totalmente hermticas.
- Proyectando el nmero necesario de desages.
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En general, en el caso de estructuras de tablero sobre vigas,
los sumideros deben disponerse sobre cada pila, haya o no junta,
dado que es frecuente que la contraflecha de las vigas origine
charcos peligrosos para el trfico si la pendiente longitudinal es
pequea, y nada deseables para el buen mantenimiento del aglomerado
y del tablero. En la mayora de los casos van colocados sobre el
canal, slo en situaciones excepcionales se colocan fuera de l
(quedando debilitada, en tal caso, su eficacia y rendimiento), y
raramente sobre la calzada. La prctica habitual es situarlos aguas
arriba del puente y, tambin, antes de cada junta de dilatacin. La
tipologa del sumidero (que no la del sistema o cantidad de desages)
vendr condicionada por la aplicacin a que se destina: zonas
peatonales, edificios de estacionamiento, puentes de ferrocarril,
puentes en zonas de trfico rodado,
instalaciones especiales e incluso reparacin de puentes. La
distancia entre desages estar en funcin de una serie de parmetros:
superficie de evacuacin, periodo de retorno correspondiente a la
pluviometra, perfil longitudinal, capacidad del desage y capacidad
del canal entre otros. Una vez recogida el agua del tablero ser
necesario conducirla hasta el exterior sin producir daos en la
estructura ni molestias en la circulacin de las vas inferiores,
para lo que ser necesario tener en cuenta en el diseo del puente la
presencia de una red de drenaje propia. El agua debe ser evacuada
por el extremo ms bajo del puente, debiendo decidir el proyectista
sobre la opcin de vertido libre (ver fig. 07-04) o el diseo de un
sistema de desage controlado con bajantes adecuadas. La utilizacin
de salidas conducidas est condicionada por una serie de aspectos
como las condiciones climticas (en especial la fuerza del viento),
el entorno (para evitar erosionar el suelo en su cada o contaminar
las aguas que pudieran discurrir bajo el puente), la estructura del
puente (que puede verse afectada, sobre todo si es de acero) y la
situacin del puente (en el caso que bajo l circule una lnea de
ferrocarril u otra carretera).
Siempre ser recomendable minimizar las conducciones con tubos
interiores por los inconvenientes de todo tipo que suponen en la
estructura y por las dificultades de conservacin (ver fig. 07-05).
Aunque la instalacin de las tuberas es aconsejable
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hacerla exterior, tambin podra llevarse a cabo reservando un
cajn en la estructura y en las pilas (raramente utilizado por su
coste e inconvenientes de mantenimiento). En todos los casos hay
que prestar atencin a los codos (limitando los ngulos y el radio de
curvatura), a las sujeciones a la estructura (para que sean
resistentes, fciles de desmontar en caso de sustitucin as como
flexibles y estancas) y prever orificios de acceso (para facilitar
la limpieza interior). No obstante, habr que evitar el vertido
libre en zonas urbanas, sobre otras carreteras o vas, por razones
estticas demandadas por el entorno ambiental o sobre zonas