Pavimentos de Hormigon

BETÃO ARMADO I - PAVIMENTOS DE HORMIGÓN 1

TRABALHO DE BETÃO TRABALHO DE BETÃO TRABALHO DE BETÃO TRABALHO DE BETÃO

ARMADO IARMADO IARMADO IARMADO I

PAVIMENTOS DE

HORMIGÓN

DANIEL IBAÑEZ IGLESIAS JUAN JOSE PÉREZ NEBOT JORGE BERROCAL BUENO VICTOR VICARIO ALONSO


INDICE

1. INTRODUCCION Y DEFINICIONES

2. TIPOS DE PAVIMENTOS DE HORMIGÓN

3. TIPOS DE PUESTA EN OBRA

4. VENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS DE HORMIGON

5. SOSTENIBLIDAD DE LOS PAVIMENTOS DE HORMIGON

6. LUGARES PROPICIOS PARA LA CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS DE HORMIGON

7. POSIBLRES PATOLOGIAS DE LOS PAVIMENTOS DE HORMIGON

8. CALCULOS Y NORMATIVA A UTILIZAR EN LA CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS DE HORMIGON


1. INTRODUCCION Y DEFINICIONES Pavimento

Es la capa constituida por uno o más materiales que se colocan sobre el terreno natural o nivelado, para aumentar su resistencia y servir para la circulación de personas o vehículos. Entre los materiales utilizados en la pavimentación urbana, industrial o vial están los suelos con mayor capacidad de soporte, los materiales rocosos, el hormigón y las mezclas asfálticas. Se inicia prácticamente con nuestra civilización. Cuando se construyeron la Vías Romanas se emplearon bloques de piedra trabajados especialmente para obtener una superficie lisa. La duración de estas vías, muchas de las cuales todavía se pueden visitar, es el mejor testimonio de la calidad de ejecución de dichos trabajos y de la factibilidad del sistema constructivo de pavimentos segmentados. Posteriormente aparecieron las superficies para el rodamiento de vehículos constituidas por adoquines de granito, ejecutadas durante muchos años en diversos países de Europa y luego en América, incluyendo nuestro. Hormigón

El hormigón es básicamente una mezcla de dos componentes: Agregado y pasta. La pasta, compuesta de Cemento Portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el Cemento y el agua. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta 10mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla Nº 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo de agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.


La pasta esta compuesta de Cemento Portland, agua y aire atrapado o aire incluido intencionalmente. Ordinariamente, la pasta constituye del 25 al 40 % del volumen total del concreto. La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un hormigón elaborado adecuadamente, cada partícula de agregado esta completamente cubierta con pasta y también todos los espacios entre partículas de agregado. Para cualquier conjunto específico de materiales y de condiciones de curado, la cantidad de hormigón endurecido está determinada por la cantidad de agua utilizada en la relación con la cantidad de cemento. Hormigón Armado

La técnica constructiva del hormigón armado consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También es posible armarlo con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El hormigón armado es de amplio uso en la construcción siendo utilizado en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. La utilización de fibras es muy común en la aplicación de hormigón proyectado, especialmente en túneles y obras civiles en general. La utilización de acero cumple la misión de transmitir los esfuerzos de tracción y cortante a los que esta sometida la estructura. El hormigón tiene gran resistencia a la compresión pero su resistencia a tracción es pequeña. El uso de hormigón armado es relativamente reciente. Su descubrimiento se atribuye a Joseph-Louis Lambot en 1848. Sin embargo, la primera patente se debe al jardinero parisino Joseph Monier que lo usó en 1868, primero para usos relacionados con recipientes de jardinería, y más tarde para su uso en vigas y otras estructuras en obras de ferrocarriles.


El primer edificio de hormigón armado que se construyó en Estados Unidos, en 1893, fue la refinería de la Pacific Coast Borax Company en Alameda, California. Existen varias características responsables del éxito del hormigón armado: El coeficiente de dilatación del hormigón es similar al del acero, siendo despreciables las tensiones internas por cambios de temperatura. Cuando el hormigón fragua se contrae y presiona fuertemente las barras de acero, creando además fuerte adherencia química. Las barras, o fibras, suelen tener resaltes en su superficie, llamadas corrugas o trefilado, que favorecen la adherencia física con el hormigón. Por último, el pH alcalino del cemento produce la pasivación del acero, fenómeno que ayuda a protegerlo de la corrosión. El hormigón que rodea a las barras de acero genera un fenómeno de confinamiento que impide su pandeo, optimizando su empleo estructural. Pavimentos de Hormigón

Se define como pavimento de hormigón el constituido por un conjunto de losas de hormigón en masa separadas por juntas transversales, o por una losa continua de hormigón armado, en ambos casos eventualmente dotados de juntas longitudinales; el hormigón se pone en obra con una consistencia tal, que requiere el empleo de vibradores internos para su compactación y maquinaria específica para su extensión y acabado superficial.

La ejecución del pavimento de hormigón incluye las siguientes operaciones:

• Estudio y obtención de la fórmula de trabajo. • Preparación de la superficie de asiento. • Fabricación del hormigón. • Transporte del hormigón. • Colocación de elementos de guía y acondicionamiento de los caminos de

rodadura para la pavimentadora y los equipos de acabado superficial. • Colocación de los elementos de las juntas. • Puesta en obra del hormigón y colocación de armaduras en pavimento

continuo de hormigón armado. • Ejecución de juntas en fresco. • Terminación. • Numeración y marcado de las losas. • Protección y curado del hormigón fresco. • Ejecución de juntas serradas. • Sellado de las juntas.


Los firmes de hormigón (específicamente, hormigón de cemento Portland) se crean usando una mezcla de cemento Portland, grava, arena y agua. El material es aplicado cuando es una lechada fresca, y trabajado mediante medios mecánicos (vibrado) para compactar el interior y permitir que el cemento más fino quede en la capa superior para crear una superficie más suave y densa, libre de la piel de cocodrilo (grietas que se producen por la retracción del hormigón). El agua permite que la mezcla se combine a nivel molecular en un proceso llamado hidratación. Pavimentos de Hormigón Armado Los pavimentos de hormigón armado son alternativas constructivas de vías de comunicación, vías de acceso para peatones ya sea en zonas pobladas, urbanas, industriales o en cualquier zona que lo requiera. La ejecución de esta técnica se basa en la construcción de mallas de barras de acero (cabillas) a lo largo de todo el terreno a pavimentar, luego se procede a rellenar toda la capa con hormigón tomando una altura de acuerdo a los estudios realizados para el fin de la obra. Su adecuación a lugares donde la administración no es históricamente propensa a realizar trabajos sistemáticos de conservación; debido a la diminuta exigencia de mantenimiento del hormigón y la baja inversión en este rubro. La vida útil que se puede considerar en el diseño es de 60 años, muy superior a las otras opciones. La construcción puede realizarse sin condicionamientos, en cualquier lugar. En obras importantes o urbanas, es posible utilizar hormigón premezclado y en trabajos menores con equipo que generalmente se encuentra disponibles en empresas de diferente magnitud, utilizando mano de obra no especializada y materiales locales o fácilmente disponibles. Recoge un constante desarrollo tecnológico, tanto en el diseño como en la aplicación, en una amplia gama de hormigones, como los tipos compactado con rodillos, porosos, con fibras, etc.


Las condiciones de seguridad se incrementan por la mejor reflexión de luz, que facilita la visión; y por la textura superficial, que mejora la atracción entre las llantas vehículo y el pavimento. El hormigón armado permite lograr una superficie de rodamiento con alto grado de planicidad y por su rigidez esta superficie permanece plana durante toda su vida útil, evitando las deformaciones que disminuyen el área de contacto entre llanta y pavimento. Los pavimentos de hormigón armado pueden ser construidos con altos índices de servicio, por su grado de seguridad, adicionalmente se puede dar al pavimento una superficie altamente antiderrapante. La utilización de conectores permite mantener estos índices de servicio, evitando la presencia de escalonamientos en las losas, sobretodo en tramos donde el tráfico es más pesado. El diminuto mantenimiento que requiere, lo privilegia en vías urbanas y aquellas de alto tránsito, por evitar las congestiones vehiculares ocasionadas por reparaciones. Es indicado, en intersecciones, playas de estacionamiento y áreas en que los vehículos realizan frenadas, aceleraciones y giros, por su apropiada estabilidad.


2. TIPOS DE PAVIMENTOS DE HORMIGÓN CLASIFICACIÓN SEGÚN SU COSTO Los diversos tipos de pavimentos de concreto pueden ser clasificados, en orden de menor a mayor costo inicial, de la siguiente manera: a. Pavimentos de concreto simple.

a.1 Sin elementos de transferencia de carga. a.2 Con elementos de transferencia de carga.

b. Pavimentos de concreto con refuerzo de acero y elementos de transferencia de carga.

b.1 Con refuerzo de acero no estructural. (Refuerzo secundario) b.2 Con refuerzo de acero estructural.

c. Pavimentos con refuerzo continuo. d. Pavimentos de concreto pretensado o pos tensado. e. Pavimentos de concreto reforzado con fibras. Pavimentos de Concreto Simple De acuerdo a su definición, son pavimentos que no presentan refuerzo de acero ni elementos para transferencia de cargas. En ellos, el concreto asume y resiste tensiones producidas por el tránsito y el entorno, como las variaciones de temperatura y humedad. Este tipo de pavimento es aplicable en caso de tráfico ligero y clima templado y generalmente se apoyan sobre la sub-rasante. En condiciones más severas requiere de sub-bases tratadas con cemento, colocadas entre la sub-rasante y la losa, para aumentar la capacidad de soporte y mejorar la transmisión de carga. Están constituidos por losas de dimensiones relativamente pequeñas, en general menores de 6 m. de largo y 3.50 m. de ancho. Los espesores varían de acuerdo al uso previsto. Encalles de urbanizaciones residenciales de 10 y 15 cm., en las denominadas colectaras entre 15y 17 cm. En carreteras se obtienen espesores de 16 cm. En aeropistas y autopistas más solicitadas de 20 cm. o más.


Pavimentos de Concreto Simple, con Pasadores Los pasadores son pequeñas barras de acero, que se colocan en la sección transversal del pavimento, en las juntas de contracción. Su función estructural es transmitir las cargas de una losa a la losa contigua, mejorando así las condiciones de deformación en las juntas. De esta manera se evitan los dislocamientos verticales diferenciales (escalonamiento). Este tipo de pavimento es recomendable para tráfico diario que exceda 500 ejes equivalentes a 8.2 t. con espesores de 15 cm o más. Un método para decidir el empleo de elementos de traspaso de cargas es evaluar las dos alternativas, comparando en un caso el costo de incluir una sub base tratada y también los costos de las juntas con y sin pasadores.


Pavimentos de Concreto con Refuerzo de Acero no Estructural Pavimentos que tienen el refuerzo de acero en el tercio superior de la sección transversal, generalmente ano menos de 5 cm bajo la superficie. El refuerzo no cumple función estructural y su finalidad es resistir las tensiones de contracción del concreto en estado joven y controlar los agrietamientos. Reduciendo la cantidad de juntas que constituyen un factor de debilitamiento de la calzada de concreto, es posible diseñar losas de mayor longitud que en los pavimentos sin refuerzo con el uso de pasadores. Con este diseño se han logrado losas de 9 y 12 m. de largo entre juntas transversales de contracción. La sección máxima de acero es de 0.3% de la sección transversal del pavimento. El uso de este tipo de pavimentos es restringido y mayormente se aplica en pisos industriales.


Pavimento de Concreto con Refuerzo de Acero Continuo En este tipo de pavimento el refuerzo asume todas las deformaciones y específicamente las de temperatura, por lo cual se eliminan las juntas de contracción, quedando únicamente las juntas deconstrucción y de dilatación en la vecindad de alguna obra de arte. La fisuración es controlada por una armadura continua en el medio de la calzada, diseñada para admitir una fina red de fisuras que no comprometan el buen comportamiento del pavimento. Esta técnica se ha extendido con éxito desde 1960 en los Estados Unidos y si bien exige una apropiada tecnología constructiva, no requiere de mayor conservación, manifestando poca sensibilidad a las fallas de la base. La cantidad máxima de acero es 1.5% de la sección transversal. Se utiliza generalmente en zonas de clima frío. También en los recubrimientos sobre pavimentos deteriorados de concreto y asfalto. El espesor de este tipo de pavimento tiene un cálculo especial, que se especifica en las normas AASHTO y PCA.


Pavimentos de Concreto con Refuerzo de Acero Estructural En estos pavimentos el refuerzo de acero asume tensiones de tracción y compresión. De esta manera, es posible reducir el espesor de la losa, hasta 10 ó 12 cm. Se aplica en pisos industriales, donde las losas deben resistir cargas de gran magnitud. Las dimensiones de las losas son similares a los tipos anteriores, pues el acero no atraviesa la junta transversal para evitar la aparición de fisuras En las juntas longitudinales que el refuerzo pasa la junta, generalmente aparecen fisuras. En principio, cuanto mayor es el tamaño de la losa mayor es el riesgo de fisuras. Pavimentos de Concreto Pretensado El hormigón pretensado introduce una carga en las barras de armado que permite, en el campo de las obras de carretera, construir losas de longitud de 120m o más reduciendo el espesor en torno a un 50%. El pretensado se efectúa mediante gatos planos hidráulicos y juntas neumáticas. Las juntas requieren de un diseño especial. Su principal campo de aplicación es en pistas de aeropuertos, ya que la ausencia de curvas salva problemas a la hora de disponer los aparatos de pretensar. El desarrollo de los pavimentos de concreto pretensado es limitado, habiéndose aplicado principalmente en aeropuertos, como sucedió en la primera experiencia en el aeropuerto de Orly (París), realizado por Freyssinet en 1948 y posteriormente el aeropuerto de Río de Janeiro. La aplicación del pretensado en pavimentación ofrece numerosas ventajas en el análisis teórico, pero su ejecución presenta algunos problemas, especialmente en el modo de aplicar el pretensado y su posterior mantenimiento. En el diseño se trata de compensar el costo del pretensado la disminución del espesor del pavimento. También se ha utilizado cuando no se cuenta con agregados en sitio.


Pavimentos de Concreto Reforzado con Fibras Pavimentos que incorporan fibras a la mezcla de con metálicas, de polipropileno, o carbón, etc. Aplicadas como refuerzo secundario, pero se postula que las fibras tienen efectos refuerzo principal. Esta tecnología que data de los años 70, se ha desarrollado con éxito para casos específicos, como pavimento de aeropuertos y sobre capas delgadas de refuerzo. Compiten difícilmente con las técnicas usuales, a pesar de su buen comportamiento mecánico, por su mayor costo y los cuidados requeridos durante la construcción


CLASIFICACION SEGÚN EL TIPO DE JUNTAS

Otro tipo de clasificación de los pavimentos de hormigón seria según los distintos tipos de juntas que existen. En este sentido tenemos 3 tipos de pavimentos:

Pavimentos de Hormigón con Junta Normal

(en inglés Jointed Plain Concrete Pavements (JPCP)) se realizan con juntas suficientes para prevenir todas las fisuras naturales que puedan producirse. Las grietas se concentran en las juntas y no aparecen en otra parte de la losa. Los pavimentos de junta plana no contienen ningún refuerzo de acero. Sin embargo es posible que las juntas transversales queden unidas por acero sin corruga (la corruga deterioraría el hormigón por rozamiento, por lo que se pone lisa). El espacio entre juntas transversales está entre los 15 y 10 metros para losas de 18 a 30 centímetros. En la actualidad la mayor parte de las agencias estatales de Estados Unidos usan este sistema.

Pavimentos de Hormigón Armado con Junta

(en inglés Jointed Reinforced Concrete Pavements (JRCP)) contienen una malla de acero de refuerzo (a veces llamado acero distribuido). En estos pavimentos las losas son mucho mayores y las juntas están reforzadas con acero para evitar que se fisuren las losas. El espacio entre juntas era de 30 metros o más. En el pasado, algunas agencias de carreteras estadounidenses llegaron a los 100 metros. Este método ha sido muy usado en el Este de Estados Unidos y en el Medio Oeste. Aunque muchas agencias lo usan no es un diseño recomendable ya que es la opción más difícil de reparar.

Pavimentos de Hormigón Armado Continuos

(en inglés Continuously Reinforced Concrete Pavements (CRPC)) no requieren ninguna junta transversal. Las fracturas transversales se esperan en la losa, generalmente a intervalos de 1 - 1,5 metros. Los pavimentos CRPC están diseñados con el suficiente acero, 0,6-0,7% del área transversal, para mantener las fisuras juntas. Determinar un espaciamiento apropiado entre las fisuras es una parte del proceso de diseño para este tipo de pavimento. Su puesta inicial es la opción más cara, debido a la mayor cantidad de acero, pero también son las más eficientes en corredores urbanos con un tráfico muy elevado.


3. TIPOS DE PUESTA EN OBRA VIBRADO EN MASA Estudio y obtención de la formula de trabajo: Antes de iniciar la fabricación del hormigón, el Contratista propondrá la fórmula de trabajo que deberá ser aprobada por el Director de las Obras y verificada en el tramo de prueba. (se explica en el apartado 7 del trabajo)

Preparación de la superficie de asiento:

Se comprobarán la regularidad superficial y el estado de la superficie sobre la que vaya a extenderse el hormigón. El Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares o, en su defecto, el Director de las Obras deberá indicar las medidas encaminadas a restablecer una regularidad superficial aceptable en la superficie sobre la que vaya a extenderse el hormigón y, en su caso, reparar las zonas dañadas.

Antes de la puesta en obra del hormigón se colocará una lámina de material plástico como separación con las capas inferiores.

Las láminas de plástico se colocarán con solapes no inferiores a quince centímetros (15 cm) para asegurar la impermeabilidad.

Se prohibirá circular sobre la superficie preparada, salvo al personal y equipos que sean absolutamente necesarios para la ejecución del pavimento.

En época seca y calurosa, y siempre que sea previsible una pérdida de humedad del hormigón, el Director de las Obras podrá exigir que la superficie de apoyo se riegue ligeramente con agua, inmediatamente antes de la extensión del hormigón, de forma que ésta quede húmeda pero no encharcada.


Elementos de guía y acondicionamiento de los caminos de rodadura.

La distancia entre piquetes que sostengan el cable de guiado de las pavimentadores de encofrados deslizantes no podrá ser superior a diez metros (10 m); dicha distancia se reducirá a cinco metros (5 m) en curvas de radio inferior a quinientos metros (500 m).

Donde se hormigone una franja junto a otra existente, se podrá usar ésta para la guía de las máquinas. En este caso, si la máquina debe circular sobre la franja adyacente, ésta deberá haber alcanzado una edad mínima de tres (3) días. Se deberá proteger la superficie de la acción de las orugas interponiendo bandas de goma, chapas metálicas u otros materiales adecuados, a una distancia conveniente del borde. Si se observan daños estructurales o superficiales en el elemento de rodadura, se suspenderá el hormigonado, reanudándolo cuando aquél hubiera adquirido la resistencia necesaria.

Los caminos de rodadura de las orugas estarán suficientemente compactados para permitir su paso sin deformaciones, se mantendrán limpios y no deberán presentar irregularidades.

Puesta en obra del hormigón:

Se realizará con pavimentadoras de encofrados deslizantes. La descarga y la extensión previa del hormigón en toda la anchura de pavimentación se realizarán de forma que no se perturbe la posición de elementos que estuvieran ya presentados, y de modo suficientemente uniforme.

Se cuidará que delante de la maestra enrasadora se mantenga en todo momento, y a todo lo ancho de la pavimentación un exceso de hormigón fresco.

Donde la calzada tuviera dos o más carriles en el mismo sentido de circulación, se hormigonarán al menos dos (2) carriles al mismo tiempo.

Se dispondrán pasarelas móviles con objeto de facilitar la circulación del personal y evitar daños al hormigón fresco, y los tajos de hormigonado deberán tener todos sus accesos bien señalizados y acondicionados para proteger el pavimento construido.

Donde el Director de las Obras autorizase la extensión y compactación del hormigón por medios manuales, se mantendrá siempre un exceso de hormigón delante de la regla vibrante, y se continuará compactando hasta que se haya conseguido la forma prevista y el mortero refluya ligeramente a la superficie.


Ejecucion de juntas en fresco:

En la junta longitudinal de hormigonado entre una franja y otra ya construida, antes de hormigonar aquélla se aplicará al canto de ésta un producto que evite la adherencia del hormigón nuevo al antiguo. Se prestará la mayor atención y cuidado a que el hormigón que se coloque a lo largo de esta junta sea homogéneo y quede perfectamente compactado.

Las juntas transversales de hormigonado en pavimentos de hormigón en masa, irán siempre provistas de pasadores, y se dispondrán al final de la jornada, o donde se hubiera producido una interrupción en el hormigonado que hiciera temer un comienzo de fraguado en el frente de avance. Siempre que sea posible se harán coincidir estas juntas con una de contracción o de dilatación.

En pavimentos de hormigón armado continuo se evitará la formación de juntas transversales de hormigonado, empleando un retardador de fraguado.

Las juntas longitudinales se podrán realizar mediante la inserción en el hormigón fresco de una tira continua de material plástico o de otro tipo aprobado por el Director de las Obras. La parte superior de la tira no podrá quedar por encima de la superficie del pavimento, ni a más de cinco milímetros (5 mm) por debajo de ella.


Terminación:

Se prohibirá el riego con agua o la extensión de mortero sobre la superficie del hormigón fresco para facilitar su acabado. Donde fuera necesario aportar material para corregir una zona baja, se empleará hormigón aún no extendido.

Una vez acabado el pavimento y antes de que comience a fraguar el hormigón, se dará a su superficie una textura homogénea, según determine el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares o, en su defecto, el Director de las Obras. Dicha textura podrá consistir en un estriado o ranurado, longitudinal en la calzada y longitudinal o transversal en los arcenes.

La textura superficial por estriado se obtendrá por la aplicación manual o mecánica de un cepillo con púas de plástico, alambre, u otro material aprobado por el Director de las Obras, que produzca estrías sensiblemente paralelas o perpendiculares al eje de la calzada, según se trate de una textura longitudinal o transversal.

La textura superficial por ranurado se obtendrá mediante un peine con varillas de plástico, acero, u otro material o dispositivo aprobado por el Director de las Obras, que produzca ranuras relativamente paralelas entre sí.

Proteccion y curado del hormigón fresco:

Durante el primer período de endurecimiento, se protegerá el hormigón fresco contra el lavado por lluvia, contra la desecación rápida, especialmente en condiciones de baja humedad relativa del aire, fuerte insolación o viento y contra enfriamientos bruscos o congelación.

El Director de las Obras podrá autorizar la utilización de una lámina de plástico o un producto de curado resistente a la lluvia.

El hormigón se curará con un producto filmógeno. El producto de curado será aplicado, en toda la superficie del pavimento, por medios mecánicos que aseguren una pulverización del producto en un rocío fino, de forma continua y uniforme

Durante un período que, salvo autorización expresa del Director de las Obras, no será inferior a tres (3) días a partir de la puesta en obra del hormigón, estará prohibido todo tipo de circulación sobre él.


COMPACTADO CON RODILLO Distribución:

Esta operación puede realizarse desde la forma más elemental que consiste en el empleo de motoniveladora hasta la más avanzada con terminadora para concreto asfáltico que dejan el material precompactado y semiterminado. Por supuesto que según la mayor o menor calidad del equipo distribuidor será el resultado que se obtenga en lo referente a uniformidad de espesores y terminación superficial. En esta etapa es conveniente disponer de un equipo para riego con agua por si debe controlarse si la base de asiento está seca antes de la distribución del hormigón, en cuyo caso es necesario un previo riego con el equipo disponible, por ejemplo, un camión regador. La distribución se realiza por carriles, de acuerdo con el ancho que permite al equipo, siempre se tratará de terminar en una línea para todos los carriles a objeto de formar una sola junta transversal de construcción. Otra ventaja de este material con respecto al hormigón tradicional es que no precisa de moldes laterales para su contención, ya que su propia consistencia inicial lo mantiene conformado adecuadamente. Compactación y acabado: Se emplean los mismos equipos que se utilizan en la compactación de las mezclas bituminosas en caliente. El rodillo liso vibrante conviene que tenga un peso de 30 o más kg/cm de generatriz. El rodillo neumático puede emplearse con una carga de 3000 kg por rueda y presión de inflado mayor o igual a 8 kg/cm2. Se comienza con el rodillo liso estático y luego se trabaja vibrando con el número de pasadas (trayecto de ida y vuelta del rodillo) suficientes para lograr la densidad especificada. No hay un número fijo de pasadas de rodillo liso; debe realizarse una experiencia previa a la obra, en un tramo elegido expresamente donde se verifique el número de pasadas necesarias, que puede variar entre cuatro y diez, pero como queda indicado, todo depende de las características de la base, del material y del equipo disponible, del espesor y del clima.


Finalmente se pasa el rodillo neumático cuya misión es mejorar la terminación de la losa borrando las pequeñas deficiencias que pueden quedar luego del paso del rodillo liso. También para esta etapa es necesario disponer de un equipo para regar agua por aspersión por si fuera necesario, especialmente en días de verano y ventosos.

Refino de la superficie:

Caso de que se considere necesario efectuar un refino de la superficie del hormigón compactado, la extensión se realizará de forma que la superficie quede unos centímetros por encima de la rasante teórica. El refino podrá realizarse con motoniveladora u otros equipos adecuados, a partir de una compactación mínima del 95 por 100 de la máxima «Proctor modificado». Una vez concluido el refino, deberá continuarse la compactación hasta alcanzar la densidad especificada. Los materiales procedentes del refino deberán ser retirados evitándose aportaciones en capa delgada. Ejecución de juntas transversales: Se dispondrán juntas de trabajo transversales al final de cada jornada, o siempre que el proceso constructivo se interrumpa durante un tiempo superior al plazo de trabajabilidad de la mezcla. Si no se utilizasen retardadores de fraguado, deberá disponerse una junta siempre que la detención sea superior a dos horas. Las juntas de trabajo se cortarán de forma que su borde quede perfectamente vertical.


Ejecucion de juntas longitudinales: Cuando se trabaje por franjas, la puesta en obra se organizará de forma que no sea necesaria la disposición de juntas de trabajo longitudinales. Para ello, la unión de dos franjas contiguas se realizará dejando sin compactar un cordón longitudinal con una anchura del orden de 50 centímetros, el cual se compactará al ejecutar la segunda franja. Curado: Terminada la capa de hormigón compactado, se procederá a la aplicación de un riego de curado. Podrán usarse productos especiales a base de polímeros, que aseguren no sólo una adecuada retención de la humedad, sino también un endurecimiento de su superficie: Su dotación mínima será de 400 gramos por metro cuadrado. También podrán usarse emulsiones aniónicas con un pH no inferior a cinco, con una dotación mínima de betún residual de 600 gramos por metro cuadrado. Las anteriores dotaciones podrán ser modificadas, en caso necesario, por el Director de las obras. Se verterá una cantidad suplementaria de producto de curado en las juntas de trabajo hasta conseguir su obturación. Estas operaciones se efectuarán antes de transcurridas doce horas desde el final de la compactación. En tiempo cálido y seco el Director de las obras podrá reducir este plazo. La capa de hormigón compactado así tratada podrá abrirse al tráfico una vez producida la rotura de la emulsión. La capa de rodadura no se pondrá en obra antes de transcurridos siete días, recomendándose alargar este plazo hasta uno o dos meses, especialmente en tiempo frío.


4. VENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS DE HORMIGÓN A la hora de tener que elegir entre la utilización de un pavimento flexible (mezclas bituminosas) y un pavimento rígido (hormigón) debemos analizar las ventajas de unos y otros, en este caso, los pavimentos de hormigon presentan los siguientes beneficios:

Costos Totales Inferiores Al final del periodo de diseño, cuando se suman todos los costos, generalmente el pavimento rígido resulta mas barato. Esto tiene mucha relación con los costos de mantenimiento que para el caso de pavimento de hormigón, son sustancialmente menores y casi nulos (en ocasiones solo se requiere subsanar detalles de sellado de juntas a intervalos de 5 a 10 años) Po otra parte, el pavimento de hormigón tiene una vida útil mas larga que la del pavimento asfaltico. Costo de Operación de la Carretera Las superficies de concreto alargan la vida de los vehículos ya que estos no sufren daños y requieren menos mantenimiento. Por su superficie plana, el costo de consumo de combustible se reduce hasta un 20 % para camiones tipo tráiler. Costo Social de Mantenimiento El recapamiento necesario en los pavimentos de asfalto, requiere de la ejecución de desvíos, molestias a los vecindarios; habilitación de rutas alternativas y otros. La rapidez de las construcciones con hormigón y el poco mantenimiento necesario minimizan estos costos sociales. Fuga de Divisas En caso de que los asfaltos sean importados al país, se producirían fugas de divisas para el país, pudiendo conseguirse inclusive mejores resultados con materiales nacionales.


Durabilidad Las superficies de concreto duran más. Se sabe estadísticamente que las carreteras de hormigón han podido soportar hasta tres veces mas su capacidad de carga de diseño y los pavimentos de aeropuertos el doble. El hormigón gana resistencia con el tiempo, el asfalto no.

Rigidez Los pavimentos rígidos son pavimentos cuya camada de desgaste esta constituida por un hormigón de cemento de elevada resistencia. Por su mayor rigidez, estas camadas distribuyen las cargas verticales sobre un área mayor que las camadas betuminosa

VENTAJAS EN CARRETERAS Y AUTOPISTAS Los pavimentos de hormigón tienen un menor impacto energético Los pavimentos de hormigón son una solución constructiva respetuosa con el medio ambiente porque disminuyen el consumo de combustible de los vehículos. Además, pueden usar materiales reciclados y pueden reciclarse, con el consiguiente ahorro energético provocado por la menor extracción de materias primas. El consumo de energía y las emisiones del hormigón durante su fabricación y puesta en obra son mucho menores que los de otras mezclas que precisan una elevada temperatura para llevar a cabo estas operaciones. Tienen larga duración y mínimo mantenimiento. Los pavimentos de hormigón reducen el impacto ambiental En la construcción de este tipo de vías es posible utilizar materiales locales estabilizados, con lo que disminuyen notablemente los costes de obtención y transporte de estos materiales. Por otra parte, el hormigón reduce sustancialmente el espesor necesario de la capa de base, por lo que se requiere menor volumen y movilización de materiales reduciendo el impacto ambiental.


Los pavimentos de hormigón son una solución segura En los pavimentos de hormigón es posible obtener texturas con unas características antideslizantes muy elevadas que se mantienen a todo lo largo de su vida de servicio. Por otra parte, no se producen deformaciones en su superficie. Las operaciones de conservación son además muy reducidas, lo que también aumenta la seguridad de los usuarios, ya que estadísticamente se ha comprobado que el mayor número de accidentes se produce en zonas de obra, por lo que eliminar las operaciones de mantenimiento repercute directamente en la disminución de la siniestralidad. Los pavimentos de hormigón son innovadores En la actualidad se pueden diseñar soluciones específicas para cada situación: ultrabaja sonoridad, colores, alta capacidad drenante, etc. Adicionalmente, las operaciones de mantenimiento se han simplificado notablemente gracias al empleo de nuevos materiales como las resinas sintéticas, los hormigones superplastificados o los tratamientos superficiales. Los pavimentos de hormigón no contaminan Las altas temperaturas no afectan a las características reológicas del hormigón ni producen la volatilización de alguno de sus componentes. Además, el hormigón no contamina durante su ejecución y en contacto con el agua no produce lixiviados, siendo más estable que otros materiales en cualquier condición climática. Los pavimentos de hormigón son más económicos Los pavimentos de hormigón son más económicos porque los precios del petróleo han encarecido otras alternativas y porque necesitan un mínimo mantenimiento. Gracias a su durabilidad, su coste global es menor e incluso, en bastantes casos, el coste de su construcción es inferior.


Los pavimentos de hormigón prolongan la vida de los vehículos Debido a la rigidez y durabilidad de los pavimentos de hormigón, las roderas son inexistentes y prácticamente no se producen baches ni grietas. Ello previene daños en los vehículos, prolongando su vida y minimizando su mantenimiento. Además, es posible obtener los mismos niveles de confort de rodadura y de sonoridad que con otros materiales. Los pavimentos de hormigón son más cómodos El uso de pavimentos de hormigón disminuye en varios grados la temperatura en el centro de las ciudades al reflejar la luz del sol, ayudando a combatir las islas térmicas urbanas.


5. SOSTENIBILIDAD DE LOS PAVIMENTOS DE HORMIGON Los pavimentos de hormigón pueden ser una solución sostenible para nuestra sociedad y que satisfacen los criterios de construcción sostenible en lo referente al medio ambiente, la economía y la sociedad. Al hablar de desarrollo sostenible los aspectos medioambientales reciben normalmente mayor atención que los aspectos económicos y sociales

VENTAJAS MEDIOAMBIENTALES Huella de carbono y análisis de ciclo de vida (ACV) Desde el punto de vista medioambiental se analiza la huella de carbono mediante el análisis del ciclo de vida (ACV) La huella de carbono es la cantidad total de dióxido de carbono (CO2) y de otras emisiones de gases de efecto invernadero (metano, oxido nitroso, gases fluorados) asociados a los productos en toda su cadena de suministro incluyendo su vida útil, el fin de la misma, la recuperación y eliminación. Su larga vida útil de 30,40 e incluso más años hace evidente que el balance medioambiental de los pavimentos de hormigón sea sumamente favorable para esta solución frente a otras alternativas. Además, los pavimentos de hormigón apenas necesitan operaciones de mantenimiento y reparación, sin mencionar el ahorro a largo plazo de materias primas, transporte y energía. Por otra parte, también se deben tener en cuenta los menores retrasos provocados por obras en la vía, que influyen en el consumo de combustible y en las emisiones de los vehículos. Existen otras propiedades de los pavimentos de hormigón, tales como su gran reflectancia y reducción del efecto "isla de calor" en entornos urbanos. Los pavimentos de hormigón reducen el consumo de combustible de los vehículos pesados.


Los pavimentos de hormigón reducen el consumo de combustible de los vehículos pesados La importancia social y ecológica que tiene la reducción del consumo de combustibles fósiles ha dado lugar a que se realicen diversos estudios y proyectos de investigación sobre la influencia del tipo de pavimento en el consumo de combustible de los coches y vehículos pesados. El Consejo Nacional de Investigación de Canadá llevó a cabo cuatro estudios de investigación, que se ampliaron progresivamente con ensayos adicionales, sobre varios tipos de carreteras y con diferentes vehículos en las distintas estaciones del año, empleando varios modelos estadísticos. En todas las fases del análisis realizado, se observó un menor consumo de combustible de los vehículos pesados cuando transitaban sobre pavimentos de hormigón frente a cuando lo hacían sobre pavimentos bituminosos. La fase final, que fue la más completa y en la que se analizó un rango de carreteras con distinta regularidad y con mediciones en todas las estaciones del año concluyó que “el ahorro de combustible en los pavimentos de hormigón comparado con los pavimentos bituminosos, tanto para camiones en vacío como a plena carga está entre el 0,8 y 3,9% en cuatro de los cinco periodos del año analizados. Estos resultados se obtuvieron mediante un análisis estadístico con un nivel de fiabilidad del 95%”. Una media de ahorro de combustible del 2,35% no es despreciable y podría representar a lo largo de la vida útil de una carretera con tráfico intenso una diferencia importante en lo referente al consumo de combustible y emisiones de gases contaminantes. La investigación realizada por el TRL (Transport Research Laboratories) en Gran Bretaña por encargo de la Agencia de Carreteras se llevó a cabo para determinar el efecto de los pavimentos rígidos en el consumo de combustible. La menor deflexión de los pavimentos de hormigón significó una reducción del 5,7% de la resistencia al avance, lo que corresponde a un ahorro de combustible del 1,14%. Aunque esta diferencia pueda ser estadísticamente insignificante, podría haber sido mayor ya que las losas de hormigón usadas en los ensayos fueron construidas en laboratorio. La regularidad y textura superficial son también factores importantes que influyen en el consumo de combustible. Así, la calidad del acabado superficial de un pavimento de hormigón juega un papel crucial, por lo que la regularidad del hormigón permite mantener sus prestaciones durante décadas mientras que un pavimento de hormigón con ondulaciones o con bacheados requerirá tratamientos difíciles y costosos para obtener la calidad de circulación deseada para reducir el consumo de combustible al mínimo.


El uso de cementos que consumen menos energía En el proceso de fabricación del cemento un 60% de las emisiones de CO2 son causadas por la descarbonatación de la caliza al producir el clínker y el 40% restante son debidas al proceso de combustión. Como media, los cementos fabricados en la UE generan 750 kg de CO2 por cada tonelada de cemento producido. No obstante, hay algunos cementos, como los empleados en la construcción de carreteras, que utilizan residuos de origen industrial como las cenizas volantes, las escorias siderúrgicas y el filler calizo como adiciones al clínker. Si se reduce el contenido de clínker de acuerdo con las normas de calidad, se reduce la energía necesaria para producirlo y por lo tanto las emisiones correspondientes, considerándose como cementos que consumen menos energía. Reducción de CO2 mediante la recuperación de residuos industriales

La recuperación de residuos ofrece un alto potencial a la industria cementera para reducir las emisiones globales de CO2. Sin esta solución, los residuos o subproductos como neumáticos, disolventes, aceites, lodos de depuradora, etc, serían incinerados o llevados a vertedero donde emitirían gases de efecto invernadero.

En la figura puede observarse como la recuperación de residuos contribuye al ahorro de CO2. El coprocesamiento en las fábricas de cemento es una forma óptima de recuperación de la energía y la materia de los residuos que ofrece una solución segura para la sociedad y el medio ambiente ahorrando combustibles fósiles no renovables. Además es necesario tener en cuenta que las emisiones de un vertedero contienen alrededor de un 60% de metano, un gas con un potencial efecto invernadero global 21 veces mayor que el del CO2.


Secuestro de CO2 por parte del hormigón Como se ha visto anteriormente, durante el proceso de producción del cemento se emite CO2 como resultado de la descarbonatación de la caliza. Como consecuencia de un proceso opuesto denominado recarbonatación, el CO2 es capturado por el hormigón durante el transcurso de su vida útil. Aunque la recarbonatación pudiera influir en algunas estructuras realizadas con hormigón armado hay que recordar que los pavimentos de hormigón en masa con juntas no están armados y, por tanto, la recarbonatación no es perjudicial. En relación a los pavimentos de hormigón armado continuo, la armadura está a una profundidad de 6 o más cm, dependiendo del diseño. Esta profundidad es suficiente para asegurar que, durante la vida útil del pavimento, las armaduras no se van a ver afectadas por la recarbonatación. Aunque el secuestro de CO2 por parte del hormigón es limitado, implica un ahorro significativo. Si al final de la vida útil de la carretera el hormigón del pavimento se tritura, continúa existiendo un alto potencial para capturar CO2 cuando los escombros se almacenan al aire libre. Como el área específica del hormigón triturado es mucho mayor y, por tanto, la reacción se produce más rápidamente, se pueden absorber entre 15 y 35 kg/m3 en un período de 2 a 3 años. Si analizamos el ciclo completo, concluimos que el total de CO2 absorbido oscila entre 25 y 45 kg/m3 para los pavimentos de hormigón, lo que representa aproximadamente entre el 10 y 25% de la cantidad total de CO2 liberado durante el proceso de producción de 400 kg de cemento con escorias de alto horno necesarios para fabricar dicho hormigón.


Ausencia de lixiviados La lixiviación es un término técnico que se usa para describir el proceso por el cual los elementos químicos de un material sólido se liberan al entrar en contacto con el agua (agua potable, agua de lluvia, agua de mar). El Instituto Nacional de Bélgica de Investigación Científica y Técnica de la Industria del Cemento (O.C.C.N – C.R.I.C) ha estudiado este tema. Usando el método del “Ensayo de tanque”, descrito en la norma NEN 7345, las muestras de hormigón fueron sumergidas en un líquido lixiviante, el cual, después de un determinado periodo de tiempo, era sometido a un análisis ICP–MS (llama de plasma combinada con una espectrometría de masas). En los resultados de la Tabla 3 se observa que el comportamiento frente a la lixiviación de los firmes de hormigón, incluyendo el hormigón del pavimento y el hormigón magro, es completamente inocuo para el medio ambiente. De hecho, las cantidades de metales pesados liberados son muy inferiores a las que se liberan de forma natural en el agua mineral que se vende para consumo doméstico. Reciclado El hormigón es un material inerte y 100% reciclable. La mayor parte de los pavimentos de hormigón demolidos son enviados a plantas de machaqueo. El hormigón triturado del pavimento se recicla como árido para la base y sub-base de firmes, para hormigón magro o para hormigón compactado con rodillo. El reciclado del hormigón en pavimentos es perfectamente viable cuando se utiliza como árido en la base del pavimento. Además, se pude sustituir el 60% del árido grueso por árido reciclado procedente de un pavimento de hormigón. Esta es una práctica extendida en Austria y también utilizada en Alemania y Polonia, entre otros.


Mejor reflectancia de la luz y reducción del efecto de las islas de calor en entornos urbanos La característica de reflectar la luz -o la energía– está determinada por el albedo de la superficie. El albedo es la relación entre la energía solar reflejada respecto de la energía solar total. Cuanto mayor es el porcentaje, mayor es la energía reflejada hacia la atmósfera. El albedo medio del planeta es de 0,35. Eso quiere decir que el 35% de la energía solar es reflejada mientras que el 65% es absorbida.

Por este motivo, la temperatura media en la Tierra es de 15ºC. El hielo de los polos con su elevado albedo juega un papel importante en el mantenimiento de este balance térmico. El albedo medio se reduciría si el hielo polar se derritiera, ya que el océano absorbe más calor que el hielo. La temperatura de la Tierra aumentaría y el calentamiento global se aceleraría.

Sin embargo, el calentamiento global se puede ralentizar aplicando este conocimiento, principalmente disponiendo una mayor cantidad de superficies reflectantes tales como cubiertas blancas o pavimentos de hormigón.

Esta reducción de la radiación tiene como efecto la ralentización del calentamiento global. Sus cálculos indican que este retraso en el calentamiento equivale a reducir las emisiones de CO2 en 2,5 kg por m2 en la superficie de la Tierra.

Comparados con los pavimentos bituminosos, los pavimentos de hormigón suponen un incremento del albedo de entre un 10 y un 15%, lo que equivale a una reducción de las emisiones de CO2 de 25 a 38 kg por m2


Las superficies claras, como las de hormigón, absorben menos calor y contribuyen de esta forma a la reducción de los efectos de las islas de calor que se producen en las grandes áreas urbanas. La Figura 7 muestra una imagen térmica de un lugar donde se encuentra un pavimento de hormigón contiguo a un pavimento bituminoso. Estas mediciones fueron realizadas en condiciones ligeramente nubladas, aproximadamente a las 17:00 horas del mes de agosto de 2007. La diferencia de temperatura entre los dos pavimentos es de 11ºC.

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El efecto de isla de calor, ilustrado en la Figura 8, implica un mayor consumo de energía debido a la utilización de los sistemas de aire acondicionado de los edificios y, consecuentemente, tiene un alto coste económico y medioambiental, al tiempo que se incrementa la contaminación. En este contexto, los pavimentos de colores claros, como los de hormigón, pueden jugar un papel beneficioso ya que limitan el calentamiento y reducen la contaminación.


6. LUGARES PROPICIOS PARA LA CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS DE HORMIGON Teniendo en consideración las ventajas que hemos visto de los pavimentos de hormigón vemos que éstos resultan una magnifica opción de trabajo en los siguientes casos: Los pavimentos de hormigón son la mejor solución para túneles El hormigón es el mejor material para pavimentos de túneles por su mínimo mantenimiento, por su mayor claridad y, sobre todo, porque es seguro frente al fuego. El hormigón no es inflamable, no emite gases tóxicos ni humos en los incendios y después de los mismos mantiene la integridad de su estructura, por lo que ésta puede ser reparada fácilmente con garantía. Los pavimentos de hormigón son adecuados para vías de baja intensidad de tráfico

Los pavimentos de hormigón son una solución muy apropiada en caminos agrícolas y carreteras de poca densidad de tráfico. Sus costes de construcción los hacen especialmente competitivos en comparación con otras alternativas, siempre que sean equivalentes desde un punto de vista estructural. Por otra parte, no se producen roderas en los mismos ni deterioros de sus bordes, lo que es de gran interés en este tipo de obras, normalmente de ancho reducido y por las que el tráfico circula muy canalizado. Los pavimentos de hormigón no se deforman en vías de tráfico pesado

En las zonas de frenado y arranque de vehículos pesados el hormigón no se deforma, ni es susceptible de formación de roderas en pendientes pronunciadas. Los hormigones tienen un comportamiento fundamentalmente elástico, sin experimentar deformaciones permanentes, incluso en condiciones severas de tráfico pesado, intenso y lento y elevadas temperaturas. Esta circunstancia hace que este tipo de pavimentos sean especialmente indicados en zonas en las que es preciso limitar las tensiones transmitidas al terreno o cuando es imprescindible garantizar que no se presentaran deformaciones, como el caso de los vehículos guiados.


Los pavimentos de hormigón son la mejor solución para aeropuertos

Actualmente no existe un sustituto para los pavimentos de hormigón en las áreas de estacionamiento de aeronaves en los aeropuertos, por su excelente resistencia a vertidos de combustible y de aceites. Por lo tanto, su durabilidad es mayor comparada con otras soluciones. Los pavimentos de hormigón son una gran solución para las ciudades El uso de pavimentos de hormigón se extiende cada día mas en aplicaciones urbanas, dadas las ventajas expuestas

Existen pavimentos para interiores o exteriores, para peatones o vehículos, para integrarse en el paisaje urbano o que tienen su propia personalidad.

La red viaria de las ciudades y pueblos y las superficies de sus equipamientos pueden requerir, según los casos, pavimentos con una determinada sonoridad, adherencia, estética, resistencia, etc.

Algunas aplicaciones de estas técnicas son:

Nueva red viaria mediante pavimento tradicional, impreso, de árido visto, pavimentos de adoquín de hormigón, etc.

Mejora de la red viaria mediante la extensión de refuerzos delgados de hormigón sobre pavimentos existentes, que pueden ser abiertos al tráfico, en caso necesario, en unas pocas horas.

Explanadas o recintos de recreo pertenecientes a centros educativos, sanitarios, deportivos, etc. Mediante colores y texturas se pueden zonificar sin barreras arquitectónicas

Parques, plazas, paseos urbanos o marítimos, etc.

Zonas de aparcamiento para vehículos, tanto en superficie como lineales en el lateral de las calles. Los pavimentos de hormigón presentan una gran resistencia a carburantes, aceites y grasas.

Glorietas e intersecciones en donde el hormigón soporta sin deformarse ni deteriorarse los movimientos de giro de los vehículos.

Carriles bici y anillos verdes


7. POSIBLES PATOLOGÍAS EN PAVIMENTOS DE HORMIGÓN La aparición de defectos funcionales puede deberse a:

- La fase de proyecto. - La ejecución. - Los materiales empleados. - La fase de explotación (uso final, falta de mantenimiento y reparaciones

inadecuadas)

Estos defectos o patologías los podemos enumerar de la siguiente manera:

- En las losas:

o Fisuración longitudinal. o Fisuración transversal. o Fisuras en esquinas / Roturas en esquinas (grietas). o Levantamiento de losas. o Efecto “pumping”. o Asentamiento de losas aisladas. o Fisuración superficial no controlada o inducida. o Perturbaciones del hormigón con disgregación y pérdida de

árido grueso (efecto “spalling”). o Escalonamiento de losas en zonas contiguas a juntas. o Pérdida de regularidad superficial: peladas o Pérdida de regularidad superficial: baches. o Defectos en textura del acabado (pérdida de adherencia

superficial).

- En las juntas:

o Rotura de junta transversal. o Excesiva apertura de junta. o Defectos de sellado de juntas. o Defectos en alineación o de trabajo en pasadores.


Fisuración longitudinal Se trata de fisuras con alineación paralela al eje de la calzada, que vienen causadas por:

- Falta de junta longitudinal. - Anchura excesiva de la losa. - Asiento lateral de la losa. - Espesor insuficiente. - Retracción incontrolada. - Explanada o Base expansiva.

Fisuración transversal Fisuras con alineación perpendicular al eje de la calzada, que vienen causadas por:

- Retracción incontrolada. - Longitud excesiva de la losa o espesor insuficiente de la losa. - Fenómenos de retracción térmica. - Hormigón de baja calidad. - Fallo de la Explanada o Base.

Fisuración en esquinas / Roturas en esquinas (grietas) La alineación de estos defectos es oblicua, ubicándose en las proximidades de las esquinas entre junta transversal y longitudinal o borde de losa. Se produce normalmente por:

- Espesor insuficiente. - Hormigón de baja calidad. - Fallo de la Explanada o Base.


Levantamiento de losas Se trata un movimiento que se produce normalmente en una junta o grieta, en una parte débil del pavimento. A la larga, acaba en rotura de la losa. Se produce por los siguientes casos:

- Dilatación térmica. - Excesivo esfuerzo de compresión, no previsto en proyecto. - Fallo en las juntas por entrada de material no compresible. - Expansiones por reacción álcali - sílice. - Placa de junta de dilatación, sin pasadores, colocada inclinada durante la

ejecución. Efecto “pumping” Denominamos así a la expulsión de agua mezclada con arcilla o limo a través de juntas o grietas, que al pasar los vehículos va creando cavidades bajo las losas. Es causado por el efecto del tráfico y el agua Infiltrada en un pavimento de hormigón que se apoya sobre una base o un suelo plástico, cuando la transmisión de cargas a la losa contigua no está asegurada.

Es importante indicar que esta en este apartado nos referimos a la etapa inicial de este deterioro puesto que en etapas posteriores si el fenómeno persiste se pueden producir escalonamientos, fisuración y finalmente la rotura de esquinas. Asentamiento de losas aisladas Descenso de la superficie del pavimento en una zona localizada, normalmente en zonas de unión con obras de fábrica. Está causado por la deformación permanente de la explanada debida a una compactación insuficiente, acción del hielo o variaciones en el contenido de humedad (drenaje insuficiente).


Fisuración superficial no controlada o inducida Se trata de una fisuración limitadas a la superficie, un cuarteo de la misma en forma de malla fina, causada por:

- Acción de las variaciones climáticas o de fundentes químicos del hielo sobre un hormigón mal realizado o proyectado.

- Protección ineficaz del hormigón durante el período de fraguado. - Retoque excesivo para posibilitar el acabado del hormigón fresco

añadiendo agua. - Curado inadecuado.

Perturbaciones del hormigón con disgregación y pérdida de árido grueso (efecto “spalling”). Desintegración de la superficie al evaporarse de forma brusca el agua contenida en los poros, lo que provoca elevadas tensiones que originan el desprendimiento explosivo del hormigón (efecto spalling). Se debe a diversos motivos:

- Acción combinada del tráfico con ciclos de hielo-deshielo en un hormigón con grietas capilares o poroso sin aire ocluido.

- Mala dosificación del hormigón o mala calidad de la arena. - Retoque excesivo para posibilitar el acabado del hormigón fresco

añadiendo agua. - Exceso de mortero en la superficie por demasiada vibración o mala

dosificación.


Escalonamiento de losas en zonas contiguas a juntas Falta de alineación entre las superficies de dos losas en la zona de unión entre ambas (junta). Normalmente está producido por un asiento diferencial de la explanada, debido a la acción del tráfico en losas agrietadas o con juntas sin pasadores, drenaje insuficiente o como desarrollo de un proceso por efecto “pumping”.

Pérdida de regularidad superficial: peladas Zona localizada en la que la capa de mortero se ha desprendido de la superficie. Este defecto suele estar causado por:

- Acción del tráfico sobre una capa de rodadura mal realizada. - Espesor insuficiente de la capa de refuerzo. - Mala unión con la capa subyacente. - Mala dosificación del hormigón. - Mala ejecución (segregación, curado).

Pérdida de regularidad superficial: baches Irregularidad producida por cavidades de bordes irregulares producidas en la losa. Se pueden deber a varias causas:

- Por la presencia de materiales extraños en el hormigón: terrones de arcilla, cal viva o falta de homogeneidad en el mortero.

- Espesores insuficientes del pavimento en zonas muy localizadas. - Retención de agua en zonas fisuradas.


Defectos en textura del acabado (pérdida de adherencia superficial) Superficie sin la necesaria textura haciéndola deslizante, lisa. Suele estar ocasionada por la falta de microtextura (capa de cemento carbonatado, suciedad, áridos poco resistentes al pulido en la superficie de la calzada) y/o macrotextura (tratamiento superficial de mala calidad o gastado). Rotura de junta transversal Rotura de la losa en el borde de una junta transversal. Puede producirse por diversas causas:

- Hormigón rellenando parte de la junta de dilatación - Pasadores adheridos en ambos lados, o mal colocados o mal cortados. - Dilatación excesiva de la losa unida a una anchura de la junta

insuficiente o a una junta obstruida por materiales no compresibles.

Excesiva apertura de junta Separación excesiva entre los bordes de la junta. Es frecuente que ocurra en las juntas longitudinales siendo la causa principal que la produce el deslizamiento lateral de las losas debido a un asiento diferencial de la explanada y/o a la ausencia de arcenes estabilizados.


Defectos de sellado en juntas De los más frecuentes que nos encontramos destacar la expulsión del producto de sellado empleado en las juntas longitudinales y transversales, que puede deberse a diferentes motivos:

- Exceso de material en la acanaladura. - Mala calidad del producto. - Forma o dimensiones inadecuadas de la junta. - Disposición inadecuada de las juntas.

Defectos en alineación o trabajo de pasadores Es fundamental mantener la precisión en la alineación y en el nivelado de los pasadores, dado que un error en su puesta en obra podría ocasionar repartos de carga no deseados. Por otra parte, es importante preservar durante colocación adecuada de los pasadores a que no estén adheridos en ambos lados, lo que impediría su correcto funcionamiento.


8- CALCULOS Y NORMATIVA A USAR EN LA CONSTRUCCION DEL PAVIMENTO DE HORMIGON Consideraciones generales

Las dos variables que influyen en el dimensionamiento y naturaleza de las capas de un firme rígido son la tipología del tráfico y la categoría de la explanada, en la forma siguiente:

• El tráfico, o sea el número y características de los vehículos pesados que se prevea vayan a circular por el carril de proyecto, determina el espesor de la losa de hormigón, que depende únicamente del mismo, ya que esta losa tiene casi toda la misión resistente respecto al tráfico (y a las variaciones térmicas de la propia losa) y las tensiones que transmite a capas inferiores son muy pequeñas. Y asimismo influye en cuanto a la naturaleza y necesidad de la capa de base, que no tiene apenas una misión de resistencia mecánica, sino de uniformidad de apoyo a la losa y de resistencia a la erosión, para tráficos pesados, evitando los efectos nocivos del agua por arrastre de finos.

• El espesor de la losa de pavimento, en función del tráfico, conviene fijarlo en valores ligeramente superiores a los críticos o estrictos, ya que ello supone un incremento relativo de la inversión inicial, en tramos de carreteras de nuevo trazado, que es poco significativo, y por el contrario aumenta apreciablemente el coeficiente de seguridad estructural del firme, que es solicitado, dado el carácter industrial del País Vasco, por una elevada intensidad de tráfico comercial con altas cargas por eje. Aspecto que es por otra parte más importante en el caso de un firme rígido, por el coste económico y complejidad técnica que supone una reparación precoz del mismo.

• La calidad de la explanada es determinante de la necesidad en su caso de una capa de sub-base, más en función de sus características de plasticidad que de su capacidad portante, siempre que ésta supere unos valores mínimos, por los problemas de otra índole que una baja capacidad soporte puede denunciar; suelos heterogéneos o sometidos a cambios de volumen, etc.


Formula de trabajo: Antes de iniciar la fabricación del hormigón, el Contratista propondrá la fórmula de trabajo que deberá ser aprobada por el Director de las Obras y verificada en el tramo de prueba. Dicha fórmula señalará:

- La identificación y proporción ponderal en seco de cada fracción del árido en la amasada.

- La granulometría de los áridos combinados por los tamices UNE 40 mm; 25 mm; 20 mm; 12,5 mm; 8 mm; 4 mm; 2 mm; 1 mm; 0,500 mm; 0,250 mm; 0,125 mm; y 0,063 mm.

- La dosificación de cemento, la de agua y, eventualmente, la de cada aditivo, referidas a la amasada.

- La resistencia característica a flexo tracción a siete (7) y veintiocho (28) días.

- La consistencia del hormigón fresco y el contenido de aire ocluido. Será preceptivo la realización de ensayos de resistencia a flexo tracción para cada fórmula de trabajo, con objeto de comprobar que los materiales y medios disponibles en obra permiten obtener un hormigón con las características exigidas. Los ensayos de resistencia se llevarán a cabo sobre probetas procedentes de seis (6) amasadas diferentes, confeccionando dos (2) series de dos (2) probetas por amasada, según la UNE 83301, admitiéndose también el empleo de mesa vibrante. Dichas probetas se conservarán en las condiciones previstas en la citada norma, para ensayar a flexo tracción, según la UNE 83305, una (1) serie de cada una de las amasadas a siete (7) días y la otra a veintiocho (28) días. La resistencia de cada amasada a una cierta edad se determinará como media de las probetas confeccionadas con hormigón de dicha amasada y ensayadas a dicha edad. La resistencia característica a una cierta edad se estimará como el noventa y seis por ciento (96%) de la mínima resistencia obtenida a dicha edad, en cualquier amasada. Si la resistencia característica a siete (7) días resultara superior al ochenta por ciento (80%) de la especificada a veintiocho (28) días, y no se hubieran obtenido resultados del contenido de aíre ocluido y de la consistencia fuera de los límites establecidos, se podrá proceder a la realización de un tramo de prueba con ese hormigón. En caso contrario se deberá esperar a los veintiocho (28) días y, en su caso, se introducirán los ajustes necesarios en la dosificación, y se repetirán los ensayos de resistencia.


Si la marcha de las obras lo aconsejase, el Director de las mismas podrá exigir la corrección de la fórmula de trabajo, que se justificará mediante los ensayos oportunos. Se estudiará y aprobará una nueva fórmula en el caso de que varíe la procedencia de alguno de los componentes, o si, durante la producción, se rebasasen las tolerancias establecidas en este artículo. Tramo de Prueba:

Adoptada una fórmula de trabajo se procederá a la realización de un tramo de prueba con el mismo equipo, velocidad de hormigonado y espesor que se vayan a utilizar en la obra. La longitud del tramo de prueba deberá ser como mínimo de doscientos metros (200 m).

El Director de las Obras determinará si fuera aceptable su realización como parte integrante de la obra de construcción.

En el curso de la prueba se comprobará que:

• Los medios de vibración son capaces de compactar adecuadamente el hormigón en todo el espesor del pavimento.

• Se cumplen las prescripciones de textura y regularidad superficial. • El proceso de protección y curado del hormigón fresco es adecuado. • Las juntas se realizan correctamente.

Si la ejecución no fuese satisfactoria, se procederá a la realización de sucesivos tramos de prueba, introduciendo las oportunas variaciones en los equipos o métodos de puesta en obra. No se podrá proceder a la construcción del pavimento en tanto que un tramo de prueba no haya sido aprobado por el Director de las Obras. Control de calidad:

- Control de procedencia de los materiales - Control de calidad de los materiales - Control de ejecución

. Fabricación . Puesta en obra . Recepción

- Ensayos de control de resistencia mecánica (resistencia flexotraccion) - Ensayos de información de resistencia mecánica (testigos)


- Integridad (ausencia de grietas) - Textura y regularidad superficial

Normativa: En España, para la construcción de pavimentos de hormigón se utiliza como normativa de referencia el “Pliego de prescripciones técnicas generales para obras de carreteras y puentes” “PG-3”, esta normativa es de aplicación obligatoria en obras del Ministerio de fomento. Aparte de esta normativa de referencia, se utilizan como normas referenciadas para la construcción de pavimentos de hormigón las siguientes normas: NLT: . NLT-172 Áridos. Determinación de la limpieza superficial. . NLT-174 Pulimento acelerado de los áridos. . NLT-326 Ensayo de lixiviación en materiales para carreteras. . NLT-330 Cálculo del índice de regularidad internacional (IRI) en pavimentos de carreteras. . NLT-335 Medida de la textura superficial de un pavimento por el método del círculo de arena. UNE: . UNE 83133 Áridos para hormigones. Determinación de las densidades, coeficiente de absorción y contenido de agua en el árido fino. . UNE 83134 Áridos para hormigones. Determinación de las densidades, porosidad, coeficiente de absorción y contenido en agua del árido grueso. . UNE 83301 Ensayos de hormigón. Fabricación y conservación de probetas. . UNE 83302 Ensayos de hormigón. Extracción y conservación de probetas testigo. . UNE 83304 Ensayos de hormigón. Rotura por compresión. . UNE 83305 Ensayos de hormigón. Rotura por flexo tracción. . UNE 83306 Ensayos de hormigón. Rotura por tracción indirecta . UNE 83313 Ensayos de hormigón. Medida de la consistencia del hormigón fresco. Método del cono de Abrams. . UNE 83315 Ensayos de hormigón. Determinación del contenido de aire del hormigón fresco. Métodos de presión. . UNE 104233 Impermeabilización. Materiales bituminosos y bituminosos modificados. Materiales bituminosos de sellado para juntas de hormigón. , UNE-EN 932-1 Ensayos para determinar las propiedades generales de los áridos. . UNE-EN 933-1 Determinación de la granulometría de las partículas. Métodos del tamizado. . UNE-EN 933-2 Determinación de la forma de las partículas. Índice de lajas


. UNE-EN 933-8 Ensayo del equivalente de arena. . UNE-EN 933-9 Evaluación de los finos. Ensayo azul de metileno

Pavimentos de Hormigon

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