PAVIMENTOS RIGIDOS Universidad Privada del Norte Prof. Villanueva M. Ronald curso: Construcción Carrera : Ingeniería Civil
PAVIMENTOS RIGIDOSUniversidad Privada del
Norte
Prof. Villanueva M. Ronald curso: Construcción
Carrera : Ingeniería Civil
QUE SON PAVIMENTOS…?Los pavimentos son estructuras que consisten en
capas superpuestas de materiales procesados por encima del terreno natural con la finalidad de distribuir las cargas aplicadas por un vehículo a la subrasante.
La estructura del pavimento debería ser capaz de proveer:Una calidad de manejo aceptableUna adecuada resistencia al ahuellamiento,
deslizamiento y agrietamientoApropiados niveles de reflejo de luz, y un nivel bajo
de ruido.
El objetivo final de la estructura es transmitir las cargas de la llanta de tal manera que no se sobrepase la capacidad portante de la subrasante.
TIPOS DE PAVIMENTOSBásicamente hay tres tipos
Flexible (asfalto) Concreto asfaltico Superficie estabilizadas con asfalto Superficie asfáltica de uso ligero
Rígido (concreto) Compuesto (ambos)
Rehabilitación concreto sobre asfalto Rehabilitación asfalto sobre concreto
Los términos se refieren a como los materiales en los respectivos pavimentos transmiten los esfuerzos y las deflexiones a las capas subsecuentes
PAVIMENTO RÍGIDO
Formado por una losa de concreto de cemento Pórtland sobre una base, sub base o directamente sobre la sub rasante. Trasmite
directamente los esfuerzos al suelo de forma minimizada, es auto resistente. Hay que controlar el concreto.
CAPA DE RODAMIENTO Proporcionar una superficie suave y cómoda al rodamiento
Impermeabilizar la base contra la penetración de agua superficial, lo cual reducirá la capacidad soporte de la base
Para proteger la base contra los efectos de raimiento, abrasivo y desintegración ocasionada por el trafico.
CAPA DESGASTE O SELLOLa superficie impermeabilizadora a fín de evitar la infiltración de las aguas de lluvia, protege
además la capa de rodamiento contra la acción abrasiva del trafico.
PAVIMENTOS RÍGIDOSEstos pavimentos tienen
suficiente fuerza de flexión para transmitir la carga de la llanta a un área mas amplia en la capa inferior.
El análisis se hace usando la teoría de placas en vez de la teoría de capas usada en los pavimentos flexibles
La carga de la llanta se transmite por la capacidad de doblarse de la losa
PAVIMENTOS RÍGIDOSLa capa de rodadura de concreto
de cemento Portland (PCC) puede ser:
Normal o convencionalReforzado (acero)
SubbaseEstabilizada con cemento o asfaltoNo estabilizada
Subrasante compactada y natural
TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOSLosas de Concreto Simple (JPCP)
Pavimentos construidos con concreto simple y con juntas de contracción espaciadas de manera continua (5 a 10 metros)
Barras de refuerzo o mecanismos de agarre son usados para transferir la carga de una capa a otra.
Losas de Concreto Reforzado (JRCP)Las losas son reforzadas con barras de
acero, que aunque no aumentan la capacidad portante de la losa, aumenta el espaciamiento de las juntas de 10 m a 30 m.
Pavimento Continuamente Reforzado (CRCP)Proceso mecanizado en la cual se
elimina las juntas de contracción
TIPOS DE PAVIMENTOS RIGIDOS
Existen 5 tipos de pavimentos rígidos:
•De hormigón simple.(JPCP)
•De hormigón simple con barras de transferencia de carga.(JRPC)
• De hormigón reforzado y con refuerzo continuo.(CRCP)
• De hormigón pres forzado.
•De hormigón fibroso.
Junta de Construcción
Portland Concrete
Barra de Transferencia
Acero de Refuerzo
Junta Rellenada
Barra de Transferencia
JPCP
JRPC
CRCP
Junta de Expansión
TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
Barra de Transferencia
FALLAS PRINCIPALES EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
Erosión por Bombeo y Escalonamiento
Movimiento del agua (con material en suspensión)
ubicada debajo de la losa o su eyección hacia la
superficie como resultado de la presión generada por la
acción de las cargas.Causas (deben coexistir):
• Material fino capaz de entrar en suspensión (arenas finas y limos).• Disponibilidad de agua en las capas inferiores del pavimento.• Deflexiones excesivas en bordes y esquinas.
FALLAS PRINCIPALES EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
Fisuración Longitudin
al / Transvers
al
Fisuras con orientación longitudinal o transversal al eje del pavimento
Fisuración por fatiga: espesor de calzada insuficiente y/o separación de juntas excesiva.
Por su color claro la
visibilidad en la noche es buena
El costo de conservación es pequeño, su vida es larga (puede llegar a 30 años y puede sobrepasar esta cifra)
Debido a su rigidez requiere poco espesor para distribuir la carga a la sub- rasante
VENTAJAS
DESVENTAJASElevado costo inicial, su costo de construcción es alto por lo tanto su uso a sido limitado a obras especificas
El color claro que presenta permite reflejar la luz del sol afectando al usuario (día)
El efecto de sonoridad que se siente al avanzar en la víaC
Proceso constructivoMovimiento de tierra se pone la súbase (material de
préstamo seleccionado y compactado
después encima de la base sobre el se vacía la losa de concreto por paños intercalado poniendo dowel (fierro entre las juntas a una mitad del espesor de la losa, se vacía respetando las juntas
Después se hace el curado de la losa de concreto
se humedece se hacer arrocera (ósea se empoza en agua encima de la losa un poco o en vez de eso se rosea con un curador químico que es una capa que evita que salga el agua de concreto
Proceso constructivoya curado y endurecido del concreto se sella la juntas, en alguna casos antes del curado se raya la superficie de la losa, para darle textura y agarre para la yanta.finalmente se pinta entre capa en la etapa de compactar las bases se hacen los ensayos del control de compactaciónEn la comparación se usan rodillos, etcy se hace los ensayos de cono de arena cada cierto espacio para verificar la compactaciónEn la etapa de vaciado se hace con los mixerso si está lejos se instala una planta de concreto para la obray de ser necesario y dependiente las condiciones del clima se usan aditivos en el concreto
CARACTERÍSTICAS ÚNICAS DE LOS PAVIMENTOS COMO ESTRUCTURADiferentes configuraciones de carga se aplican
al pavimento
El pavimento sufre diferentes magnitudes de carga
Trafico totalmente impredecible con diferentes tipos de suspensión
Trafico canalizado
UniaxialUna
Rueda
UniaxialDos
Ruedas
BiaxialDos
Ruedas
Aeronaves
DAÑOS TÍPICOS EN LOS PAVIMENTOS RÍGIDOSLos daños en estos pavimentos pueden
ser:Agrietamiento
Longitudinal Transversal
BombeoDesnivel entre losas (faulting)Deterioro de losasRotura / quiebre de losaSulfatadosFalla de Juntas
FLEXIBLE vs. RÍGIDOFLEXIBLEVida Estimada de
Servicio entre 10 a 20 años
Costos iniciales bajosRequiere mantenimiento
continuoReparación fácil pero
continua si no se hace mantenimiento
RÍGIDOVida Estimada de
Servicio entre 20 a 30 años (en Lima hasta 50)
Costos iniciales altosRequiere mantenimiento
continuo pero mínimo (primordialmente las juntas)
Reparación difícil pero esporádica
FLEXIBLE vs. RÍGIDOFLEXIBLESe puede añadir capas
en cualquier momentoNo pierde propiedades
antideslizantesEs mas suave y menos
ruidosaSoporta un mayor rango
de temperaturas
RÍGIDOPoner capas encima
produce grietas de reflejo
Soporta inundaciones y contaminación de la napa freática (JUL vs PEM)
Requiere capas inferiores bien niveladas
FUNCIONES DE BASE Y SUB BASEPavimentos Flexibles
1) Soporte Estructural2) Drenaje3) Prevencion/Control del Congelamiento4) Reducir el efecto del cambio del
volumen de la subrasante
Pavimentos Rígidos1) Drenaje2) Prevención del bombeo3) Prevencion/Control del Congelamiento4) Reducir el efecto del cambio del volumen de la subrasante5) Plataforma de construcción
TRANSFERENCIA DE CARGAPavimentos Flexibles
Las cargas son transmitidas de “grano a grano” a través de la estructura granular del pavimento.
Ya que es flexible tiene menor capacidad portante, y esta actúa como una capa elástica. Pavimentos Rígidos
Las cargas de la llanta son transmitidas a la subrasante por la fuerza estructural del pavimento como conjunto que actúa como un plato rígido.
PavimentadorasSon un tipo de maquinaria de construcción
utilizados para la pavimentación de todo tipo de materiales en una obra de
construcción, como pueden ser: concreto y asfalto, suelo estabilizado, cemento,
materiales con base de cal.Puede trabajar con un ancho de
pavimento en el rango de 4,5 a 12,5 metros.
PAVIMENTADORA
EQUIPOS VARIOSTales como cortadora de pavimentos para realizar las juntas de hormigón, bomba para transportar el concreto, vibrador de inmersión, mezclador de hormigón, llana alisadora y cepillo texturizador para dar el acabado al pavimento
Selección de Pavimento
La selección de un pavimento flexible o
rígido para una aplicación dada
depende de un número de factores.
Otras consideraciones para la selección de
pavimento incluyen la facilidad de
construcción, seguridad, tales como
la resistencia al deslizamiento, el ruido
del tráfico y las cuestiones climáticas o meteorológicas, entre
otros.
Con frecuencia, un analista lleva a cabo un
análisis de costo del ciclo de vida para
evaluar las alternativas de pavimento basado en
el precio inicial, así como la rehabilitación y
mantenimiento necesarios durante la
vida útil del pavimento.