Pavimento Rigido fl1l

INTRODUCCION PAVIMENTOS Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del transito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente. Las condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento son las siguientes: anchura, trazo horizontal y vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas y los agrietamientos, edemas de una adherencia adecuada entre el vehículo y el pavimento aun en condiciones húmedas. Deberá presentar una resistencia adecuada a los esfuerzos destructivos del transito, de la intemperie y del agua. Debe tener una adecuada visibilidad y contar con un paisaje agradable para no provocar fatigas. Puesto que los esfuerzos en un pavimento decrecen con la profundidad, se deberán colocar los materiales de, mayor capacidad de carga en las capas superiores, siendo de menor calidad los que se colocan en las terracerías además de que son los materiales que más comúnmente se encuentran en la naturaleza, y por consecuencia resultan los más económicos. La división en capas que se hace en un pavimento obedece a un factor económico, ya que cuando determinamos el espesor de una capa el objetivo es darle el grosor mínimo que reduzca los esfuerzos sobre la capa inmediata inferior. La resistencia de las diferentes capas no solo dependerá del material que la constituye, también resulta de gran influencia el procedimiento constructivo; siendo dos factores importantes la compactación y la humedad, ya que cuando un material no se acomoda adecuadamente, éste se consolida por efecto de las cargas y es cuando se producen deformaciones permanentes.

TIPOS DE PAVIMENTOS. Básicamente existen dos tipos de pavimentos: rígidos y flexibles. El pavimento rígido se compone de losas de concreto hidráulico que en algunas ocasiones presenta un armado de acero, tiene un costo inicial más elevado que el flexible, su periodo de vida varia entre 20 y 40 años; el mantenimiento que requiere es mínimo y solo se efectúa (comúnmente) en las juntas de las losas. El pavimento flexible resulta más económico en su construcción inicial, tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 años, pero tienen la desventaja de requerir mantenimiento constante para cumplir con su vida útil. Este tipo de pavimento esta compuesto principalmente de una carpeta asfáltica, de la base y de la sub-base. .

Terracería. Se llama terracería al conjunto de obras compuestas de cortes y terraplenes, formadas principalmente por la sub-rasante y el cuerpo del terraplén, constituida generalmente por materiales no seleccionados y se dice que es la subestructura del pavimento. Cuando se va a construir un camino que presente un TPDA (Tránsito Promedio Diario Anual) mayor a 5000 vehículos, es necesario que se construya bajo la sub-rasante una capa conocida como sub-yacente; la cual deberá tener un espesor mínimo de 50 cm.

Pavimento Rigido Pavimentos rígidos Los Pavimentos rígidos constan de un pavimento formado por una losa de hormigón, apoyada sobre diversas capas, algunas de ellas estabilizadas. Se distinguen diversos tipos en función de la clase de pavimento empleado: 1. Pavimento de hormigón en masa vibrado: Es el más empleado, dada su gran versatilidad. Está dividido en losas mediante juntas para evitar la aparición de fisuras debido a la retracción del hormigón. Las juntas transversales se disponen a distancias aleatorias comprendidas dentro de un rango de valores (4-7 m) para evitar fenómenos de resonancia. También pueden emplearse pasadores de acero para asegurar la transmisión de cargas entre losas. En el caso de no hacerlo, deben inclinarse las juntas. Pavimento de hormigón en masa con juntas transversales inclinadas 2. Pavimento continuo de hormigón armado: Muy resistente, aunque también excesivamente caro, por lo que sólo es idóneo para tráfico pesado. Emplea una cuantía geométrica longitudinal del 0.6%, suprimiéndose las juntas transversales e incluyendo en ocasiones fibras de acero distribuidas aleatoriamente para reforzar su estructura. Plantea pocos problemas de conservación y mantenimiento; este tipo de pavimentos se emplea sobre todo en Estados Unidos, y no tanto en nuestro país. 3. Pavimento de hormigón compactado: Su puesta en obra se realiza mediante extendedoras y compactadoras dada su baja relación agua/cemento –entre 0.35 y 0.40-, por lo que el cemento suele contener un alto porcentaje de cenizas volantes para facilitar su trabajabilidad. Suelen acabarse con una capa de rodadura bituminosa, por lo que se les considera Pavimentos mixtos. Tienen la ventaja de poder abrirse al tráfico rápidamente. 4. Pavimentos de hormigón pretensado: La introducción de tendones de acero que sometan a compresión a la losa permite reducir considerablemente su espesor y aumentar su longitud. Este tipo de Pavimentos son capaces de soportar grandes solicitaciones, aunque de... DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS RIGIDOS METODO AASHTO. El método de diseño AASHTO, originalmente conocido como AASHO, fue desarrollado en los Estados Unidos en la década de los 60, basándose en un ensayo a escala real realizado durante 2 años en el Estado de Illinois. A partir de los

deterioros que experimentan representar las relaciones deterioro - solicitación para todas las condiciones ensayadas. A partir de la versión del año 1986, el método AASHTO comenzó a introducir conceptos mecanicistas para adecuar algunos parámetros a condiciones diferentes a las que imperaron en el lugar del ensayo original. Los modelos matemáticos respectivos también requieren de una calibración para las condiciones locales del área donde se pretenden aplicar. USO DEL METODO AASHTO EN CHILE La primera versión de la guía AASHTO de 1972, fue adaptada en Chile por la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas para los efectos de utilizarlas en el diseño de pavimentos. Con posterioridad, una vez que se publicó la nueva guía para el diseño estructural de pavimentos en 1986 y su correspondiente versión mejorada de 1993, esta fue adaptada para el diseño de pavimentos en Chile. METODO AASHTO PAVIMENTOS RIGIDOS. Un pavimento de hormigón o pavimento rígido consiste básicamente en losas de hormigón simple o armado, apoyadas directamente sobre una base o sub-base. MODELO MATEMATICO La fórmula general de diseño, relaciona el número de ejes equivalentes de 8,16 Ton con el espesor de la losa de hormigón, para diferentes valores de los parámetros de

cálculo.

Ecuación de diseño:

En que: EE = Ejes equivalentes de 8.16 Ton. totales para la vida de diseño. H = Espesor de las losas en cm. Rd = Resistencia media a la flexotracción a los 28 días del hormigón. Cd = Coeficiente de drenaje. J = Coeficiente de transferencia de carga. Kd = Módulo de reacción de diseño en Kg/cm3. E = Módulo de elasticidad del hormigón en Kg/cm2. P = Pérdida de serviciabilidad = Pi - Pf Pi = Indice de serviciabilidad inicial. Normalmente se utiliza el valor Pi = 4.5 Pf = Indice de serviciabilidad final. Normalmente se utiliza el valor Pf = 2.0 ó 2.5

CONFIABILIDAD EN EL DISEÑO (R).

La confiabilidad (R) puede ser definida como la probabilidad de que la estructura tenga un comportamiento real igual o mejor que el previsto durante la vida de diseño adoptada.

FACTOR DE CONFIABILIDAD (Fc). Cada valor de R está asociado estadísticamente a un valor del coeficiente de STUDENT (Zr). A su vez, Zr determina, en conjunto con el factor "So", un factor de confiabilidad (Fc).

Donde: Zr = Coeficiente de Student para el nivel de confiabilidad (R%) adoptado. So = Desviación normal del error combinado en la estimación de los parámetros de diseño y modelo de deterioro.

TRANSITO DE DISEÑO (Td). El tránsito de diseño se obtiene a partir de la ponderación de los ejes equivalentes de diseño (TTE) por el factor de confiabilidad (Fc).

MODULO DE REACCION DE DISEÑO. Un factor de relativa importancia en el diseño de espesores de un pavimento de hormigón es la calidad del suelo que conforma la subrasante. Esta, usualmente se refiere al módulo de reacción de la subrasante k, que representa la presión de una placa circular rígida de 76 cm. de diámetro dividida por la deformación que dicha presión genera. Su unidad de medida es el Kg./cm2/cm. (Kg./cm3). Debido a que el ensayo correspondiente (Norma AASHTO T222-78) es lento y caro de realizar, habitualmente se calcula correlacionándolo con otro tipo de ensayos más rápidos de ejecutar, tales como la clasificación de suelos o el ensayo CBR. Sub-rasante:

------------------------(kg /cm3 )C.B.R.< 10 %

Sub-base granular:

C.B.R. >10 % • • •

Kc = Módulo de reacción corregido. Kb = Módulo de la base. h = Espesor de la sub-base.

-------------------------(kg /cm3 )

Sub-base rígida: (base tratada)

donde:

por último: Las características de drenabilidad se expresan a través de un coeficiente de drenaje de la sub-base (Cd), cuyo valor depende del tiempo en que ésta se encuentra expuesta a niveles de humedad cercana a la saturación y del tiempo en que drena el agua. El primer factor indicado depende, a su vez, del nivel de precipitaciones de la zona, altura de la rasante, bombeo o inclinación transversal, sistema de saneamiento superficial, etc. El segundo factor depende de la calidad de los materiales de sub-base, existencia de drenaje y propiedades de permeabilidad de la subrasante. COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CARGAS (J). La capacidad de carga representa la capacidad de un pavimento de hormigón de transferir parte de las cargas solicitantes a través de las juntas transversales. La eficiencia de la transferencia de carga depende de múltiples factores y tiende a disminuir durante la edad con las repeticiones de carga. Dentro de los factores más importantes de eficiencia se pueden mencionar los siguientes: • •

Existencia de dispositivos especiales de transferencia de cargas. Esto es, barras de traspaso o zapatas de junturas. Interacción de las caras de junta transversal. Para el caso de no existir dispositivos especiales puede existir transferencia por roce entre las caras de la junta. Su eficiencia depende básicamente de la abertura de la junta y de la angulosidad de los agregados.

La abertura de la junta transversal depende principalmente del largo de los paños, la temperatura ambiente en la cual se ejecutó el pavimento y las variaciones periódicas de la misma. El efecto de traspaso de cargas se considera en conjunto con el del sistema de berma, a través de un coeficiente J, cuyos valores se indican en la siguiente tabla: DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS RIGIDOS METODO AASHTO 1993 Se desarrollará el diseño de pavimento rígido empleando el método AASHTO - 93 basándose en los siguientes antecedentes técnicos y económicos: 1. TRANSITO DE DISEÑO. Ejes equivalentes acumulados (en miles): TTE = 30.078 [E.E.] 2. CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO. Módulo de Reacción de la Subrasante.

K = 5,3 [Kg/cm³]

3. CONFIABILIDAD EN EL DISEÑO. Nivel de Confiabilidad: R = 75% Desviación Normal: So = 0,4

4. SERVIACIBILIDAD. Índice de Serviciabilidad inicial: Pi = 4,5 Índice de Serviciabilidad final: Pf = 2,0

5. CONDICIONES CLIMATICAS Y DE DRENAJE Se considera que un 5% del tiempo anual en que la estructura estará expuesta a niveles de humedad cercanos a la saturación, con un tiempo de remoción de agua no superior a un día. Condición climática benigna, suave.

6. MODULA DE ELASTICIDAD DEL HORMIGON. E = 300.000 [Kg/cm²]

7. TRANSFERENCIA DE CARGA. Las losas de hormigón tendrán un largo de 4,5 metros, con barras de traspaso de cargas y bermas pavimentadas.

8. RESISTENCIA DEL HORMIGÓN. Rd = 43 [Kg/cm²] a la flexotracción a los 28 días 9. MATERIALES A EMPLEAR. CAPAS ESTRUCTURALES HORMIGON:

ESPESOR MINIMO

0,15

- R28 = 43 [Kg/cm²] a la flexotracción a los 28 días. BASA TRATADA CON CEMNETO: Con 2,5% cemento en peso resistente a compresión a los 28 días de 30 [Kg/cm²] y - Módulo de elasticidad: 7.000 [Kg/cm²]

0,18

BASE GRANULAR: -

0,20 Con un Kb:15 - C.B.R = 60% SUBRASANTE: - C.B.R = 10%

1. Programa general de la materia Objetivo general.- Comprender las funciones de los diferentes tipos de pavimentos, las bases y procedimientos para el diseño y construcción de los mismos; así como los criterios para la selección de materiales.

Trabajo # 1. Consultar la "evolución y desarrollo de los caminos" Pavimento.- Estructura formada por una o mas capas de material petreo tratado, cuya funcion es la de proporcionar al un transito comodo, seguro y rapido, al costo mas bajo posible. 2. Tipos de pavimentos 1.- Flexibles.- Tienen carpetas asfálticas. 2.- Rigidos.- Carpeta de concreto hidráulico. 3.- Otros.- Empedrados, adoquin, estampado.

Comportamiento flexible. Pavimento flexible: Carpeta asfáltica. Base s u b b a s e (en ocasiones se elimina ) capa subrasante. Capa subyacente ( hay veces no está ) cuerpo de terraplen Pavimento rígido. 3. Empedrados La estructura es la misma que la anterior, pero se acomoda la piedra en lugar del adoquin. Estampados: La estructura es la misma. La ultima capa lleva una pasta ( concreto con retardante y color). Y sobre ellos moldes. Funcion de un pavimento: Proporciona al un transito comodo, seguro, rapido y menor costo. Para que esto se cumpla el ingeniero civil debe: • • •

Diseñar. Construir. Conservar.

Ventajas y desventajas: Características

Flexible

Rigido

Costo inicial

Menos

Mas

Mantenimiento

Mas, mas

Menos

Comodo

Mas

Menos

Rugosidad

Mas

Mas

Duración

Menos

Mas

Distrib. De cargas Areas pequeñas

Areas grandes.

Q distribución de cargas. 4. Factores que influyen en el diseño. Factores: Regionales.- Observar el lugar (adaptación). • • • •

Topografía. Geología. Clima. Vegetación.

Estudio geotécnico: Clasificacion: • • • • •

Pc material ( a, b, c ) para fines de pago. Calidad de los materiales( clasificación, equipo) Bancos de materiales. Mecanica de suelos. Fallas de tipo geológico.

5. Transito 1.- Cantidad de vehículos. Tdpa ( transito diario promedio anual). 2.- Clasificacion vehicular. 3.- Cargas permitidas. 4.- Tasa de crecimiento ( r ). Anual de interes compuesto. 5.- Periodo de diseño ( n ). Tiempo que transcurre para que se produzca la fatiga (deformación). * flexible 5 a 20 años. * rigido. 20 a 50 años. Trabajo # 2. Características geológicas y climáticas del estado de jalisco. Características: 1.- Cantidad.- Caminos existentes aforos (conteo). Libro de datos viales Caminos nuevos: estimar. Estudios socio economicos. •

Tambien se puede adquirir información de "inferencia" o sea de caminos existentes.

2.- Clasificacion vehicular: Tipo

% ejemplos

A=ligeros

80

B = autobuses pasajeros 15 C=carga

5

4.- Tasa de crecimiento anual ( r ). Interes compuesto ( lo que aumenta, aumenta). •

El promedio en méxico es del 3 %.

5.- Periodo de diseño ( n ). Tiempo en el cual el pavimento llega a la falla funcional por fatiga. Ejercer carga varias veces al pavimento. Deformación permanente

Δ = 2.5 cm. Clasificacion para fines de diseño: Tipos de ejes y carga máxima.

Tractor unido A la caja. Tractor no Unido.

* transito transformar. *ejes equivalentes acumulados *cargas por eje acumuladas. Fines de diseño. Ejes equivalentes: Indice de resistencia de los suelos: La resistencia depende de: 1.- El contenido de humedad ( humedad optima). 2.- Vacíos. Relación esfuerzo deformación: Modulo elástico: e = σ/ δ ley hooke. El indice de resistencia se obtienen mediante pruebas de laboratorio: Menú de pruebas: vrs = valor relativo de soporte. 1.- Vrs estandar. 2.- Vrs modificado. 3.- Vrs (cuerpo de ingenieros de eua). 4.- Prueba de placa. 5.- Prueba de h. Veme. 1.- Sirve para encontrar parámetros para calificar la calidad. Hay el vrs y expansión. 2.- Parámetro de resistencia para diseño. 3.- Nos sirve para diseño e investigación. 4.- Modulo de reacción "k". Modulo de soporte "s". 5.- Valor de resistencia "r".

Diseño de pavimentos Introducción a métodos de diseño Los dos métodos de diseño descritos en este Sistema de Diseño de Pavimentos de Concreto, el de la American Association of State Highways and Transportation Officials (AASHTO) y el de la Portland Cement Association (PCA) corresponden a los métodos de diseño de espesores de pavimentos más ampliamente usados a nivel

mundial. Por este motivo se ha decidido incluir ambos métodos en el Sistema Pavimentos de Concreto. Método AASHTO Diseño por método AASHTO a. Prueba de pavimentación AASHTO El método de diseño de espesores de pavimentos rígidos esta basado en los resultados obtenidos de la prueba de carreteras concebida y promovida gracias a la organización que ahora conocemos como AASHTO para estudiar el comportamiento de estructuras de pavimento de espesores conocidos, bajo cargas móviles de magnitudes y frecuencias conocidas y bajo el efecto del medio ambiente en secciones conocidas de pavimentos rígidos y flexibles. La planeación empezó en 1951, la construcción del proyecto comenzó en 1956 muy cerca de Ottawa, Illinois. El tráfico controlado de la prueba se aplicó de octubre de 1958 a noviembre de 1960 y el método estuvo listo para 1961. b. Formulación del método de diseño El objetivo principal de las pruebas consistía en determinar relaciones significativas entre el comportamiento de varias secciones de pavimento y las cargas aplicadas sobre ellas, o bien para determinar las relaciones significativas entre un número de repeticiones de ejes con cargas, de diferente magnitud y disposición, y el comportamiento de diferente espesores de pavimentos, conformados con bases y subbases, colocados en suelos de características conocidas. En total se examinaron 368 secciones de pavimento rígido y 468 secciones de pavimento flexible. Las mediciones físicas de las secciones de prueba se transfirieron a fórmulas que podían dar nuevamente valores numéricos de capacidad de servicio. Estos valores graficados contra las aplicaciones de carga forman una historia de comportamiento para cada sección de prueba que permiten la evaluación de cada uno de los diversos diseños. c. Evolución de la guía AASHTO Aproximadamente después de un año de terminar la prueba AASHO para 1961 salió publicada la primer "Guía AASHO para Diseño de Pavimentos Rígidos y Flexibles". Posteriormente para 1972 se realizó una revisión y se publicó como la "Guía AASHTO para Diseño de Estructuras de Pavimento - 1972". Para 1981 se hizo una Revisión al Capítulo III, correspondiente al Diseño de Pavimentos de Concreto con Cemento Portland. Para 1986 se publicó una revisión de la "Guía para el Diseño de Estructuras de Pavimento". En 1993 se realizó una Revisión del Diseño de Sobrecarpetas de pavimento. Para 1998 se publicó un método alternativo para diseño de pavimentos, que corresponde a un "Suplemento a la guía de diseño de estructuras de pavimento". d. Variables del método de diseño

Las variables que intervienen en el diseño de los pavimentos constituyen en realidad la base del diseño del pavimento por lo que es necesario conocer las consideraciones más importantes que tienen que ver con cada una de ellas para así poder realizar diseños confiables y óptimos al mismo tiempo. Variables de diseño de Pavimentos Rígidos: • • • • • • • •

Espesor. Serviciabilidad (inicial y final). Tráfico (ejes equivalentes). Transferencia de carga. Propiedades del concreto (módulos de ruptura y elasticidad). Resistencia de la subrasante (módulo de reacción). Drenaje. Confiabilidad (confiabilidad y desviación estándar).

Método PCA Diseño por método PCA a. Formulación del método El método de diseño de la Portland Cement Association es exclusivamente un método de diseño desarrollado para pavimentos de concreto. Teniendo como base el conocimiento de varias teorías de pavimentos como Westergaard, Picket and Ray así como de elementos finitos. También la experiencia en el comportamiento de varias pruebas e investigaciones como la Arlington Test y diversos proyectos de la misma PCA. Y derivado de lo anterior se generó finalmente este método de diseño. Parte del método fue desarrollado interpretando los resultados del modelo de elementos finitos basados en el comportamiento de una losa de espesor variable y dimensiones finitas (180 x 144 pulgadas) a la cuál se le aplicaron cargas al centro, de borde y de esquina, considerando diferentes condiciones de apoyo y soporte. El método de diseño de la PCA considera dos criterios de evaluación en el procedimiento de diseño, el criterio de erosión de la sub-base por debajo de las losas y la fatiga del pavimento de concreto. El criterio de erosión reconoce que el pavimento puede fallar por un excesivo bombeo, erosión del terreno de soporte y diferencias de elevaciones en las juntas. El criterio del esfuerzo de fatiga reconoce que el pavimento pueda fallar, presentando agrietamiento derivado de excesivas repeticiones de carga. A diferencia del método AASHTO el método de diseño PCA, consideró un valor fijo de módulo de elasticidad del Concreto (Ec) = 4’000,000 psi que no lo hizo variar en relación con la resistencia a la flexión del concreto (MR), así como tampoco varió el coeficiente de poisson de 0.15.

Este método considera algunas limitaciones en los valores de módulo de reacción K del suelo, en donde el rango de valores para los que el método fue desarrollado oscila entre los 50 y 700 pci. Una ventaja que se debe reconocer en el método del PCA es que toma el tráfico real que estima circulará sobre el pavimento, sin convertirlo Ejes Sencillos Equivalentes. b. Variables Las variables que intervienen en el diseño son: • • • • • • • •

Espesor Inicial del Pavimento. Módulo de Reacción K del suelo. Tráfico. Transferencia de Carga y Soporte Lateral. Propiedades del Concreto. Módulo de Ruptura (Considera una reducción del 15% por seguridad). Módulo de Elasticidad Fijo = 4,000,000 psi. Módulo de Poisson Fijo = 0.15.

Comparativa entre los métodos de diseño Ambos métodos de diseño son apropiados para el diseño de espesores de pavimentos rígidos en cualquier tipo de proyecto, sin embargo el método AASHTO hace intervenir un mayor número de variables que nos ayudan a modelar de mejor manera las condiciones del proyecto al momento de estar diseñando su espesor. Los resultados del método de la PCA son adecuados para cualquier tipo de proyecto a pesar de que no se puedan tomar en cuenta algunos factores importantes como lo son la serviciabilidad inicial y final. En cambio considera de una manera máss real la contribución del tráfico en la formulación.

4.4 pavimentos rígidos existen cuatro tipos básicos de pavimentos de concreto. Estos son:

* pavimentos de concreto simple con juntas.- Los que no llevan acero de refuerzo solo el puro concreto. * pavimentos de concreto reforzado con juntas. Los que si llevan acero de refuerzo. * pavimento de concreto reforzado continuo. * pavimento de concreto presforzado.

El concreto hidráulica es el producto obtenido de una mezcla adecuada de cemento portland, agregados pétreos y agua. El proporcionamiento, dosificación , mezclado, inspección y muestra del concreto deberán ser supervisados por el laboratorio. Proporcionamiento. Será fijado y controlado por el laboratorio, y variara de acuerdo con las características del laboratorio. Dosificación. El cemento y los agregados deberán ser dosificados por peso, excepto en que los casos en que la cantidad requiera requerida de concreto sea menor de 20 m3. Mezclado. Se hará en mezcladoras de concreto de tipo standard, de tambor giratorio mecánico, cuando menos de un saco de capacidad y con una velocidad de mas 13 revoluciones por minuto. No deberán usarse revolvedoras que se encuentren en malas condiciones mecánicas, o que presenten un dejaste mayor de 3/4" en las aspas.

Transporte. Cuando el concreto venga de planta, deberá transportarse en camiones revolvedores, o en vehículos apropiados, que no permitan perdida de agua, y deberá descargarse en la obra antes de 30 minutos de haberse hecho la mezcla. El concreto entregado no deberá presentar segregación de los materiales. No se permitirá el empleo de concreto que presente fraguado inicial.

Especificaciones. cemento. Deberá satisfacer los requisitos estipulados por la dirección general de normas, de la secretaria de economía para cemento portland. Agregado grueso. Constara de grava, o piedra triturada, que llenara una de las siguientes granulometrias, de acuerdo con el tamaño máximo de agregado que se tenga.

La curva granulometrica del material, representada gráficamente, deberá ser mas o menos paralela a las curvas construidas con las especificaciones, y entrar dentro de la zona del tamaño máximo correspondiente. El contenido de arcilla no será mayor de 1.5%. No deberá contener mas de 3 % en peso, de material que pase la malla no 200. El contenido de materia orgánica deberá dar los colores 1 o dos .

Agua. Deberá ser clara y limpia y no contener, en solución o suspención, materias nocivas al concreto, tales como cloruros, sulfatos, materias orgánicas, etc.

Métodos de construcción. espesores. Serán los que marque la oficina de pavimentos, según las condiciones de la base, la magnitud de las cargas y la intensidad del transito.

Moldes. El concreto se vaciara en moldes rígidos e indeformables, que no sufran variaciones alineamientos y niveles, y que estén fijados firmemente a la base. Antes del vaciado se engrasaran las superficies de los moldes que entraran en o con el concreto, estos no se aflojaran ni removerán antes de que el concreto haya endurecido lo suficiente, para no deteriorarlo en la maniobra respectiva. Colocación y vibrado. Antes de iniciar la colocación del concreto sobre el terreno, se deberá regar perfectamente la superficie de este para que se sature de humedad, pero sin que formen charcos.

Juntas. Longitudinales. El pavimento se dividirá longitudinalmente en fajas de ancho variable, entre 2.50 y 3.50 m, de acuerdo con el proyecto mediante juntas de construcción con machihembrado, que se formara con un ángulo metálico de 5

x 5 cm , colocado a la altura media del molde, que de preferencia será una sección estructural tipo canal. Al retirar los moldes y en cuanto la superficie machihembrada se encuentre lo suficientemente seca para asegurar una buena adherencia del producto asfáltico. El sistema de vaciado será tal , que las fajas centrales queden confinadas entre elementos estructurales previamente terminados.

Curado. El curado tiene por objeto conservar el agua del mezclado del concreto, para que este fragüe y endurezcan en condiciones satisfactorias, y debe dársele especial atención por tratarse de un factor de gran importancia para la resistencia y durabilidad del concreto. Inmediatamente después de terminarse la superficie de la obra, se procederá a cubrirla con una capa impermeable de algún otro producto aprobado por el laboratorio, que se aplicara finamente atomizada, por un tiempo mínimo de 24 horas, al cabo de las cuales se podrá seguir usando, o hacer algunos de los siguientes procedimientos :

Arena húmeda.- Con un espesor de 2" y manteniéndola constantemente húmeda. Lámina de agua.- Con un tirante de 2", retenida con bordos de arcilla. Riego de agua. Para conservar constante y eficientemente húmeda toda la superficie.

Este curado deberá darse por 14 días si se uso cemento normal, o 4 días si se empleo cemento de resistencia rápida.

Protección del concreto Deberá protegerse con barreras, del transito de personas o vehículos, por un tiempo mínimo de 4 días si emplean cemento de resistencia rápida, o 14 días si es cemento normal. En los cruceros de importancia, y previa autorización escrita de la oficina de pavimentos, podrán reducirse los tiempos anteriores. TIPOS DE FALLAS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS Y FLEXIBLES seg

PAVIMENTOS TIPOS DE FALLAS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS Y FLEXIBLES Se pueden presentar los siguientes tipos de fallas: FALLAS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS •

Levantamiento de Losas

•

Fisuras de esquina

•

Figuración en D

•

Desplazamientos verticales diferenciales (escalonamiento)

•

Daños en el sellado de juntas

•

Fisura longitudinal

•

Bombeo de Finos

•

Punzonamiento

•

Reactividad álcali-árido

•

Fisuras en forma de mapa

•

Desportilladuras en juntas y fisuras

•

Fisuras transversales y diagonales

FALLAS EN PAVIMENTOS FLEXIBLES •

Piel de cocodrilo

•

Exudación

•

Fisuras en bloque

•

Fisuras longitudinales

•

Desprendimientos y peladuras

•

Ahuellamiento

•

Fisuras Transversales

•

Fisuras reflejadas Buscar

Diseno De Pavimentos Rigidos El objetivo del diseño de pavimentos, es contar con una estructura sostenible y económica que permita la circulación de los vehículos de una manera cómoda y segura, durante un periodo fijado por las condiciones de desarrollo. Con respecto a los métodos de diseño de pavimentos, tradicionalmente se han limitado a determinar el espesor de la estructura En el caso de los pavimentos de concreto, estos métodos se basan exclusivamente en los conceptos de fatiga mecánica para determinar, mediante modelos matemáticos, el espesor y la calidad del concreto. Es decir, el diseño se orienta fundamentalmente a dimensionar la placa para unas condiciones de fundación generalizada y un tránsito tipificado. En un sentido estrictamente teórico es posible que todos estos métodos sean válidos tanto en sus fundamentos como en sus concepciones. La cuestión es determinar que tanto se aproximan estos métodos extranjeros a las realidades muy particulares de países y regiones en las cuales la naturaleza de los suelos o materiales térreos de fundación no pueden ser generalizados. De igual forma las técnicas de trabajo y la tecnología empleada en la construcción no son muchas veces homologables y ni decir de las políticas estatales de mantenimiento de la red vial.

Diseño de pavimentos Introducción a métodos de diseño Los dos métodos de diseño descritos en este Sistema de Diseño de Pavimentos de Concreto, el de la American Association of State Highways and Transportation Officials (AASHTO) y el de la Portland Cement Association (PCA) corresponden a los métodos de diseño de espesores de pavimentos más ampliamente usados a nivel mundial. Por este motivo se ha decidido incluir ambos métodos en el Sistema Pavimentos de Concreto. Método AASHTO Diseño por método AASHTO a. Prueba de pavimentación AASHTO El método de diseño de espesores de pavimentos rígidos esta basado en los resultados obtenidos de la prueba de carreteras concebida y promovida gracias a la organización que ahora conocemos como AASHTO para estudiar el comportamiento de estructuras de pavimento de espesores conocidos, bajo cargas móviles de magnitudes y frecuencias conocidas y bajo el efecto del medio ambiente en secciones conocidas de pavimentos rígidos y flexibles. La planeación empezó en 1951, la construcción del proyecto comenzó en 1956 muy cerca de Ottawa, Illinois. El tráfico controlado de la prueba se aplicó de octubre de 1958 a noviembre de 1960 y el método estuvo listo para 1961.

b. Formulación del método de diseño El objetivo principal de las pruebas consistía en determinar relaciones significativas entre el comportamiento de varias secciones de pavimento y las cargas aplicadas sobre ellas, o bien para determinar las relaciones significativas entre un número de repeticiones de ejes con cargas, de diferente magnitud y disposición, y el comportamiento de diferente espesores de pavimentos, conformados con bases y subbases, colocados en suelos de características conocidas. En total se examinaron 368 secciones de pavimento rígido y 468 secciones de pavimento flexible. Las mediciones físicas de las secciones de prueba se transfirieron a fórmulas que podían dar nuevamente valores numéricos de capacidad de servicio. Estos valores graficados contra las aplicaciones de carga forman una historia de comportamiento para cada sección de prueba que permiten la evaluación de cada uno de los diversos diseños. c. Evolución de la guía AASHTO Aproximadamente después de un año de terminar la prueba AASHO para 1961 salió publicada la primer “Guía AASHO para Diseño de Pavimentos Rígidos y Flexibles”. Posteriormente para 1972 se realizó una revisión y se publicó como la “Guía AASHTO para Diseño de Estructuras de Pavimento - 1972″. Para 1981 se hizo una Revisión al Capítulo III, correspondiente al Diseño de Pavimentos de Concreto con Cemento Portland. Para 1986 se publicó una revisión de la “Guía para el Diseño de Estructuras de Pavimento”. En 1993 se realizó una Revisión del Diseño de Sobrecarpetas de pavimento. Para 1998 se publicó un método alternativo para diseño de pavimentos, que corresponde a un “Suplemento a la guía de diseño de estructuras de pavimento”. d. Variables del método de diseño Las variables que intervienen en el diseño de los pavimentos constituyen en realidad la base del diseño del pavimento por lo que es necesario conocer las consideraciones más importantes que tienen que ver con cada una de ellas para así poder realizar diseños confiables y óptimos al mismo tiempo. Variables de diseño de Pavimentos Rígidos: Espesor. Serviciabilidad (inicial y final). Tráfico (ejes equivalentes). Transferencia de carga. Propiedades del concreto (módulos de ruptura y elasticidad). Resistencia de la subrasante (módulo de reacción). Drenaje. Confiabilidad (confiabilidad y desviación estándar). Método PCA Diseño por método PCA a. Formulación del método El método de diseño de la Portland Cement Association es exclusivamente un método de diseño desarrollado para pavimentos de concreto. Teniendo como base el conocimiento de varias teorías de pavimentos como Westergaard, Picket and Ray así como de elementos finitos. También la experiencia en el comportamiento de varias pruebas e investigaciones como la Arlington Test y

diversos proyectos de la misma PCA. Y derivado de lo anterior se generó finalmente este método de diseño. Parte del método fue desarrollado interpretando los resultados del modelo de elementos finitos basados en el comportamiento de una losa de espesor variable y dimensiones finitas (180 x 144 pulgadas) a la cuál se le aplicaron cargas al centro, de borde y de esquina, considerando diferentes condiciones de apoyo y soporte. El método de diseño de la PCA considera dos criterios de evaluación en el procedimiento de diseño, el criterio de erosión de la sub-base por debajo de las losas y la fatiga del pavimento de concreto. El criterio de erosión reconoce que el pavimento puede fallar por un excesivo bombeo, erosión del terreno de soporte y diferencias de elevaciones en las juntas. El criterio del esfuerzo de fatiga reconoce que el pavimento pueda fallar, presentando agrietamiento derivado de excesivas repeticiones de carga. A diferencia del método AASHTO el método de diseño PCA, consideró un valor fijo de módulo de elasticidad del Concreto (Ec) = 4’000,000 psi que no lo hizo variar en relación con la resistencia a la flexión del concreto (MR), así como tampoco varió el coeficiente de poisson de 0.15. Este método considera algunas limitaciones en los valores de módulo de reacción K del suelo, en donde el rango de valores para los que el método fue desarrollado oscila entre los 50 y 700 pci. Una ventaja que se debe reconocer en el método del PCA es que toma el tráfico real que estima circulará sobre el pavimento, sin convertirlo Ejes Sencillos Equivalentes. b. Variables Las variables que intervienen en el diseño son: Espesor Inicial del Pavimento. Módulo de Reacción K del suelo. Tráfico. Transferencia de Carga y Soporte Lateral. Propiedades del Concreto. Módulo de Ruptura (Considera una reducción del 15% por seguridad). Módulo de Elasticidad Fijo = 4,000,000 psi. Módulo de Poisson Fijo = 0.15. Comparativa entre los métodos de diseño Ambos métodos de diseño son apropiados para el diseño de espesores de pavimentos rígidos en cualquier tipo de proyecto, sin embargo el método AASHTO hace intervenir un mayor número de variables que nos ayudan a modelar de mejor manera las condiciones del proyecto al momento de estar diseñando su espesor. Los resultados del método de la PCA son adecuados para cualquier tipo de proyecto a pesar de que no se puedan tomar en cuenta algunos factores importantes como lo son la serviciabilidad inicial y final. En cambio considera de una manera máss real la contribución del tráfico en la formulación http://www.udistrital.edu.co/comunidad/grupos/laplomada/Descargas/bspca.pdf Angelica Palomares Gonzalez.. Vazquez Orozco Jose Manuel

Índice. 2. Diseño de Pavimentos Rígidos. 2.1 Comportamiento de las Losas de un Pavimento rígido 2.2 Efecto del transito y el clima en las losas de un pavimento rígido. 2.3 Dimensionamiento de la losa de un pavimento rígido. 2.4 Diseño de juntas longitudinales y transversales. 2.5 Ejemplo de calculo de una losa de pavimento rigido. 2. Diseño de pavimentos rígidos Existen diversos factores que deben ser tomados en cuenta para el diseño de los pavimentos rígidos, a continuación se indican los que se consideran mas importantes.

- Capa Subrasante Constituye, como se ha mencionado, la capa de apoyo de los pavimentos, la cual puede ser formada por el propio terreno natural, perfilado y compactado adecuadamente. Sin embargo, cuando el material local no tiene las características para cumplir tal función, por presentar problemas de expansión, bajo valor relativo de soporte, etc., se recurre a la utilización de materiales seleccionados de menor calidad, o bien a su tratamiento con productos tales como cemento Pórtland, cal, asfaltos, etc., dependiendo su selección de aspectos prácticos y económicos. La capacidad de respuesta estructural de la subrasante se determina mediante el modulo de reacción, k, que constituye uno de los principales parámetros de diseño de los pavimentos rígidos. Teniendo en cuenta la elevada rigidez del concreto y el efecto de viga desarrollado por las losas del pavimento, los niveles de esfuerzos y deformaciones producidos en la subrasante son muy bajos, de manera que no se requiere un elevado valor de soporte en dicha capa, siendo mas importante que dicho efecto de soporte sea uniforme, condición que además debe mantenerse a través del tiempo. El valor del modulo k se determina mediante pruebas de placa, las que, aun cuando deben realizarse en la generalidad de los casos con frecuencia se correlacionan con otros indicadores, tales como los valores de CBR, estabilidad R de Hveem, modulo de resiliencia MR e incluso la clasificación según el criterio SUCS del material de la subrasante. Sin embargo, dichas correlaciones deben considerarse útiles, principalmente para la elaboración de anteproyectos, pero en general no deben considerarse un sustituto de las pruebas directas en proyectos de cierta importancia. En la medida en que el modulo de reacción k aumenta, el espesor necesario de la losa se reduce para iguales condiciones de transito y de resistencia del concreto, de manera que una mejoría en la calidad o resistencia de la capa subrasante se traduce en un ahorro en el espesor del concreto, el cual llega a ser significativo, hasta del orden de 10 por ciento, principalmente cuando se trata de pavimentos PATRA transito intenso. Es conveniente, así mismo, que el valor de este modulo no se reduzca con el tiempo, por lo que debe vigilarse la compactación de dicha capa, evitar variaciones en el contenido de agua así como la presencia de materiales arcillosos en la misma. Debe mencionarse, por otro lado, que actualmente se están aplicando algunos métodos de diseño de espesores, principalmente del tipo mecanistico-empírico, que se basan en la caracterización de los materiales utilizando el modulo de resiliencia, MR, que es una medida

de las propiedades elásticas de los suelos, parámetro que ha sido reconocido internacionalmente como un medio para caracterizar los materiales para propósitos de diseño o evaluación de pavimentos. Sin embargo, debido a que no es fácil determinar el modulo de resiliencia en el laboratorio, debe recurrirse a correlaciones con pruebas de CBR, valor R e inclusive propiedades índice de los materiales, como se menciono anteriormente. Debe señalarse la conveniencia de llevar a cabo una serie de estudios e investigaciones preliminares a lo largo de la ruta del proyecto, con el fin de determinar las características del suelo que soportara el pavimento y las cargas impuestas por el transito, de manera que si se juzga que tales características no son adecuadas para esta función, deberán colocarse materiales de mejor calidad, para formar dicha capa de apoyo o capa subrasante, teniendo en cuenta además factores económicos ligados al costo inicial y a los de mantenimiento y operación en el ciclo de vida del pavimento.

• Investigación del subsuelo. Se realizara con el propósito de conocer la distribución y propiedades de los materiales que lo constituyen, debiendo considerar la configuración topográfica, la posición de la rasante del proyecto, y las condiciones climatologicas y de drenaje, entre otros aspectos. Teniendo en cuanta las recomendaciones de la ASTM, la exploración y el muestreo deberán efectuarse de acuerdo con lo indicado en la especificación ASTM D 420, identificando los diferentes estratos detectados por características tales como color, textura, estructura, consistencia, compacidad, cimentación y humedad. Las exploraciones se practicaran mediante pozos a cielo abierto, preferentemente hasta una profundidad del orden de tres metros bajo el nivel del terreno natural, en el caso de secciones en terraplén, o del nivel de rasante, en el caso de secciones en corte. La separación entre ellos dependerá de las condiciones locales, pudiendo ser de tres pozos por kilómetro, como mínimo. Deberá configurarse un perfil de suelos, en el cual aparezcan estos en extensión, espesor, disposición y la posición del nivel freático, silo hubiere. La ubicación de zonas que manifiesten algún tipo de problema en particular, deberá señalarse para ser motivo de un estudio especifico. • Características de los materiales para terracerías. En algunas ocasiones será necesario efectuar cortes o terraplenes para la ejecución de pruebas en el lugar, como ensayes de placa según el metido AASHTO T 222, o bien para tomar muestras en el caso de cortes. Este tipo de investigación complementaria se recomienda para casos en que se requiera un mayor nivel de conocimiento de las características de los materiales, o cuando las condiciones locales presenten tal complejidad que se requiera una investigación mas extensa. De los materiales detectados se obtendrán muestras representativas en las cuales se efectuaran las pruebas necesarias para su identificación y clasificación, así como para estimar su comportamiento en ciertas condiciones. Los materiales normalmente se clasifican según el criterio del Sistema Unificado de Clasificación de

Suelos, lo cual permite, entre otras cosas, tener una idea de otras propiedades de los materiales para terracerías.

• Ensayes para determinar la resistencia del terreno. La clasificación de los suelos para fines de diseño proporciona una idea aproximada del comportamiento probable del terreno como apoyo para el pavimento, ya que el comportamiento real puede ser diferente del previsto debido a varias razones, tales como grado de compactación, grado de saturación, espesor del terraplén, etc. Por ello, es necesario determinar la resistencia de los materiales que se pretenden utilizar como apoyo de las estructuras de pavimentos, la cual suele medirse según el valor relativo de soporte (CBR), o bien según la prueba placa. A continuación se presentan algunos comentarios acerca de ambos ensayes. 1. Prueba de valor relativo de soporte (CBR) Es básicamente un ensaye de penetración, de tal manera que la fuerza necesaria para producir una penetración dada en el material que se ensaya se compara con la fuerza requerida para producir la misma penetración en un material ideal de referencia, expresando el resultado como la relación entre ambas fuerzas. Por lo tanto, un material con un valor CBR de 15 significa que el material en cuestión ofrece 15 por ciento de la resistencia a la penetración del material de referencia. Los ensayes de CBR en laboratorio deben llevarse a cabo de acuerdo con la norma ASTM D 1883, y los realizados en el terreno natural o terracerías deberán efectuarse de acuerdo con los procedimientos indicados en Manual Series No. 10, del Instituto del Asfalto de EUA. Los ensayes de CBR en laboratorio se llevaran a cabo con materiales extraídos del lugar y compactados hasta alcanzar el grado de compactación que se obtendrá durante la construcción. Las muestras se sumergen en agua durante 4 días para determinar que el material alcance la saturación y simular las condiciones que probablemente ocurrirán en un pavimento que ha estado en servicio durante cierto tiempo. Los cambios estacionales en la humedad también determinan el uso de un valor de CBR saturado, ya que deben soportar el transito durante periodos con un alto contenido de agua. Los información construidas y contenido

ensayes de CBR realizados en el campo pueden proporcionar valiosa sobre las terracerías existentes o sobre las especialmente para el ensaye, con el grado de compactación de agua esperados en la vida del pavimento.

Los ensayes de CBR cobre materiales con grava son difíciles de interpretar, pues con frecuencia producen resultados demasiado altos, debido a los efectos de escala con el molde. La asignación de valores de CBR a estos materiales utilizados como terrecería puede basarse en el criterio y la experiencia. Se recomienda para fines de proyecto considerar para materiales con grava no estabilizada un valor máximo de CBR de 50 por ciento, como capa subrasante. El numero de ensayes de CBR necesario para evaluar correctamente un valor de calculo no puede establecerse de antemano, pues la variabilidad de las condiciones del terreno encontradas en el lugar indicara el criterio para definir el numero de pruebas necesarias. Como regla practica puede considerarse la realización de tres ensayes de CBR como mínimo en cada tipo de material, teniendo en

cuenta que el estudio preliminar del terreno revelara los tipos diferentes de materiales que se han de encontrar. El valor de CBR de calculo deberá seleccionarse con un criterio prudente; la practica usual para pavimentos consiste en seleccionar un valor equivalente al promedio menos una vez la desviación estándar, o bien el criterio que recomiende el método de diseño que en cada caso utilice en proyectista.

2. Pruebas de placa. Permiten determinar la capacidad de carga de la capa subrasante, expresando el resultado como un modulo, k, en unidades de presión sobre longitud (MPa/m), pudiendo considerarse como la presión requerida para producir una deformación unitaria en una placa apoyada en la capa subrasante del pavimento. Estas pruebas deberán llevarse a cabo de acuerdo con los procedimientos establecidos en la norma AASHTO T 222. El diseño de pavimentos rígidos no es por lo regular demasiado sensible al modulo k. una imprecisión en la determinación de k no tendrá ninguna repercusión seria sobre el espesor del pavimento rígido. Los ensayes deben llevarse a cabo en el terreno mismo, y lo mas adecuado es realizarlos sobre secciones que se hayan construido según las condiciones de compactación y de humedad esperadas. Se requiere una corrección del valor de k para tener en cuenta la saturación, con el propósito de similar las condiciones de humedad que es probable encontrar en el pavimento en uso. Los ensayes de placa son relativamente costosos y complicados y, en consecuencia, solamente se realizan por lo general en grandes proyectos; sin embargo, deberán efectuarse siempre que sea posible y habrá que evitar el máximo recurrir a correlaciones. Además, el valor k de cálculo deberá seleccionarse con un criterio prudente, utilizando procedimientos estadísticos. Los procedimientos de diseño de un pavimento rígido se basan en un valor de k determinado por un procedimiento estandarizado utilizando una placa de 762 mm de diámetro. La utilización de una placa de diámetro menor dara como consecuencia un valor superior, que deberá en su caso corregirse por este efecto. Se recomienda llevar a cabo los ensayes de placa en la capa subrasante y ajustar los resultados para tener en cuenta el efecto de la subbase. Los ensayes de placa llevados a cabo en la subbase pueden a veces producir resultados no representativos, ya que la profundidad de la influencia de una placa de 762 mm no es tan grande como la profundidad de influencia debajo de una losa cargada por un vehículo. En este caso, una capa de subbase puede influir en la respuesta del ensaye mas que la respuesta de un pavimento bajo carga. La determinación del modulo k para las capas estabilizadas en problemática, y en tal caso se recomienda que el valor k se estime del modo siguiente: el espesor de la capa estabilizada deberá multiplicarse por un factor que varia de 1.2 a 1.6, para determinar el espesor equivalente de una capa de grava triturada bien graduada. El valor real debe basarse en la calidad de la capa estabilizada y en el espesor de la losa con relación al espesor de la capa estabilizada. A los materiales de alta calidad que se estabilizan con altos porcentajes de agentes estabilizadores se les debería asignar un factor equivalente mayor que en el caso de un material estabilizado de baja calidad. Para un espesor dado de pavimento rígido, una capa

estabilizada de mayor espesor ejercerá una mayor influencia sobre el comportamiento del pavimento que una capa estabilizada delgada, y, en consecuencia, se le debería asignar un factor de equivalencia mayor. Se recomienda no exceder en ningún caso el valor k de la subrasante de 137 MPa/m.

• Suelos expansivos La contracción y la expansión diferencial excesiva de los suelos expansivos dan lugar a un apoyo no uniforme de la subrasante, provocando que los pavimentos de concreto se distorsionan a tal grado, que se afecten las condiciones de calidad de rodamiento. Varias son las condiciones que pueden dar lugar a este tipo de distorsión y alabeo del pavimento, a saber: - Si los suelos expansivos se compactan cuando están demasiado secos o se dejan secar antes de la pavimentación, la expansión subsiguiente puede ocasionar escalonamiento de juntas y perdida del perfil transversal. - Cuando los pavimentos de concreto se colocan sobre suelos expansivos con contenidos de agua demasiado variables, la contracción y la expansión posteriores pueden causar protuberancias, depresiones y undulaciones en el pavimento. - Ondulaciones similares aparecen cuando existen cambios bruscos en el potencial de expansión de los suelos de la subrasante. • Estabilización de la capa subrasante En determinadas ocasiones es necesario recurrir a la estabilización de los materiales de la capa subrasante, principalmente cuando los materiales existentes no cumplen con las características deseadas y no es económico utilizar materiales seleccionados por encontrarse a grandes distancias de la obra. También puede recurrirse a esta solución cuando las condiciones de drenaje son deficientes, se requiere que la capa subrasante constituya una plataforma de trabajo estable, o se necesite mejorar la trabajabilidad del material. Los diferentes tipos de materiales requieren diferentes tipos de agentes estabilizadores, siendo los más comunes el cemento Pórtland, los productos asfálticos y la cal, independientemente de que se puedan utilizar algunos otros productos para tal fin. La elección del agente estabilizador depende del tipo de material por estabilizar y de la propiedad o característica que se pretenda modificar. La cantidad de agente estabilizador se determina generalmente por medio de pruebas de laboratorio de acuerdo con la metodología existente para cada caso, teniendo en cuenta las condiciones que imperaran en el campo, ya sean efectos del intemperismo o de resistencia, sin descuidar el aspecto del costo inherente a la estabilización.

• Espesor de la capa subrasante El espesor de esta capa se obtiene a través de recomendaciones tales como las establecidas en la normativa española. Se establece en dichas normas que sobre un terraplén construido con suelos clasificados como tolerables, se deberá construir una capa subrasante de 50 cm de espesor, con suelos adecuados o seleccionados o bien utilizar suelos estabilizados. • Medidas de protección contra el agua subterránea

Como orientación para el proyecto, se señala que la misma norma española recomienda que la superficie de la capa subrasante deberá quedar a una altura mínima de 60 cm por encima del nivel mas alto previsible del agua freática cuando el material utilizado sea clasificado como seleccionado, a 80 cm cuando sea adecuado y a 100 cm cuando sea tolerable. Adicionalmente, se deberá prever la presencia de subdrenes, la colocación de drenantes, de geotextiles, etc., asegurándose además de disponer los elementos para la rápida evacuación del agua filtrada. Por otra parte, se reconoce internacionalmente que una de las causas mas importantes que produce la degradación de los pavimentos rígidos es la modificación de las condiciones de apoyo de las losas. Los deterioros adquieren mayor importancia en el caso de pavimentos de concreto con juntas, sobre todo si la transmisión de cargas en las juntas no es efectiva. Dichos deterioros consisten fundamentalmente en la expulsión de finos, escalonamiento en las juntas y fractura de las losas, con la consecuente reducción de la vida útil del pavimento. Para que se produzca el fenómeno de expulsión de finos, o bombeo, se necesitan tres condiciones: cargas pesadas y repetidas, presencia de agua y material en el apoyo de las losas susceptibles de erosionarse. En cuanto a la primera condición, esta se produce en los carriles sometidos al peso del transito pesado, el cual puede producir importantes deflexiones en los bordes longitudinales y transversales de las losas, siendo muy conveniente la utilización de pasajuntas lisas y de barras de sujeción, así como la construcción de acotamientos de concreto, para reducir la magnitud de las deflexiones. Por lo que respecta a la presencia de agua, es importante impedir su entrada al interior de la estructura del pavimento, mediante pendientes transversales adecuadas, evitar depresiones que permitan la acumulación de agua y sellar convenientemente las juntas y grietas. Adicionalmente, es necesario disponer de dispositivos que permitan la evacuación rápida del agua reduciendo sustancialmente el tiempo de permanencia de esta en el interior de la estructura. Para minimizar los riesgos de formación de cavidades bajo las losas del pavimento, se recomienda la utilización de materiales resistentes a la erosión. En teoría, podría suponerse que seria suficiente que alguna de las tres recomendaciones anteriores se cumpliera de manera perfecta y duradera para que el pavimento estuviera a salvo de los problemas derivados del bombeo; sin embargo, en la realidad la situación es totalmente diferente, si tenemos en cuenta que el pavimento se encuentra sometido a numerosas incertidumbres en su construcción y comportamiento a causa de la heterogeneidad de la construcción, materiales, suelos, clima, etc., de manera que cualquiera de las tres recomendaciones anteriores, por si sola, no alcanza nunca una efectividad total. Por lo tanto, en los casos mas críticos, que corresponden a las condiciones mecánicas y climatologicas mas severas y a la exigencia de niveles de servicio mas elevados, es necesario aplicar todo el conjunto de recomendaciones, vigilando que su adaptación sea adecuada, para reducir al mínimo cualquier defecto puntual de alguna de ellas y garantizar de tal manera un comportamiento satisfactorio del pavimento.

En la medida en que las solicitaciones y exigencias sobre el pavimento sean menos severas y los objetivos en cuanto a niveles de servicio sean menos ambiciosos, será posible efectuar algunas selecciones y omisiones respecto a las recomendaciones señaladas. Al respecto, la experiencia europea establece recomendaciones respecto al material de subbase y el tipo de dispositivo para eliminar el agua interior de la estructura, en función del transito de tipo pesado, teniendo en cuneta que debe reconocerse que existen varias formas en que el agua puede entrar a la estructura del pavimento y a la capa subrasante.

Subbases Se define como subbase para pavimento los rígidos la capa de material que subyace a la losa de concreto y está construida con materiales de anulares, materiales tratados o concreto pobre. Con la aplicación de la experiencia obtenida en la evaluación del comportamiento y de la tecnología moderna de los materiales, se pretende fomentar en el diseño de pavimentos de concreto el uso más integral y más económico de los suelos naturales que existan en el sitio de construcción del pavimento. Por lo tanto, el ingeniero debe analizar los requerimientos del diseño y decidir con un criterio nacional si se necesita una capa de subbase o si se puede proponer alternativas menos costosas para satisfacer los requisitos de un buen comportamiento. La subbase debe fundamentalmente evitar el efecto de bombeo. Dichas condiciones se presentan frecuentemente en el caso de pavimentos importantes que soportarán un elevado volumen de tránsito pesado. Las condiciones necesarias para producir dicho efecto no se tienen en caminos secundarios de bajo nivel de tránsito ni en calles residenciales. En estos últimos casos, la utilización capa de subbase y no se justifica desde el punto de vista económico, y los resultados deseados se puede lograr mediante la preparación adecuada y menos costoso de la subrasante. Además, cuando se necesite la subbase como no es económico utilizar una capa gruesa con el fin de aumentar la capacidad estructural del pavimento, ya que la mayor parte de la capacidad estructural la proporciona la propia losa del mismo. Por lo tanto, las funciones de la subbase se podrán clasificar como sigue: • Para ayudar a controlar los cambios volumétricos ante condiciones severas de subrazantes con importantes cambios volumétricos. • Para ayudar a reducir la expansión diferencial extensiva por congelamiento. • Para proporcionar una capa drenante. • Para proporcionar una plataforma de trabajo más estable durante la construcción del pavimento. Fenómeno de bombeo El fenómeno de bombeo en pavimentos consiste en la expulsión de una mezcla de suelos y agua con el paso de los vehículos, que tiene lugar por las juntas de las losas, grietas y bordes del pavimento. El efecto de bombeo puede ocurrir cuando los pavimentos de concreto se desplatan directamente sobre suelos plásticos de grano fino o sobre subbases propensas a la erosion. En el el bombeo continuo de los pinos da lugar al

desplazamiento de un volumen significativo de suelo que origina un vacío, la disminución de la uniformidad del apoyo y, por consistente, que los bordes de las losas queden sin soporte, provocando fracturas en la losas o escalonamiento son las juntas. Se necesitan tres factores para que tenga lugar el fenómeno de bombeo a la, a saber: Una subrasante que pueda adquirir un estado de suspensión. Agua libre él pavimento y la subrazante con subbase. El paso frecuente de grandes cargas por eje. Que la experiencia derivada en observación de tramos de prueba y pavimentos en operación, demuestra lo siguiente: Los pavimentoo diseñados para soportar no más de ciento a 200 camiones pesados podía no necesitan subbases para evitar daños por el efecto de bombeo. Los suelos con menos de 45% del material que pasa la maya número 200 y con un índice de plasticidad menor o igual que 6, son adecuados para volúmenes moderados de tránsito pesado y de camiones. La subbase se cumplen con la norma AASHTOM 155 evitan en forma efectiva del efecto de bombeo en pavimentos que soportar los mayores volúmenes de tránsito. Dicha especificación establece que el material granular para usarse como subbase de pavimentos de concreto puede estar formado por Adena, mezclas de grava y arena, roca tripulada, Escoria titulada o granulada, o combinaciones de estos materiales. El material deberá cumplir con los siguientes requisitos: Tamaño maximo No mayor que la tercera parte del espesor de la subbase Pasa la malla No. 200, %, max. 15 Índice de plasticidad, %, max. 6 Limite liquido, %, max. 25 los materiales con un porcentaje de los más altos, o con un índice de plasticidad mayor de seis, o con un límite limpio superior al 25% se podrán emplear el, siempre y cuando se utilice un método de estabilización en el que se pueda aplicar localmente con éxito. De material deberá tener una granulometría adecuada para lograr un grado de compactación aunque después de poner en operación el pavimento tenga lugar a una densificación mínima. La experiencia adquirida desde que se analizaron estos estudios muestra que quince por cierto que pasa la mayor número 200 resulta excesivo para pavimentos que soportan altos volúmenes de tránsito pesado de camiones. Subbases no tratadas Se ha empleado con éxito una gran variedad de materiales y de granulometrías para construir subbases no tratadas, tales como roca triturada, mezclas de grava y arena de bancos de préstamo, arenas, bravas estabilizadas consuelos, materiales locales producto de reciclados, mezclas de arena con conchas y escoria de fundición, etc. El criterio principal consiste en limitar la cantidad de finos que pasa la mayor número 200 y evitar el uso de delegados blandos, porque pueden producir finos por efectos de agracion o degradación inducidos por el equipo de compactación y por el tránsito durante la construcción. Generalmente, los agregados con menos de 50% en la prueba los ángeles de agracion (AASHTO T 96, ASTM C 131) resultan adecuados. A manera de guía, en la tabla 2.10, toma de la especificaciónAASHTO M 147, se muestran granulometrías críticas del material de subbase cuando se emplean subbases con materiales de tamaño uniforme, semejantes a la granulometría A, puede ser necesario tomar ciertas precauciones para evitar la intrusión de los suelos finos subyacentes hacia la subbase. Control granulométrico

La subbase deben tener una granulometría relativamente constante para permitir que con el equipo de compactación se consiga un apoyo uniforme y estable, el cual resulta esencial para un buen desempeño del pavimento. Los cambios bruscos en la granulometría de la subbase pueden ser tan perjudiciales como los cambios bruscos en los suelos que forman la subrasante y/o el terreno natural, por lo que la granulometría se debe mantener dentro de los límites de un solo tipo. Todas las granulometrías tipificadas en la tabla 2.10 abarcan la subbase es que pueden ser de granulometría uniforme y con permeabilidad de eligiera a moderada, o bien graduadas y el relativamente y impermeables. Cualquiera de estos tipos se comportará satisfactoriamente si se construye adecuadamente. Diseño de filtros para subbases de granulometría uniforme En aquellos casos en que se especifiquen subbase sin graduadas se colocase cortar por , la infiltración de agua no será un problema. Sin embargo, en la subbases con granulometría uniforme se puede presentar el fenómeno de suelos finos y esto puede dar lugar a un comportamiento no satisfactorio del pavimento. Se recomienda los siguientes criterios para evitar el arrastre de finos a través de subbases de granulometría uniforme: El tamaño correspondiente a 15% de subbase no debe exceder cinco veces el tamaño de 85 porciento del filtro El tamaño correspondiente al 50% de subbase no debe exceder 25 veces al tamaño del 50% del filtro. El tamaño correspondiente al 15% del filtro no debe exceder cinco veces el tamaño de 85 porciento del material de la subrasante. El tamaño correspondiente al 50% del filtro no debe exceder 25 veces el tamaño del 50% del material de la subrazante. Si el material de la subbase también se usa como relleno de los subdrenes con tubería perforada, el tamaño correspondiente a 85% de la subbase deberá ser cuando menos de 1.5 a dos veces mayor que las perforaciones del tubo. Las recomendaciones para la compactación. Los materiales de anulares están sujetos a densificación por el efecto del paso de tránsito pesado una vez que los pavimentoo se ponen en servicio. Para evitar este fenómeno, la subbase se deben compactar con pesos volumétricos muy altos, especificando se hacían por ciento del peso volumétrico AASHTO T 180 para subbases de pavimentos para tránsito pesado intenso, equivalente a 105–108 por ciento de la compactación obtenida con la AASHTO 99. Con el equipo de compactación disponible actualmente, resulta factible obtener pesos volumétricos de esta magnitud. Estos valores se deberán especificar y poner en vigor estrictamente como una forma económica para garantizar un buen comportamiento del pavimento. Las pruebas estándar de laboratorio no proporcionan un control adecuado del peso volumétrico para el caso de algunas subbases sin cohesion o con una cohesión mínima. En estos casos, se deberá establecer un grado equivalente de compactación por medio de las pruebas ASTM D4253 y D 4254, de complacida relativa de suelos no coehesivos. La densificación de la subbases bajo el efecto del tránsito se relaciona también con su expreso, pues a medida que aumenta el espesor de la subbase, la densificación y la deformación relativa aumenta proporcionalmente por lo tanto, pueden establecerse las siguientes condiciones: La subbases para pavimentos de concreto deberán tener un grado mínimo de compactación de cien porciento del peso volumétricos. El proyecto donde circularán grandes volúmenes de tránsito pesado, el hígado de compactación especificado no ve deberá ser

menor de 105% del peso volumétrico standard o de 98 a 100 por ciento del Valor. La subbases de espesor importante no se justifican. Cuando los espesores de la subbase aumentan más allá de 10 a 15 cm. Necesarias para evitar el efecto de bombeo, aumenta cada vez más del riesgo de un comportamiento deficiente del pavimento, debido a la densificación y deformación de la subbase, incluido por el tránsito pesado. Espesor. Ya que la finalidad principal de la capa de la subbase es evitar el efecto del bombeo de finos, no es necesario ni tampoco económico utilizar subbases gruesas. Los espesores de subbase de 10 a 15 cm se especifican generalmente en proyectos comunes de construcción, como una manera práctica de garantizar el espesor mínimo de 5 a 7.5 cm, necesario para evitar el bombeo. Subbases tratadas con cemento y subbases de concreto pobre. El empleo de subbases tratadas con cemento y, en fechas más recientes, de subbases de concreto pobre, se ha vuelto práctica común en muchos países, tanto para la construcción de pavimentos de carreteras como de autopistas. Entre las muchas ventajas de su uso una de las justificaciones más importantes es la creciente escasez de agregado que pueda satisfacer las especificaciones para construcción de pavimentos. La subbases tratadas con cemento y las de concreto pobre permiten un uso más eficiente de los materiales locales, de los agregados marginales y de los materiales reciclados para pavimentación, lo que se traduce en la conservación de los agregados y en ahorros de materiales, transporte y energía. Debe mencionarse adicionalmente la necesidad de considerar los aspectos del drenante guiso de vendaje, indispensables para el buen comportamiento de la subbases. Entre algunas otras ventajas que se pueden obtener al partir del uso de estas Subbases tratada, están las siguientes: Reducción de los esfuerzos y de las defecciones en los pavimentos provocados por el tránsito de vehículos pesados. Obtención de un apoyo firme para las pavimentadoras de cimbra deslizante para cimbras fijas. Logro de una plataforma estable de trabajo para facilitar todas las operaciones constructivas y para permitir una producción grande diaria de pavimento de concreto con un mínimo de tiempo muertos por clima severo. Prevención de la densificación de la subbase devida al tránsito. El logro de una mejor transmisión de carga en las juntas de pavimento. El minimización de la interrupción de partículas del granulares duras en el fondo de las juntas de pavimentos. Obtención de una superficie de la subbase más resistente a la erosion. Construcción de pavimentos con superficie de rodamiento más planes y uniformes, debido a condiciones más estables para la circulación de las pavimentadoras de cimbra deslizante. Subbases tratadas con cemento. Dentro de la familia de los materiales aglutinados con cemento, como son la subbase trataba con cemento, en concreto pobre, en concreto rodillado y en concreto convencional, la subbase trataba con cemento con tiene la menor cantidad de cemento en esos diez de una consistencia mucho más seca y, por lo tanto, se compacta con rodillos. Materiales.

Se utilizan materiales granulares que contienen no más de 35% que pasa la mayor número 200 y un índice de practicidad menor de 10%. Para poder lograr una granulometría que controlada de la subbase, el tamaño máximo del material debe ser generalmente de 25 mm, preferentemente de diecinueve mm. En algunos casos se pueden utilizar materiales granulares con exceso de finos o de plasticidad. Estos materiales baratos necesitan a menudo menos cemento que los allegados más limpios pero más caros. El contenido de cemento se determinen pruebas estándar de crecimiento y secado, y se encuentra generalmente de cemento por peso. Adicionalmente, puede ser necesaria la utilización de retarda antes de fraguado para alcanzar el lapso de manejabilidad requerido. Propiedades. Los materiales tratados con cemento son los idóneos para subbases debido a su resistencia a la erosion, pues las Subbases no armadas tienden a erosionarse en la vecindad de las juntas del pavimentoo como resultado del tránsito, en condiciones de gran volumen de cómo ellos trae como consecuencia a menudo la falta de las juntas por la cual afecta negativamente las características de la probabilidad de pavimento esto resulta de particular importancia cuando se utilizan losas de concreto simple sin el empleo de Pasa juntas. Los altos valores de capacidad de carga de subbases tratadas con cemento constituyen otra de las ventajas. Estos valores se miden a partir de pruebas de placa y se expresan en función del Valor k, es decir, del módulo de recepción de la capa de apoyo a definida por Westergard. Por tal razón, las deformaciones unitaria de la losa y los esfuerzos correspondientes se reducen apreciablemente con el uso de una subbase trataba con cemento, con lo cual se tiene además una transferencia de carga más efectiva, durante un período más largo que con una subbase no tratada. Recomendaciones de construcción. La construcción de subbases cartas con cemento se puede lograr con métodos de mezclado en el lugar o con una planta central. En el primer caso, el mezclado se puede hacer ya sea con mezcladoras de pasadas múltiples, que requieren varias pasadas para mezclar los materiales en seco bien número poco mezcladoras de una sola pieza pasado que ejecuten todo el proceso en una sola operación. Cuando se utilizan las plantas centrales de mezclado, la mezcla húmeda ser transportada hacia el camino en camiones de volteo y se coloca con una expendedora mecánica el. Intro una vez que se han mezclado uniformemente el material granulares el cemento y el agua, y que la mezcla se ha extendido con el espeso y a adecuados, entonces se procede a compactar la mezcla. El tipo de equipo de compactación que emplee dependerá de la granulometría del material granulares seleccionado, pero debe alcanzarse preferentemente agregado de cien porciento de compactación referido en la prueba AASHTO T 134. La humedad superficial que se pierda por evaporación durante las operaciones de acabado se debe restituir con un rociado ligero nebulizado. Es muy conveniente realizar un tramo de prueba para fijar las condiciones en que D de juntarse la construcción de la caja subbase. Una vez concluidas las operaciones decapado se aplicará a la subbase un rociado ligero nebulizado de agua y un material asfáltico para curado. Subbases de concreto pobre.

Las mezclas para subbases de concreto pobre se prepara con una cantidad mayor de cemento y agua que las Subbases tratadas con cemento. Aunque contienen menos cemento que concreto convencional tienen la misma apariencia y consistencia que es, y también se compartan por medio de vibración. Se utiliza el término “ econocreto” para designar mezclas que emplean materiales de menor calidad como delegado, incluyendo reciclados de pavimento de concreto o asfalticos. Materiales. En concreto pobre está diseñado para una aplicación muy particular y para cierto medio ambiente y, en General se elabora un agregados que no necesariamente satisfacen las normas de calidad pan en concreto convencional, por lo que su costo será menor. La experiencia actual indica que se puede utilizar una amplia gama de agregados; la mayoría contiene más material fino que pasa la mayor número siete y 200 que la cantidad aceptable para concreto normal, teniendo en cuenta que los finos adicionales proporcionan la trabaja vida que se necesita. Los procedimientos normales y las pruebas para el diseño de mezclas de concreto convencionales se utilizan en el caso de la subbases de concreto pobre, con las siguientes excepciones: con frecuencia se emplea un solo delegado en lugar de una combinación de agregamos finos y nuestros que se activan por separado; el contenido de cemento es menor que para el concreto normal y se selecciona sobre la base de obtener un nivel de resistencia determinado; un requisito fundamental es que la subbase de concreto pobre sea trabajar, capaz de compactar se adecuadamente por medio de vibración, y lo suficientemente estable cuando se coloca con una pavimentadoras de cimbra deslizante. Otro requisito es que en concreto pobre endurecido tenga el grado de resistencia y durabilidad adecuado para condiciones de exposición a la intemperie. La trabaja vida se puede mejorar con la presencia de finos en el agregado, en cantidades mayores que las normales del aire incluido, con la adición de ceniza volante, adictivos reductores de agua o agentes para mejorar la trabaja habilidad, o con la combinación de algunos de estos. La experiencia actual indicar que las propiedades deseable en concreto pobre empleado como capa de subbase se logran con contenidos de cemento en una gama de siento 20 a 200 kg por metro cúbico, revenimientos de: 5 a 7 cm, la resistencia a la comprensión a 28 días comprendidas entre 5 y 10 MPa, y contenidos de aire iguales a los recomendados para el concreto normal. Propiedades. Como se ha mencionado, las ventajas de una subbase de concreto pobre son su resistencia a la densificación, su Valor alto soporte k, y su gran eficiencia para la transferencia de carga en las juntas, debido a su mayor resistencia, módulo de elasticidad y resistencia a erosion. Recomendaciones de construcción la subbase se concretó pobre se construyan prácticamente de la misma manera con el mismo equipo que los pavimentos normales de concreto. Las únicas diferencias son el sistema de juntas y el tratamiento de la superficie. A este respecto, se proponen las siguientes recomendaciones basadas en experiencia actual. No considera necesaria la instalación de juntas en la subbase de concreto pobre. Se presentarán dietas por contracción pero la experiencia ha demostrado que las dietas no se reflejan por lo regular en las superficies de las losas de concreto. El tratamiento recomendado entre las capas consiste en dejar la superficie del concreto pobre sin texturizar, a fin de evitar la adherencia mecánica a la superficie de las losas de concreto y, además, aplicar un compuesto de curado a base de

cera como antiadherente. Se aplica inmediatamente una capa como jurado y otra capa poco antes de que se construyeran las losas de concreto. Cuando el diseño del pavimento considere un efecto monolítico entre las mozas y subbases de concreto pobre, no deberá utilizarse el procedimiento anterior, debiendo emplearse la técnica conveniente para garantizar el efecto monolítico deseado. 2.1 Comportamiento de las Losas Rígidas. En los pavimentos rígidos la losa de concreto hidráulico constituye el elemento de mayor responsabilidad estructural y funcional, teniendo las capas inferiores, como la sub-base y la capa subrasante, la función de asegurar un apoyo uniforme y estable al pavimento, entre otras más. Normalmente, el espesor de la losa puede partir da unos 15 cm, para tránsito muy ligero, hasta llegar a ser del orden de 40 cm en el caso de autopistas y carreteras con alto nivel de tránsito pesado, requiriendo además concretos homogéneos y de alta calidad. Losas de concreto simple vibrado Son los pavimentos más comúnmente empleados y están constituidos por concreto hidráulico vibrado en masa, divididos mediante juntas longitudinales y transversales para formar elementos generalmente cuadrados o con relación largo/ancho de 1 a 1.25, salvo en superficies de ancho variable, en donde se apartan de dicha forma pero adoptando en todo caso formas regulares, sin ángulos agudos. La separación entre juntas normalmente varía entre cuatro y seis metros, y para favorecer el efecto de transferencia de cargas entre losas contiguas o para asegurar el efecto de transferencia de carga entre ellas, las juntas se construyen con forma especial (machihembrada) cuando son longitudinales o bien serradas para debilitar el espesor de la losa y provocar una fractura controlada, generándose la transferencia de cargas por el efecto de fricción y trabazón mecánica entre sus caras. Además, para mantener unidas las losas contiguas y asegurar el efecto de transferencia de carga entre ellas, especialmente bajo la acción de los ejes de vehículos pesados, se disponen pasajuntas metálicas, de varillas lisas en el caso de juntas transversales, y de varillas corrugadas llamadas barras de sujeción en las juntas longitudinales. En algunos diseños se omiten estos elementos, pero a cambio de ello, se construyen sub-bases rígidas y no erosionares como concreto pobre, grava-cemento, etc., y se restringe la longitud de las losas a unos cuatro metros. Losas de concreto hidráulico Constituyen la parte fundamental del pavimento rígido, debiendo estar capacitadas para resistir los esfuerzos producidos por el tránsito y los efectos de la intemperie, y proporcionar además una superficie de rodamiento segura, cómoda y de características permanentes bajo el efecto combinado del tránsito y de los factores ambientales durante su vida útil, de manera que sólo deban ser necesarias algunas actuaciones locales y esporádicas de conservación, de poca importancia y costo. Subbase

Tiene como funciones principales controlar los cambios volumétricos de la subrasante e incrementar su módulo de reacción. Constituye una plataforma estable de trabajo durante la construcción del pavimento y en ocasiones puede constituir una capa drenante. Se trata de un elemento importante para garantizar la uniformidad del soporte de las losas, y se construye por lo general con materiales

granulares no cementados, los cuales, cuando el tránsito llega a ser muy pesado e intenso, se hace necesario estabilizar, generalmente con cemento Pórtland, para evitar que bajo su acción sufran erosiones indeseables, recurriéndose a sub-bases de grava-cemento y aun de concreto pobre.

Sección transversal típica de un pavimento rígido para carreteras. CARRIL DE ALTA VELOCIDAD CARRIL DE BAJA VELOCIDAD Acotamiento interior «A*, Acotamiento exterior 250 350 350 Pasajunta corrugada (barra de sujeción) Pasajunta lisa Acotaciones en centímetros 2.2 Efectos del Transito y el Clima en las Losas de Pavimento Rígido Condiciones de clima frío Cuando se elabora concreto en épocas de invierno, se presentan numero¬sos problemas que hacen necesaria una planeación anticipada. Antes de la iniciación de los trabajos deben tenerse a la mano los materiales para la protección de la subrasante y las capas de base y para el curado del concre¬to. Condiciones de clima cálido

Durante la fabricación del concreto en condiciones de clima cálido, deben tomarse las precauciones necesarias para colocarlo a la mínima temperatu¬ra que sea práctica. Las temperaturas del concreto deben ser controladas para asegurar su adecuada colocación, compactación, acabado y curado y para evitar el agrietamiento debido a contracciones plásticas del propio con¬creto. Tolerancias en los espesores Los pavimentos y las bases de concreto deben construirse con los espe¬sores marcados en los planos del proyecto. Generalmente será suficiente realizar una revisión cuidadosa de la elevación de la cimbra y de la pro¬fundidad hasta la subrasante o la sub-base, haciendo mediciones con el auxilio de cordeles. Si se considera necesario verificar el espesor del pavi¬mento después de construido, se hará efectuando mediciones en cora-zones extraídos de él con broca. Los corazones se tomarán a los intervalos que fije el ingeniero y deberán tener un diámetro mínimo de 10 cm. La medición de ellos debe efectuarse de acuerdo con la norma ASTM C174. Apertura al tránsito. Limitaciones del tránsito debidas a la cons¬trucción. El pavimento terminado debe protegerse contra daños que pudieran originarle las operaciones de construcción y el tránsito, hasta la aceptación final del trabajo.

A fin de hacer expedita la construcción cuando se pavimentan carriles intermedios o carriles para cerrar los tramos, puede permitirse la operación del equipo de trabajo sobre los carriles ya construidos, siguiendo las reco¬mendaciones que se citan adelante. Las cargas de los vehículos no deben exceder a la carga por eje considerada para el diseño. En ningún caso podrá permitirse el tránsito del camión-revolvedora, el equipo de acarreo o las pavimentadoras en carriles recientemente pavimen¬tados, hasta que el concreto haya sido curado durante cuatro días por lo menos y siempre y cuando tenga ya una resistencia mínima a la flexión de 38.7 kg/cm2. Deben sellarse, o protegerse en otra forma, las juntas trans¬versales y longitudinales, antes de permitir el tránsito de cualquier vehículo de construcción.

A otros equipos de construcción, como niveladoras de subrasante, má¬quinas para acabados del concreto o similares, podrá permitírseles moverse por las orillas del pavimento construido cuando el concreto tenga por lo menos una edad de 72 horas y haya alcanzado una resistencia mínima a la flexión de 28 kg/cm2. Todos los bordes de las losas deberán protegerse con¬tra daños.

Los pavimentos que soportan el tránsito del equipo de construcción deben mantenerse limpios, eliminando inmediatamente cualquier derrame de ma¬terial o de concreto que haya caído sobre ellos. Debe evitarse el tránsito sobre el pavimento, colocando y manteniendo barreras y señales, hasta que el concreto tenga por lo menos la edad de 14 días, o más tiempo, si es necesario, para que alcance una resistencia ade¬cuada. No debe permitirse ningún tránsito sobre el pavimento hasta que las juntas hayan sido selladas. Cualquier parte del pavimento que sea dañada por el tránsito, el equipo de construcción o cualquier otra causa, antes de la aceptación final de la obra, deberá ser reparada o reemplazada con cargo al contratista y aplican¬do procedimientos aprobados. En el caso particular del concreto hidráulico, el pavimento propiamente dicho está constituido por una losa relativamente delgada, apoyada sobre una sub-base, y en ocasiones directamente sobre la capa subrasante, especialmente cuando ésta es de muy buena calidad y el tránsito no es muy intenso. Debido a que el módulo de elasticidad del concreto es mucho mayor que el correspondiente a los materiales que le sirven de apoyo, la mayor parte de la capacidad de carga del pavimento procede de la propia losa, efecto que es conocido como acción de viga. Las losas de concreto hidráulico deben resistir, además de los esfuerzos provocados por el tránsito, los producidos por cambios de temperatura y humedad, así como por cambios volumétricos de los materiales que les sirven de apoyo. Las acciones anteriores tienden a deformar las losas produciendo esfuerzos de intensidad muy variable.

En términos generales, puede decirse que las características estructurales de las losas dependen fundamentalmente de su espesor y de la calidad del concreto empleado, interviniendo en esta última y en forma primordial la resistencia a la tensión, aun cuando la resistencia al desgaste superficial juega también un papel importante. Otro factor que merece atención son las juntas o fronteras que dividen las losas, ya que de su apropiado diseño y construcción depende no sólo la adecuada transmisión de cargas entre las losas sino también, y de una manera fundamental, la calidad de rodamiento y su desempeño futuro. Además de las características estructurales comentadas, el pavimento debe satisfacer determinados atributos funcionales que se mencionan a continuación: • Resistencia al derrapamiento, obtenida mediante una adecuada textura superficial. • Regularidad superficial tanto longitudinal como transversal. • Eliminación rápida del agua en la superficie del pavimento. • Bajo nivel de ruido tanto para s como en el entorno. • Bajo nivel de desgaste de las llantas de los vehículos. • Condiciones adecuadas de durabilidad de los aspectos anteriores, que inciden en el nivel de mantenimiento requerido. • Adecuadas propiedades de reflexión luminosa. 2.3 Dimensionamiento de la Losa de un Pavimento Rígido. Generalidades. Los métodos de diseño de pavimentos, tanto rígidos como flexibles, han sufrido importantes transformaciones a lo largo del tiempo. Desde aquellos primeros métodos de diseño de tipo empírico de principios del presente siglo, basados en un sistema de clasificación de suelos o apoyados en pruebas de resistencia igualmente empíricas, hasta la época actual, los métodos de diseño se han visto fuertemente enriquecidos por las aportaciones de

importantes investigaciones, tales como las realizadas en tramos experimentales, entre los que destaca el llevado a cabo bajo la dirección de la entonces American Association of State Highway Officials (AASHO), en Estados Unidos cuyos primeros resultados se incorporaron en 1962 a la tecnología de los pavimentos. A partir de ese momento y con la introducción de las computadoras, la utilización de complicados instrumentos y equipos de ensaye y medición, y de procedimientos de análisis tales como el método de elementos finitos, se han desarrollado métodos de diseño mas avanzados, como los denominados macanistico-empiricos, los cuales tienen un componente empírico, basado en resultados de laboratorio y observaciones de comportamiento en el campo, con los cuales se configura un modelo de comportamiento. Los modelos estructurales de la parte mecanistica están mas avanzados que los modelos de comportamiento de la parte empírica. Los primeros están basados generalmente en una teoría mecánica, como la de la elasticidad, por ejemplo, mientras que lo segundos son producto de ecuaciones de regresión que pueden dar lugar a dispersiones importantes, por lo que requieren cuidadosas calibraciones y revisiones para asegurar una concordancia satisfactoria entre la predicción y la realidad, aspecto que es muy importante para el desarrollo confiable del método. Los modelos desarrollados permiten evaluar la influencia de la variación de los espesores de las capas, de las cargas aplicadas, de la introducción de nuevos materiales, la influencia del medio ambiente, la aplicación de medidas de rehabilitación, la predicción del comportamiento del pavimento a lo largo del tiempo de su vida remanente, que permiten obtener un mayor nivel de confianza en el diseño, etc. Estos métodos parecen ser los procedimientos de análisis mas promisorios hoy día para el diseño y evaluación de pavimentos. De acuerdo con la concepción que actualmente se tiene de los ´pavimentos, estos responden a la definición de cualquier sistema que funciona obedeciendo determinadas leyes físicas y que reacciona en forma de respuestas cuando es activado por funciones de excitación. El sistema esta caracterizado por las propiedades, los espesores y disposición de los materiales utilizados, así como por la calidad de la construcción. Al actuar sobre este las funciones de excitación, como las cagas aplicadas por los vehículos, por ejemplo, el sistema genera respuestas mecánicas inmediatas, identificadas como estados de esfuerzos, de deformaciones unitarias y de deflexiones, a los cuales están asociados determinados efectos conocidos como deterioros, que son función del tiempo y que se caracterizan por ser acumulativos, progresivos, permanentes e interactuantes, identificados como agrietamientos, deformaciones, desintegración y reducción de la resistencia de derrapa miento, además de bombeo y escalonamiento entre juntas en el caso de los pavimentos rígidos. La presencia repetida de los estados de respuesta tienen un efecto progresivo en los deterioros, produciéndose la degradación paulatina del pavimento hasta alcanzar determinados valores críticos, limite o terminales, que constituyen el estado de la falla del pavimento, momentos en el cual se considera que este ya no es capaz de cumplir con su función y ha llegado al final de su vida útil.

El nivel tecnológico actual permite calcular los estados de esfuerzos, deformaciones unitarias y deflexiones aplicando las leyes físicas disponibles, de acuerdo con alguna forma de respuesta mecánica: elástica, visco elástica, etc. Por lo que respecta a los modos de falla, los métodos de diseño generalmente están calibrados para considerara la ocurrencia de algunos de ellos, aunque no todos, ya que, por ejemplo, las fallas por desintegración o por reducción de resistencia al derrapamiento son generalmente cubiertas mediante los diseños de las mezclas y las especificaciones de materiales y de

construcción. Por otra parte, los valores críticos, limite o terminales que definen una condición de falla, se establecen en el diseño, teniendo en cuenta aspectos tanto estructurales como funcionales; un ejemplo es el correspondiente a la calidad de servicio o ´´serviciabilidad´´, la cual esta estrechamente ligada con la rugosidad de la superficie del pavimento. La curva de degradación correspondiente a este parámetro indica la forma en que disminuye la calidad de rodamiento a través del tiempo, hasta alcanzar los valores limite seleccionados para indicar que el pavimento se encuentra en condiciones inadecuadas de servicio; dichos valores dependen de la categoría del pavimento de la carretera. Debe mencionarse finalmente que, en la actualidad, los organismos encargados de la operación y istración de los pavimentos están preocupados por las implicaciones de estos, sobre todo en lo concerniente a su comportamiento, en las economías de los países, principalmente de los que se encuentran en proceso de desarrollo. Debido a esto, se ha establecido un sistema de análisis que comprende la evaluación económica de las diferentes opciones de estructuras de pavimentos propuestas para cada caso, con sus correspondientes estrategias de conservación, dentro de un determinado periodo de análisis, desarrollándose de esta manera el concepto de Análisis del Costo de Ciclo de Vida, utilizado como factor fundamental para la toma de decisiones. En este concepto interviene el comportamiento de cada una de las opciones planteadas en el ciclo de vida analizado, teniendo en cuenta los efectos de su conservación, las características del transito en el mismo ciclo y, finalmente los costos generados en dicho lapso, tales como el costo inicial de construcción y los costos de conservación y de rehabilitación, así como los inherentes al siendo estos últimos determinantes en muchos casos para seleccionar la mejor opción, que a fin de cuentas será aquella en la cual la combinación de materiales y fondos respectiva genere la situación económica mas ventajosa. Este análisis conduce a los denominados Sistemas de istración de Pavimentos, en los cuales es fundamental contar con tres modelos adecuados: estructural, de predicción de comportamiento y económico. Este tipo de análisis generalmente favorece las estrategias que consideran pavimentos de tipo rígido, principalmente cuando se trata de pavimentos que deben soportar elevados volúmenes de transito importante numero de vehículos pesados y requerimeintos de una conservación mínima. Aspectos relacionados con el diseño. Un pavimento rígido consta de una losa de concreto relativamente delgada apoyada sobre una capa de subbase o directamente sobre la subrasante. Como la losa tiene un modulo elástico mucho mayor que el de la losa tiene un modulo elástico mucho mayor que el de la capa en que se apoya, la mayor parte de la capacidad de carga del pavimentos la proporciona la propia losa, efecto conocido como acción de viga. Los esfuerzos a que se ven sometidas las losas de concreto son producidos no solamente por la acción del transito, sino también por cambios climáticos de temperatura y humedad así como por cambios volumétricos en los materiales de las capas de apoyo, todo lo cual tiende a deformar las losas, produciendo esfuerzos de intensidad variable cuta magnitud se ve afectada a su vez por las condiciones de continuidad del soporte que ofrezcan las capas de apoyo. En el análisis estructural de los pavimentos de concreto se consideran los efectos producidos por la temperatura, humedad, fricción desarrollada entre las losas y la superficie de apoyo, las cargas aplicadas en magnitud y posición, así como su magnitud, uniformidad y permanencia. Westergaard considero, en 1927, tres posiciones de las cargas sobre el pavimento: en una esquina, en el borda y en el interior de la losa, en las cuales los esfuerzos producidos alcanzaban niveles decrecientes en ese orden, razón por la cual debe recurrirse a elementos de transferencia de cargas en las juntas, a sobreanchos o acotamientos de concreto para que se presenten siempre condiciones equivalentes a

cargas aplicadas en el interior de las losas. Las condiciones de cargas en borde o esquina pueden ocurrir por la presencia de una grieta, cuando deja de haber trabazón mecánica en sus caras. Otra condición de esfuerzos muy importante es la generada por los esfuerzos de fricción desarrollados en la superficie de o entre la losa y la capa de apoyo, al expandirse y contraerse las losas por variaciones de la temperatura. Los esfuerzos así generados pueden alcanzar magnitudes tan importantes que fracturan las losas por tensión. Por esta razón, deben construirse juntas de contracción o espaciamientos cortos y ponerse en práctica medidas para reducir la fricción entre losas y superficies lisas e inclusive la colocación de capas separadoras. Un aspecto importante que también se considera en el diseño es el relativo a la magnitud de las deflexiones producidas en las juntas transversales y en los bordes de las losas. En el primer caso, se les asocia con el fenómeno de erosión, ocasionado por la presencia de agua, suelos finos y el paso de cargas pesadas que producen el efecto de bombeo o eyección del suelo, con la consiguiente reducción del apoya a las losas. En el segundo caso, se les asocia con el fenómeno de fatiga, relacionado con el paso frecuente de cargas pesadas que producen el fracturamiento de las losas. Para salvar estas situaciones deben considerarse medidas tales como elementos eficaces para transferencia de cargas en las juntas, sobreanchos o acotamientos de concreto, subbases rígidas y elementos permeables. Con relación al valor de soporte de las capas de apoyo debe señalarse que un valor elevado de este concepto no es tan importante como su uniformidad y permanencia, independientemente de los efectos del transito y el medio ambiente. Por esta razón, se recurre en las carreteras de alta ocupación a la utilización de subbases tratadas o de concreto pobre, para garantizar el apoyo continuo, uniforme y permanente de las losas. Además, dichas capas proporcionan una excelente superficie de trabajo y para la operación de las pesadas maquinas pavimentadoras y otros equipos de construcción. Finalmente, debe mencionarse la importancia de establecer sistemas de drenaje y subdrenaje adecuados. Estudios realizados al respecto han mostrado que las fallas ocurridas en pavimentos de concreto, aun cuando se apoyen en subbases tratadas, han sido relacionadas en gran parte con la presencia de agua en las capas de apoyo del pavimento. Deberán entonces considerarse todas las medidas conducentes a la captación, conducción y desalojo del agua, así como la utilización de materiales cuyo comportamiento no se vea afectado por la presencia de agua. Métodos de Diseño. Los métodos actuales de pavimentos rígidos se inclinan hacia el concepto mecanisticoempirico, que comprende la aplicación de modelos estructurales para calcular las respuestas de los pavimentos, así como el desarrollo de modelos de deterioro para predecir el comportamiento del pavimento a partir de las respuestas estructurales. Los esquemas de predicción de comportamiento son posteriormente calibrados sobre la base de evaluaciones y observaciones del comportamiento de pavimentos en servicio. En la concepción de los modelos estructurales se hace intervenir los aspectos teóricos en que participan esfuerzos, deformaciones unitarias y deflexiones, con el apoyo de herramientas modernas como son el método de elementos finitos y los programas de computación, lo cual ha simplificado notablemente el procedimiento de análisis teórico. Por lo que respecta a los modelos de deterioro y de predicción de comportamiento, principalmente en lo que se refiere a la fatiga y al fenómeno de bombeo, estos se derivan de análisis de regresión, que frecuentemente presentan importantes dispersiones, siendo por lo tanto necesaria la permanente calibración del método de diseño. Los métodos de diseño han simplificado notablemente los procedimientos de aplicación y presentan al tablas, nomogramas y elementos de cálculo relativamente sencillos, además de programa de computadoras mediante los cuales se pueden efectuar rápidamente estudios de alternativas y análisis de sensibilidad,

incluyendo sus costos, lo cual permite obtener un panorama necesaria para la toma correcta de decisiones. Adicionalmente, hay que mencionar la existencia de algunas características que deben ser tomadas en cuenta por el proyectista, pues corresponden a las necesidades que se manifiesten actualmente con respecto a los requerimientos de los pavimentos. Estas características son: Mayores niveles de seguridad y comodidad para el . Materiales y superficies de rodamiento más durables y resistentes. Requerimientos de mínima conservación. Menor nivel de ruido dentro de la carretera y en el entorno. Mejor apariencia.

Directrices para el Diseño de los Pavimentos Rígidos. El diseño de un pavimento rígido requiere considerar otros aspectos además del espesor de las losas de concreto, los cuales son igualmente importantes para el adecuado comportamiento del pavimento. El proyectista debe por consiguiente considerarlos e incluirlos en las recomendaciones, lineamientos, planos y especificaciones del proyecto. Estos aspectos son los siguientes: Tipo de juntas, su ubicación y forma de transferencia de carga, materiales para sello. Espesor y tipo de subbase y capa subrasante. Tipo de acotamiento. Drenaje y subdrenaje. Texturizado. Curado. Rugosidad. Resistencia al derrapamiento.

2.4 Diseño de Juntas Longitudinales y Transversales. Las juntas en los pavimentos de concreto pueden clasificarse, de acuerdo con sus funciones, en tres tipos fundamentales: de contracción, de construcción y de expansión, constituyendo un sistema que tiene los siguientes propósitos: Controlar los inevitables agrietamientos del concreto en los sentidos longitudinales y transversal; Permitir el movimientos de expansión y contracción del concreto, sin menoscabo de las adecuadas condiciones de transferencia de cargas; y Dividir al pavimento en porciones de dimensiones prácticas para su construcción y convenientes para su correcto desempeño.

En su diseño deberán tenerse en cuenta las condiciones que aseguren la transferencia de carga deseada, así como permitir la colocación de un material de sello que impida la infiltración de agua y la penetración de materiales extraños que restrinjan el libre movimiento de las losas. El diseño y la construcción de las juntas son factores importantes para su correcto desempeño. En su diseño deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones: Condiciones ambientales, tales como las variaciones en la temperatura y la humedad, que inducen movimientos en las losas y provocan concentraciones de esfuerzos, alabeos y ondulaciones. Espesor de la losa, el cual afecta los niveles de esfuerzos y deflexiones.

Transferencia de cargas, necesaria para el correcto comportamiento del pavimento y que depende del tipo de junta considerado. Tensito, no solamente en su magnitud, sino también en su ubicación con respecto a las juntas. Materiales constitutivos del concreto, que deben considerarse en cuanto a sus propiedades en expansión térmica. Sus características inciden también en le comportamiento de la junta en el caso de deterioros tales como agrietamientos y desportillamientos. Tipo de subbase, desde el punto de vista del soporte que proporciona a las losas, como de la magnitud de la fuerza de fricción generada entre las superficies en o de losas y subbase. Características del sello, cuya definición depende del espaciamiento entre juntas, factor de forma etc. Características del acotamiento, las cuales afectan la capacidad de transferencia de carga de las juntas.

Los pavimentos de concreto se agrietan en forma natural, provocando condiciones fuera de control en cuanto a la ubicación, forma, entrada de materiales incomprensibles y agua, etc. Mediante el sistema de juntas se pretende controlar la ubicación, geométrica y condiciones de sello de las grietas. Agrietamiento por contracción. El agrietamiento debido a la contracción de concreto ocurre a muy temprana edad, como consecuencia de los cambios de temperatura durante los procesos de hidratación y fraguado, así como por la perdida de agua por evaporación. La contracción del concreto no ocurre libremente, puesto que se encuentra restringida por las fuerzas de fricción desarrolladas entre las superficies en o de la losa con la subbase o capa subrasante, lo que genera esfuerzos de tensión en el concreto que provocan agrietamientos transversales en el pavimento. La separación y el ancho de las grietas transversales dependen, entre otras cosas, del tipo de materiales de las capa de apoyo. En el caso de subbases rígidas, el patrón de agrietamiento se presenta con separaciones cortas y poco anchas, mientras que en subbases granulares se presentan separaciones mayores, aunque con mayor anchura de las grietas, y se prevé así mismo movimiento mayor en las grietas. El agrietamiento del concreto también puede ocurrir a edades mayores cuando este ya se encuentra endurecido, como consecuencia de gradientes térmicos y de humedad, debido a los cuales las losas experimentan alabeos, con cambios de forma y curvatura sensibles en el transcurso del día y de la noche. Los agrietamientos térmicos modifican el sentido de la curvatura de las losas, pasando de cóncavo durante la noche a convexo hacia abajo durante el día. Por otra parte, un decremento en la humedad produce contracción y un incremento provoca expansión. La combinación de los efectos producidos por gradientes térmicos y de humedad con los efectos de las cargas del transito da lugar a agrietamientos transversales adicionales, así como al agrietamiento longitudinal, en coincidencia con el eje de una franja con dos carriles de circulación. Debido a lo anterior, la separación entre las juntas debe ser seleccionada de tal manera que asegura un nivel de confianza alto, esto es, que sea mínima la probabilidad de que ocurran grietas adicionales, y el proyectista debe tener en cuenta que la separación entre juntas esta sujeta a las condiciones predominantes en cada caso. Efectividad de las juntas Las juntas constituyen propiamente una discontinuidad estructural en el pavimento rígido, por lo que se pueden desarrollar condiciones críticas de trabajo en las losas de no procurar que las juntas estén capacitadas para transferir una opción de la carga de uno a otro de sus lados. La capacidad o efectividad de una junta para transferir la carga se determina en la practica midiendo las deflexiones a cada lado de ella, en presencia de una carga aplicada en uno de sus lados.

La efectividad de la junta se califica mediante la siguiente ecuación: E = (2du / dl + du ) 100 donde: E = efectividad de la junta, en porcentaje. du = deflexión de la losa en el lado sin carga (du = x/2 ) dl = deflexión de la losa en el lado cargado (dl = x/2 ) Para que se obtenga la transferencia de carga satisfactoria, esto es, una efectividad mínima de 75% en condiciones de transito medio a pesado, y que el pavimento se comporte satisfactoriamente, es necesario recurrir a los siguientes mecanismos:

lisas

Trabazón mecánica de los agregados en las caras de la junta Dispositivos de transferencia mecánica o pasajuntas de varillas

Subbases estabilizadas rígidas, que reduzcan el nivel de deflexión

Tipos de juntas 1. Juntas transversales de contracción Tienen como objetivo controlar el agrietamiento transversal del concreto, por lo que su separación, diseño y construcción son fundamentales para el correcto desempeño del pavimento. Por lo regular, la separación de estas juntas decrece en la medida en que se incrementa el coeficiente térmico de los agregados, los cambios de temperatura o el coeficiente de fricción con la subbase. La separación aumenta cuando se incrementa la resistencia del concreto a la tensión. La separación también esta relacionada con el espesor de la losa, tipo de material de sello y el diseño de la caja para este material. Como recomendación general, la separación entre juntas, expresada en pies, no debe ser mayor que el doble del espesor de la losa expresado en pulgadas para subbasess no tratadas, y 1.75 veces el espesor para subbases tratadas. Al respecto, cabe mencionar que la normativa española recomienda que la separación entre juntas no debe ser mayor de 4 m cuando no se coloquen pasajuntas, ni de 5 m en el caso de que si se coloquen. Un aspecto importante relacionado con la separación entre juntas es el relativo ala forma y dimensiones de las losas, recomendándose que, en general, tenga forma cuadrada, regular, y que la relación longitud-ancho no sea mayor de 1.25, pudiendo ser hasta de 1.5 cuando la experiencia local así lo demuestre. Con respecto al uso de las pasajuntas lisas. la practica recomienda su empleo en losas con espesor igual o mayor de 20 cm, disponiendo pasajuntas de 1 ¼ pulg. de diam. (31.8mm) , para espesores menores de 25 cm y de 11/2 pulg. de diam. (38.1 mm) en espesores iguales o mayores de 25 cm. La longitud de las pasajuntas varia entre 38 a 46 cm, teniendo en cuanta que para conseguir una adecuada transferencia de cargas es necesario que la pasajunta quede embebida en la losa a una profundidad mínima de 6 veces su diámetro. La longitud total

embebida mas 5 o 8 cm; la mayoría de las agencia para pavimentos de carreteras recomienda por lo regular una longitud de 46 cm. Es importante señalar la posición de las pasajuntas mediante marcas, estacas, etc; para poder ubicar exactamente la posición de la junta. 2. Juntas transversales de construcción Se instalan al final de una jornada de pavimentación o después de interrupciones del colado mayores de 90 minutos con clima normal, o de 60 minutos con clima calido, desde la elaboración del concreto hasta su puesta en obra y acabado y, desde luego diferentes de las interrupciones comunes, a causa de puentes, intersecciones y cierres de emergencia. De ser posible, se deben colocar en la posición de una junta de contracción transversal; si esto no se puede, su ubicación deberá hacerse dentro del tercio medio de la longitud de una losa y siempre perpendicularmente a la línea central, aun cuando las juntas de contracción se hayan diseñado sesgadas. Las juntas transversales de construcción son juntas a tope, de manera que se requieren pasajuntas lisas para proporcionar la transferencia de carga necesaria, manejando para su diseño las recomendaciones establecidas para las juntas transversales de contracción con pasajuntas. 3. Juntas transversales de expansión Por lo regular, las juntas transversales de expansión no se requieren en pavimentos de carreteras, construyéndose únicamente en la colindancia con estructuras fijas, tales como puentes, etc; y en las intersecciones con otros pavimentos de concreto. Existen dos tipos de juntas de expansión, dependiendo de la necesidad o no de elementos de transferencia de carga. A. Es la junta con barras lisas para transferencia de cargas, cada una de las cuales esta provista en uno de sus extremos de un capuchón metálico, el que permite que las barras se muevan libremente por expansión y contracción, para lo cual debe proveerse un espacio libre. B. este lo constituyen las juntas de expansión sin dispositivos de transferencia de cargas, en las cuales se incrementa gradualmente el espesor de las losas en 20% para reducir los esfuerzos en los extremos de estas. Estas juntas pueden utilizarse para aislar estructuras o cimentaciones en las orillas de plataformas y patios con transito de vehículos o cuando se prevea la prolongación futura del pavimento. 4. Juntas longitudinales de contracción Se requieren juntas longitudinales de contracción para delimitar los carriles de circulación cuando el concreto se coloca abarcando dos o mas carriles en una sola operación. Estas juntas son necesarias cuando el ancho de las losas es superior a 4.5 m; se forman efectuando un corte con sierra hasta una profundidad de un tercio del espesor de la losa y de 3 a 9 mm de ancho y 30 mm de profundidad.

Aunque el tiempo para efectuar el corte no es tan critico como en las juntas transversales de contracción, es conveniente efectuarlo tan pronto como sea posible cuando existen subbasess estabilizadas u ocurren cambios bruscos de temperaturas.

5. Juntas longitudinales de construcción Las juntas longitudinales de construcción se utilizan para unir carriles que se construyen individualmente, incluyendo los acotamientos cuando estos son de concreto. El efecto de transferencia de carga se obtiene mediante juntas de llave o barras corrugadas, formando la llave con perfiles trapezoidales o curvos, ubicada ala mitad del espesor. No se recomienda en general cuando el espesor de la losa es menor de 25 cm; sin embargo, la experiencia local puede modificar esta recomendación. 2.5. Ejemplo de calculo de una losa de pavimento rigido Bibliografía. ¬ Practica Recomendable para la Construcción de Pavimentos y Bases de Concreto (ACI-316–74) Instituto Mexicano del Concreto. A.C. 1977 México D.F. Pág. 73, 76,75. Editorial Abeja S.A. ¬ Pavimentos de Concreto para Carreteras. Volumen 1. Proyecto construcción. Primera edición. Instituto Mexicano del Cemento y Concreto A.C.