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UNIVERSIDAD DE EL SALVADORUNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERÍA Y FACULTAD DE INGENIERÍA Y
ARQUITECTURAARQUITECTURASISTEMA DE POSGRADOSSISTEMA DE POSGRADOS
DIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOSDIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
INTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS RÍGIDOSINTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS
PROFESOR: ING. EDGAR ALFREDO GAVIDIA PAREDESPROFESOR: ING. EDGAR ALFREDO GAVIDIA PAREDESING. CARLOS ALFREDO ZALDAÑAING. CARLOS ALFREDO ZALDAÑA
TEMA: TEMA: GENERALIDADES DE LOS PAVIMENTOS RIGIDOSGENERALIDADES DE LOS PAVIMENTOS RIGIDOS
DIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
1.1 DEFINICIONES1.1 DEFINICIONESELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL PAVIMENTOELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL PAVIMENTO
G E N E R A L I D A D E SG E N E R A L I D A D E SSe 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 fallas y los agrietamientos, además de una adherencia adecuada entre el vehículo y el pavimento aun en condiciones húmedas.
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.
DIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
TIPOS DE PAVIMENTOTIPOS DE PAVIMENTO
Básicamente existen dos tipos de pavimentos:
•RÍGIDOS y
•FLEXIBLES
El comportamiento de los mismos al aplicarles cargas es muy diferentes, tal como se muestra en la siguiente figura:
TIPOS DE PAVIMENTOSTIPOS DE PAVIMENTOS
DIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
En un pavimento rígido, debido a la consistencia de al superficie de rodadura, se produce una buena distribución de las cargas, dando como resultado tensiones muy bajas en la sub-rasante.
Lo contrario sucede en un pavimento flexible, la superficie de rodadura al tener menos rigidez, se deforma más y se producen mayores tensiones en la sub-rasante.
ESQUEMA DEL COMPORTAMIENTO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Y RÍGIDOS
COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES
VENTAJASVENTAJASVENTAJAS
Seguridad- Iluminación- Distancia de
frenado Menos interrup-
ciones Economía de
combustible en vehículos pesados
Menor desgastedel vehículo
Mayor integración ambiental
Mayor durabilidad Menos interven-
ciones Menores gastos de
mantenimiento Menor consumo de
iluminación en víasurbanas
USUARIO PROPIETARIO
$10.000
$15.000
$20.000
$25.000
$30.000
$35.000
$40.000
$45.000
1-5 6-20 21-50 51-200 201-700
Núm ero de vehículos pesados por día
Co
sto
to
tal d
e p
avim
ento
($/
m2 )
CBR = 3
CBR = 6
CBR=15
CBR = 3
CBR = 6
CBR=15
Asfalto
Concreto
COSTOS INICIALESCOSTOS INICIALESCOSTOS INICIALES
$5.000
$10.000
$15.000
$20.000
$25.000
$30.000
$35.000
1-5 6-20 21-50 51-200 201-700
Núm ero de vehículos pesados por día
Co
sto
to
tal d
e p
avim
ento
($/
m2 )
CBR = 3
CBR = 6
CBR=15
CBR = 3
CBR = 6
CBR=15
Asfalto
Concreto
COSTOS DE MANTENIMIENTOCOSTOS DE MANTENIMIENTOCOSTOS DE MANTENIMIENTO
$10.000
$20.000
$30.000
$40.000
$50.000
$60.000
$70.000
$80.000
1-5 6-20 21-50 51-200 201-700
Núm ero de vehículos pesados por día
Co
sto
to
tal d
e p
avim
ento
($/
m2 )
CBR = 3
CBR = 6
CBR=15
CBR = 3
CBR = 6
CBR=15
COMPETITIVIDAD COSTOS TOTALES
COMPETITIVIDAD COSTOS COMPETITIVIDAD COSTOS TOTALESTOTALES
Asfalto
Concreto
HR
ÁREA GRANDE DE DISTRIBUCIÓNDE CARGA
PRESIÓN PEQUEÑAEN LA FUNDACIÓN DELPAVIMENTO
HF
PRESIÓN GRANDE EN LA FUNDACIÓN DELPAVIMENTO
ÁREA PEQUEÑA DE DISTRIBUCIÓNDE CARGA
CONCRETO ASFALTO
COMPARACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN COMPARACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE CARGAS EN PAVIMENTOS DE CARGAS EN PAVIMENTOS
EQUIVALENTESEQUIVALENTES
qt = 0,22 kgf/cm2
qc = 7,5 kgf/cm2
20 cm
30,4 cm
88,7 cm
CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE CARGA DE UNA PLACA DE CARGA DE UNA PLACA DE
CONCRETO (carga en el interior, CONCRETO (carga en el interior, seg. PCA)seg. PCA)
TIPOS DE PAVIMENTOS DE TIPOS DE PAVIMENTOS DE CONCRETOCONCRETO
Simple con dovelas o barras de Simple con dovelas o barras de transferencia (JPCP)transferencia (JPCP)
Con refuerzo discontinuo distribuido Con refuerzo discontinuo distribuido sin función estructural (JRCP)sin función estructural (JRCP)
Con refuerzo continuo sin función Con refuerzo continuo sin función estructural (CRCP)estructural (CRCP)
PreesforzadoPreesforzadoCompactado con Rodillo (CCR)Compactado con Rodillo (CCR)
h
3 a
4 m
etro
s
2.5 a 4 metros 2.5 a 4 metros
PAVIMENTOS DE CONCRETO PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE (JPCP)SIMPLE (JPCP)
h
3 a
4 m
etro
s
2.5 a 5 metros 2.5 a 5 metros* Llamadas también pasadores
PAVIMENTOS DE CONCRETO PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE CON DOVELAS * (JPCP)SIMPLE CON DOVELAS * (JPCP)
h5 cm . . .. .. . . . . . . . .
3 a
5 m
etro
s
8 a 30 metros 8 a 30 metros
PAVIMENTO CON REFUERZO PAVIMENTO CON REFUERZO DISCONTINUO DISTRIBUIDO NO DISCONTINUO DISTRIBUIDO NO
ESTRUCTURAL (JRCP)ESTRUCTURAL (JRCP)
h5 cm . . .. .. . . . . . . .. .
3 a
5 m
etro
s
“No tiene juntas”
PAVIMENTO CON REFUERZO PAVIMENTO CON REFUERZO CONTÍNUO SIN FUNCIÓN CONTÍNUO SIN FUNCIÓN
ESTRUTURAL (CRCP)ESTRUTURAL (CRCP)
h. . .. .. . . . . . . .. .. . ... ... . . . . .. .
4 a 6 metros 4 a 6 metros
3 a
5 m
etro
s
PAVIMENTO DE CONCRETO PAVIMENTO DE CONCRETO CON REFUERZO ESTRUCTURALCON REFUERZO ESTRUCTURAL
Funciones de las sub-bases
Cumple una cuestión de economía ya que ahorra dinero al poder transformar un cierto espesor de
la capa de base a un espesor equivalente de material de sub-base (no siempre se emplea en el pavimento), impide que el agua de las terracerías ascienda por capilaridad y evitar que el pavimento
sea absorbido por la sub-rasante. Deberá transmitir en forma adecuada los esfuerzos a las terracerías.
SUBSUB--BASESBASES
Dar soporte uniforme y constanteDar soporte uniforme y constante Evitar el bombeoEvitar el bombeoControlar las variaciones volumétricas Controlar las variaciones volumétricas
de la subrasantede la subrasante Aumentar la capacidad de soporte de Aumentar la capacidad de soporte de
la fundaciónla fundación
JUNTAS
En los pavimentos de concreto, la junta es diseñadapara formar un plano de debilidad para controlar la formación de grietas transversales y la separación de las juntas se diseña para que no se formen grietastransversales intermedias ó aleatorias.Lo másrecomendable es que el espaciamiento se base en lasexperiencias locales ya que un cambio en el tipo de agregado grueso puede tener un efecto significativoen el oeficiente térmico del concreto y porconsecuencia en el espaciamiento adecuado para lasjuntas
h
DETALLE A
Barra de transferencia (con la mitad de su longitud más 2 cm engrasada) Ø 1/8 de h cada 30 cm y de 46 cm de longitud
23 23
h/2
OBS: cotas en cm
h/2
JUNTA TRANSVERSAL DE JUNTA TRANSVERSAL DE CONTRACCIONCONTRACCION
h
DETALLE A
Barra de transferencia (con la mitad de su longitud más 2 cm engrasada) Ø 1/8 de h cada 30 cm y de 46 cm de longitud
23 23
h/2
OBS: cotas en cm
h/2
JUNTA TRANSVERSAL DE JUNTA TRANSVERSAL DE CONSTRUCCIONCONSTRUCCION
Estructura
Material de Relleno
1,5
1,5
20
OBS: cotas en cm
Sellante
JUNTA TRANSVERSAL DE JUNTA TRANSVERSAL DE EXPANSIONEXPANSION
h
DETALLE A
Barra de Amarre Grado 40 Corrugada
40 40
h/2
OBS: cotas en cm
h/2
JUNTA LONGITUDINAL DE JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUCCIONCONSTRUCCION
SELLANTE FRIO
25
0,6
1,2
3
2OBS: Dimensiones en cmJunta machiembrada opcional en pavimentos de más de 25 cm cotas en cm
10
101
1
JUNTA LONGITUDINAL DE JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUCCIÓNCONSTRUCCIÓN
Barra de anclaje
h
DETALLE A
Barra de Amarre Grado 40 Corrugada
40 40
h/2
OBS: cotas en cm
h/2
JUNTA LONGITUDINAL DE JUNTA LONGITUDINAL DE CONTRACCIONCONTRACCION
JUNTAS ESPECIALESJUNTAS ESPECIALES
CON JUNTAS CON JUNTAS -- SIN JUNTASSIN JUNTAS
JUNTAS PLANEADAS Y DE JUNTAS PLANEADAS Y DE EMERGENCIAEMERGENCIA
5
10
SELLANTE FRIO
50
OBS: cotas en mm
CORDÓN DE RESPALDO
DETALLE A DETALLE A -- PROFUNDIDAD DEL PROFUNDIDAD DEL CORTE Y SELLADO DE JUNTASCORTE Y SELLADO DE JUNTAS
Detalle de doble aserrado o Caja de Detalle de doble aserrado o Caja de Reservorio para el SellanteReservorio para el Sellante
INSTALACION DE BACKER RODINSTALACION DE BACKER ROD
Comportamiento del SellanteComportamiento del Sellante
Baja Intensidad de Trafico y Baja Intensidad de Trafico y Excelente Sistema de Drenaje (Sin Excelente Sistema de Drenaje (Sin
Sello)Sello)
DESARROLLO DEL PUMPINGDESARROLLO DEL PUMPING
DESARROLLO DEL PUMPINGDESARROLLO DEL PUMPING
SISTEMAS PARA MEJORAR LA SISTEMAS PARA MEJORAR LA EFICIENCIA DE LAS JUNTASEFICIENCIA DE LAS JUNTAS
Placas cortasPlacas cortas Barras de transferencia de cargasBarras de transferencia de cargas Trabazón de AgregadosTrabazón de Agregados Juntas MachimbradasJuntas Machimbradas Juntas EsviajadasJuntas Esviajadas SubSub--base estabilizada con cementobase estabilizada con cemento
TRANSFERENCIA DE CARGATRANSFERENCIA DE CARGA
DOVELASDOVELAS
Juntas EsviajadasJuntas Esviajadas
LOS SISTEMAS DE LOS SISTEMAS DE TRANSFERENCIA DE CARGA TRANSFERENCIA DE CARGA DISMINUYENDISMINUYEN
–– Tensiones de deformación en las losas de Tensiones de deformación en las losas de concretoconcreto
–– Presiones de consolidación en el soportePresiones de consolidación en el soporte–– MantenimientoMantenimiento
AUMENTANAUMENTAN–– DurabilidadDurabilidad–– Comodidad y seguridad del rodamientoComodidad y seguridad del rodamiento