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PAVIMENTOS DELGADOS de HORMIGON

COMPORTAMIENTO Y DISEÑOCOMPORTAMIENTO Y DISEÑO

Juan Pablo CovarrubiasJuan Pablo Covarrubias

20042004

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VENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS DE HORMIGON

• Larga Duración• Menor Mantención• Costo del Usuario (IRI)• Luminosidad• Resistencia al Patinaje• Consumo de Combustible• Consumo de Neumáticos

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PARADIGMAS

• Costo Inicial• Riesgo en Diseño• Dificultad de Mantención• Valor Remanente

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Sensibilidad de AASHTO

•• Aparte del tránsito y espesor, se debe tener especial Aparte del tránsito y espesor, se debe tener especial cuidado en la determinación de cuidado en la determinación de CdCd, J y , J y RmRm..

•• La La RmRm, presenta una influencia importante. Por lo tanto , presenta una influencia importante. Por lo tanto es una de las variables que se deben determinar con la es una de las variables que se deben determinar con la mayor precisión posible.mayor precisión posible.

•• Las variaciones en el módulo de elasticidad del Las variaciones en el módulo de elasticidad del hormigón (E), indican que tiene muy poca influencia.hormigón (E), indican que tiene muy poca influencia.

•• El k, no tiene una influencia muy significativa, sobre El k, no tiene una influencia muy significativa, sobre todo si el rango graficado es de 49 a 137 MPa/mtodo si el rango graficado es de 49 a 137 MPa/m

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Espesor de losa - H•• Diseño establece Diseño establece espesor medioespesor medio y se recibe y se recibe

con testigos y espesor mínimo (con testigos y espesor mínimo (s = 1 cm.) lo s = 1 cm.) lo que sobredimensiona en 3 cm.que sobredimensiona en 3 cm.

•• Posibles: mínimo 8 cm.Posibles: mínimo 8 cm.((FcoFco. De Aguirre tenía 10 a 12 . De Aguirre tenía 10 a 12 cmcm sobre sobre

terreno natural de CBR 2) terreno natural de CBR 2) •• La Dirección de Vialidad limita en La Dirección de Vialidad limita en

mínimo = 20 cm y máximo = 30 mínimo = 20 cm y máximo = 30 cmcm•• Ordenanza mínimo 12 cm.Ordenanza mínimo 12 cm.

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DEFORMACIÓN DE UNA LOSA15 cm espesor, 4 m. largo

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PERFIL DEL ALABEO

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FUERZAS DE ALABEO

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EFECTO RIGIDEZ DE LA BASE

5,5 11 / 16,6 22,15,5 11 / 16,6 22,1

K (kg/cm3)

% losas agrietadas

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EFECTO DE RIGIDEZ SUB-BASE

voladizo

GranularCBR 40

voladizo

BTC

No adherido (polietileno)

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COMENTARIOS A RIGIDEZ DE LA BASE

• Bases tratadas con cemento dieron mal resultado– Losas no adheridas– Base muy rígida– Contacto puntual y mucho voladizo

• Funcionan bien si :– Se adhieren– Cortar base bajo juntas– Aumenta espesor real de losa

• Chile actualmente :– Base granular CBR 40– Base ligada con cemento (4%)

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EDAD PROMEDIO

Base Edad años

Comportamiento

Granular 19,2 Bueno

Ligada con Cemento

7,7 No se sabe

Tratada con Cemento

11,5 Malo

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EFECTO LARGO DE LOSA

voladizo

1/3 L

voladizo

1/3 L

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Agrietamiento TransversalAgrietamiento Transversalen JPCPen JPCP

% lo

sas

agri

etad

asInfluencia de la Longitud de las Losas Influencia de la Longitud de las Losas

(óptimo losas cuadradas)(óptimo losas cuadradas)

ESAL

L1L1

L2L2

L3L3

L1 > L2 > L3L1 > L2 > L3

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DEFINICION DE PAVIMENTOS DELGADOS

Pavimentos con espesores entre 8 y 12 cm.Pavimentos con espesores entre 8 y 12 cm.

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TENSIONES EN LOSA

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LOSAS: RELACION l - h - �L h �

4500 15 20.0012 31.2510 45.008 70.31

3500 15 15.5612 24.3110 35.008 54.69

1750 15 7.7812 12.1510 17.508 27.34

1200 15 5.3312 8.3310 12.008 18.75

� debe ser menor a la mitad de la

resistencia del hormigón para soportar fatiga.

El hormigón HF 4,8 tiene una

resistencia media de 52 kg/cm2 por lo

que soporta una tensión de 26

kg/cm2 sin fatigarse nunca

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ESPECIFICACIONES•• Base:Base:

•• GranularGranular•• 15 15 cmcm espesorespesor•• CBR 30 a 50 %CBR 30 a 50 %•• % finos % finos < 6 %< 6 %•• No se No se colocarcolocaráá capacapa impermeable impermeable entreentre base y base y losalosa

•• Hormigón:Hormigón:•• HF 4,8 con 80 % nivel de confianza 40 HF 4,8 con 80 % nivel de confianza 40 mmmm tamaño máximotamaño máximo•• Asentamiento de cono 5 a 10 cm.Asentamiento de cono 5 a 10 cm.

•• Dimensiones de losas:Dimensiones de losas:•• Cuadradas en función a ancho de pistaCuadradas en función a ancho de pista•• DimensionesDimensiones

•• 175 x 175 175 x 175 cmcm•• 116 x 116 116 x 116 cmcm

•• Lisura:Lisura:•• IRI IRI < 2 m/km< 2 m/km

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ESPECIFICACIONES

•• Terminación Superficial:Terminación Superficial:•• Rayado longitudinalRayado longitudinal•• Profundidad del rayado 2 a 4 Profundidad del rayado 2 a 4 mm.mm.

•• Curado:Curado:•• Membrana química que cumpla con ensayo de la ½ horaMembrana química que cumpla con ensayo de la ½ hora•• Frazada por 24 Frazada por 24 hrshrs (polietileno con burbujas o geotextil grueso y seco)(polietileno con burbujas o geotextil grueso y seco)

•• Corte de JuntasCorte de Juntas•• Antes de la primera nocheAntes de la primera noche•• Corte de 2 Corte de 2 mmmm de anchode ancho

•• Sello de JuntasSello de Juntas•• Sin sello (sólo con corte delgado)Sin sello (sólo con corte delgado)

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Corte angosto y Normal

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EFECTO DEL AGRIETAMIENTO

Las losas al agrietarse disminuyen su largo, Las losas al agrietarse disminuyen su largo, disminuyendo las tensiones producidas por disminuyendo las tensiones producidas por el tráfico, por lo que las dos mitades duran el tráfico, por lo que las dos mitades duran más que la losa original.más que la losa original.

Por esta razón se considera que una losa ha Por esta razón se considera que una losa ha fallado cuando tiene más de 3 grietas.fallado cuando tiene más de 3 grietas.

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DISEÑO JUNTA LONGITUDINAL

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CATALOGO DE PAVIMENTOS DELGADOS

17517512C

17517510B

1751758A

Corte Longitudinal

(cm)

Corte Transversal

(cm)

Espesor (cm)TIPO

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CARACTERISTICAS

•• Losas chicasLosas chicas•• Base drenante (finos Base drenante (finos < 6%)< 6%)•• Base CBR 30 a 50%Base CBR 30 a 50%•• Corte delgadoCorte delgado•• Sin sello de juntasSin sello de juntas

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APERTURA AL TRAFICO

ParadigmaParadigma

•• La apertura al tráfico es a los 21 díasLa apertura al tráfico es a los 21 días

RealidadRealidad

•• Con hormigón normal a los 2 a 3 díasCon hormigón normal a los 2 a 3 días

•• Con frazadas antes de las 24 horasCon frazadas antes de las 24 horas

•• Con hormigón FT a las 24 hrs. o antesCon hormigón FT a las 24 hrs. o antes

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HORMIGON FAST TRACKApertura al Tráfico (Caso en

Chile)

Espesor de losaEspesor de losa Res. a FlexoRes. a Flexo Horas Horas cmcm kgkg/cm2/cm2 H. Nor. H. F.T.H. Nor. H. F.T.

o frazadao frazada

1515 2828 7272 363617,517,5 2121 4848 24242020 2121 4848 2424

ESALS = 100 k = 54 MPa/mESALS = 100 k = 54 MPa/m

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HORMIGON FAST TRACKApertura al Tráfico

Resistencia a Flexotracción del Hormigón en ChileResistencia a Flexotracción del Hormigón en ChileCon frazada, la resistencia a compresión aumenta Con frazada, la resistencia a compresión aumenta

aprox. 50% a 1 díaaprox. 50% a 1 día

0

10

20

30

40

50

1 2 3 7 días

CCHTRARRuta 78

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Av. EL SALTO

•• Se abrió al tráfico a las 19 horasSe abrió al tráfico a las 19 horas•• Hormigón HF 4,8Hormigón HF 4,8•• Se utilizó frazada (polietileno con Se utilizó frazada (polietileno con

burbujas)burbujas)

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