CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS URBANOS DE HORMIGÓN. Arq. Edgardo Souza

Transcripción

1 CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS URBANOS DE HORMIGÓN Arq. Edgardo Souza Bariloche, 18 de Julio de 2013

2 INTRODUCCIÓN QUE ES UN PAVIMENTO? Estructura formada por una o varias capas construidas con materiales seleccionados, colocada sobre la explanada para permitir la circulación en condiciones de seguridad y comodidad ".

3 PAVIMENTOS EN VIAS URBANAS POR QUÉ?

4 PAVIMENTOS EN VIAS URBANAS POR QUÉ?

5 PAVIMENTOS URBANOS DE HORMIGÓN * PAVIMENTACIÓN NUEVA: PAVIMENTOS DE HORMIGÓN SIMPLE : con o sin pasadores PAVIMENTOS REFORZADOS CON MALLAS (control de fisuración) PAVIMENTOS CONTINUAMENTE ARMADOS * RECUBRIMIENTOS DE HORMIGON: WHITETOPPING CONVENCIONAL ( espesor > 20 cm, sobre pavim. asfáltico existente ) ULTRATHIN WHITETOPPING ( espesor < 10 cm, sección compuesta H - Asfalto adherencia ) THIN WHITETOPPING ( 10 cm < espesor < 20 cm )

6 BASES Y SUBBASES BASES DE HORMIGÓN POBRE RELLENOS FLUIDOS O RDC ESTABILIDOS GRANULARES CON / SIN LIGANTES ( cemento, cal, materiales bituminosos ) SUELO ARENA CEMENTO / SUELO CEMENTO SUELOS TRATADOS O MEJORADOS SUELOS SELECCIONADOS SUBRASANTE COMPACTADA OTRAS ALTERNATIVAS: RECICLADOS DE PAVIMENTOS ASFALTICOS EXISTENTES PAVIMENTOS ASFALTICOS ( WHITETOPPING)

7 EL HORMIGÓN PARA PAVIMENTOS El Hormigón empleado para la construcción de pavimentos urbanos, en general es elaborado en una planta propia o contratada su provisión. El Hormigón elaborado es un producto normalizado, que proviene de plantas automatizadas que poseen cierto control de calidad. Control de Producción. Además, se debe establecer un esquema de Control sobre la Recepción del material así como sobre las tareas de colocación y protección, para asegurar: la calidad; la durabilidad; y la economía de las obras.

8 EL HORMIGÓN PARA PAVIMENTOS 8 El hormigón elaborado debe reunir la trabajabilidad, la resistencia mecánica, y la durabilidad adecuadas. Un Hº de clase resistente adecuada pero con trabajabilidad deficiente puede generar pérdidas importantes en la resistencia y la durabilidad del pavimento.

9 SOLICITUD DEL HORMIGÓN Se deberá especificar: Clase resistente (H25 H30, etc.) TM, tipo de agregados Relación agua cemento máxima Asentamiento CUC - Tipo de cemento por condiciones especiales de durabilidad Uso de aditivos Volumen de Hº Frecuencia de entrega Cualquier otra condición especial

10 ETAPAS EN EL HORMIGÓN Selección de los componentes Dosificación Medición Mezcla / Transporte Colocación Compactación Curado Planta de Hormigón Elaborado Tareas en Obra Hormigón en Estado Fresco Fraguado Hº Endurecido Control de Calidad Minutos u horas Días o Semanas

11 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS MOLDES FIJOS Componentes básicos del sistema: Moldes o encofrados fijados a la base: - guía para el desplazamiento del equipo distribuidor / compactador - nivelación y contención del hormigón fresco hasta su endurecimiento Regla o acabadora de distribución / compactación del hormigón

12 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS MOLDES Determinan el espesor, ancho y uniformidad de la superficie del pavimento. Es recomendable que: - la altura del molde sea la del espesor de pavimento proyectado - base suficientemente amplia para garantizar estabilidad - longitud: debe permitir uso de menor cantidad de piezas, también manejabilidad (usual 3 m)

13 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS Fijados firmemente a la base para garantizar estabilidad con el paso del equipo de colocación y compactación Ensamble entre moldes machimbrado o atornillado para mantener alineamiento (vertical y horizontal) Precisa tarea de nivelación: Reglas vibradoras (de arrastre o autopropulsadas) Garantizar lisura y regularidad superficial Deben estar limpios y engrasados previo al hormigonado. Se descartaran y / o repararan los moldes que no estén perfectamente alineados, o que presenten abolladuras o defectos. COLOCACIÓN DE MOLDES

14 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS REGLAS VIBRADORAS

15 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS REGLAS VIBRADORAS

16 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS TERMINADORAS / ACABADORAS

17 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS TERMINADORAS / ACABADORAS

18 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS TERMINADORAS / ACABADORAS

19 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS PAVIMENTADORAS DE ENCOFRADOS DESLIZANTES PAVIMENTADORAS : ANCHO COMPLETO O MEDIA CALZADA HERRAMIENTAS / OPCIONALES: DBI TBI FRATAS AUTOMATICO

20 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS PAVIMENTADORAS DE ENCOFRADOS DESLIZANTES Sistema de molde / encofrado flotante ajustado por sensores de nivel y línea, que leen la cota de hilos guía. Precisión en la colocación de hilos guía

21 MÉTODOS CONSTRUCTIVOS PAVIMENTADORAS DE ENCOFRADOS DESLIZANTES

22 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS BASE Cualquiera sea el tipo de base, subbase o subrasante proyectada, debe brindar: SUPERFICIE DEBIDAMENTE COMPACTADA APOYO ESTABLE Y UNIFORME PRECISION EN EL CORTE DE NIVELACION Garantiza: Espesores acotados Consumos controlados Estabilidad de moldes Mejora Lisura y Terminaciones (con pavimentadoras)

23 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS BASE Asegurar el mantenimiento de las propiedades de las bases Estarán libres de material suelto, polvo, baches, etc Se mantendrán húmedas previo a la descarga del H

24 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COLOCACION DE ARMADURAS Suficientemente rígidos y estables para mantener pasadores en posición

25 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COLOCACION DE ARMADURAS - Demarcación previa del eje de inserción de canastos (para guiar el aserrado posterior)

26 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COLOCACION DE ARMADURAS Fijar firmemente a la base COLOCACION PREVIA DE CANASTOS MANUALMENTE, TRANSPORTE EN MOTOHORMIGONEROS BARRAS DE UNION

27 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS INSERCIÓN AUTOMÁTI CA Sistema DBI (pasadores) TBI (barras de unión)

28 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COLOCACIÓN Antes de Hormigonar se verificará: Estado general de la cancha y la alineación y fijación de los moldes. Barras, colocadas y alineadas. Canastos, membrana de curado, y aserradoras disponibles. Disponibilidad de materiales, equipos y personal para realizar sin interrupciones todas las tareas de: Elaboración; Colocación; Compactación; Terminación; Curado; y Aserrado de toda la sección.

29 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COLOCACIÓN - Descargar el hormigón lo mas cerca posible de su posición final - Efectuar los movimientos necesarios de material con volquetas, carretillas, palas, NO TRANSPORTAR CON VIBRACION (segregación)

30 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COLOCACIÓN La altura máxima de caída libre del hormigón será de 1,50 m. No colocar el Hº si las condiciones climáticas actuales o pronosticadas, pueden perjudicar la calidad, y/o interrumpir las tareas de compactación y terminación. Durante las operaciones de colocación las barras no se deben deformar ni desplazar.

31 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COMPACTACIÓN La regla vibradora debe arrastrar material, con una carga adecuada delante: - Material en exceso provoca el levantamiento de la regla - La falta de material genera depresiones y zonas sin compactar AMBOS DEFECTOS AFECTAN LA LISURA Y CALIDAD FINAL

32 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COMPACTACIÓN Todo hormigón debe compactarse, salvo casos especiales. Evitar tocar las armaduras con los vibradores. Las tareas de compactación y terminación se deben completar antes de que se haya iniciado el fraguado. Durante y/o inmediatamente luego de la colocación el hormigón debe ser compactado hasta la máxima densidad posible, sin producir segregación. Nunca se debe colocar Hº sobre otro que aun no ha sido compactado.

33 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DEFECTOS EN LA COMPACTACIÓN La energía de compactación está relacionada con la consistencia del Hº DEFICIENTE Oquedades, cuando el espacio entre partículas de agregado grueso no se llena con mortero. Pérdidas importantes de resistencia. Aire atrapado en forma excesiva. Juntas frías. Asentamiento plástico. Fisuras. EXCESIVA Segregación Pérdidas de resistencia superficial.

34 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Puedo remplazar la compactación por otra menos enérgica si empleo un hormigón más fluido? COMPACTACIÓN Preg. FRECUENTES Sí, ciertamente, pero crece notablemente la tendencia a la fisuración Es bueno que la piedra se asiente y suba el mortero, para asegurar una correcta textura y terminación? Qué control visual puedo efectuar para asegurar la correcta compactación? No, porque el mortero contrae más que el hormigón y aumenta el riesgo de fisuras Asegurar el contacto entre hormigón y la regla. Verificar ausencia de burbujas y oquedades

35 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS COMPACTACIÓN Vibrado Resistencia a la compresión Compactación Deficiente Compactación manual Compactación completa agua / cemento

36 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS TERMINACIÓN La terminación entregada por el equipo se completa con un fratasado de la superficie, que ayuda a corregir pequeños defectos superficiales UTILIZAR FRATAS DE BUEN ANCHO DE TRABAJO

37 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS TEXTURIZADO Textura similar al hormigón que rodea la reparación. Arpillera Césped sintético Cepillo acero / plástico

38 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS AGUA EN LA SUPERFICIE

39 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS AGUA EN LA SUPERFICIE Evitar la formación de pasta en superficie Poca adherencia, se fisura, no resiste el desgaste. No agregar agua ni remezclar el agua exudada Se debilita la superficie de rodadura, aumenta el desgaste

40 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS AGUA EN LA SUPERFICIE

41 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS TERMINACIÓN INSERCION MANUAL DE ARMADURAS EN EL Hº FRESCO (poca confiabilidad en el posicionamiento)

42 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS CURADO CON MOCHILAS CON MEMBRANA QUIMICA DE RESINAS EN BASE SOLVENTE: - riego en dosis suficientes (mínimo 200 grs / m 2 ) - uniforme en toda la sección del pavimento

43 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS CURADO CON CARROS Inmediatamente detrás del texturizado del pavimento

44 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS CURADO Controlar distribución uniforme de la membrana Considerar perdidas por viento Aplicar en bordes luego del desmolde Cobertura para lluvias

45 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS OTROS METODOS DE CURADO Polietileno: no evita pérdida de agua en el H. Evitar adherencia (superficie muy lisa) Tierra húmeda: dificultosa en áreas importantes Arpillera: mantenimiento humedad Principal desventaja: DEMORA EN APLICACION

46 FISURAS TEMPRANAS NO DEBIDAS A CARGAS Plásticas A las pocas horas. Típico mapeo, puede haber fisuras paralelas Contracción Luego de varias horas hasta algunos días, típicamente transversal a la mayor dimensión

47 H EN TIEMPO FRIO DEFINICIÓN El Reglamento CIRSOC, tiempo frío cuando: indica que existe condición de La temperatura mediadiariaesmenora5 Cdurante tres días consecutivos. El Código ACI, establece además del requisito anterior, el siguiente: Temperatura ambiente menor o igual a 10 C durante 12 horas consecutivas dentro de las primeras 72 horas posteriores a la colocación del hormigón.

48 H EN TIEMPO FRIO Temperaturas < 5 C

49 H EN CLIMA FRIO ACCIÓN DE BAJAS TEMPERATURAS En el Hº sometido a ciclos de congelamiento y deshielo, se debe prevenir el daño asociado con la expansión de volumen que sufre el agua al congelarse. Pautas Fundamentales: Baja relación a/c: El CIRSOC indica para el hormigón frecuente o continuamente humedecido y expuesto a los efectos de congelación y deshielo relación a/c < 0,45 para estructuras de espesor < 500 mm Curado Efectivo: Mediante el empleo de membranas de resina Incorporación de aire: El AII proporciona centros de alivio de tensiones, para lo que debe estar distribuido uniformemente, formando burbujas pequeñas dentro de la masa. TM en mm 13,2 19,0 26,5 37,5 53,0 % total de aire 7 ± 1,5 6 ± 1,5 5 ± 1,0 4,5 ± 1,0 4 ± 1,0

50 H EN TIEMPO FRIO COMPORTAMIENTO DEL HORMIGÓN - 10 C -5 C 0 C 5 C 15 C Joven Fresco f c < 4 MPa No hormigonar Deterioro irreversible Precauciones Retardo fragüe Evolución lenta de la resistencia Endurecido f c > 4 MPa Hum < Sat crít. Hum > Scrít. + AII Hum > Scrít sin AII Evolución lenta de resistencia

51 H EN CLIMA FRIO DAÑO TÍPICO Para que ocurra daño por congelamiento el Hº debe estar saturado, por lo que allí se centran los fenómenos de fisuración por C-D. La fisura típica adopta la forma de una letra D, identificándose en inglés como D-cracking.

52 H EN TIEMPO FRIO RECOMENDACIONES Utilizar relaciones a/c menores a 0,45 El AII reduce la demanda de agua, aunque no sea requisito por no estar afectado a ciclos de congelamiento y deshielo. Se ha verificado experimentalmente el aporte de la membrana de curado (resina) en la conservación de la temperatura del Hº. Comenzar la jornada de trabajo con temperatura > 2ºC en ascenso. No colocar hormigón con temperatura inferior a 16ºC, (Disposición CIRSOC). Finalizar la jornada con temp. amb. de 5ºC en descenso. Empleo de film o mantas para cubrir el pavimento. Monitorerar la evolución de las temperaturas ambiente y del hormigón colocado.

53 H EN TIEMPO FRIO CUIDADOS A pesar de que el pavimento no esté sometido a ciclos de congelamiento y deshielo, se deben tomar precauciones en el momento de la colocación del hormigón y algunas horas posteriores, Hº joven con resistencia menor a los 4 MPa. Se debe prevenir el deterioro asociado con la expansión de volumen que sufre el agua al congelarse. Monitorear y registrar la evolución de temperaturas en la sección de hormigón y del ambiente.

54 H EN TIEMPO FRIO CUIDADOS Jun 08-Jun 13-Jun :00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 Hora del día

55 H EN TIEMPO FRIO PROTECCIÓN En épocas de tiempo frío o cuando se requiera una rápida habilitación al tránsito resulta beneficiosa la colocación de mantas aislantes sobre la superficie del pavimento.

56 ASERRADO OPORTUNIDAD apenas el hormigón lo permita estimativamente: de 4 a 6 hs en verano hasta 10 a 20 hs o más en invierno) El hormigón debe ser aserrado en el momento que permita ser cortado sin desprender material. Resistencia del hormigón Prematuro: Desprenda. de áridos VENTANA DE ASERRADO Tardío: Fisuración Tensiones inducidas por restricción igual a la resistencia del hormigón Resistencia necesaria para el aserrado Tiempo Cuadrillas de aserrado: 24 horas

57 ASERRADO EJEMPLOS ASERRADO CUANDO EL HORMIGÓN NO TIENE RESISTENCIA (desprendimiento de agregados, rotura de bordes de la junta) ASERRADO EN EL MOMENTO OPORTUNO

58 ASERRADO CONTROL o CONTROLAR DIARIAMENTE EL TRABAJO DE JUNTAS o LLEVAR REGISTRO DE TIEMPOS DE ASERRADO

59 SELLADO OBJETIVO Las juntas de contracción se abren y cierran por variaciones de temperatura y humedad de las losas (noche/día, verano/invierno) durante toda su vida en servicio. EL SELLADO EVITA: Ingreso de agua: ablandamiento de la capa de apoyo bombeo de finos Ingreso de incompresibles: roturas en juntas de dilatación ó expansión (blow-up) astillamiento de juntas

60 SELLADO EJECUCIÓN Luego de que el hormigón colocado secado y las juntas trabajado se deberá proceder al sellado. Se debe aserrar la junta para proveer un adecuado factor de forma, y arenar sus caras para remover el lodo de aserrado y lograr textura. Las caras de la junta deben estar limpias y secas para lograr buena adherencia.

61 MUCHAS GRACIAS Arq. Edgardo Souza Coordinador Departamento Tecnología del Hormigón