CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS DE HORMIGÓN

Transcripción

1 JORNADAS DE ACTUALIZACIÓN TÉCNICA CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS DE HORMIGÓN Ing. Diego H. Calo Coordinador Departamento Técnico de Pavimentos Dirección Nacional de Vialidad Distrito XIII - Chubut Trelew, 18 y 19 de Diciembre de 2014

2 ÍNDICE DE LA PRESENTACIÓN 2 Pavimentación con Encofrados Deslizantes. Construcción de pavimentos con tecnología convencional. Texturizado y Curado. Hormigonado en Clima Riguroso.

3 Pavimentación con encofrados deslizantes 3 Características Generales: Empleo de mezclas de bajo asentamiento, Elevadas producciones y altos consumos de materiales (pueden lograrse rendimientos > 1 km/d). Destacados niveles de calidad en terminaciones y bordes (baja rugosidad).

4 Esquema de Pavimentadora de encofrados deslizantes 4 Bastidor DBI TBI Fratás automático Orugas Molde deslizante Sin Fin Principal Plancha Principal Viga oscilante Plancha Secundaria Plataforma de Trabajo Vibradores Sin Fin Cámara de Vibrado

5 Sin-fin Principal /Quilla 5

6 Sin-fin Principal /Quilla 6

7 Cámara de Vibrado 7

8 Molde Abierto 8

9

10 Plancha 10

11 Carro Distribuidor Vibrador Insertor de Barras Tamper / Viga de Terminación DBI 11

12 TBI 12

13 Tamper / Viga Termin. 13

14

15 Fratás Automático 15

16

17 Texturado Y Curado 17

18

19

20 DISEÑAR UNA LOGISTICA DE OBRA APROPIADA PARA ALCANZAR UNA ALIMENTACION CONTINUA Y SOSTENIDA DE HORMIGON AL FRENTE DE PAVIMENTACION, ATENDIENDO LAS ELEVADAS PRODUCCIONES TIPICAS DE ESTAS TECNOLOGIAS, CON CALIDAD ADECUADA Y HOMOGENEA 20 UNIFORMIDAD = CALIDAD

21 Preparación de Canchas 21 Bases pavimentos de hormigón resistentes no bombeables SUPERFICIE DE APOYO ESTABLE Y UNIFORME Superficie lisa, densa y resistente Apta para el tránsito de camiones con hormigón (sólo en el frente) Curadas o imprimadas para mantener sus propiedades

22 Preparación de Canchas 22 Estarán libres de material suelto, polvo, baches, etc Se mantendrán húmedas previo a la descarga del H

23 Carriles de Desplazamiento 23 SOBREANCHOS CONSTRUCTIVOS (similares condiciones de soporte y lisura que la base o sub-base) tracción uniforme rugosidad final 60 a 100 cm LISURA CARRIL DE APOYO RUGOSIDAD FINAL PAVIMENTO

24 Carriles de Desplazamiento 24 FALTA DE CARRIL DE DESPLAZAMIENTO ADECUADO: Pérdida de tracción de la pavimentadora lisura, terminaciones Pérdida de días de producción Adopción de soluciones costosas y de dudosa efectividad.

25 Máxima Precisión en el Corte 25 Mejora Lisura y Terminaciones Consumos controlados Espesores acotados Perdida de presión CORTE CON MOTONIVELADORA: - Menor separación entre perfiles transversales - Mayor cantidad de puntos por perfil

26 Máxima Precisión en el Corte 26 CORTE CON TRIMMERS: - Corte con sensores - Máxima precisión - Elevadas producciones

27 Preparación de la Jornada COLOCACIÓN DE HILOS GUÍA 27 SENSORES DE NIVEL Y ALINEAMIENTO

28 Preparación de la Jornada 28 A ambos lados. Firmemente tesado. Empalmes limpios y firmes. Separación pines: 6 9 m. Inspección periódica.

29 Preparación de la Jornada 29 Estacas de referencia niveladas Estacas auxiliares DBI (separac. juntas) Elementos auxiliares

30 Preparación de la Jornada 30 Descarga previa de insumos a pie de pavimentadora

31 Hormigón Trabajable y Uniforme 31 - Evaluar mezclas de hormigón y materiales componentes con suficiente anticipación - Dosificaciones apropiadas para la pavimentadora y para el medio de transporte adoptado - En general se utilizan aditivos plastificantes e incorporadores de aire - Es recomendable evaluar al menos dos alternativas de dosificación con distintos orígenes de componentes

32 Hormigón Trabajable y Uniforme 32 REGLA GENERAL TRABAJAR CON EL MINIMO ASENTAMIENTO QUE PERMITA EL EQUIPO PAVIMENTADOR CONSIDERAR: * EFECTOS DEL TRANSPORTE * DEMORAS EN LA COLOCACIÓN Y COMPACTACIÓN * ADITIVOS: duración y eficiencia

33 Hormigón Trabajable y Uniforme 33 PLANTAS ELABORADORAS: - Transporte a obra de mezcla terminada (camiones volcadores con / sin agitación) - Mayor control sobre la mezcla - Alta eficiencia en el mezclado - Uniformidad de asentamientos - Rapidez y confiabilidad en la descarga - Mayores producciones PLANTAS DOSIFICADORAS: - Transporte a obra de mezcla en proceso con camiones motohormigoneros - Pérdida de control sobre la mezcla - Mayores tiempos de descarga - Limitaciones en la producción - Pavimentos urbanos, Reparaciones, Bacheos, etc

34 Hormigón Trabajable y Uniforme 34 Tamaño pastones / capacidad tambor mezclador Secuencia de carga de materiales componentes Incorporación de aditivos, incompatibilidad Tiempo de mezclado > 40 / 45 seg Humedad de los áridos (cambios durante la producción) SONDAS / AMPERÍMETRO Temperatura del hormigón Visión del ciclo completo al alcance del operador

35 Hormigón Trabajable y Uniforme 35. PREPARAR PISOS PARA ACOPIOS. CAMINOS DE ACCESOS Y ACARREOS. DRENAJES (humedecimiento áridos). MANEJO RACIONAL DE LOS ACOPIOS. EQUIPOS DE CARGA NECESARIOS PARA ATENDER PRODUCCIÓN Y ACOPIO - EXPLOTACIÓN ADECUADA DE LOS FRENTES

36 Suministro de Hormigón Continuo PRODUCCIÓN PLANTA VELOCIDAD DE PAVIMENTACIÓN NUMERO DE UNIDADES DE TRANSPORTE NECESARIAS Y SUFICIENTES PARA ATENDER LA PRODUCCIÓN DE PLANTA: - Ciclo de carga (s/capacidad camiones) - Tiempo promedio de viajes (cargado y descargado) - Tiempos de espera en carga y descarga - Unidades adicionales para eventualidades 36

37 Suministro de Hormigón Continuo 37 Definir claramente trayectorias de acarreos Desvíos / Interacción con tránsito del camino Descarga en el frente / Accesos Camiones volcadores: Capacidad adecuada Cajas en buen estado y estancas Cierre eficiente de compuertas Adecuada limpieza (lavado)

38 Descarga Apropiada del Hormigón 38

39 Utilización de DBI y TBI 39» Corte preciso de pasadores de acero (CON DISCO)» Extremos libres de rebabas o desviaciones.» Lubricar los pasadores con aceite u otro tratamiento antiadherente de baja viscosidad (NO EMPLEAR GRASA).» Operación manual o automática (identificar claramente el eje de junta)

40 Utilización de DBI y TBI 40 Sistema de corrección de la inserción de pasadores Corrige la herida producida por la inserción Genera un rollo de hormigón que repone material Se puede regular vibración de horquillas para cerrar los orificios Con el sistema de ajuste fino de nivel del molde se alimenta hormigón para formar el rollo NO AGREGAR AGUA hormigón de menor resistencia Adicional: indicador de la consistencia del hormigón

41 Utilización de DBI y TBI 41 Controles periódicos: - alineamiento del sistema de inserción (horquillas, bandejas, etc) - vibración de los elementos - profundidad y alineamiento de los pasadores colocados

42 Operación de la Pavimentadora 42 MANTENER BAJA ALTURA DE CARGA MOLDE ABIERTO ALTURA EXCESIVA

43 Operación de la Pavimentadora 43 CON SINFÍN PRE DISTRIBUIDOR Y CÁMARA DE VIBRADO EVITAR DESCARGA DEL MOLDE» N suficiente de vibradores para el ancho de trabajo» Frecuencia de trabajo s/mezcla y separación de vibradores (5.000 / vibr/min para velocidades de desplazamiento de 1,2 a 1,8 m/min)» Controlar diariamente buen funcionamiento de todos los vibradores

44 Calibración y Control de Equipos 44 e d Regular presión del molde 3 / 5 mm más bajo a la salida» Verificar la estanqueidad del molde» Ajustar bordeadores (limpieza)

45 Operación de la Pavimentadora 45 FRATÁS AUTOMÁTICO Calibrar: Presión sobre el hormigón Velocidad de desplazamiento Carrera del fratás (15/20 cm del borde) Permite variar ángulo de operación

46 Calibración y Control de Equipos 46

47 Mantener la Uniformidad en todo el Proceso 47 ALTA CALIDAD DE TERMINACION SUPERFICIAL Y BORDES

48 Personal Idóneo y Entrenado 48

49 Pavimentación con Moldes Fijos 49 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

50 Preparación para la Pavimentación 50 MOLDES: Determinan el espesor, ancho y uniformidad de la superficie del pavimento. Se recomienda: - 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)

51 Preparación para la Pavimentación 51 FIJACIÓN DE MOLDES Fijados firmemente a la base para garantizar estabilidad con el paso del equipo de colocación Ensamble entre moldes (machimbrado o atornillado para mantener alineamiento (vertical y horizontal)

52 Preparación para la Pavimentación 52 NIVELACIÓN Y ALINEACIÓN El posicionamiento requiere una precisa tarea de nivelación (especialmente con equipos autopropulsados): Indispensable para alcanzar lisura y regularidad superficial. Deben estar limpios, sin restos de hormigón endurecido y lubricados. Deben descartarse y/o reparase aquellos moldes que presenten abolladuras o defectos.

53 Preparación para la Pavimentación 53 INSTALACIÓN DE CANASTOS CON PASADORES

54 Preparación para la Pavimentación 54 Suficientemente rígidos y estables para mantener pasadores en posición

55 PREPARACIÓN PARA LA PAVIMENTACIÓN 55 Demarcar en forma precisa el eje de la junta antes de distribuir el hormigón

56 Distribución del Hormigón 56 Descargar el hormigón lo mas cerca posible de su posición final Efectuar los movimientos necesarios de material con volquetas, carretillas, palas. NO TRANSPORTAR CON VIBRACIÓN

57 Compactación 57 REGLAS VIBRADORAS

58 Compactación 58 La regla vibradora debe arrastrar material, con una carga adecuada: - Material en exceso provoca el levantamiento de la regla. - La falta de material genera depresiones y zonas sin compactar. El avance de la regla debe ser lo mas continuo y parejo posible. La superficie deberá quedar prácticamente terminada.

59 Compactación 59 TERMINADORAS DE RODILLOS

60 Compactación 60 TERMINADORAS DE RODILLOS

61 Compactación 61 TERMINADORAS DE RODILLOS Refuerzo en la densificación con vibrador manual

62 Tareas de Terminación 62 Pueden insertarse armaduras en el hormigón fresco?

63 Tareas de Terminación 63 Pueden insertarse armaduras en el hormigón fresco? NO! Ya que no hay confiabilidad en el posicionamiento y alineación

64 Tareas de Terminación La terminación entregada por el equipo de compactación se completa con un fratasado de la superficie, que ayuda a corregir pequeños defectos superficiales. 64 NO AGREGAR AGUA!!!

65 Curado del Hormigón 65 CON MOCHILAS CON MEMBRANA QUÍMICA DE RESINAS EN BASE SOLVENTE (NO SE RECOMIENDAN LAS MEMBRANAS DE PARAFINA) - riego en dosis suficientes (mínimo 200 grs / m 2 ) - uniforme en toda la sección del pavimento 41

66 Curado del Hormigón 66 Inmediatamente detrás del texturizado 42

67 Curado del Hormigón 67 Controlar distribución uniforme de la membrana - Regular altura barra de riego - Limpiar y regular los picos pulverizadores (mantenimiento) - Calibrar velocidad de avance del equipo

68 Curado del Hormigón 68 Considerar perdidas por viento Aplicar en bordes luego del desmolde Cobertura para lluvias 44

69 Curado del Hormigón 69 OTROS MÉTODOS DE CURADO Principal desventaja: DEMORA EN APLICACIÓN Polietileno: no evita pérdida de agua en el H. Evitar su aplicación sobre hormigón fresco (superficie muy lisa) Tierra húmeda: dificultosa en áreas importantes Arpillera: mantenimiento humedad 45

70 Objetivos del Texturizado 70 La provisión de una adecuada textura superficial brindará una macrotextura apropiada, que permitirá alcanzar los niveles de seguridad en el tránsito acordes con el uso y categoría de la vía. En el caso de pavimentos de hormigón, existe un importante abanico de alternativas a aplicar en estado fresco. El objetivo del texturizado del hormigón es: Conseguir una adecuada resistencia al deslizamiento en condición húmeda, Conservar un buen drenaje y escurrimiento superficial del agua, Mantener bajos niveles de ruido, Brindar resistencia al desgaste y durabilidad.

71 Métodos de texturizado Arpillera Consiste en el arrastre en el sentido longitudinal de una tela de arpillera, sobre la superficie recién terminada del hormigón. Recomendaciones generales: - Mantenerla limpia y húmeda - En uno o varios pliegues - Deshilachada levemente Fortalezas: - De sencilla ejecución. - Aplicación manual o automática. - Bajo nivel de ruido. Debilidades: - Baja profundidad de textura. - Mayor pérdida de fricción inicial 71

72 Métodos de texturizado Césped Sintético Consiste en el arrastre en el sentido longitudinal de una rastra de césped sintético que cumpla las siguientes características: - Largo de pelo: mm. - Pelos por metro cuadrado: Peso > 2350 g/m 2 72 Fortalezas: - Sencilla construcción. - Aplicación manual o automática. - Bajo nivel de ruido. - Profundidad graduable. - Buenos índices de fricción. Debilidades: - Resulta crítica la calidad del mortero para un buen desempeño a largo plazo.

73 Métodos de texturizado Cepillo (Longitudinal o Transversal) El cepillado puede efectuarse en el sentido longitudinal o transversal a la dirección de circulación, creando pequeñas crestas sobre la superficie del pavimento: Fortalezas: - Sencilla construcción. - Aplicación manual o automática. - Bajo nivel de ruido (L). - Buenos índices de fricción (T) Debilidades: - Resulta crítica la calidad del mortero para un buen desempeño a largo plazo. - Elevados niveles de ruido (T). 73

74 Métodos de texturizado Peine Transversal ó Longitudinal Consiste en el arrastre en el sentido transversal o Longitudinal de un implemento tipo peine metálico o plástico que genera una serie de surcos sobre la superficie del pavimento. Fortalezas: - Elevados índices de fricción - Elevada durabilidad. - De aplicación automática o manual. - Menor riesgo de hidroplaneo (T) - Reduce el spray y salpicaduras (T) - Baja generación de ruido (L) - Mayor seguridad en curvas horiz. (L) Debilidades: - Mayor generación de ruido (T). - Puede generar molestias a los vehículos pequeños motociclistas (L). 74

75 Juntas transversales de construcción 75

76 Juntas Transversales de Construcción 76 Ejecución de junta con pavimentadora y con inserción de caños. Reinicio de pavimentación: -aserrado y retiro Hº - colocación pasadores en orificios 23

77 Juntas longitudinales de construcción

78 Juntas longitudinales de construcción 78

79 Juntas de dilatación 79 Deben estar provistas de una cápsula de expansión de mm de carrera libre. Se recomienda rellenar la cápsula para evitar que se desplace. El material de relleno debe ser no extrusivo y no putrescible (Madera Blanda) Poliestireno Expandido NO RECOMENDADO. Pasador D= 25, 32 o 38 mm Material de Sellado Cápsula (30 mm de carrera libre) 1/2 E Espesor de losa "E" 20 mm Material de Relleno

80 Hormigón en tiempo frío 80 El Reglamento CIRSOC, indica que existe condición de tiempo frío cuando: La temperatura media diaria es menor a 5 C durante 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.

81 Temperaturas bajas < 5 C 81 Efecto Retardo del fraguado Consecuencia Mayor tendencia a la fisuración plástica Aumento en los tiempos de desmolde y aserrado Retardo en la hidratación del cemento Menor resistencia inicial Mayor resistencia final Prolongación del curado

82 Daños por Congelamiento 82 No hay mecanismo alguno para proteger al hormigón joven del deterioro por congelamiento, el único recurso práctico es evitar que se congele. 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. Dado que el agua no está a la presión atmosférica sino que está sometida a diferentes grados de tensión en función del diámetro del capilar que ocupa, las temperaturas para provocar su congelamiento son inferiores a 0 C. Como dato práctico, debemos preocuparnos por temperaturas inferiores a -5 C.

83 El AII no es suficiente para evitar el daño por congelamiento en el hormigón joven 83

84 Relación entre temperatura del aire y el comportamiento del hormigón C C 5 C 15 C C Fresco No hormigonar Precauciones Retardo fragüe Joven f c < 4 Mpa Deterioro irreversible Evolución lenta de la resistencia Endurecido f c > 4 Mpa Hum < Sat crít. Hum > Scrít. + AII Hum > Scrít sin AII Evolución lenta de resistencia

85 Tiempo frío: recomendaciones prácticas 85 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.

86 Hormigón en tiempo frío 86 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 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.

87 Control de temperatura en Hormigón Joven Jun 08-Jun 13-Jun Temperatura [ºC] :00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 Hora del día

88 Hormigón en tiempo caluroso 88 Se define como tiempo caluroso, a cualquier combinación de elevada temperatura ambiente, baja H.R. y vientos, que tiendan a perjudicar la calidad del Hº fresco. Recaudos Generales: Se prestará especial cuidado en las tareas de curado. Trabajar con la menor demanda de agua y cemento posible. Diseñar la mezcla con el menor contenido de arena, que permita trabajabilidad y terminación adecuadas. Mantener los acopios de áridos gruesos saturados. Regar la cancha, previo a la colocación del Hº. Controlar la evolución de las temperaturas.

89 Temperatura altas 89 Efecto Aceleración del fraguado Evaporación rápida Aceleración de las reacciones de hidratación Consecuencia Menor tiempo disponible Riesgo de juntas frías Mayor tendencia a la fisuración plástica Más demanda de agua Mayor resistencia inicial Menor resistencia final Mayor Gradiente Térmico durante las primeras horas Mayor Riesgo de Fisuración Térmica

90 Recaudos adicionales 90 Aplicar el compuesto de curado en la dosis apropiada tan pronto se finalicen las tareas de terminación. Verificar una correcta distribución del producto y el tiempo de formación de la membrana. Verificar elasticidad y comportamiento. Bajo condiciones rigurosas puede considerarse la adopción de medidas de protección adicionales: Incorporación de pantallas, mantas, para proteger el pavimento del sol y/ viento. Modificar los horarios de pavimentación.

91 Temperatura [ºC] Efecto de la hora de colocación en la temperatura del pavimento :00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 Hora

92 Gracias ING. DIEGO H. CALO COORDINADOR DEPARTAMENTO TÉCNICO DE PAVIMENTOS