Ing. Mauricio Salgado Torres M.Sc.

Transcripción

1 Taller de costos de materiales y construcción de pavimentos de concreto Consideraciones constructivas que afectan los costos y calidad de un proyecto Ing. Mauricio Salgado Torres M.Sc. Aspectos Mínimos a Considerar al Proyectar un Pavimento La Localización geográfica y clima preponderante durante la construcción y la operación La estabilidad del terreno y capacidad de soporte del suelo de fundación El dueño del proyecto considerando sus prioridades, políticas y disponibilidad de recursos El tipo, cantidad y magnitud de las solicitaciones de carga que soportará la estructura durante su operación La función que cumplirá la estructura así como el contexto y dinámica de su operación La disponibilidad de materiales y la logística de transporte que implica la ejecución La expectativa del dueño del proyecto y los usuarios, así como los atributos con que debe contar el proyecto 1

2 Consideraciones que condicionan el Costo Inicial de Construcción de un Pavimento Contexto y Localización del Proyecto. Urbano o Interurbano. Publico o Privado. Accesibilidad. Magnitud y Dimensiones del Proyecto. Km o m2. Tipo de Calzada. Topografía. Condiciones Particulares del Proyecto Fuentes de Materiales (cercanía y accesibilidad). Logística. Disponibilidad de Equipos y Suministros. Especificaciones técnicas y condiciones de recepción. Ambiente de Competencia. $ Asfalto Concreto Mito Tiempo 2

3 Resistencias y cuantías de cemento más altas de las realmente necesarias Exigir más resistencia de la necesaria Excesiva cantidad de cemento Excesiva rigidez del hormigón Mayor alabeo y problemas de retracción No garantiza un comportamiento optimo y si un mayor costo Mito: El pavimento de hormigón es caro El pavimento es realmente caro? ó lo caro es la forma en que se especifica y/o se permite construirlo o repararlo? Tramos cortos y/o angostos impiden incorporar equipos que permitan alcanzar mejores rendimientos y hacer una economía de escala que garantice mejor precio y mayor estándar de calidad Vs. 3

4 Mito: Los pavimentos de hormigón son estructuras robustas de gran espesor y por ende caras Pavimentos Delgados de Hormigón Pavimentos de Hormigón de espesores convencionales Pavimentos de Hormigón de Losas Cortas Mito: Los pavimentos de hormigón son estructuras robustas de gran espesor y por ende caras Primero analicemos: Son realmente de mayor espesor en su conjunto? Qué pasa donde la rasante es restricción o muy costosa la excavación? La resistencia y la rigidez del hormigón se traduce en menos y más delgadas capas de los materiales necesarios sub-base, y una menor necesidad de recursos materiales. 4

5 Mito: Construir y rehabilitar pavimentos con soluciones de hormigón no permite una rápida apertura al tránsito Con hormigón normal a los 2 a 3 días Con frazadas antes de las 24 horas Con hormigón FastTrack a las 24 hrs. o antes Sabía que la Madurez del hormigón se utiliza internacionalmente como criterio para permitir una rápida apertura al tránsito? 45 IV III Workability Factor I II V Coarseness Factor Uso de cercha Uso de tren Determinado por la cantidad de arena Tamaños max. = 20 mm Tamaños max. > 40mm 5

6 Inclusión de fibras en el hormigón Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo Inicial de Construcción de un Pavimento de Concreto Pavimentación Manual Pavimentación «Mecanizada» 6

7 Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo Inicial de Construcción de un Pavimento de Concreto Pavimentación Manual Longitud y Espesores a Pavimentar Tipo de Equipo (avance diario y rendimientos) Moldaje Fijo o Deslizante Vehículo de Transporte y Descarga del Concreto Equipamento para Vibrado y Compactación Equipo y Herramienta para la Terminación Tiempos y Técnicas de Curado Eficiente Pavimentación «Mecanizada» Tipos de Corte, Disponibilidad de Equipos para el aserrado (corte) de Juntas de Contracción Tipo y Espaciamiento entre Juntas Condiciones de Recepción y Apertura al Tránsito 7

8 Pavimentos Nuevos o Sobrecarpetas Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo Inicial de Construcción de un Pavimento de Concreto Longitud y Espesores a Pavimentar Pavimentación Manual El rendimiento y avance depende del espesor a colocar, siendo recomendable un máximode15cm. Dependiendo del equipo rendimientos diariosde100a150menuncarrilde3.5m. Pavimentación «Mecanizada» El avance recomendable es de 1 m por minuto. Dependiendo del equipo rendimientos óptimos diarios van desde los 250 m en un carrilde3.5m,enadelante. EQUIPO SUGERIDO SEGÚN EL RENDIMIENTO DIARIO m Todos excepto la Pavimentadora de molde deslizante Todos excepto la regla vibratoria 250 ó más Pavimentadora de molde deslizante 8

9 Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Tipo de Equipo (avance diario y rendimientos) Pavimentación Manual Dependiendo el Equipo se puede pavimentar la calzada si no es muy ancha pero se sacrifica la longitud de avance diario. Para aumentar rendimientos es necesario aumentar el numero de miembros de la cuadrilla. EQUIPO SUGERIDO SEGÚN EL TIPO DE TERRENO Pavimentación «Mecanizada» Dependiendo el Equipo se puede pavimentar la calzada, en algunos países de Latinoamérica se han alcanzado avances de hasta 800 m en ancho de calzada y 25 cm de espesor por día. El avance diario muchas veces no es mayor dado que lo pueden condicionar las condiciones de cierre y los desvíos. TERRENO EQUIPOS Plano < 3% Todos Ondulado 3% < 6% Todos Montañoso 6% < 9% Rodillos y pavimentadora Escarpado > 9% Pavimentadora Pavimentación con tren Utilizar un hormigón con asentamiento de cono entre 3,5 y 6 cm. Asentamiento de cono constante (asegura IRI) Mantener en todo momento una velocidad de avance constante del tren pavimentador(1 m/ min). (asegura IRI) Volumen de provisión de hormigón (100 m3 / hr) El tren no debe detenerse nunca (asegura IRI) Desparramar el hormigón en forma pareja frente al tren pavimentador. En pendientes fuertes es más fácil hacerlo hacia abajo. Tensión en la línea de sensores de posición (asegura IRI) 9

10 Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Moldaje Fijo o Deslizante Moldes Fijo Exige el tiempo y personal dedicado a la colocación del moldaje previo a la descarga del hormigón. Exige el tiempo y personal dedicado al posterior retiro del moldaje. La disponibilidad de moldes es un concionante para el avance. El moldaje solamente sirve para pavimentar el espesor que permita la altura del mismo. Molde Deslizante No se necesita moldaje. Exige la colocación de la línea (hilada) de pavimentación previo a los trabajos de pavimentación. Mayor preocupación por el asentamiento (cono), de modo que no se caigan los bordes por la ausencia del moldaje. Camión Mixer Tiempo de Descarga promedio de un camión mixer(15 minutos aprox). Avance de 10 a 15 metros por camión mixer (dependiendo espesor y ancho a pavimentar). El Asentamiento (cono) solicitado debe analizarse en función de la capacidad de recepción de los camiones mixer, de modo que no tengan que ser intervenidos. Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Vehículo de Transporte y Descarga del Concreto 10

11 La velocidad de vaciado es la condicionante para estimar los recursos necesarios para una pavimentación eficiente, y suficientes para realizar todas las tareas iniciales de esparcir, acomodar, compactar y aplanar el hormigón. Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Vehículo de Transporte y Descarga del Concreto Camión Tolva Recomendable el uso de camión tolva dado que se requiere suministro continuo para tener el mínimo de interrupciones. Tiempo de Descarga promedio de un camión Tolva (entre 15 a 40 segundos dependiendo el total de m3). Exigecontarconunsuministrodeconcretodesdeplantacontinuo.Plantasdesdelos60m3ala hora son las recomendables. Debido a los avances del proyecto cambiara la distancia del frente del proyecto respecto a la planta se debe verificar la perdida de cono. 11

12 Efectosde la adiciónde agua Adicionar 5 litros de agua a 1 m 3 de hormigón: Incrementan el cono en 25 mm Disminuye la resistencia a la compresión en 1400 kpa Consume el efecto de 10 kg de cemento Aumenta la retracción en un 10% Aumenta la permeabilidad hasta en un 50% Adicionar agua a la mezcla en exceso respecto de lo que fue diseñado nunca es una buena idea. Esta diapositiva muestra algunos de los efectos de la adición de agua adicional para una mezcla típica de pavimentación. Tenga en cuenta que estos cambios pueden ser más o menos dramáticos dependiendo de la mezcla. Pavimentación Nocturna 12

13 Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Equipamento para Vibrado y Compactación Pavimentación Manual Típico uso de vibradores de Inmersión. La cantidad de equipos de vibrado debe ser concordante con el rendimiento y avance diario esperado. El vibrado es obligatorio no lo remplaza la vibración del equipo de compactación. A mayor espesor mayor necesidad de reforzar el vibrado. Pavimentación «Mecanizada» El trabajo de vibración lo hace directamente el equipo de pavimentación mediante los vibradores propios. Cuidado que los vibradores del equipo estén todos operando normalmente. Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Equipo y Herramienta para la Terminación Pavimentación Manual Es necesario contar con una cuadrilla de terminación, que cuente con la debida dotación y experiencia. En lamedida que se hayarealizado un buen trabajo en la descarga y colocación del concreto el trabajo de terminación será menos invasivo y eficiente. 13

14 Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Equipo y Herramienta para la Terminación Pavimentación Manual Es necesario contar con una cuadrilla de terminación, que cuente con la debida dotación y experiencia. En la medida que se haya realizado un buen trabajo en la descarga y colocación del concreto el trabajo de terminación será menos invasivo y eficiente. Pavimentación «Mecanizada» Lo ideal es no«tocar» el concreto colocado a la salida del equipo de pavimentación. De requerir una cuadrilla de terminación se requiere una dotación y experiencia acorde al ancho y avance de la pavimentación. Entre mayores interrupciones en el suministro mayor la necesidad de hacer trabajos con cuadrillas de terminación. 14

15 Texturizado 15

16 Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Tiempos y Técnicas de Curado Eficiente La brecha entre el frente de pavimentación y los encargado de la colocación de la membrana de curado depende principalmente de: Las condiciones climáticas. Los tiempos de descarga(y cono real de colocación). La longitud de avance y área pavimentada en la jornada. Laefectividaddelamembranadecuradoestaenlagarantíadecumplimientoenlaaplicacióndela dosis recomendada en la superficie del pavimento. 16

17 Fuente: Emin Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Tipos de Corte, Disponibilidad de Equipos para el aserrado (corte) de Juntas de Contracción Eltipoyequipodecortedependedeltipodejunta(convencionalodecortedelgado),conselloo sin sello. La cantidad optima y suficiente de equipos depende del espaciamiento entre juntas y las condiciones climatológicas, así como del área que por jornada haya sido pavimentada. Efectuar corte en fresco (verde) o corte convencional (endurecido) condiciona los tiempos y cantidad de equipos requeridos. 17

18 Equipos de Corte Los equipos de corte son necesarios para realizar las juntas de contracción del pavimento, y que permiten evitar que la fisuración del hormigón, se produzca de manera descontrolada y aleatoria. Básicamente, la realización del corte permite generar una grieta controlada en el pavimento, la que de no hacerse, aparecería por si misma, afectando la calidad y el funcionamiento del pavimento. Fuente: Astrid Vilicic Equipos de Corte La selección del equipo dependerá de la profundidad de corte requerida y del rendimiento deseado Equipos desde 8 hasta 75 hp 18

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20 Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo Inicial de Construcción de un Pavimento de Concreto Tipo y Espaciamiento entre Juntas Condiciones de Recepción y Apertura al Tránsito 20

21 Consideraciones Constructivas que inciden en el Costo y calidad de Construcción de un Pavimento de Concreto Condiciones de Recepción y Apertura al Tránsito El Concepto de la Madurez aplicado a pavimentos Relación entre la temperatura y el tiempo de curado del hormigón. Mito: Los pavimentos de hormigón y las pavimentadorassolamente son para carreteras y calles de gran importancia y alto tránsito!! 21

22 Video de Construcción de Pavimentos Muchas Gracias!!! Mauricio Salgado Torres InstitutodelCemento ydelhormigóndechile ICH