SECCION 6. ELEMENTOS PREFABRICADOS DE HORMIGON PARA OBRAS DE PAVIMENTACIÓN

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1 SECCION 6. ELEMENTOS PREFABRICADOS DE HORMIGON PARA OBRAS DE PAVIMENTACIÓN INDICE GENERAL Pág. ART. 6.1 CONDICIONES GENERALES ALCANCE PREPARACIÓN DE LA SUBRASANTE SUBBASES Y BASES GRANULARES MORTERO DE PEGA ENSAYOS A ELEMENTOS PREFABRICADOS DE HORMIGÓN CRITERIOS DE ACEPTACIÓN... 6 ART. 6.2 ADOQUINES ALCANCE DISEÑO DE PAVIMENTOS URBANOS CON ADOQUINES Generalidades Características de los adoquines Diseño de la estructura de adoquines.... Error! Marcador no definido CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS CON ADOQUINES Preparación de la subrasante Subbase granular Restricciones de borde Cama de arena Colocación de los adoquines Compactación de los adoquines Relleno de las juntas Niveles, regularidad superficial y pendiente REQUISITOS DE CONTROL DE CALIDAD PARA LOS ADOQUINES ENSAYO DE COMPRESIÓN CRITERIOS DE ACEPTACIÓN...17 ART. 6.3 BALDOSAS Y PASTELONES... ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO GENERALIDADES REQUISITOS ESPECIALES DE DISEÑO PARA VEREDAS CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS CON BALDOSAS Y PASTELONES Sustratos de Apoyo...18

2 Preparación de la subrasante Preparación de la Subbase.... Error! Marcador no definido Preparación de la Capa de Hormigón Mortero de pega Colocación de baldosas y pastelones Sellado de juntas Curado y puesta en servicio Niveles, regularidad superficial y pendiente REQUISITOS DE LOS PASTELONES Requisitos geométricos y dimensiónales Resistencia de control de calidad.... Error! Marcador no definido ENSAYOS DE BALDOSAS Y PASTELONES Ensayo de Flexión Ensayo de Desgaste Ensayo de Compresión CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DE BALDOSAS Y PASTELONES ART. 6.4 SOLERAS GENERALIDADES COLOCACION DE SOLERAS PREFABRICADAS DE HORMIGÓN Preparación del terreno Colocación de soleras Alineamiento, Pendientes y Tolerancias de Colocación REQUISITOS DE LAS SOLERAS Requisitos Geométricos y Dimensionales Requisitos de Flexión Requisitos de impacto ENSAYOS Ensayo a Flexión Ensayo de Impacto CRITERIOS DE APLICACIÓN...32 ART. 6.5 SOLERILLAS GENERALIDADES COLOCACIÓN DE SOLERILLAS PRAFABRICADAS DE HORMIGÓN Preparación del Terreno Colocación de solerillas

3 Ejes, Niveles y Tolerancia REQUISITOS DE LAS SOLERILLAS Requisitos Geométricos y dimensionales Resistencia a la flexión ENSAYO DE FLEXION CRITERIOS DE ACEPTACION...36 ART. 6.6 SOLERAS CON ZARPA GENERALIDADES COLOCACION DE SOLERAS CON ZARPA Preparación del terreno Colocación de soleras con zarpa Ejes, Niveles y Tolerancias REQUISITOS DE LAS SOLERAS CON ZARPA Requisitos geométricos y dimensionales Resistencia a la compresión CRITERIOS DE ACEPTACION

4 SECCION 6 ELEMENTOS PREFABRICADOS DE HORMIGON PARA OBRAS DE PAVIMENTACIÓN Art. 6.1 CONDICIONES GENERALES ALCANCE Esta especificación establece criterios generales para el uso y control de los elementos prefabricados de hormigón que son típicamente utilizados en obras de pavimentación y urbanización y que corresponden a adoquines, baldosas, pastelones, soleras y solerillas. Se especifican los requisitos que deben cumplir los diversos elementos prefabricados que son tratados en esta Sección, y la forma de evaluar su calidad. La utilización de otro tipo de elementos prefabricados de hormigón no descritos en esta Sección, queda sujeta a condiciones y requisitos establecidos en las especificaciones particulares del proyecto. Para todos los casos, será exigido el cumplimiento de las disposiciones entregadas por las normas chilenas en su versión oficial vigente, las disposiciones de la OGUC, y cualquier otra recomendación, que sea referenciada para cada uno de los elementos indicados en esta Sección. Los ensayos deberán ser efectuados por un laboratorio oficial inscrito en los Registros del MINVU PREPARACIÓN DE LA SUBRASANTE El terreno se preparará de manera de obtener una superficie de soporte pareja y homogénea, exenta de material suelto o de origen orgánico, el que, si existe, se remueve y reemplaza por material que cumpla los requerimientos de soporte establecidos en las Especificaciones Técnicas, y que provenga de una planta que presente certificados de calidad del material entregado. Las excavaciones se realizan hasta el nivel indicado en el proyecto y se procede a compactar la capa superior de acuerdo con las especificaciones técnicas del proyecto. Se recomienda hacer los rellenos por capas, de espesor suelto comprendido entre 10 y 20 cm., que se compacten según lo especificado en el proyecto. En cualquier caso, se debe cumplir con los requisitos y estipulaciones previstas en la Sección 2 del presente Código SUBBASES Y BASES GRANULARES Las subbases y bases granulares que se utilizarán para la construcción de la estructura de soporte de elementos prefabricados en pavimentos o urbanización, que son descritos en esta Sección, deben cumplir con lo indicado en este apartado y en las condiciones para bases y subbases descritas en la Sección 3 del presente Código, en 4

5 lo que le sea aplicable en forma complementaria. Además, se deberá cumplir con las condiciones especiales indicadas en las Especificaciones particulares de cada obra. Los materiales de Subbase y Base deberán ser entregados por una planta de áridos que entregue certificación de muestreo y calidad, que cumplan las disposiciones entregadas en esta Sección. La subbase o base debe estar compuesta por material estabilizado homogéneamente mezclado, desprovisto de materias orgánicas, grumos de arcilla, escombros, basura, etc. La granulometría para el material de subbase o base se debe encontrar dentro de la banda indicada en la Tabla 6-1, según el tamaño máximo del árido escogido. TABLA 6-1: BANDA GRANULOMETRICA PARA MATERIALES DE SUBBASE O BASE La fracción de material que pasa por el tamiz de [mm] (malla ASTM 40) debe tener un Límite Líquido (LL) menor o igual al 25% y un Índice de Plasticidad (IP) menor o igual al 6%. El material de subbase o base se debe compactar por capas con un espesor suelto comprendido entre 10 y 20 cm, y un contenido de humedad igual o ligeramente inferior al óptimo MORTERO DE PEGA Para la pega de los elementos que lo requieran, se deberá confeccionar un mortero de cemento que deberá tener una relación cemento: arena = 1:3 en volumen y en épocas de calor se recomienda utilizar cal para retardar el fraguado (3 partes de cemento por 1 de cal). Sin embargo, se aceptará en obra el uso de una dosificación en volumen cemento : arena distinta a la anterior que sea propuesta por el contratista, para lo cual 5

6 la medida de la relación peso-volumen y la dosificación deberá haber sido revisada y validada por laboratorio, y aprobada por el Inspector Técnico o Profesional Responsable de la Obra. Se podrán emplear morteros predosificados de proveedor, los que serán utilizados según recomendaciones del fabricante. Se utilizará un cemento con el grado adecuado para la aplicación en la que será utilizado, pudiéndose consideran factores de resistencia inicial y apertura al tráfico para su selección. La arena para el mortero tendrá un tamaño máximo de 5 mm, y no contendrá arcillas u otros contaminantes, debiendo cumplir con las disposiciones de la norma NCh163. La consistencia del mortero deberá ser plástica para que el material pueda ser esparcido con facilidad, cumpliendo los niveles altimétricos definidos para el proyecto. Deberá ser pastosa, y asegurar el correcto pegado de los elementos sobre los que se aplica. Además, deberá tener un tiempo de endurecimiento que permita un óptimo contacto con la cara inferior de los elementos prefabricados en que se utilice, y asegurar su fijación de manera adecuada. El espesor de la carga de mortero no deberá ser inferior a 20 mm ni mayor a 40 mm. El mortero de pega se debe preparar a medida que avance el trabajo y utilizar inmediatamente después de su amasado ENSAYOS A ELEMENTOS PREFABRICADOS DE HORMIGÓN Se deben efectuar los ensayos previstos según sea el tipo de elemento prefabricado, en la forma indicada más adelante para cada caso, siguiendo las disposiciones de las normas chilenas referenciadas en su versión oficial vigente CRITERIOS DE ACEPTACIÓN La evaluación de la calidad de las unidades y su consiguiente aceptación o rechazo se efectuará por lotes, entendiéndose por lote a un conjunto de elementos correspondientes a una misma partida, fabricada bajo similares condiciones de producción. De cada lote, se recomienda extraer una muestra al azar, para su medición y ensayo de acuerdo a las Especificaciones particulares de cada elemento. Se aceptará el lote si la muestra cumple con los requisitos geométricos y mecánicos establecidos. 6

7 Si la muestra no cumple con algún requisito se efectuará un remuestreo por lote, extrayendo al azar una muestra con el doble de unidades consideradas inicialmente. Se aceptará el lote si la muestra de remuestreo cumple con los requisitos especificados. En caso contrario se aconseja rechazar el lote completo por incumplimiento. Art. 6.2 ADOQUINES ALCANCE Se establecen los criterios para diseñar y construir pavimentos urbanos de adoquines de cemento, especificando los requisitos geométricos y de resistencia a compresión y otros que deben cumplir los adoquines. Se incluye en este alcance elementos de adoquines de superficies de rodado planas y estampadas, debiendo considerarse la altura efectiva de los elementos para los fines de diseño y capacidad de soporte. Las especificaciones de Pavimentos de adoquines incluyen la posibilidad de realizar proyectos con elementos mixtos, que tengan varios tipos de adoquines distintos, o mezclas con otro tipo de pavimentos, formando proyectos estéticos y/o arquitectónicos. En este caso, el diseño del pavimento compuesto deberá considerar la capacidad de carga y tráfico de cada una de las secciones de pavimentos y particularidades de detalles en las uniones y encuentros entre los distintos materiales, evitando escalonamientos, fluencia o ahuellamientos entre las secciones DISEÑO DE PAVIMENTOS URBANOS CON ADOQUINES Generalidades. Los pavimentos de adoquines se componen generalmente de una estructura típica, como la que se muestra esquemáticamente en la Figura 6-1: FIGURA 6-1: ESTRUCTURA DE UN PAVIMENTO DE ADOQUIN DE HORMIGÓN 7

8 En esta Artículo se entregan criterios para el diseño de pavimentos de adoquines de hormigón los que deberán ser utilizados para definir la estructura del pavimento. Se presentan los criterios generales para la determinación de espesores de base y subbase según el tamaño y tipo de adoquín a utilizar, las características de las vías, y las condiciones del suelo. Adicionalmente, se podrá usar como referencia para el diseño de pavimentos urbanos con adoquines prefabricados de hormigón los criterios entregados en el Manual de Diseño de Pavimentos de Adoquines de Hormigón, del Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile, versión Se podrá utilizar también una metodología distinta, según disponga el proyecto de diseño, la que deberá ser debidamente respaldada y validada por la memoria de cálculo respectiva y aprobada para uso por el Inspector Técnico o Profesional Responsable del Proyecto. Los pavimentos podrán ser colocados como capa de rodadura en los aparejos que se presentan en la Figura 6-2. FIGURA 6-2: APAREJOS DE COLOCACIÓN DE ADOQUINES DE HORMIGÓN Canasto Corredor Espina de pescado 45 Espina de pescado 90 8

9 Características de los adoquines. La forma de los adoquines incide en el comportamiento global del pavimento; por ello se los ha agrupado en diferentes categorías, de acuerdo a la mayor o menor contribución que realicen a la capacidad resistente de la estructura, según se indica en la Tabla 6.2. TABLA 6-2. CLASIFICACIÓN DE LOS ADOQUINES EN TIPOS SEGÚN SU FORMA. Tipo A: Adoquines dentados que se entrelazan entre sí en los cuatro costados, capaces de ser aparejados en espina de pescado y que, por su geometría plana, al unirse, resisten el desplazamiento relativo tanto en sentido longitudinal como transversal. Tipo B: Adoquines dentados, que se entrelazan entre sí, sólo en dos costados que no pueden aparejarse en espina de pescado y que por su geometría plana resisten desplazamientos relativos sólo en las caras paralelas a los ejes longitudinales, dependiendo de su precisión dimensional y de la precisión de colocación para que traben en las otras caras. Tipo C: Adoquines rectangulares u otras formas geométricas (trapecios, hexágonos, triedros, etc.) que dependen sólo de su precisión dimensional y de colocación para desarrollar alguna trabazón Diseño de la estructura de adoquines La elección de la forma, del espesor, del aparejo de colocación y de la resistencia mecánica de los adoquines, estará condicionada por la solicitación que soporta el pavimento. Por esto, se sugiere para el diseño considerar lo establecido en la Tabla 6-3 que define el espesor del adoquín y de la subbase o base, según el nivel de tráfico, las condiciones del suelo de subrasante y el uso de subbases mejoradas. 9

10 TABLA 6-3. ESPESORES MÍNIMOS DE LOS ADOQUINES SEGÚN EL NIVEL DE TRÁNSITO, CONFIGURACIÓN DEL SUELO Y TIPO DE ADOQUIN Nivel (EE) Tipo de tráfico Categoría y Clasificación Espesor de subbase granular, en mm, según CBR de subrasante, en % > 6 Espesor de base tratada (mm) Espesor de cama de arena (mm) Espesor adoquín mínimo Medio (4-12 MM) II IIA IIB Liviano III IIIA (0,05-4 MM) IIIA IIIB Peatonal IV En el caso de que los suelos de subrasante no cumplan los CBR exigidos, se deberá mejorar el terreno mediante estabilización o remplazo, según las disposiciones indicadas en la Sección 2 de este Código. Las subbases deberán cumplir las disposiciones de la Sección 3, Art. 3.2 respecto a condiciones de subbases para pavimentos asfálticos, y deberán tener un CBR mínimo de 40% CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS CON ADOQUINES Preparación de la subrasante. Los suelos que conforman la subrasante deberán ser preparados según las disposiciones indicadas en De ser necesaria la remoción del suelo de fundación, este se puede reemplazar por material de CBR que cumpla las indicaciones de diseño, o en su defecto a falta de indicación a un material de CBR no menor al 15%. Se aconseja extender el material de reemplazo en sentido transversal, en un ancho tal que incluya los elementos de restricción de borde y sus refuerzos posteriores. La compactación se deberá hacer exclusivamente por medios mecánicos, hasta alcanzar un 95% de la densidad máxima seca obtenida por el ensayo Proctor Modificado, según NCh1534/2 o de un 80% de la Densidad relativa según ASTM El espesor efectivo de compactación deberá comprender por lo menos los 20 cm superiores de la subrasante. 10

11 Para mayor información en materiales de reemplazo y mejoramiento de suelos, se podrá utilizar las indicaciones dadas en la Sección 2 de este Código Subbase granular. La subbase granular deberá considerar las indicaciones establecidas en La granulometría del material deberá estar comprendida dentro de la banda especificada en dicho apartado para tamaño máximo 2. El CBR a 0,2 de penetración en muestra saturada y compactada será igual o superior al 80%. El agregado grueso deberá tener un desgaste máximo de 30%, según el ensaye de Desgaste Los Ángeles, según NCh1369. La compactación se realizará por medios mecánicos hasta obtener un 95% de la densidad máxima seca determinada por el ensayo Proctor Modificado, según NCh1534/2 o de 80% de la Densidad Relativa, según ASTM La disposición de materiales de subbase colocados deberán presentar una compactación homogénea, que no muestre nidos de piedra o depresiones. Especial cuidado se requiere tener en las zonas cercanas a las estructuras de confinamiento, tapas de alcantarillado, etc., en donde el proceso de compactación es más difícil de realizar, por lo que se deberá considerar el uso de equipos de menor tamaño que logren llegar a los sectores de unión. En caso de que el proceso de compactación en estas zonas sea complicado, se sugiere utilizar hormigón pobre a nivel de subbase para asegurar la capacidad del pavimento en esta zona Restricciones de borde. La restricción de borde (confinamiento) es de primordial importancia para mantener la trabazón de los elementos del pavimento de adoquín y prevenir el desplazamiento lateral y la apertura de las juntas, con la consiguiente pérdida de trabazón. Esta restricción se materializa con la instalación de soleras rectas, soleras con zarpa o solerillas, las cuales se deben instalar después de la compactación de la subbase, para que tengan una adecuada estructura de soporte. Las disposiciones de colocación de los elementos indicados, se presentan en los Art. 6.4, 6.5 y 6.6 de esta Sección Cama de arena. La cama de arena confiere la trabazón mecánica entre elementos del pavimento de adoquín, por lo que debe ser, en lo posible, de cantos angulares y no contener sales solubles o contaminantes. La arena a utilizar para la cama de arena, no deberá contener más de un 5% de limo o arcilla en peso y el contenido de humedad será lo más uniforme posible, debiendo este 11

12 valor estar cercano al óptimo de compactación, que en condiciones normales varía entre un 6 y un 8%. La Granulometría estará comprendida dentro de la banda indicada en la Tabla 6-4. TABLA 6-4. GRANULOMETRIA DEL MATERIAL PARA CAMA DE ARENA. La arena se acopia de forma que no se contamine con otros materiales o impurezas y puedan mantenerse sus características. En caso de estar acopiadas a la intemperie, se debe cubrir de manera que el contenido de humedad sea el adecuado y lo más uniforme posible. En caso de ser necesario, se deberá revolver y harnear para lograr su completa homogeneización y asegurar que el material se encuentre suelto, condiciones que deben mantenerse hasta el momento de su colocación. El espesor de la cama de arena, luego de la compactación de los adoquines, debe quedar de por lo menos 30 mm. Ello implica que el espesor suelto debe ser mayor en unos 10 mm para lograr el espesor compactado. El valor preciso de espesor suelto de la cama de arena necesario para lograr el espesor compactado se puede determinar haciendo algunos ensayos a un costado del pavimento, que reproduzcan un espesor de inicio, el confinamiento y la compactación, verificando el espesor final. Para tal efecto se puede reproducir un área de prueba de 1 m x 1 m y tomar espesores iniciales de un 20% a un 40% superior al espesor requerido por diseño de la cama de arena. Si durante las operaciones del esparcido y nivelación, la capa de arena sufre algún tipo de compactación, se removerá y volverá a colocar. De igual forma, si el material ha sufrido los efectos de aumento excesivo de humedad por lluvia, deberá ser reemplazada por arena suelta que posea el grado de humedad requerido Colocación de los adoquines. Los adoquines se deben colocar directamente sobre la capa de arena nivelada, según el aparejo especificado y teniendo cuidado de no pisar la capa durante el proceso. Los 12

13 adoquines se colocan lo más ajustados posible entre sí, de manera que entre las caras laterales queden juntas, de un espesor no mayor a 5 mm. La colocación, cuando sea posible, se puede iniciar desde un frente de colocación existente o desde una restricción de borde. Se debe tener especial cuidado en la colocación de las primeras hileras, ya que es necesario que el adoquín quede en el ángulo preciso, de manera de no tener que cambiar la posición de los elementos ya colocados. Los adoquines enteros se colocan en primer lugar, y a continuación las unidades recortadas que rematan los bordes. El área a pavimentar se completa al máximo con unidades enteras. En lo posible, la colocación de unidades para el remate de los costados o contra otras estructuras, se recomienda se haga simultáneamente con el avance del frente de colocación, y debe encontrarse totalmente terminado antes de que se inicie la compactación. Para lograr un calce ajustado al rematar los costados o los bordes de contacto con elementos existentes, puede ser necesario, utilizar adoquines cortados. En todo caso, se sugiere evitar la colocación de trozos de adoquines con menos de un cuarto (1/4) de su tamaño original o con menos de 40 mm. En lugares donde no sea posible usar adoquines cortados, los huecos deben ser rellenados con hormigón de resistencia 25 MPa, según clasificación de NCh170, y de tamaño máximo de agregado igual a 10 mm, o con mortero de cemento y arena gruesa en proporción 1:3 en volumen. Cuando no sea posible lograr con los adoquines un ajuste limpio en torno a un determinado elemento, éste puede ser rodeado con un anillo de hormigón de resistencia 25 MPa, según clasificación de NCh170, que entregue un contorno más regular contra el cual puedan adosarse los adoquines. En lugares con pendiente, la colocación se hará siempre desde abajo hacia arriba, para evitar el deslizamiento de los adoquines ya colocados Compactación de los adoquines. La capa de adoquines se debe compactar mediante placas compactadoras. Con ello, se asegura el relleno de la parte inferior de las juntas entre adoquines con la arena de la capa base y al mismo tiempo, la compactación de esta capa. Se recomienda emplear placas con las siguientes características: Superficie 0,15 0,40 m 2. Presión efectiva trasmitida por la placa KN / m 2. Frecuencia de vibración 5 10 Hz. 13

14 Para lograr una buena compactación, se debe aplicar 2 a 3 pasadas desde diferentes direcciones. En todo caso, el número de pasadas de la placa vibradora se debe regular para proporcionar una superficie de rodado plana y prevenir la posibilidad de asentamiento bajo la carga vehicular. La compactación se hace tan pronto como sea posible, después de la colocación de los adoquines pero, teniendo la precaución de no acercarse a menos de 1 m del frente de colocación. Fuera de esta franja, ningún sector del pavimento se puede dejar sin compactar al término de la jornada de trabajo. Si durante la compactación resultan algunas unidades dañadas, estas serán remplazadas y recompactadas Relleno de las juntas. Una vez concluida la compactación de la capa de adoquines, se distribuirá arena fina seca sobre la superficie para finalizar el relleno de las juntas. Para este efecto, se realizará un barrido de la arena con escobillones de fibras de acero, operación que facilita la penetración de la arena dentro de las juntas. El tamaño máximo de la arena será del orden de 1 mm (se acepta tamaño bajo malla ASTM#16) y su contenido de finos bajo 0,08 mm (malla ASTM #200) deberá ser inferior al 10%. Se recomienda que la humedad de este material sea inferior al 2%, al momento de colocarlo. Una vez esparcida la arena, el área pavimentada se vibrará nuevamente, a fin de asegurar la penetración de la arena en las juntas. Se recomienda aplicar dos o tres pasadas de la placa compactadora y luego retirar el exceso de arena. El relleno de juntas y la compactación final se deben hacer lo antes posible, una vez realizada la colocación y compactación inicial de los adoquines. Un par de semanas después de haber terminado el pavimento, se deberá hacer un nuevo barrido con arena para rellenar los espacios que se hayan abierto por la acomodación de la arena dentro de las juntas Niveles, regularidad superficial y pendiente. Los niveles de las diferentes capas serán establecidos en el proyecto, y se aceptarán las siguientes tolerancias, salvo que el proyecto indique otros valores: Subrasante +/- 20 mm. Sub-base +/- 15 mm. Superficie de adoquines +/- 10 mm. 14

15 Los niveles entre dos adoquines adyacentes no deben diferir en más de 2 mm. La separación total entre la superficie de adoquines y una regla de 3 m instalada paralela al eje del pavimento, no debe ser mayor a 10 mm. La pendiente transversal mínima puede ser de un 2,5% y la pendiente longitudinal del pavimento puede ser mayor de 0,5 % REQUISITOS DE CONTROL DE CALIDAD PARA LOS ADOQUINES Los requisitos generales que deberán cumplir los adoquines se presentan en la Tabla 6-5. TABLA 6-5: CRITERIOS DE CONTROL DE CALIDAD PARA ADOQUINES DE HORMIGÓN Control Especificación Criterio Normativa de Referencia Fabricación 1 Dimensiones Largo: ± 2mm Ancho: ± 2mm Espesor: ± 3mm Largo/Ancho > 4 Largo/espesor > 4 Caras paralelas Dimensiones: NTC Espesor: NTC Tolerancias: ASTM C Resistencia a la flexotracción Resistencia a la compresión Mínimo: 3 MPa Promedio: 4 MPa Mínimo: 50 MPa Promedio: 55 MPa Ensayo: BS 6717, NTC Valores: BS 6717 Ensayo: NCh1037 Valores: ASTM C Resistencia ciclos hielo/deshielo < 1% en 50 ciclos Ensayo: ASTM C Valores: ASTM C Resistencia a la abrasión Pérdida volumen: 15 cm 3 / 50 cm 2 Pérdida de espesor < 3 mm Ensayo: ASTM C1138 NTCS Valores: ASTM C Absorción Mínimo: 5% Promedio: 7% Ensayo: ASTM C Valores: ASTM C Desempeño Resistencia al deslizamiento 5 > 55 BPN (vehicular) > 40 BPN (Peatonal) Ensayo 2 : MCV Valores 3,4 : MCV C, 15

16 AS/NZS : Se controla mediante muestreo aleatorio simple de lotes producidos en fábrica, certificado por el proveedor. 2. Manual de carreteras, Volumen 8: Especificaciones y Métodos de muestreo, Ensaye y Control 3. Manual de carreteras, Volumen 5: Especificaciones técnicas Generales de Construcción, para el caso de vías vehiculares 4. Norma Australiana, para el caso de vías peatonales 5. Umbrales para control receptivo, especificados según mediciones realizadas con Péndulo Británico (BPN) Adicionalmente, las caras laterales deberán ser perpendiculares a las caras superiores e inferiores y la máxima desviación permisible de la cara lateral con respecto a la vertical será de 1/50. El borde superior puede ser recto o biselado y la superficie abarcada por el bisel no debe ser superior al 20% de la superficie de la cara superior ENSAYO DE COMPRESIÓN Se requiere disponer de una prensa de ensayo capaz de aplicar la carga de rotura a la velocidad especificada más adelante y que cumpla con las disposiciones de la NCh1037, en lo que corresponda. Los adoquines se miden para determinar la superficie neta S en mm 2 correspondiente a la superficie total de la cara superior menos el área abarcada por el bisel. Los adoquines se mantienen sumergidos en agua a 20 +/- 3 ºC, durante 24 horas previas al ensayo. Cuando los adoquines tengan en su cara de rodado, áridos a la vista o partículas que den una superficie texturada, son refrentados con una pasta de cemento y yeso en proporción 1:1 en peso, 24 horas antes del ensayo. En este caso, la inmersión en agua se hace 48 horas antes del ensayo, por un lapso de 24 horas y después del refrentado se mantienen en cámara húmeda a 20 +/- 3 ºC, y 80 % de humedad relativa mínima hasta el momento del ensayo. El adoquín entero, con su superficie seca, se coloca con su cara de rodado hacia arriba, centrado sobre la base, cuidando que los ejes principales coincidan con los de la placa. Se requiere que las caras del adoquín sean paralelas entre sí y paralelas a las placas de carga. Entre el adoquín y las placas inferior y superior de la prensa, se coloca una lámina de madera prensada de 4,8 mm de espesor mínimo, cuidando de que en los bordes de éstas sobresalgan al menos 5 mm de los bordes del adoquín. Se requiere usar láminas nuevas en cada ensayo. La carga de compresión se sugiere aplicarla a una velocidad de /- 0,05 MPa /s y se registra la carga de rotura P en N. La resistencia a compresión R del adoquín, en MPa, se obtiene dividiendo la carga neta P por la sección neta S. 16

17 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Se recomienda aplicar los requisitos de calidad establecidos en el apartado 6.2.4, considerando lotes de 2000 unidades o fracción inferior y muestras compuestas de 5 adoquines. Art. 6.3 BALDOSAS Y PASTELONES GENERALIDADES Esta especificación se refiere a baldosas, también denominadas como pastelones, que corresponden a elementos prefabricados de hormigón destinados a la pavimentación de veredas y estacionamientos para automóviles y vehículos livianos en áreas públicas y privadas, que cumplen las disposiciones de la Norma NCh183. Se definen las baldosas como elementos de forma y espesor uniformes, que son reproducibles en su fabricación por procesos que aseguren sus características, tolerancias, especificaciones técnicas, y pudiendo estar constituidas como elementos monocapa o bicapa, lisas o texturadas y que son colocadas sobre un sustrato de apoyo de hormigón, base granular u otro material. Estos elementos son fabricados individualmente, por compresión y/o vibración o como resultado del corte de grandes placas o bloques de áridos minerales aglomerados con cemento mediante vibración y/o compresión por presión y/o vacío, u otro proceso de fabricación que asegure las propiedades especificadas para el elemento. Las disposiciones de forma y dimensiones a cumplir por las baldosas a ser usadas en un proyecto de pavimentación deberán ser claramente indicadas en el proyecto respectivo REQUISITOS ESPECIALES DE DISEÑO PARA VEREDAS Se presentan tres situaciones en relación a la estructuración mínima asociada al uso de baldosas en veredas. 1. Veredas peatonales: En el caso de disponer de baldosas como superficie peatonal se sugiere respetar la siguiente estructuración: una subbase espesor 0,08 m (CBR mínimo 60%), mortero de pega de espesor 0,04 m y baldosas microvibradas de espesor mínimo 0,036 m. 2. Veredas reforzadas: Esta situación se aplica al refuerzo dado a las veredas adyacentes a un acceso (1 m longitud mínima) o bien puede corresponder al acceso mismo en el caso de viviendas unifamiliares. Se sugiere respetar la siguiente estructuración: una subbase espesor 0,08 m (CBR mín. 60%), una vereda de hormigón espesor 0,07 m, mortero de pega espesor 0,04 m y baldosas microvibradas de espesor mínimo 0,036 m. 17

18 3. Veredas acceso: En el caso de accesos, la estructuración se deberá encontrar acorde al diseño de pavimentos de hormigón para la aplicación respectiva de cargas, según las disposiciones entregadas en la Sección 15, y sobre esta pavimento se colocan baldosas o pastelones con un espesor mínimo de 0,036 m CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS CON BALDOSAS Y PASTELONES Sustratos de apoyo Para la construcción de un pavimento con baldosas o pastelones, se podrá utilizar como sustrato de apoyo, los siguientes materiales: i) el suelo natural a nivel de la subrasante, ii) iii) una capa de subbase, una capa de hormigón. En cualquiera de los casos estas capas podrán ser nuevas o una capa existente a reponer, las que deberán ser preparadas adecuadamente para la disposición de la nueva capa de baldosas a colocar sobre ellas. El proyecto deberá incluir las disposiciones para que la colocación de las baldosas sobre cualquiera de estos sustratos asegure la funcionalidad, duración y calidad del pavimento a ser construido Preparación de la subrasante. Para la preparación del suelo de la subrasante en la zona donde se construirá el pavimento se deberán considerar las disposiciones entregadas en En caso de no contar con un material adecuado para uso como subrasante de apoyo, se deberán considerar adicionalmente las disposiciones indicadas en la Sección 2, sobretodo en el caso de que fuera necesario el reemplazo, estabilización o mejoramiento del suelo natural. La compactación del material granular se realizará usando equipos mecánicos, tales como placas vibratorias y rodillos. En casos especiales, el proyectista puede establecer el grado de compactación necesaria, al 95% de la densidad máxima seca obtenida en el ensayo Proctor Modificado, según NCh1534/2 o al 80% de la Densidad Relativa, según norma ASTM Cuando no se especifique una subbase granular sobre la subrasante, se deberá cuidar la compactación del suelo natural. Si fuera necesario, se deberá colocar sobre los sectores disparejos una capa de arena para nivelar y sellar la superficie, para luego proceder a compactarla. 18

19 Preparación de la subbase Cuando el terreno de fundación sea de mala calidad (por ejemplo suelos A4, A5, A6, o A7 de la clasificación AASHTO) o cuando así se especifique en el proyecto, se deberá colocar una capa de material granular como subbase de apoyo de la capa de baldosas. Para tal efecto, sobre el terreno natural de la subrasante, preparado según el apartado , se colocará una capa de material granular del espesor compactado que se indique en el proyecto de pavimentación, el cual en ningún caso será inferior a 8 cm. El material granular a utilizar como subbase debe cumplir con las condiciones establecidas en el apartado y tener un tamaño máximo de 1. La subbase se debe compactar con equipo mecánico hasta obtener una densidad del 95% de la densidad máxima seca obtenida por el ensayo Proctor Modificado, según NCh1534/2 o del 80% de la Densidad Relativa, según ASTM Si se cuenta con la aprobación de la inspección técnica o profesional responsable, podría aceptarse la compactación de la subbase por medio de pisones o elementos de accionamiento manual. La superficie de la subbase puede presentar una apariencia de textura densa y tupida, a fin de evitar la pérdida del mortero que se coloca sobre ella. En caso contrario, se agregará en los sectores que corresponda, una cantidad de arena que produzca el sellado de los huecos y que se compacte según lo establecido anteriormente. En el caso exclusivamente de pavimentos peatonales, se podrá considerar la utilización de agregados pétreos en reemplazo o como capa adicional a la subbase, lo cual deberá ser claramente establecido en el proyecto Preparación de la Capa de Hormigón La estructura de un pavimento con baldosas o pastelones puede contar con una capa de hormigón, denominado como radier, sobre la subrasante o subbase, ya sea porque este elemento existía previamente o porque así se establezca su construcción en el proyecto. En este último caso, el hormigón deberá tener como mínimo una resistencia a la compresión de 20 MPa, con un 80% de nivel de confianza y será evaluado por las disposiciones de la NCh1998 o según lo establecido en el proyecto y su espesor sea el que se indique en el proyecto, pero en ningún caso puede ser inferior a 5 cm. El proyecto deberá especificar la disposición de juntas de contracción, y/o la instalación de mallas de acero para el control de fisuración. En caso de que el radier tenga juntas de contracción, la colocación de las baldosas o pastelones se podrá hacer después de haber ejecutado dichas juntas, debiéndose además dejar las holguras y separaciones necesarias para que el movimiento natural 19

20 del hormigón y las juntas no afecten las baldosas o pastelones, soltando los elementos o partiéndolos por reflexión de grietas Mortero de pega Para la disposición final de las baldosas o pastelones, se deberá utilizar mortero de pega, de consistencia y dosificación adecuadas para la aplicación a utilizar. El mortero deberá ser pastoso, con contenido de cemento suficiente para una adecuada adherencia entre mortero y baldosa/pastelón, y de resistencia tal que no permita que se suelte entre elementos o entre elementos y sustrato. La capa de mortero será de 35 +/- 5 mm de espesor, y deberá cumplir lo establecido en el apartado Al momento de colocar el mortero sobre el sustrato de apoyo, éste sustrato deberá encontrarse humedecido para evitar absorción del agua del mortero, indicación que deberá ser especialmente considerada en tiempos calurosos y secos. Se acepta que el mortero de pega se confeccionará en betonera en sitio en las cantidades que se requiera para la superficie a cubrir por el avance estimado de la(s) cuadrilla(s) disponible(s), en una proporción sugerida de 1 : 3 : 0.25 en volumen, de cemento : arena gruesa : cal hidráulica hidratada*, dosificación que deberá ser validada en terreno para la mezcla resultante, de manera que sea apropiada para la aplicación y los requisitos técnicos para su utilización. * La incorporación de la cal hidráulica hidratada tiene como objeto retener el agua de amasado en forma homogénea en todo el espesor del mortero evitando que esta decante rápidamente hacia las capas inferiores y así obtener una mayor plasticidad y adherencia entre mortero y baldosa Colocación de baldosas y pastelones. Al momento de la colocación sobre el mortero de pega, las baldosas y pastelones deben estar en estado de equilibrio con el ambiente y presentar un aspecto seco. En ningún caso se pueden encontrar mojadas antes de ser colocadas. La superficie de contacto con el mortero deberá haber sido humedecida. Los elementos se colocan a mano, adosándolos con sus vecinos y asentándolos sobre el mortero fresco con golpes suaves de un mazo de madera, hasta que alcancen el nivel correspondiente. Es importante que se logre un completo contacto entre la cara inferior del pastelón y el mortero, con el objeto de obtener una buena adherencia y un apoyo estable y uniforme. La colocación se realizará estrictamente respetando los niveles y pendientes del proyecto de pavimento en la superficie final, para que quede dentro de las tolerancias permitidas. Para ello es conveniente el uso de lienzas y estacas delgadas de madera, afianzadas en el sustrato de apoyo, para que queden debidamente niveladas. Se dejará una pequeña separación entre ellos, denominada cantería de aproximadamente 5 mm. En casos especiales, por razones de índole estética, se pueden dejar juntas más anchas según lo establezca el proyecto. Las juntas se rellenan completamente, mediante un barrido de arena fina de tamaño máximo 1 mm, 20

21 o con una mezcla seca de cemento y arena fina. El material sobrante se retira de la superficie. Es de fundamental importancia que se logre un íntimo contacto entre la baldosa y el mortero, a objeto de obtener una buena adherencia y un apoyo estable y uniforme. Es conveniente que el avance se haga por hileras transversales a la mayor longitud a cubrir Sellado de Juntas. Al día siguiente de colocadas las baldosas, se deben rellenar las canterías, esparciendo sobre la superficie una lechada dosificada de un Kg de cemento por cada 4 litros de agua y pigmentos o tierra de color cuando corresponda. Pasadas 3 o 4 horas se procede a lavar y escobillar la superficie para eliminar los restos de lechada Curado y puesta en servicio. Una vez terminado el proceso de colocación, se debe cubrir la superficie con polietileno o arena húmeda para asegurar un fraguado normal del mortero y de la lechada. El ambiente húmedo de la superficie debiera mantenerse por 5 días como mínimo. Esto es especialmente importante en tiempo caluroso y seco. Para la puesta en servicio, deben estar completadas las operaciones de pegado y sellado de juntas, y el pavimento haber sido recibido por la inspección técnica o profesional responsable del proyecto. Adicionalmente, se deberá considerar las siguientes recomendaciones generales a realizar previo a la puesta en servicio del pavimento: Se deberá regar periódicamente la superficie del pavimento, para mantenerla húmeda por lo menos 5 días, especialmente en tiempo caluroso. La puesta en servicio de vías peatonales no se efectuará antes de 5 días después de terminada la colocación. Cuando el pavimento soporte cargas vehiculares, la puesta en servicio no se puede hacer antes de 14 días. Se podrá considerar aperturas al tránsito en tiempos menores si la inspección técnica o profesional responsable del proyecto recibe el proyecto en un tiempo menor, y las cargas de uso en los primeros días desde la apertura de tránsito no afectarán la buena colocación de los elementos baldosas y pastelones Niveles, regularidad superficial y pendiente. Los niveles de las superficies de las capas que conforman un pavimento de baldosas y pastelones deben respetar las cotas establecidas en el proyecto, con los siguientes márgenes de tolerancias: Subrasante : +/- 20 mm. 21

22 Sub base : +/- 15 mm. Radier de hormigón : +/- 10 mm Los elementos que queden adosados a singularidades del proyecto, tales como sumideros, tapas de alcantarillados o rejillas para evacuación de aguas, deben quedar sobre el nivel de dichos elementos, en una magnitud comprendida entre 0 y 3 mm. Elementos que queden adosados a una línea de solerillas o soleras u otros elementos de borde para confinamiento, deberán quedar a la altura que especifique el proyecto. El nivel de la superficie del pavimento terminado debe respetar las cotas establecidas en el proyecto, con una tolerancia de +/- 3 mm. Se requiere que las irregularidades de la superficie del pavimento terminado, medidas con respecto a una regla de 3 m de longitud, no sean mayores de 10 mm, y la irregularidad entre dos pastelones contiguos, medidas con una regla que abarque de extremo a extremo, ambos elementos, no sea mayor de 5 mm. Se debe respetar las pendientes transversales establecidas en el proyecto, las que no deberán ser mayores a un 2% REQUISITOS PARA BALDOSAS Y PASTELONES Requisitos geométricos y dimensionales. Las baldosas deben cumplir con las dimensiones nominales declaradas por el fabricante dentro de las tolerancias permitidas, ensayadas de acuerdo a las indicaciones de NCh187. La cara superficial de las baldosas y pastelones debe presentar una textura y coloración homogénea, libre de manchas y zonas opacas visibles directamente o que aparezcan al humedecerlas. Deberá estar libre de grietas, trizaduras y oquedades. Es aconsejable que las aristas estén vivas, salvo las de la cara superficial, que pueden ser biseladas o redondeadas. Las baldosas y pastelones tendrán las tolerancias indicadas en la Tabla 6-6: TABLA 6-6: TOLERANCIAS PARA BALDOSAS Y PASTELONES Dimensión Tolerancia Lados ± 0,3% Espesor ± 2 mm (para espesores < 40 mm) ± 3 mm (para espesores 40 mm) 22

23 Se requiere que los elementos tengan las formas especificadas y se mantengan dentro de las tolerancias indicadas. En el caso de elementos bicapa, la tolerancia en el espesor deberá ser de +/-0.5 mm tolerancia en la cara superficial y de +/- 2 mm en el espesor remanente. El espesor de la capa superior debe ser, a lo menos, de 2 mm en baldosas lisas. En el caso de baldosas con estrías, esta capa puede tener a lo menos 1 mm de espesor por debajo de la estría Requisitos de control de calidad Las baldosas y pastelones deben cumplir con los requisitos técnicos para el control de calidad, que se indican en la Tabla 6-7, basados en una clasificación por la menor dimensión de su forma geométrica en elementos cuadrados. TABLA 6-5. REQUISITOS MINIMOS PARA BALDOSAS LISAS Y ESTAMPADAS REQUISITOS BALDOSAS LISAS Menor Dimensión [cm] Espesor mínimo [mm] Desgaste [gr/cm 2 ] Flexión [MPa] Compresión [MPa] Impacto [cm] Peso [kg] Menor Dimensión [cm] REQUISITOS BALDOSAS ESTAMPADAS Desgaste Flexión [gr/cm 2 ] [MPa] Espesor [mm] Compresión [MPa] Impacto [cm] Peso [kg] En el caso de elementos rectangulares de dimensiones 1:2 respecto a su menor dimensión, los valores presentados podrán ser reducidos a la mitad de los valores de flexión indicados en la Tabla 6-7. Elementos de otras formas deberán ser asimilados a la forma cuadrada o rectangular, que mejor las represente dentro de esta geometría, y cumplir los requisitos asimilados a estas formas. 23

24 ENSAYOS DE BALDOSAS Y PASTELONES Ensayo de Flexión. Se debe disponer de una prensa y de un sistema de soporte y aplicación de carga, que cumpla las condiciones establecidas en la norma NCh1038, en lo que sea pertinente. Los soportes pueden ser cilíndricos o semicilíndricos, de 20 a 30 mm de diámetro y de una longitud tal que permita el apoyo del elemento en todo su ancho. Se requiere que uno de ellos sea fijo y el otro articulado en un eje paralelo, a la longitud de los elementos, para evitar esfuerzos de torsión. Las unidades a someter a ensayo deben mantenerse sumergidos en agua a 20 +/- 3 C o durante las 24 horas previas al ensayo. Es recomendable que se prepare el área de contacto del pastelón con las piezas de apoyo y de carga, colocando una tira de cuero o goma de 5 mm de espesor mínimo. En el caso de las baldosas con estrías, se debe rellenar las ranuras con una mezcla de cemento: yeso, en proporción 1:1 en peso, 24 horas antes del ensayo. En este caso la inmersión en agua se puede hacer 48 horas antes del ensayo, por un lapso de 24 horas, y después de rellenar las llanuras, se requiere mantener en cámara húmeda a 20 +/- 3 o C y 80% de humedad relativa mínima hasta momento del ensayo. Se debe colocar el elemento a ensayar con la cara de desgaste hacia arriba centrada sobre los soportes, y cuidando que sus costados queden paralelos a ellos. La separación entre los soportes de apoyo o luz de ensayo será 5 cm inferior a la longitud del elemento. Se aplicará la carga a una velocidad tal que la rotura no se produzca antes de 3 minutos. Se registra la carga de rotura P en N. Se calcula la resistencia a flexotracción de la baldosa en MPa, con aproximación de 0,01 MPa, según la siguiente formula: Rf 3PL 2bd 2 Donde: Rf : Resistencia a la flexotracción en MPa. P : Carga de rotura en N. L : Luz de ensayo en mm. B : Ancho de la baldosa en mm. D : Espesor nominal en mm Ensayo de Desgaste Se debe contar con una máquina de ensayo consistente en un disco horizontal de fierro fundido pulido, que cumpla con las condiciones establecidas en la NCh

25 De cada baldosa se corta en el centro un trozo de aproximadamente 40 cm 2 sección, que se seca a 110 ºC durante 24 horas, antes de ensayarlo. de El procedimiento de ensayo debe ser el que a continuación se indica: La fracción de baldosa a ensayar se coloca en sujetador y se aplica mediante un brazo de palanca, y se aplica una carga aproximada de 0,06 MPa. Se coloca el material abrasivo (granate calcinado del tipo Almandino, u otro que cumpla con la NCh187 de manera de asegurar un suministro parejo y regular sobre la zona de desgaste, repartiendo uniformemente, antes del inicio del ensayo, 20 gr del material sobre el disco pulidor. Se efectúa el ensayo para cada fracción de baldosa con una velocidad de rotación de 30 +/- 1 revoluciones por minuto, durante 8 minutos. La resistencia al desgaste individual de cada una de las fracciones ensayadas se puede calcular con la siguiente fórmula: D P1 P2 S Donde: D : Resistencia al Desgaste g/cm 2. P1 : Peso de la fracción de baldosa antes del ensayo, g. P2 : Peso de la fracción de baldosa después del ensayo, g. S : Superficie de la cara desgastada, cm 2. Pueden usarse equipos y procedimientos diferentes a los indicados en los párrafos anteriores. Si se demuestra que los resultados obtenidos por dichos procedimientos pueden ser homologados a los indicados en esta especificación Ensayo de Compresión Para el ensayo de compresión, se debe contar con una máquina de ensayo, que cumpla con las condiciones establecidas en la NCh187. La resistencia a la compresión se determinará sobre probetas cúbicas, de arista igual a 2 veces el espesor de la baldosa más el espesor de la pasta de cemento, obtenida desde elementos de muestra del elemento a ensayar. El espesor de la pasta no deberá ser mayor de 3 mm. En baldosas acanaladas, las estrías deberán enrasarse con una pasta de yeso y cemento en proporción de 1:1 en volumen. La pasta yeso-cemento deberá tener un período de endurecimiento de por lo menos 8 h antes de ensayar la probeta. 25

26 Los trozos que componen un cubo deberán corresponder a una misma baldosa, tomados de los extremos opuestos de ella. La máquina para efectuar los ensayos de compresión debe cumplir con las siguientes condiciones: a) permitir el aumento de las cargas en forma progresiva y sin golpes. La velocidad de avance de la cabeza móvil de la máquina de ensayos no será mayor de 1 mm por minuto; b) permitir la medida de las cargas aplicadas con aproximación de ± 2%. c) el dispositivo de medida debe tener un mínimo de inercia y de juego, de manera que no influyan sensiblemente en las indicaciones de la máquina. El ensayo se efectuará después de siete días de pegadas las baldosas que forman la probeta. El esfuerzo de la compresión C se calculará por medio de la siguiente fórmula: en que: W C A C = esfuerzo a la compresión en kg/cm²; W = carga máxima indicada por la máquina en kg; A = promedio de las superficies totales de las caras superior e inferior del cubo, en cm CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DE BALDOSAS Y PASTELONES Se recomienda aplicar lo establecido en el apartado , considerando lotes de 5000 unidades o fracción inferior y muestras compuestas por 10 elementos; 5 de ellas se destinan al ensayo de flexotracción y 5 al ensayo de desgaste. Los requisitos a cumplir son los establecidos en el apartado Art. 6.4 SOLERAS GENERALIDADES Esta especificación se refiere a las soleras prefabricadas de hormigón, que sirven como elementos de urbanización y seguridad, y para limitar los bordes de la franja de pavimentos urbanos y vías de circulación de cualquier tipo que las requieran. Las soleras serán fabricadas por sistemas de compresión, que aseguren los requisitos técnicos que son definidos para estos elementos. 26