CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS DE HORMIGÓN

Transcripción

1 JORNADAS DE ACTUALIZACIÓN TÉCNICA CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS DE HORMIGÓN Ing. Diego H. Calo DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD La Rioja, 16 y 17 de Mayo de 2013

2 ÍNDICE 2 Utilización de las Tecnologías de Alto Rendimiento en pavimentos. Logística de Obra. Recomendaciones para obtener pavimentos de hormigón de elevada calidad. Construcción de pavimentos con tecnología convencional. Detalles constructivos y texturizado.

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 PAVIMENTADORA DE ENCOFRADOS DESLIZANTES DE ÚLTIMA GENERACIÓN 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 DBI 11 Carro Distribuidor Vibrador Insertor de Barras Tamper / Viga de Terminación

12 TBI 12

13 TAMPER / VIGA TERMINAC. 13

14

15 FRATÁS AUTOMÁTICO 15

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17 TEXTURADO Y CURADO 17

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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 LOGÍSTICA DE OBRA APROPIADA 21 El proyecto de logística implica, entre otros, la atención de factores tan diversos como: una correcta selección de equipos y metodologías constructivas, programación equilibrada en las producciones de capas especiales, capacitación y especialización de personal técnico, estrategias de abastecimientos y transportes, controles de calidad preventivos, planificación minuciosa de tareas.

22 LOGÍSTICA DE OBRA APROPIADA 22 SELECCIÓN DE EQUIPOS ADECUADOS EXIGENCIAS DE CALIDAD PRODUCCIONES / PLAZOS EVALUACIÓN ECONÓMICA

23 LOGÍSTICA DE OBRA APROPIADA 23

24 LOGÍSTICA DE OBRA APROPIADA Rugosidad BPR [m/km] Autopistas - Hormigón Autopistas - Asfalto PETG DNV - Hormigón Pavimentadora de Media Calzada + Planta Dos if icadora Pavimentadora de Media Calzada + Planta Elaboradora Pavimentadora de Ancho Completo + Planta Elaboradora

25 25 LOGÍSTICA DE OBRA APROPIADA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE PLANTA velocidad mínima de operación pavimentadora (recomendada) = 0,90 / 1,00 m / min. Au ROSARIO -CORDOBA 2 carriles + sobreancho + banq CARRETERA PPAL 2 carriles CAMINO SECUNDARIO 2 carriles Sección a construir : 2 x 3,65 + 0,60 + 0,50 = 8,40 m Espesor: 0,28 m MINIMO REQUERIDO = = 141 m 3 / hora Sección a construir : 2 x 3,65 = 7,30 m Espesor: 0,21 m MINIMO REQUERIDO = = 92 m 3 / hora Sección a construir : Pav. media calzada = 3,65 m Espesor: 0,18 m MINIMO REQUERIDO = = 39 m 3 / hora PLANTAS ELABORADORAS PLANTAS DOSIFICADORAS Condicionan el tipo de transporte del H MOVILES Características Proyecto Estrategia empresaria - otros FIJAS

26 LOGÍSTICA DE OBRA APROPIADA ESTACIONES DE PLANTA 26» Distancia máxima de transporte o tiempo límite transporte» Accesibilidad y condiciones de transito» Cercanía a fuentes de provisión de agua apta» Disponibilidad de terrenos aptos (evitar zonas urbanizadas):» Volumen de acopios de áridos requeridos (tomar previsiones)» Silos para almacenamiento de cemento y depósitos de aditivos» Área para depósitos de agua (> lts/hs)» Área para lavado de camiones» Flujo de transito (ingreso y egreso)

27 LOGÍSTICA DE OBRA APROPIADA ABASTECIMIENTO Y TRANSPORTE Objetivos: Garantizar elevadas producciones y mantener uniformidad en las características del hormigón ÁRIDOS = (1.900 / toneladas por día para Producción de m 3 /día)» Elevado acopio inicial (con suficiente antelación)» Control de áridos en ingreso» Criterio de aceptación y rechazo - acopios separados CEMENTO: ( toneladas por día)» Recomendable garantizar producción de una jornada» Movilidad de los equipos de acopio AGUA: ( m3 por día)» Capacidad apropiada para garantizar cierta autonomía ante problemas de abastecimiento. 27

28 PREPARACION DE CANCHAS 28 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

29 PREPARACION DE CANCHAS 29 Estarán libres de material suelto, polvo, baches, etc Se mantendrán húmedas previo a la descarga del H

30 CARRILES DE DESPLAZAMIENTO 30 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

31 CARRILES DE DESPLAZAMIENTO 31 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.

32 MÁXIMA PRECISIÓN EN EL CORTE 32 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

33 MÁXIMA PRECISIÓN EN EL CORTE 33 CORTE CON TRIMMERS: - Corte con sensores - Máxima precisión - Elevadas producciones

34 PREPARACIÓN DE LA JORNADA COLOCACIÓN DE HILOS GUÍA 34 SENSORES DE NIVEL Y ALINEAMIENTO

35 PREPARACIÓN DE LA JORNADA 35 SEPARACION PINES: -Máximo 8 / 10 mts -- evitar combas o deflexiones -- depende del tesado y/o del material del hilo guía En curvas horizontales o verticales: Menor separación (función del radio)

36 PREPARACIÓN DE LA JORNADA 36 Material Hilo Guía: cables de acero Alambre (No recom.) polietileno / nylon Cantidad jornada completa Doble línea guía: Imprescindible: - Pavimentación con DBI. - Pavimentadoras en ancho completo. Recomendable en todos los casos

37 PREPARACIÓN DE LA JORNADA 37 h d COLOCACIÓN DE HILOS GUÍA: h: altura predeterminada s/ cota rasante (típicamente 30 a 60 cm) d: desplazamiento borde pavimento cota hilo: proyección de pendiente

38 PREPARACIÓN DE LA JORNADA 38 Controlar y retensar por variaciones de temperatura ( malacate ) -controlar unión de hilos (descarrilamientos, lectura errónea)

39 PREPARACIÓN DE LA JORNADA Estacas de referencia niveladas Estacas auxiliares DBI (separac. juntas) Elementos auxiliares

40 PREPARACIÓN DE LA JORNADA 40 Descarga previa de insumos a pie de pavimentadora

41 HORMIGÓN TRABAJABLE Y UNIFORME 41 - EVALUAR MEZCLAS DE HORMIGON Y MATERIALES COMPONENTES CON SUFICIENTE ANTICIPACION - 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

42 HORMIGÓN TRABAJABLE Y UNIFORME 42 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

43 HORMIGÓN TRABAJABLE Y UNIFORME 43 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 - Pavimentaciones urbanas, Reparaciones, Bacheos, etc

44 HORMIGÓN TRABAJABLE Y UNIFORME 44. PROCESOS AUTOMATIZADOS DE PRODUCCIÓN. TAMBORES DE MEZCLADO FORZADO DE ALTA EFICIENCIA. CALIBRACION INICIAL Y PERIODICA DE BALANZAS, CAUDALIMETROS, DOSIFICADORES, ETC.

45 HORMIGÓN TRABAJABLE Y UNIFORME 45 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

46 HORMIGÓN TRABAJABLE Y UNIFORME 46. 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

47 SUMINISTRO DE HORMIGÓN CONTINUO 47 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

48 SUMINISTRO DE HORMIGÓN CONTINUO 48 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)

49 DESCARGA APROPIADA DEL HORMIGÓN 49 OPERADOR EXPERIMENTADO EQUIPO DE SOPORTE

50 DESCARGA APROPIADA DEL HORMIGÓN 50 Aire intencionalmente incorporado: facilita descarga controlada

51 DESCARGA APROPIADA DEL HORMIGÓN 51 EQUIPOS PREDISTRIBUIDORES

52 UTILIZACIÓN DE DBI Y TBI (inserción automática de pasadores y barras de unión) 52 MINIMIZAR TAREAS DELANTE DE LA PAVIMENTADORA

53 MINIMIZAR TAREAS DELANTE PAVIMENTADORA 53 COLOCACIÓN MANUAL DE CANASTOS tiempo disponible: 2 a 4 minutos BARRAS DE UNIÓN

54 UTILIZACIÓN DE DBI Y TBI 54 Sistema DBI (horquillas ascienden en posición)

55 UTILIZACIÓN DE DBI Y TBI 55

56 UTILIZACIÓN DE DBI Y TBI 56 Sistema DBI (con desplazamiento de horquillas)

57 UTILIZACIÓN DE DBI Y TBI 57 Sistema DBI (con desplazamiento de horquillas)

58 UTILIZACIÓN DE DBI Y TBI 58» 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)

59 UTILIZACIÓN DE DBI Y TBI 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 59

60 UTILIZACIÓN DE DBI Y TBI Controles periódicos: - alineamiento del sistema de inserción (horquillas, bandejas, etc) - vibración de los elementos - profundidad y alineamiento de los pasadores colocados 60

61 VENTAJAS PAVIMENTACIÓN CON DBI + No hay tareas previas en la cancha (sin canastos) 61 + Velocidad de operación constante, sin detenciones por demoras en tareas delante de la pavimentadora + Mayor peso del equipo y largo del molde deslizante + Elimina efectos perjudiciales de armaduras sobre la rugosidad + Facilita proceso de descarga de hormigón + Sistema de corrección (viga o plancha) mejora lisura y perfil transversal + Optima eficiencia en la colocación de los pasadores + Mayores producciones (velocidad de operación más alta) + Singular economía de acero y personal UNIFORMIDAD EN EL PROCESO DE PAVIMENTACION MEJOR RUGOSIDAD FINAL

62 OPERACIÓN DE LA PAVIMENTADORA 62 MANTENER BAJA ALTURA DE CARGA MOLDE ABIERTO ALTURA EXCESIVA

63 OPERACIÓN DE LA PAVIMENTADORA 63 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

64 OPERACIÓN DE LA PAVIMENTADORA 64 CON PRE DISTRIBUIDOR Y CÁMARA DE VIBRADO

65 CALIBRACIÓN Y CONTROL DE EQUIPOS 65 e d Regular presión del molde 3 / 5 mm más bajo a la salida» Verificar la estanqueidad del molde» Ajustar bordeadores (limpieza)

66 CALIBRACIÓN Y CONTROL DE EQUIPOS 66

67 OPERACIÓN DE LA PAVIMENTADORA 67 FRATÁS AUTOMÁTICO Calibrar: Presión sobre el hormigón Velocidad de desplazamiento Carrera del fratás (15/20 cm del borde) Permite variar ángulo de operación

68 MANTENIMIENTO DE LA UNIFORMIDAD EN TODO EL PROCESO 68 ALTA CALIDAD DE TERMINACION SUPERFICIAL Y BORDES

69 MANTENIMIENTO DE LA UNIFORMIDAD EN TODO EL PROCESO 69 ALTA CALIDAD DE TERMINACION SUPERFICIAL Y BORDES

70 PERSONAL IDÓNEO Y ENTRENADO 70

71 PAVIMENTACIÓN CON MOLDES FIJOS 71 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

72 PREPARACIÓN PARA LA PAVIMENTACIÓN 72 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)

73 PREPARACIÓN PARA LA PAVIMENTACIÓN 73 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)

74 PREPARACIÓN PARA LA PAVIMENTACIÓN 74 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.

75 PREPARACIÓN PARA LA PAVIMENTACIÓN 75 INSTALACIÓN DE CANASTOS CON PASADORES

76 PREPARACIÓN PARA LA PAVIMENTACIÓN 76 INSTALACIÓN DE CANASTOS CON PASADORES

77 PREPARACIÓN PARA LA PAVIMENTACIÓN 77 Suficientemente rígidos y estables para mantener pasadores en posición

78 PREPARACIÓN PARA LA PAVIMENTACIÓN 78 Demarcar en forma precisa el eje de la junta antes de distribuir el hormigón

79 DISTRIBUCIÓN DEL HORMIGÓN 79 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

80 COMPACTACIÓN 80 REGLAS VIBRADORAS

81 COMPACTACIÓN 81 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.

82 COMPACTACIÓN 82 TERMINADORAS DE RODILLOS

83 COMPACTACIÓN 83 TERMINADORAS DE RODILLOS

84 COMPACTACIÓN 84 TERMINADORAS DE RODILLOS Refuerzo en la densificación con vibrador manual

85 TAREAS DE TERMINACIÓN 85 Pueden insertarse armaduras en el hormigón fresco?

86 TAREAS DE TERMINACIÓN 86 Pueden insertarse armaduras en el hormigón fresco? NO! Ya que no hay confiabilidad en el posicionamiento y alineación

87 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. 87 NO AGREGAR AGUA!!!

88 OBJETIVOS DEL TEXTURIZADO 88 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.

89 MÉTODOS DE TEXTURIZADO 89 Arpillera (L) Césped Sintético (L) Cepillado (L/T) Agregado expuesto Peine Transversal ó Esviado Peine Longitudinal Pulido o Cepillado (L) Ranurado (L/T)

90 MÉTODOS DE TEXTURIZADO 90 MÉTODO FORTALEZAS DEBILIDADES Arpillera Césped sintético Cepillo longitudinal Cepillo Transversal - De sencilla ejecución. - Puede aplicarse en forma manual y automática. - Baja generación de ruido. - De construcción sencilla. - Puede aplicarse en forma manual y automática. - Baja generación de ruido. - Puede variarse la profundidad de textura agregándole peso. - Buenos índices de fricción. - De aplicación automática o manual. - Baja generación de ruido. - De aplicación automática o manual. - Elevados índices de fricción - Baja profundidad de textura. - Experimenta una mayor pérdida de fricción inicial. - Su comportamiento a largo plazo no se encuentra definido hasta el momento, por ser una técnica de desarrollo reciente. - La calidad del mortero y del agregado es crítica para un buen desempeño a largo plazo. - La calidad del mortero y del agregado es crítica para un buen desempeño a largo plazo. - Mayor generación de ruido. - La calidad del mortero y del agregado es crítica para un buen desempeño a largo plazo.

91 MÉTODOS DE TEXTURIZADO 91 MÉTODO FORTALEZAS DEBILIDADES Peine Transversal Peine Longitudinal Agregado Expuesto - Elevados índices de fricción - Elevada durabilidad. - De aplicación automática o manual. - Reduce el riesgo de hidropleaneo. - Reduce el spray y las salpicaduras. - Elevados índices de fricción - Elevada durabilidad. - Baja generación de ruido. - Previene el deslizamiento lateral en curvas horizontales. - Elevados índices de fricción. - Baja generación de ruido. - Elevada durabilidad. - Mayor generación de ruido. - Puede presentar variaciones significativas en función del operador, clima y características de la mezcla. - Puede generar algunas molestias a motociclistas. - Requiere métodos y equipos especiales. - Elevado costo. - Es crítico contar con constructor calificado.

92 TEXTURIZADO DE LA SUPERFICIE 92 Con arpillera: Arrastrada por la pavimentadora, detrás del autofloat Mantener húmeda Uno o más pliegues (varia el peso) También es recomendable desflecar el extremo

93 TEXTURIZADO DE LA SUPERFICIE 93 Césped : Altura de pelo: 25 mm Hilado: 100% Polipropileno Peso total: 2550 gr/m2 Cantidad de nudos: /m2 (hilado: /m2). Puede colocarse peso para aumentar la profundidad.

94 TEXTURIZADO DE LA SUPERFICIE 94 Espaciamiento de pines Profundidad del dibujo Ancho de canales Orientación del patrón Texturizado adicional - Uniformemente espaciados cada 13 mm, o; - Separaciones variables de 10 a 75 mm (con control de aplicación), o; - Separaciones variables de 10 a 50 mm (pobre control de aplicación). - De 1,5 a 3 mm - 3 mm - Esviado 1:6 con dirección opuesta al esviado de las juntas. - Arpillera o césped sintético con anterioridad al peine.

95 TEXTURIZADO DE LA SUPERFICIE 95 Texturizado de pavimentos en servicio

96 96 GRACIAS ING. DIEGO H. CALO COORDINADOR DEPARTAMENTO TÉCNICO DE PAVIMENTOS