INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO

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1 2013 INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO DEPARTAMENTO TÉCNICO DE PAVIMENTOS PROGRAMA DE PAVIMENTOS URBANOS DE HORMIGÓN ETAPA 1 INFORME 3 [Este documento resume el procesamiento de las preguntas correspondientes a la Sección Técnica de la encuesta técnica difundida entre una selección de Municipios incorporados al programa.]

2 PROGRAMA de PAVIMENTOS URBANOS de HORMIGÓN (PPUH) INFORME 3 PROCESAMIENTO DE SECCIÓN TÉCNICA El procesamiento de la información se ha subdividido en los Módulos de Información General (ver Informe 2) y Sección Técnica (Diseño, Construcción y Mantenimiento). SECCIÓN TÉCNICA Se encuentra dividido en 3 áreas (Diseño de Avenidas y Calles, Construcción y Mantenimiento). A continuación, se resumen los resultados obtenidos a partir del tratamiento estadístico de las consultas efectuadas. Asimismo, en el Anexo I se presentan íntegramente los resultados obtenidos en las áreas citadas. I. DISEÑO DE AVENIDAS Y CALLES En este tema, se ha solicitado completar todo lo correspondiente al diseño de pavimentos de hormigón para avenidas y calles, abarcando desde el tipo de pavimento de hormigón utilizado, los espesores típicos, las metodologías de diseño, las subrasantes, las bases, las juntas, así como otros elementos de diseño. Se ha consultado Cuenta el Municipio con especialistas en diseño? y Quién se encarga de realizar el diseño? El 51% de los Municipios afirmó que cuentan al menos con un especialista en Diseño. En coincidencia con ello, según puede observarse en la Figura 1, el personal municipal es el que en mayor medida se encarga de realizarlo, relegando al segundo lugar a la opción especialista contratado. Al preguntar acerca del tipo de pavimento utilizado, se verificó que la opción ampliamente más elegida es la de Hormigón Simple con Juntas (con más del 75%), seguido por Hormigón Reforzado con Juntas, tanto en avenidas como en calles. 18% 4% 2% 2% 7% Personal municipal Especialista contratado NS/NC 67% Otra repartición Consultora Otro Figura 1. Quién se encarga de realizar el diseño? 1

3 Con respecto al espesor típico, se ha observado que en avenidas se utiliza entre 15 cm y 18 cm, en tanto que en calles, en la mayoría de los casos son menores o iguales a 15 cm. En lo relacionado a la metodología de diseño, la mayor parte de los Municipios emplea la Experiencia Local (> 60%), mientras que un baja proporción de ellos optan por Metodologías de Diseño tales como AASHTO 93 y PCA 84 (ver figura 2). 13% 11% 9% 5% 62% Experiencia local AASHTO 93 NS/NC PCA 84 Otra Figura 2. Qué metodología de diseño suele utilizar para definir el espesor? Diseño de avenidas En referencia al período de diseño, la mayoría de los encuestados informó edades de diseño iguales o inferiores a los 20 años, tanto para calles como para avenidas. En cuanto a estudios de suelos, tanto en avenidas como en calles, se verificó que se acostumbra caracterizar el suelo de la subrasante, estimando el CBR correspondiente. Respecto a los tratamientos de estabilización, la mayoría seleccionó Aporte de suelo seleccionado por sobre los tratamientos de estabilización con cal o cemento (ver figura 3). 13% 11% 7% 44% Aporte de suelo seleccionado Estabilizado con cal Ninguna 25% Estabilizado con cemento NS/NC Figura 3. Qué tratamiento de estabilización realiza a la subrasante? Diseño de avenidas. En lo referente a las bases, se contabilizó que los tipos más utilizados son las granulares seguidas por Suelo-Cemento, en avenidas y calles. 2

4 Al analizar las respuestas por región para avenidas, se destacó que en las zonas de Cuyo, Sur y NOA la gran mayoría eligió la base granular (Figura 4), lo cual resulta razonable debido a la disponibilidad local de áridos en estos sitios. Si bien en las regiones restantes la proporción disminuye significativamente, se considera que en esos casos los encuestados hacen referencia al empleo de suelos calcáreos tipo tosca o broza. 100% 100% 80% 23% 20% Cuyo Sur NOA Buenos Aires Centro NEA 0% Figura 4. Usan base granular. Diseño de Avenidas, por región. Ante la consulta sobre juntas transversales tanto para avenidas como para calles, la mayor parte indicó que emplean habitualmente pasadores para transferencia de carga, siendo el diámetro de pasador más habitualmente empleado el de 20 mm. Con respecto a las barras de unión para la vinculación de juntas longitudinales, la gran mayoría indicó que las utiliza, en tanto que el diámetro más habitualmente empleado en este caso es el de 12 mm para avenidas y de 8 mm para calles. Al preguntar sobre la separación de juntas transversales típica en avenidas, se destaca que el 40% eligió entre 3 m y 4 m, seguido por valores entre 4m y 5 m con un 29% (ver figura 5). 40% 29% 18% 11% 2% 0% Desde 3m a 4m (inc.) Mayor a 4m hasta 5m (inc.) Ns/Nc Mayor a 5m hasta 6m (inc.) Menor a 3m Mayor a 6m Figura 5. Separación de juntas transversales típica, en avenidas. 3

5 El mayor porcentaje de los encuestados señaló que se determina su separación según la experiencia local (64%) por sobre la opción en función del espesor de losa (27%). Para calles, los resultados fueron análogos. Finalmente, se preguntó qué valor de resistencia utiliza para caracterizar el hormigón, y se observó que, tanto en avenidas como en calles existe una marcada preponderancia de la compresión por sobre la flexión. Al centrarse sobre la compresión, se desprende que se suele utilizar hormigón con resistencias de entre 25 MPa y 30 MPa definidas a los 28 días. II. CONSTRUCCIÓN En esta sección de la encuesta, las preguntas se centran específicamente en la construcción de pavimentos de hormigón, abarcando temas tales como las características de la mano de obra, de la inspección de obra y del hormigón utilizado, entre otros. En referencia al tipo de mano de obra utilizada, se pudo ver en este caso que el 60% de los municipios eligió la opción empresa contratista, en tanto que el 36% indicó que utilizan personal propio. Si se separan las respuestas según la categoría (Figura 6), se observó que los municipios C1 se volcaron más hacia la elección de empresas contratistas, mientras que en los C4 existe una mayor preponderancia de la alternativa de personal propio. 85% 58% 46% 43% C1 C3 C2 C4 Figura 6. Utilizan Empresa contratista, según categoría Con respecto a la inspección de obras, los resultados reflejaron que existe un reparto parejo entre aquéllos que realizan jornada parcial (49%) y los que cumplen jornada completa (42%). En cambio, se observó una marcada preponderancia de inspección propia (84%) por sobre la contratada y de la frecuencia diaria de inspección (80%) sobre la semanal (13%). 4

6 El 69% de los municipios indicó que elabora el hormigón en planta comercial, el 20% eligió en planta propia y sólo el 7% señaló que lo elabora en obra. Al analizar las respuestas por categoría (Figura 7), los resultados mostraron que las C1 se vuelcan mayoritariamente a plantas comerciales (92%) mientras que los C4 sólo las eligen en el 43% de los casos. 92% 75% 54% 43% C1 C2 C3 C4 Figura 7. Utilizan hormigón de planta comercia, según categoría. En cuanto a la compactación del hormigón, el 84% de los Municipios indicó que utiliza regla vibradora, mientras que el 7% utiliza vibrador de inmersión. En relación a los métodos de terminación superficial, como puede observarse en la Figura 8, los resultados fueron parejos entre las opciones propuestas, con una ligera ventaja de la opción de terminación manual con cinta o correa (33%) sobre las restantes. 16% 7% 33% Manual con Cinta / Correa Fratacho manual de madera 22% 22% Fratacho manual de Aluminio (1m) Fratacho manual de Aluminio (3m) NS/NC Figura 8. Cómo termina el Hormigón colocado? De cualquier manera, las dos opciones más seleccionadas (empleo de correa o fratás de madera) totalizan más del 50% de las respuestas y constituyen prácticas que, si bien se encuentran muy difundidas en la construcción de pavimentos de hormigón con tecnología convencional, no son del todo recomendables ya que no permiten alcanzar una buena calidad de terminación superficial generando una pobre calidad de circulación. 5

7 La amplia mayoría (62%) indicó que no suele realizar ningún tipo de texturizado superficial, mientras que un 18% señaló que utiliza arrastre de arpillera, un 7% peine trasversal y/o longitudinal y un 4% el cepillo. Respecto al curado, la opción más seleccionada fue el empleo de un compuesto de curado con un 64%, seguida por cobertura mediante polietileno con 13% (Figura 9). A los que respondieron compuesto de curado se les preguntó acerca del tipo utilizado y se advirtió una marcada ventaja de los de base acuosa (47%) por sobre los de base solvente (16%). 7% 13% 5% 4% 4% 2% 65% Compuesto de curado Cobertura mediante polietileno Inundación Sin curado Cobertura húmeda con arena o arpillera NS/NC Otro Figura 9. Cómo realiza el curado del Hormigón? Al preguntar acerca de las juntas, el 62% indicó que efectúa aserrado con disco diamantado, en tanto que el 29% realiza inserción de vainas (metálicas o maderas). A los que respondieron la primera opción, se les preguntó cuándo comienzan el aserrado y la mayoría indicó a las 24 h del hormigonado, lo cual constituye una práctica sumamente riesgosa en lo que al control de fisuración de se refiere. A continuación, se consultó sobre el material con el que suele lubricar los pasadores, y se encontró que la amplia mayoría utiliza grasa (Figura 10). Además se verificó una marcada tendencia a colocar los pasadores mediante inserción manual (49%) más que mediante canasto fijo (36%). Grasa 7% 5% 4% 4% NS/NC 9% 11% 60% Brea Aceite Otro No lubrica los pasadores Gasoil Figura 10. Con qué material suele lubricar los pasadores? Con respecto a los encofrados, se observó que prácticamente la totalidad de los encuestados utiliza moldes fijos metálicos, descartando la opción de encofrados deslizantes o de madera. 6

8 En lo que se refiere a la profundidad de las juntas de contracción, de las respuestas recogidas en este caso se desprende que el valor más utilizado es 1/3 del espesor de losa (53%) seguido por un 1/4 del espesor de losa (31%). El ancho para el reservorio para el sellado es de 10 mm o menor en el 64% de los casos y mayor a 15 mm en el 9%. Además, se preguntó acerca del material para el sellado de juntas resultando el asfalto caliente el más seleccionado (Figura 11). 4% 9% 2% 2% 7% Asfalto caliente Otro Silicona 76% NS/NC No sella las juntas Conformado de goma Figura 11. Qué material utilizan para el sellado de juntas? Al preguntar cómo clasificaría a las empresas contratistas en cada localidad, según la capacidad técnica y la disponibilidad de equipamiento, el 69% respondió entre muy buenas y buenas, y sólo el 2% la calificó de malas. 7

9 En cuanto al asentamiento en la colocación, si bien se obtuvieron respuestas variadas, la mayoría de los Municipios contestó que emplean asentamientos entre 4 cm y 5 cm, lo cual resulta algo bajo para el tipo de tecnología que se emplea en estas obras (Figura 12). 4% 2% 25% 27% 42% 4 y 5 cm 8 y 9 cm 6 y 7 cm Ns/Nc 10 cm Figura 12. Asentamiento típico de diseño. Con respecto a la relación agua-cemento típica, se obtuvo un alto grado de no sabe o no contesta, siendo entre 0,5 y 0,6, la siguiente opción más elegida con 29%. También se pudo constatar que el 56% de los encuestados indicó que utiliza entre 300 kg y 350 kg como contenido mínimo de cemento, en tanto que sólo el 16% utiliza menos de 300 kg (ver fig. 13). 56% 24% 16% 4% Entre 300kg y 350kg Ns/Nc Menor o igual a 300kg Más de 350kg Figura 13. Cuál es el contenido mínimo de cemento más utilizado? A continuación, se preguntó si limita la temperatura del hormigón mediante las especificaciones técnicas, y se obtuvo un resultado parejo entre respuestas afirmativas (38%) y negativas (36%). Finalmente, se observó que en el 53% de los Municipios encuestados no se controla la calidad de terminación de calzada (lisura), en tanto que el 27% utiliza regla de 3 m para dicho control. 8

10 III. MANTENIMIENTO Esta sección corresponde a las técnicas que utilizan para el mantenimiento de los pavimentos de hormigón, e incluyó preguntas sobre la inspección de obras, los recubrimientos de hormigón y la interrupción del tránsito, entre otras. En primer lugar, se consultó si tenían implementado algún sistema de Gestión de Pavimentos, a lo que se obtuvo un 64% de respuestas negativas. Posteriormente, se inquirió acerca de los métodos utilizados para el mantenimiento y/o rehabilitación. Según puede observarse en la figura 14, los métodos más habitualmente empleados para estos pavimentos son el reemplazo en profundidad total (conocido habitualmente como bacheo de losas) y el resellado de las juntas del pavimento. El resto de las técnicas no se encuentran difundidas en pavimentos urbanos. 82% 71% 31% 7% 4% 4% 4% Reparación en profundidad total (bacheo de losas) (RPT) Resellado de juntas Reparación en profundidad parcial (RPP) Recolocación de pasadores Cosido cruzado en fisuras longitudinales Cosido cruzado en fisuras transversales Estabilización de losas (inyección) Figura 14. Qué métodos utilizan para el mantenimiento y/o rehabilitación? Con respecto a la mano de obra, se pudo ver que el 64% utiliza personal propio para este tipo de tareas, mientras que el 29% se inclina por empresa contratista. Al igual que en la sección anterior se preguntó por la inspección de obras, y los resultados reflejaron que existe una leve ventaja de la jornada parcial (51%) sobre la completa (40%). En cambio, se observó una marcada preponderancia de inspección propia (80%) sobre la contratada y de la frecuencia diaria de inspección (76%) sobre la semanal (16%). A continuación, se obtuvo que un 53% utiliza concreto asfáltico en reparaciones de pavimentos de hormigón, práctica totalmente desaconsejada con excepción de aquellas situaciones donde el bache generado puede constituir un riesgo para los usuarios. En cuanto a los recubrimientos de hormigón, se verificó que la gran mayoría (87%) no los utiliza, así sea sobre pavimentos de hormigón o de concreto asfáltico existentes. 9

11 Finalmente, se consultó acerca de las técnicas utilizadas para disminuir el tiempo de interrupción al tránsito. Se obtuvo que el 40% utiliza el Fast-Track (hormigón de resistencia acelerada), como puede verse en la Figura % Fast Track (Hº resistencia acelerada) 33% 16% Ninguno Otros NS/NC Mediante jornadas nocturnas 9% 2% Figura 15. Técnicas utilizadas para disminuir el tiempo de interrupción al tránsito Además, en referencia a la interrupción al tránsito, el 80% señaló que lo corta en forma parcial para realizar actividades de mantenimiento o reparación. DIFICULTADES ENUMERADAS POR LOS ENCUESTADOS Al final de cada sección, se incluyó un espacio para que los funcionarios pudieran enunciar las dificultades que advertían en cada etapa. A continuación se detalla un resumen de ellas, agrupadas por Diseño, Construcción y Mantenimiento: Diseño Realización de censos volumétricos de tránsito y clasificación de los ejes Determinación del valor soporte del suelo Obtención de la planialtimetría del terreno Falta de personal técnico capacitado Factibilidad técnico-económica Escasez de bibliografía y experiencia registrada Escasez de programas informáticos de diseño Construcción Mantenimiento de los canastos de los pasadores en su sitio, realización del aserrado en momento justo y adherencia del sellador de juntas Factores climáticos. Hormigonado en días lluviosos o bajo temperaturas extremas Escasez de recursos para la inspección de obra y para la construcción en sí misma (equipamiento tecnológico y personal) 10

12 Preferencia por el menor precio ofertado por sobre la capacidad técnica y el desempeño de las empresas en las licitaciones Verificación de los espesores adoptados en pliego y del valor soporte de la base Retrasos por problemas administrativos (falta de pago) Prevención del agregado de agua en exceso para la terminación Interrupción del tránsito Mantenimiento Falta de personal para la ejecución de ensayos y la inspección de obras Falta de procedimiento sencillo para implementar un Sistema de Gestión de pavimentos Falta de capacitación del personal Compactación de suelo previo al bacheo Interrupción del tránsito Buenos Aires, Septiembre de