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• Jordan Noisap Bazán Gómez

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FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

TRABAJO Tipos de Pavimentos y fallas de los pavimentos flexibles y rigidos.

Autor:

Docente

Noviembre del 2019

MOYOBAMBA- PERU

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PAVIMENTO FLEXIBLE. 1) Pavimentos Flexibles. Definición.

Se denomina pavimentos flexibles a aquellos cuya estructura total se deflecta o flexiona dependiendo de las cargas que transitan sobre él. El uso de pavimentos flexibles se realiza fundamentalmente en zonas de abundante tráfico como puedan ser vías, aceras o parkings.

Las capas de un pavimento flexible suelen ser: capa superficial o capa superior que es la que se encuentran en contacto con el tráfico rodado y que normalmente ha sido elaborada con varias capas asfálticas. La capa base es la capa que está debajo de la capa superficial y está, normalmente, construida a base de agregados y puede estar estabilizada o sin estabilizar. La capa sub – base es la capa o capas que se encuentra inmediatamente debajo de la capa base. En muchas ocasiones se prescinde de esa capa sub – base

Características. Características de los pavimentos flexibles: Entre las características principales que debe cumplir un pavimento flexible se encuentran las siguientes: •Resistencia estructural •Deformabilidad •Durabilidad •Requerimientos de conservación •Comodidad Composición de los pavimentos flexible: •La capa superficial, o de terminación que es la que da el aspecto exterior al piso. •La base, que normalmente está compuesta por agregados.

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•Sub-base, que en muchos casos no suele ser necesaria. - Aceptación y recibo de los pavimentos flexibles: El proceso de aceptación y recibo de los pavimentos flexibles o asfálticos debe hacerse independientemente para cada una de las capas que

lo

componen:

sub-base,

base

y

capa

asfáltica.

Para el recibo de la sub-base se deben tener en cuenta las siguientes revisiones: Los materiales empleados deben satisfacer las especificaciones contempladas en la norma.

Los alineamientos horizontal y vertical, incluyendo bombeos y peraltes, deben ajustarse a lo indicado en los planos y diseños.

El espesor promedio, verificado por medio de perforaciones en la sub-base, no podrá ser menor del 95% del espesor de diseño y ningún resultado individual podrá ser menor al 90% de dicho espesor.

La compactación del material debe ajustarse a lo especificado en la especificación. Sub-base Para el recibo de la base se debe verificar que las cotas de la superficie terminada no difieran en más de 3cm de las cotas de la superficie teórica proyectada. El espesor de la base no debe ser menor en más de 1cm del especificado en los planos. La regularidad de la base se verificara utilizando una regla de 3mt sobre la superficie de la base. Cuando se presenten diferencias mayores a 1.5cm se rechazara el acabado de la base, el cual debe ser corregido, antes de dar el recibo de esta capa. Base Propósitos de los pavimentos flexibles: Carpeta asfáltica La carpeta asfáltica es la parte superior de un pavimento flexible. Es una capa de material pétreo cementado con asfalto que se coloca sobre la base. •Proporcionar una superficie de rodamiento que permita un tránsito fácil y cómodo para los vehículos. •Impedir

la

infiltración

de

agua

de

lluvia

hacia

las

capas

inferiores.

•Resistir la acción de los vehículos. Función: Nota: Es importante saber que para construir cualquier carpeta asfáltica se debe contar con una base debidamente conformada, compactada, impregnada y seca. Resistir y distribuir adecuadamente

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las cargas producidas por el transito. Tener la impermeabilidad necesaria. Resistir a la acción destructora de los vehículos. Tener resistencia a los agentes atmosféricos. Tener una superficie de rodamiento adecuada que permita en todo tiempo un tránsito fácil y cómodo de los vehículos. Tratamientos superficiales de carpetas de una, doble o triple capa: Tratamiento superficial simple o de una capa: Ideal para carreteras con transito muy ligero y emplazadas en zonas poco lluviosas. Tratamiento superficial doble: Admite transito de hasta 600 vehículos por hora. Tratamiento superficial triple: Es una carpeta compuesta por tres riegos de material asfaltico y cubierto cada uno por agregado de tamaño decreciente. Este tipo de carpeta puede resistir 1000 vehículos por día. Eliminación mediante barrido de polvo y materiales contaminantes La superficie deberá estar totalmente seca, a menos que se use emulsificantes. Aplicación uniforme sobre la superficie del producto asfáltico a la temperatura especificada. Cubrir

inmediatamente

con

el

agregado

de

tamaño

especificado.

Compactación inmediata con un rodillo de 5 a 8 toneladas Proceso de construcción Riego de sello Consiste en un tratamiento superficial ultra delgado aplicable tanto a superficies bituminosas recién construidas como a carpetas agrietadas, su función es sellar o impermeabilizar la superficie de las nuevas carpetas o rejuvenecer sellando las grietas de las viejas , da rigurosidad a superficies desgastadas evitando el deslizamiento de los vehículos, para mejorar la visibilidad nocturna utilizando un agregado de color claro. Tratamientos superficiales Consiste en la aplicación de un asfalto fluidificado sobre una superficie previamente preparada y su posterior cubrición con material pétreo, formando una especie de carpeta delgada que por lo regular no pasa de una pulgada de espesor, la ventaja consiste en que podemos construir una carpeta por etapas de forma sencilla y sin el uso de equipos sofisticados. Desventajas de los pavimentos flexibles: Agrietamiento por fatiga Deformación permanente Agrietamiento a bajas temperaturas Ventajas Aumenta la vida útil. 

Disminuye la presión sobre la sub-rasante.

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

Facilita el reciclaje.

2) Elementos que Lo Constituyen. -Superficie subrasante.- Es la que corresponde al terreno de fundación. -Sub-base.- Capa de material seleccionado que se coloca encima la subrasante. -Base.- Capa de material pétreo, mezcla de suelo cemento, mezcla bituminosa o piedra triturada que se coloca encima de la sub-base. -Capa de rodamiento.- La que se coloca encima la base y esta formada por una mezcla bituminosa o de concreto. Nota: No siempre un pavimento se compone de todas las capas anteriormente mencionadas. La ausencia de una o de varias de ellas depende de la calidad del terreno de fundación, la clase de material a usarse y el tipo de pavimento, la carga de

diseño

,

etcétera.

-Carpeta de desgaste o sello.- La que se coloca encima de la capa de rodadura y esta formada por una mezcla bituminosa .Encima de esta carpeta al revés se coloca un riego de arena o piedra picada menuda.

3) Importancia y Utilización de Los Pavimentos Flexibles.  Regularidad.- Con los nuevos equipos de transporte y tendido (figura 10) es posible lograr acabados muy tersos, mediante tiros continuos sin juntas de construcción mas que al inicio y fin de cada jornada.

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Figura 10  Resistencia al Derrapamiento y Drenaje Superficial.- La resistencia al derrapamiento se da primordialmente por la textura de la capa de rodadura que permite proporcionar un buen coeficiente de fricción neumático pavimento y por un buen drenaje superficial que impida la formación de una lámina de agua sobre la superficie de rodamiento, evitando así el acuaplaneo. La textura a su vez tiene como componentes en lo que se refiere a la fricción a o La macrotextura, que se define como la desviación que presenta su superficie en relación con una superficie plana de dimensiones características en sentido longitudinal comprendidas entre 0,5 y 50 mm, está regida principalmente por la granulometría de la capa de rodamiento.  La microtextura, que se define como la desviación que presenta su superficie con respecto a una superficie plana de dimensiones características en sentido longitudinal inferiores a 0,5 mm, y es una característica intrínseca del agregado, es propiamente la textura superficial de las partículas de agregado y tiende a reducirse con el tiempo por la acción abrasiva de el tránsito vehicular y el clima, a esta disminución se le conoce como pulimento, y depende de la composición mineralógica de los agregados, por ejemplo, los agregados calcáreos son muy susceptibles a pulirse.  Capacidad Estructural Los avances en la tecnología de modificación de ligantes asfálticos, en la de diseño de mezclas y el uso de materiales pétreos de mejor calidad ha permitido que en la actualidad se logren mezclas asfálticas con resistencias muy superiores a las convencionales, con la tecnología actual es posible lograr mezclas con módulos dinámicos superiores a los 10,000MPa (mas del triple de las que se obtienen con una convencional). Asimismo estos avances

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tecnológicos han permitido, con diseños diferentes a los de las mezclas de alto módulo, incrementar la resistencia al agrietamiento por fatiga  Reciclable. La reutilización de mezclas asfálticas que han cumplido con su vida útil ha sido de uso común por un largo tiempo, los avances tecnológicos han permitido una amplia gama de opciones para el utilización de los materiales recuperados de los trabajos de rehabilitación de pavimentos flexibles, estos materiales pueden ser empleados, tanto en capas estructurales como en superficies de rodamiento, formando parte de mezclas en caliente, mezclas tibias, mezclas en frío, en capas de base estabilizada o como parte de una base granular.  Mantenimiento. - Como cualquier obra de ingeniería civil los pavimentos flexibles requieren que las acciones de mantenimiento sean adecuadas y oportunas para que brinden un buen servicio durante la vida útil proyectada. Los equipos modernos de auscultación pueden proporcionar información abundante y precisa para observar las condiciones en que se encuentran, tanto en lo estructural como en lo funcional, así como la evolución de estas características. Los avances en la tecnología brindan una gama muy amplia de alternativas de mantenimiento, tanto con materiales de mejor calidad como en procedimientos mas eficientes, adicionalmente los sistemas de gestión, alimentados con información adecuada pueden ser una herramienta muy valiosa para optimizar la aplicación de los recursos disponibles.

4) Ventjas y Desventajas de Los Pavimentos Flexibles.

Ventajas: 

Resulta más económico en su construcción inicial.



Tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 años.

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Desventajas: 

Requiriere mantenimiento constante para cumplir con su vida útil.



Las cargas pesadas producen roderas4 y dislocamientos en el asfalto y son un peligro potencial para los usuarios. Esto constituye un serio problema en intersecciones, casetas de cobro de cuotas de peaje, rampas, donde el tráfico está constantemente frenando y arrancando. Las roderas llenas de agua de lluvia en estas zonas, pueden causar derrapamientos, pérdida de control del vehículo y por lo tanto, dar lugar a accidentes y a lesiones personales.



Las roderas, dislocamientos, agrietamientos por temperatura, agrietamientos tipo piel de cocodrilo (fatiga) y el intemperismo5, implican un tratamiento frecuente a base de selladores de grietas y de recubrimientos superficiales.

5) Metodo de Diseño.

Las mezclas asfálticas utilizadas en pavimentos están constituidas por gravas, parcialmente trituradas, arena, filler2 y asfalto como ligante. Los asfaltos pueden ser cementos asfálticos, emulsiones o asfaltos cortados. El pavimento asfáltico, en sí, está compuesto por todas las capas que descansan en una capa de suelo compactado, llamada subrasante. Las capas siguientes a la subrasante son las sub-bases y bases, siendo éstas un material granular compuesto principalmente por roca triturada, grava, arena o combinaciones de ellas. La base y la sub-base son elementos estructurales del pavimento, que al estar ligadas con la superficie asfáltica, tienen por objetivo distribuir las cargas del tránsito sobre la subrasante.

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• En las capas superiores donde los esfuerzos son mayores, se utilizan materiales con mayor capacidad de carga y en las capas inferiores donde los esfuerzos son menores, se colocan materiales de menor capacidad. El pavimento flexible resulta más económico en su construcción inicial, tiene un período de vida de entre 10 y 15 años, pero tienen la desventaja de requerir mantenimiento constante para cumplir con su vida útil.

Superficie de rodadura para pavimentos flexibles

Es la capa que se coloca sobre la base. Su objetivo principal es proteger la estructura de pavimento, impermeabilizando la superficie, para evitar filtraciones de agua de lluvia que podrían saturar las capas inferiores. Evita la desintegración de las capas subyacentes a causa del tránsito de vehículos. Asimismo, la superficie de rodadura contribuye a aumentar la capacidad soporte del pavimento, absorbiendo cargas, si su espesor es apreciable (mayor de 4 centímetros), excepto el caso de riegos superficiales, ya que para estos se considera nula.

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Las superficies de rodadura de los pavimentos flexibles se dividen, según se muestra en la figura:

Tipos de superficies de rodadura en pavimentos flexibles

6) Método AASHTO

El método de diseño AASHTO, originalmente conocido como AASHO, fue desarrollado en los Estados Unidos en la década de los 60, basándose en un ensayo a escala real realizado durante 2 años en el estado de Illinois, con el fin de desarrollar tablas, gráficos y fórmulas que representen las relaciones deteriorosolicitación de las distintas secciones ensayadas. A partir de la versión del año 1986, y su correspondiente versión mejorada de 1993, el método AASHTO comenzó a introducir conceptos mecanicistas para adecuar algunos parámetros a condiciones diferentes a las que imperaron en el lugar del ensayo original.

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Se ha elegido el método AASHTO, porque a diferencia de otros métodos, éste método introduce el concepto de serviciabilidad en el diseño de pavimentos como una medida de su capacidad para brindar una superficie lisa y suave al usuario. En este capítulo se desarrollará en forma concisa los conceptos básicos sobre pavimentos rígidos, para tener una idea general de los tipos de pavimentos, así como de los principales elementos que conforman el pavimento de concreto como son: subbase, losa de concreto, juntas, selladores, tipos de pavimento, etc. Asimismo, se describirá brevemente cada uno de los factores o parámetros necesarios para el diseño de pavimentos rígidos según el método AASHTO 93.

7) Definicion y Caracteristicas de Los Pavimentos Rigidos.

Definicion. Pavimento de Concreto es todo aquel pavimento que tenga una superficie con concreto de cemento portland.

Características.

Esta clase de pavimentos se integran por una capa (losa) de concreto de cemento portland que se apoya en una capa de sub-base, constituida por grava; esta capa descansa en una capa de suelo compactado, llamada subrasante. La resistencia estructural depende principalmente de la losa de concreto y en algunas ocasiones presenta un armado de acero, de acuerdo al futuro uso de dicho pavimento. Con un costo inicial más elevado que el flexible, su período de vida varía entre 20 y 40 años; el mantenimiento que requiere es mínimo y solo se efectúa (comúnmente) en las juntas de las losas.

8) Elementos que Constituyen y Usos.

a) Sub-rasante.

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Es la capa de terreno de una carretera que soporta la estructura de pavimento y que se extiende hasta una profundidad que no afecte la carga de diseño que corresponde al tránsito previsto. Esta capa puede estar formada en corte o relleno y una vez compactada debe tener las secciones transversales y pendientes especificadas en los planos finales de diseño. El espesor de pavimento dependerá en gran parte de la calidad de la subrasante, por lo que ésta debe cumplir con los requisitos de resistencia, incompresibilidad e inmunidad a la expansión y contracción por efectos de la humedad, por consiguiente, el diseño de un pavimento es esencialmente el ajuste de la carga de diseño por rueda a la capacidad de la subrasante.

b) Sub-base. Es la capa de la estructura de pavimento destinada fundamentalmente a soportar, transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas a la superficie de rodadura de pavimento, de tal manera que la capa de subrasante la pueda soportar absorbiendo las variaciones inherentes a dicho suelo que puedan afectar a la subbase. La subbase debe controlar los cambios de volumen y elasticidad que serían dañinos para el pavimento.

Usos. Los pavimentos rígidos se caracterizan por tener una larga vida útil y puedes ser diseñada para todo tipo de tráfico y uso, como avenida, aeropuerto y otros usos. De igual modo esta tienes numerosas ventajas sobre los pavimentos flexibles. Los pavimentos de concreto reciben la carga de los vehículos y la reparten a un área de la sub-rasante. La loza por su alta rigidez y alto módulo elástico, tiene un comportamiento de elemento estructural de viga. Ella absorbe prácticamente toda la carga. Estos pavimentos han tenido un desarrollo bastante dinámico. De acuerdo al adelanto tecnológico y científico correspondiente a la estructura de concreto.

Ventajas y Desventajas.

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Ventajas.

- El mantenimiento que requiere es mínimo y solo se efectúa (comúnmente) en las juntas de las losas. - Al realizar la pavimentación con cimbras deslizantes la principal ventaja es el hecho de que una máquina, bajo el control de un solo operadora reemplaza los diversos elementos que forman el acomodo de la maquinaria de pavimentación convencional. - La sobrecarpeta de concreto proporciona ventajas a largo plazo para los usuarios de caminos y para los organismos encargados de carreteras debido a que la superficie de concreto reduce drásticamente el tiempo y los retrasos, que generalmente acompañan al mantenimiento constante de una superficie de asfalto. - Una superficie de concreto es durable, resistente y requiere mucho menos tiempo de mantenimiento y dinero. - Las sobrecarpetas de concreto son particularmente efectivas, en proyectos donde las restricciones en el presupuesto anual y altos niveles de tráfico, hacen que las interrupciones frecuentes en la circulación y los costos de mantenimiento sean intolerables. - También se puede colocar una sobrecarpeta de concreto para aumentar la seguridad de una superficie de concreto. - Las cargas pesadas no forman roderas ni dislocamientos en el concreto, el cual conserva una alta resistencia antiderrapante.

Desventajas. - Tiene un costo inicial mucho más elevado que el pavimento flexible. - Se deben tener cuidado en el diseño

9) Diferencias Entre EL Pavimento Rigido y Pavimento Flexible.

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El comportamiento del pavimento frente a las cargas es diferente de acuerdo a si el pavimento es flexible o rígido, siendo su principal diferencia cómo cada uno de ellos transmite las cargas a la subrasante.

En un pavimento rígido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura, o sea, la alta rigidez de la losa de concreto le permite mantenerse como una placa y distribuir las cargas sobre un área mayor de la subrasante, transmitiendo presiones muy bajas a las capas inferiores.

Por sí misma, la losa proporciona la mayor parte de la capacidad estructural del pavimento rígido. Lo contrario sucede en un pavimento flexible, construido con materiales débiles y menos rígidos (que el concreto), más deformables, que transmiten a la subrasante las cargas de manera más concentrada. La superficie de rodadura al tener menos rigidez, se deforma más y se producen mayores tensiones en la subrasante. Por todo lo antes mencionado, el pavimento flexible normalmente requiere más capas y mayores espesores para resistir la transmisión de cargas a la subrasante.

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Pavimento Flexible

Pavimento Rígido

10) Método de Diseño.

Las capas que conforman el pavimento rígido son: subrasante, subbase, y losa o superficie de rodadura como se muestra en la Figura 3.1

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Capas del pavimento rígido

Subrasante.- Es la capa de terreno de una carretera que soporta la estructura de pavimento y que se extiende hasta una profundidad que no afecte la carga de diseño que corresponde al tránsito previsto. Esta capa puede estar formada en corte o relleno y una vez compactada debe tener las secciones transversales y pendientes especificadas en los planos finales de diseño. El espesor de pavimento dependerá en gran parte de la calidad de la subrasante, por lo que ésta debe cumplir con los requisitos de resistencia, incompresibilidad e inmunidad a la expansión y contracción por efectos de la humedad, por consiguiente, el diseño de un pavimento es esencialmente el ajuste de la carga de diseño por rueda a la capacidad de la subrasante. Se considera como la cimentación del pavimento y una de sus funciones principales es la de soportar las cargas que transmite el pavimento y darle sustentación, así como evitar que el terraplén contamine al pavimento y que sea absorbido por las terracerías.

Subbase.- Es la capa de la estructura de pavimento destinada fundamentalmente a soportar, transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas a la superficie de rodadura de pavimento, de tal manera que la capa de subrasante la pueda

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soportar absorbiendo las variaciones inherentes a dicho suelo que puedan afectar a la subbase. La subbase debe controlar los cambios de volumen y elasticidad que serían dañinos para el pavimento. Se utiliza además como capa de drenaje y contralor de ascensión capilar de agua, protegiendo así a la estructura de pavimento, por lo que generalmente se usan materiales granulares. Al haber capilaridad en época de heladas, se produce un hinchamiento del agua, causado por el congelamiento, lo que produce fallas en el pavimento, si éste no dispone de una subrasante o subbase adecuada.

Losa (superficie de rodadura).- Es la capa superior de la estructura de pavimento, construida con concreto hidráulico, por lo que debido a su rigidez y alto módulo de elasticidad, basan su capacidad portante en la losa, más que en la capacidad de la subrasante, dado que no usan capa de base.

11) Método AASTHO.

Para el diseño del pavimento rígido se seguirá el método AASTHO que se presenta a continuación: La fórmula general para el diseño de pavimentos rígidos está basada en los resultados obtenidos de la prueba AASHTO. La fórmula es la siguiente:

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El procedimiento de diseño normal es suponer un espesor de pavimento e iniciar a realizar tanteos, con el espesor supuesto calcular los ejes equivalentes y posteriormente evaluar todos los factores adicionales de diseño, si se cumple en equilibrio en la ecuación el espesor supuesto es resultado del problema, de lo contrario de debe de seguir haciendo tanteos. Las variables de diseño de un pavimento rígido son: a) Espesor. b) Serviciabilidad c) Tránsito d) Transferencia de carga e) Propiedades del concreto f) Resistencia a la subrasante g) Drenaje h) Confiabilidad

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TABLA DE IMÁGENES

Imagen 1. Estructura típica del pavimento flexible .................................................. 7 Imagen 2. Localización y replanteo ......................................................................... 9 Imagen 3. Cerramiento y protección de los árboles ................................................ 9 Imagen 4. Excavación mecánica ........................................................................... 10 Imagen 5. Retiro de material de excavación ......................................................... 10 Imagen 6. Extensión de rajón................................................................................ 11 Imagen 7. Rajón y capa de sello ........................................................................... 11 Imagen 8. Extensión de la subbase con motoniveladora ...................................... 12 Imagen 9. Ensayo de cono de arena..................................................................... 13 Imagen 10. Riego de imprimación ......................................................................... 15 Imagen 11. Carrotanque para el riego................................................................... 15 Imagen 12. Extensión del asfalto. ......................................................................... 17 Imagen 13. Compactación del asfalto ................................................................... 18 Imagen 14. Retiro de cerramiento y señalización.................................................. 19

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INTRODUCCIÓN

El instructivo se realize basándose en la experiencia adquirida al realizar las pasantías como auxiliar de interventoría en el convenio No. 119 de 2015. Como auxiliar de interventoría siempre era necesario estar presente en la obra por lo cual se pudo evidenciar todo el proceso constructivo de una vía con pavimento flexible. En el presente instructivo se presentan conceptos y procedimientos necesarios para la construcción de una vía con pavimento flexible en la ciudad de Bogotá, los materiales, maquinaria y el personal encargado para cada actividad.

OBJETO

Servir como documento de consulta del procedimiento adecuado de cada una de las actividades que se desarrollan durante la construcción de una vía en pavimento flexible en el Perú.

ALCANCE

El instructivo del proceso constructivo de una vía en pavimento flexible les sirve a todas las personas que estén relacionadas con la construcción de una vía con este tipo de pavimento, de manera que conozca los procedimientos adecuados para cada una de las actividades que se desarrollan durante la construcción de esta.

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DEFINICIONES

PAVIMENTO El pavimento es una estructura que se apoya sobre la subrasante y está conformada por un conjunto de capas granulares y una capa de rodadura. Esta estructura debe ser capaz de soportar las cargas generadas por el tránsito y las condiciones ambientales, además debe brindar una superficie que permita tráfico seguro y confortable de vehículos. PAVIMENTO FLEXIBLE El pavimento flexible es una estructura que está conformada por las siguientes capas:

Carpeta asfáltica: Está compuesta por mezclas asfálticas y materiales pétreos. Esta capa recibe directamente las cargas vehiculares y los efectos ambientales como la lluvia y la radiación solar. Proporciona una superficie cómoda y segura para el usuario de la vía, además sirve como una capa impermeabilizante que protege las demás capas. Base: Es una capa granular ubicada bajo la carpeta asfáltica, su función es distribuir los esfuerzos generados por el tránsito hacia las capas inferiores. Subbase: Es una capa granular construida con materiales más económicos que los de las anteriores capas, esta capa facilita el drenaje del agua que pueda filtrarse por la superficie o ascienda por capilaridad. Subrasante: Es la superficie que soporta la estructura de pavimento, está compuesta por terreno natural aunque en ocasiones es necesario mejorar las características del terreno para lo cual se requiere un proceso de mejoramiento.

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PROCESO CONSTRUCTIVO

LOCALIZACIÓN Y REPLANTEO Se debe realizar una localización planimetría y altimétrica del lugar donde se vaya a realizar la vía, en la cual se dejan puntos de referencia que sirven de base para hacer los replanteos y las nivelaciones necesarias durante la ejecución de la obra. Personal: Comisión topográfica. Materiales: Pintura, hilo nailon. Equipo: Nivel de precisión, trípode, mira, flexómetro.

CERRAMIENTO Y SEÑALIZACIÓN Se debe realizar un cerramiento provisional de acuerdo a lo indicado en los planos, que aislé el lugar que se va a intervenir. Se ponen los postes de madera a lo largo del tramo, en los cuales estará amarrada y apuntillada la tela verde, esta tela debe estar templada. Se debe colocar señalización para los vehículos y peatones que garanticen aislamiento y seguridad durante la obra. Durante la ejecución de la obra hay que estar pendiente del mantenimiento y reparación tanto del cerramiento como de la señalización.

Personal: Ayudantes. Materiales: Tela verde (polisombra), postes de madera, grapas de acero, alambre. Equipo: Herramienta menor.

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EXCAVACIÓN PARA CONFORMACIÓN DE LA SUBRASANTE

Excavación y nivelación de las zonas donde se va a construir la vía, se realiza de acuerdo a la sección transversal indicada en los planos constructivos. Se debe tener mucho cuidado con las redes de servicios públicos que puedan encontrarse en el lugar del proyecto, pues si se dañan durante la excavación hay que repararlas inmediatamente lo cual puede causar retrasos en la obra. Luego de excavar y nivelar la subrasante hasta la cota determinada se procede a retirar y transportar el material de excavación a los sitios de disposición o desecho. Personal: Operarios, ayudantes. Equipo: Retroexcavadora, minicargador, volqueta. Norma: Especificación técnica IDU 310-11

MEJORAMIENTO DE LA SUBRASANTE Procedimiento: El mejoramiento de la subrasante se realiza en suelos con un CBR muy bajo, este mejoramiento sirve para aumentar la capacidad portante del suelo y se realiza de acuerdo a lo que el diseñador considere, generalmente se realiza mejoramiento con rajón. El rajón se extiende por todo el tramo ya sea manualmente o utilizando maquinaria, luego se extiende en todo el tramo una capa de agregados llamada sello, que tiene las características de subbase granular, esta ayuda a llenar los espacios los espacios inter granulares.

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Por último, se compacta la capa de sello y se verifica que la subrasante este al nivel indicado en los planos. Personal: Oficial, Ayudantes, operarios. Materiales: Rajón, material de sello. Equipo: Retroexcavadora, minicargador, vibrocompactador. Norma: Especificación técnica IDU 321-1. Características del material: El rajón usado para este procedimiento debe cumplir la siguiente granulometría: ➢ El tamaño máximo será el menor valor obtenido al comparar 30 cm o los 2/3 del espesor de la capa compactada. ➢ El porcentaje en peso de partículas menores al tamiz de 25,0 mm (1”), debe ser menor al 30%. ➢ El porcentaje en peso de partículas que pasen el tamiz de 75 µm (No.200), debe ser menor al 15 %. También debe cumplir con las siguientes especificaciones: ➢ El índice de plasticidad del material fino debe ser menor o igual al 6%. ➢ El desgaste en máquina de los ángeles será menor al 50%. El material de sello debe cumplir las especificaciones la subbase granular SBG-C y la granulometría tipo SB-Gr-1. SUBBASE Y BASE GRANULAR Procedimiento: Las volquetas dejan el material de subbase sobre la superficie de la subrasante, luego este se extiende usando motoniveladora o minicargador con un espesor uniforme de manera que al compactarlo quede al nivel indicado, todo esto se realiza con ayuda del topógrafo, que va indicando a qué nivel debe estar la capa de subbase.

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De ser necesario se debe humedecer o airear el material para obtener la humedad optima de compactación, luego con la motoniveladora ominicargador se mezcla homogéneamente y se extiende el material con el espesor adecuado. Por último se compacta la capa de subbase de manera que se alcancen las densidades adecuadas y se verifica que el nivel sea el indicado en los planos. Antes de continuar con la otra capa se realiza un ensayo para determinar y verificar que la densidad de la capa sea la adecuada, se puede hacer el ensayo del cono de arena. Este ensayo lo realiza personal capacitado.

Personal: Oficial, operarios, ayudantes, comisión topográfica, personal capacitado para realizar el ensayo de densidad. Material: Agregados pétreos. Equipo: Minicargador, nivel de precisión, vibrocompactador, motoniveladora. Norma: Especificación técnica IDU 400-11 Características del material: Los materiales usados para estas capas deben cumplir la granulometría y los requisitos de las siguientes tablas: Tabla 1. Granulometría para base y subbase granular

Especificación Técnica IDU 400-11

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Tabla 2. Requisitos de los agregados para subbase granular

Tabla 3. Requisitos de los agregados para base granular

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RIEGO DE IMPRIMACIÓN Y RIEGO DE LIGA Procedimiento:

El riego de imprimación consiste en la aplicación de emulsión asfáltica de manera uniforme y constante la cual cubre la superficie de la base granular, este riego ayuda a la adherencia entre la base y la primera capa de la mezcla asfáltica, evita que el materia de base se desplace debido a las cargas de tránsito. El riego de liga al igual que el riego de imprimación consiste en aplicar emulsión asfáltica de manera uniforme y constante pero esta cubre una superficie de asfalto existente, con la finalidad de asegurar la adherencia entre la capa de asfalto existente con la capa de rodadura.

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Para realizar la imprimación o el riego de liga la superficie se debe limpiar de manera que se retire el polvo, barro y demás material suelto, la superficie debe presentar una humedad menor a la humedad de compactación para empezar esta actividad, no se debe imprimar en presencia de lluvias. Cualquier elemento como los sardineles, arboles, etc. que puedan ser manchados deben protegerse antes de empezar la imprimación o el riego de liga. Personal: Operario, ayudantes. Material: Para el riego de imprimación se puede usar emulsión asfáltica CRL-0, CRL-1 o asfalto líquido MC30, para el riego de liga CRR-1 o CRR-2 Equipo: Carrotanque

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Características del material:

Dependiendo de la emulsión asfáltica que se utilice se deben cumplir con las siguientes especificaciones: Tabla 4. Especificaciones para emulsiones

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Tabla 5. Especificacion del asfalto liquido MC 30

CARPETA ASFÁLTICA

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La mezcla de concreto asfaltico llega en una volqueta la cual va descargando la mezcla en la tolva de la maquina pavimentadora. Antes de empezar a extender el material se toma la temperatura de este la cual está a aproximadamente 150 ºC. Luego de esto la pavimentadora junto con la volqueta empezaran a avanzar a una velocidad adecuada para extender el material en franjas longitudinales, detrás de la pavimentadora habrá una cantidad de obreros agregando mezcla caliente y enrasándola de manera que la capa se ajuste a las especificaciones de los planos. Finalmente se compacta esta capa. Luego de extender y compactar la primera franja se empieza a extender y compactar la siguiente franja de material de la misma manera que la anterior, luego se compacta todo el tramo mientras la mezcla se encuentre en condiciones de ser compactada.

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Durante este proceso la comisión topográfica se encarga de verificar que los niveles de esta última capa estén acorde a la sección transversal indica en los planos. Personal: Cuadrilla de asfalto. Material: Mezcla asfáltica. Equipo: Finisher, vibrocompactador. Norma: Especificación técnica 510-11, 512-11, 514-11 o 520-11.

Características del material:

Dependiendo del espesor de la capa y del tipo de capa que se vaya a realizar se usa diferente tipo de mezcla, así mismo se usa una granulometría diferente dependiendo la mezcla que se utilice. Tabla 6. Granulometría de agregados combinados para mezclas asfálticas en caliente

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Tabla 7. Tipo de mezclaen funcion de la ubicación y espesor de la capa

RETIRO DE CERRAMIENTO Y SEÑALIZACIÓN Por último se retiran todas las señales y el cerramiento puesto al iniciar el proyecto, además se realiza la limpieza del lugar que se intervino. Se deben realizar arreglos si se llegó a dañar algo por culpa de la obra, además se deben tapar todos los huecos que quedan debido a los postes del cerramiento. Personal: Oficial y Ayudantes. Equipo: Volquete.

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PAVIMENTOS RIGIDOS

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

Pavimento Rigido

Pavimentos rígidos Los Pavimentos rígidos constan de un pavimento formado por una losa de hormigón, apoyada sobre diversas capas, algunas de ellas estabilizadas. Se distinguen diversos tipos en función de la clase de pavimento empleado: 1. Pavimento de hormigón en masa vibrado: Es el más empleado, dada su gran versatilidad. Está dividido en losas mediante juntas para evitar la aparición de fisuras debido a la retracción del hormigón. Las juntas transversales se disponen a distancias aleatorias comprendidas dentro de un rango de valores (4-7 m) para evitar fenómenos de resonancia. También pueden emplearse pasadores de acero para asegurar la transmisión de cargas entre losas. En el caso de no hacerlo, deben inclinarse las juntas. Pavimento de hormigón en masa con juntas transversales inclinadas 2. Pavimento continuo de hormigón armado: Muy resistente, aunque también excesivamente caro, por lo que sólo es idóneo para tráfico pesado. Emplea una cuantía geométrica longitudinal del 0.6%, suprimiéndose las juntas transversales e incluyendo en ocasiones fibras de acero distribuidas aleatoriamente para reforzar su estructura. Plantea pocos problemas de conservación y mantenimiento; este tipo de pavimentos se emplea sobre todo en Estados Unidos, y no tanto en nuestro país. 3. Pavimento de hormigón compactado: Su puesta en obra se realiza mediante extendedoras y compactadoras dada su baja relación agua/cemento –entre 0.35 y 0.40-, por lo que el cemento suele contener un alto porcentaje de cenizas volantes para facilitar su trabajabilidad. Suelen acabarse con una capa de rodadura bituminosa, por lo que se les considera Pavimentos mixtos. Tienen la ventaja de poder abrirse al tráfico rápidamente. 4. Pavimentos de hormigón pretensado: La introducción de tendones de acero que sometan a compresión a la losa permite reducir considerablemente su espesor y aumentar su longitud. Este tipo de Pavimentos son capaces de soportar grandes solicitaciones, aunque de... DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS RIGIDOS METODO AASHTO. El método de diseño AASHTO, originalmente conocido como AASHO, fue desarrollado en los Estados Unidos en la década de los 60, basándose en un ensayo a escala real realizado durante 2 años en el Estado de Illinois. A partir de los deterioros que experimentan representar las relaciones deterioro - solicitación para todas las condiciones ensayadas. A partir de la versión del año 1986, el método AASHTO comenzó a introducir conceptos mecanicistas para adecuar algunos parámetros a condiciones diferentes a las que imperaron en el lugar del ensayo original. Los modelos matemáticos respectivos también requieren de una calibración para las condiciones locales del área donde se pretenden aplicar. USO DEL METODO AASHTO EN CHILE La primera versión de la guía AASHTO de 1972, fue adaptada en Chile por la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas para los efectos de utilizarlas en el diseño de

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pavimentos. Con posterioridad, una vez que se publicó la nueva guía para el diseño estructural de pavimentos en 1986 y su correspondiente versión mejorada de 1993, esta fue adaptada para el diseño de pavimentos en Chile. METODO AASHTO PAVIMENTOS RIGIDOS. Un pavimento de hormigón o pavimento rígido consiste básicamente en losas de hormigón simple o armado, apoyadas directamente sobre una base o subbase. MODELO MATEMATICO La fórmula general de diseño, relaciona el número de ejes equivalentes de 8,16 Ton con el espesor de la losa de hormigón, para diferentes valores de los parámetros de cálculo. Ecuación de

diseño:

En que: EE = Ejes equivalentes de 8.16 Ton. totales para la vida de diseño. H = Espesor de las losas en cm. Rd = Resistencia media a la flexotracción a los 28 días del hormigón. Cd = Coeficiente de drenaje. J = Coeficiente de transferencia de carga. Kd = Módulo de reacción de diseño en Kg/cm3. E = Módulo de elasticidad del hormigón en Kg/cm2. P = Pérdida de serviciabilidad = Pi - Pf Pi = Indice de serviciabilidad inicial. Normalmente se utiliza el valor Pi = 4.5 Pf = Indice de serviciabilidad final. Normalmente se utiliza el valor Pf = 2.0 ó 2.5

CONFIABILIDAD EN EL DISEÑO (R). La confiabilidad (R) puede ser definida como la probabilidad de que la estructura tenga un comportamiento real igual o mejor que el previsto durante la vida de diseño adoptada.

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FACTOR DE CONFIABILIDAD (Fc). Cada valor de R está asociado estadísticamente a un valor del coeficiente de STUDENT (Zr). A su vez, Zr determina, en conjunto con el factor "So", un factor de confiabilidad (Fc).

Donde: Zr = Coeficiente de Student para el nivel de confiabilidad (R%) adoptado. So = Desviación normal del error combinado en la estimación de los parámetros de diseño y modelo de deterioro.

TRANSITO DE DISEÑO (Td). El tránsito de diseño se obtiene a partir de la ponderación de los ejes equivalentes de diseño (TTE) por el factor de confiabilidad (Fc).

MODULO DE REACCION DE DISEÑO. Un factor de relativa importancia en el diseño de espesores de un pavimento de hormigón es la calidad del suelo que conforma la subrasante. Esta, usualmente se refiere al módulo de reacción de la subrasante k, que representa la presión de una placa circular rígida de 76 cm. de diámetro dividida por la deformación que dicha presión genera. Su unidad de medida es el Kg./cm2/cm. (Kg./cm3). Debido a que el ensayo correspondiente (Norma AASHTO T222-78) es lento y caro de realizar, habitualmente se calcula correlacionándolo con otro tipo de ensayos más rápidos de ejecutar, tales como la clasificación de suelos o el ensayo CBR. Subrasante: base granular:

------------------------(kg /cm3 )C.B.R.< 10 % Sub-------------------------(kg /cm3 ) C.B.R. >10

%   

Kc = Módulo de reacción corregido. Kb = Módulo de la base. h = Espesor de la sub-base.

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Sub-base rígida: (base

tratada)

donde:

por

último: Las características de drenabilidad se expresan a través de un coeficiente de drenaje de la sub-base (Cd), cuyo valor depende del tiempo en que ésta se encuentra expuesta a niveles de humedad cercana a la saturación y del tiempo en que drena el agua. El primer factor indicado depende, a su vez, del nivel de precipitaciones de la zona, altura de la rasante, bombeo o inclinación transversal, sistema de saneamiento superficial, etc. El segundo factor depende de la calidad de los materiales de sub-base, existencia de drenaje y propiedades de permeabilidad de la subrasante. COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CARGAS (J). La capacidad de carga representa la capacidad de un pavimento de hormigón de transferir parte de las cargas solicitantes a través de las juntas transversales. La eficiencia de la transferencia de carga depende de múltiples factores y tiende a disminuir durante la edad con las repeticiones de carga. Dentro de los factores más importantes de eficiencia se pueden mencionar los siguientes:  

Existencia de dispositivos especiales de transferencia de cargas. Esto es, barras de traspaso o zapatas de junturas. Interacción de las caras de junta transversal. Para el caso de no existir dispositivos especiales puede existir transferencia por roce entre las caras de la junta. Su eficiencia depende básicamente de la abertura de la junta y de la angulosidad de los agregados.

La abertura de la junta transversal depende principalmente del largo de los paños, la temperatura ambiente en la cual se ejecutó el pavimento y las variaciones periódicas de la misma. El efecto de traspaso de cargas se considera en conjunto con el del sistema de berma, a través de un coeficiente J, cuyos valores se indican en la siguiente tabla: DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS RIGIDOS METODO AASHTO 1993 Se desarrollará el diseño de pavimento rígido empleando el método AASHTO 93 basándose en los siguientes antecedentes técnicos y económicos: 1. TRANSITO DE DISEÑO. Ejes equivalentes acumulados (en miles): TTE = 30.078 [E.E.] 2. CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO. Módulo de Reacción de la Subrasante. K = 5,3 [Kg/cm³]

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3. CONFIABILIDAD EN EL DISEÑO. Nivel de Confiabilidad: R = 75% Desviación Normal: So = 0,4

4. SERVIACIBILIDAD. Índice de Serviciabilidad inicial: Pi = 4,5 Índice de Serviciabilidad final: Pf = 2,0

5. CONDICIONES CLIMATICAS Y DE DRENAJE Se considera que un 5% del tiempo anual en que la estructura estará expuesta a niveles de humedad cercanos a la saturación, con un tiempo de remoción de agua no superior a un día. Condición climática benigna, suave.

6. MODULA DE ELASTICIDAD DEL HORMIGON. E = 300.000 [Kg/cm²]

7. TRANSFERENCIA DE CARGA. Las losas de hormigón tendrán un largo de 4,5 metros, con barras de traspaso de cargas y bermas pavimentadas.

8. RESISTENCIA DEL HORMIGÓN. Rd = 43 [Kg/cm²] a la flexotracción a los 28 días 9. MATERIALES A EMPLEAR. CAPAS ESTRUCTURALES

ESPESOR MINIMO

HORMIGON: - R28 = 43 [Kg/cm²] a la flexotracción a los 28 días.

0,15

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BASA TRATADA CON CEMNETO: Con 2,5% cemento en peso resistente a compresión a los 28 días de 30 [Kg/cm²] y - Módulo de elasticidad: 7.000 [Kg/cm²]

0,18

BASE GRANULAR: -

0,20 Con un Kb:15 - C.B.R = 60% SUBRASANTE: - C.B.R = 10%

Existen cuatro tipos básicos de pavimentos de concreto. Estos son:

* pavimentos de concreto simple con juntas.- Los que no llevan acero de refuerzo solo el puro concreto. * pavimentos de concreto reforzado con juntas. Los que si llevan acero de refuerzo. * pavimento de concreto reforzado continuo. * pavimento de concreto presforzado.

El concreto hidráulica es el producto obtenido de una mezcla adecuada de cemento portland, agregados pétreos y agua. El proporcionamiento, dosificación , mezclado, inspección y muestra del concreto deberán ser supervisados por el laboratorio. Proporcionamiento. Será fijado y controlado por el laboratorio, y variara de acuerdo con las características del laboratorio. Dosificación. El cemento y los agregados deberán ser dosificados por peso, excepto en que los casos en que la cantidad requiera requerida de concreto sea menor de 20 m3. Mezclado. Se hará en mezcladoras de concreto de tipo standard, de tambor giratorio mecánico, cuando menos de un saco de capacidad y con una velocidad de mas 13 revoluciones por minuto.

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No deberán usarse revolvedoras que se encuentren en malas condiciones mecánicas, o que presenten un dejaste mayor de 3/4" en las aspas.

Transporte. Cuando el concreto venga de planta, deberá transportarse en camiones revolvedores, o en vehículos apropiados, que no permitan perdida de agua, y deberá descargarse en la obra antes de 30 minutos de haberse hecho la mezcla. El concreto entregado no deberá presentar segregación de los materiales. No se permitirá el empleo de concreto que presente fraguado inicial.

Especificaciones. cemento. Deberá satisfacer los requisitos estipulados por la dirección general de normas, de la secretaria de economía para cemento portland. Agregado grueso. Constara de grava, o piedra triturada, que llenara una de las siguientes granulometrias, de acuerdo con el tamaño máximo de agregado que se tenga.

La curva granulometrica del material, representada gráficamente, deberá ser mas o menos paralela a las curvas construidas con las especificaciones, y entrar dentro de la zona del tamaño máximo correspondiente. El contenido de arcilla no será mayor de 1.5%. No deberá contener mas de 3 % en peso, de material que pase la malla no 200. El contenido de materia orgánica deberá dar los colores 1 o dos .

Agua. Deberá ser clara y limpia y no contener, en solución o suspención, materias nocivas al concreto, tales como cloruros, sulfatos, materias orgánicas, etc.

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Métodos de construcción. espesores. Serán los que marque la oficina de pavimentos, según las condiciones de la base, la magnitud de las cargas y la intensidad del transito. Moldes. El concreto se vaciara en moldes rígidos e indeformables, que no sufran variaciones alineamientos y niveles, y que estén fijados firmemente a la base. Antes del vaciado se engrasaran las superficies de los moldes que entraran en contacto con el concreto, estos no se aflojaran ni removerán antes de que el concreto haya endurecido lo suficiente, para no deteriorarlo en la maniobra respectiva. Colocación y vibrado. Antes de iniciar la colocación del concreto sobre el terreno, se deberá regar perfectamente la superficie de este para que se sature de humedad, pero sin que formen charcos.

Juntas. Longitudinales. El pavimento se dividirá longitudinalmente en fajas de ancho variable, entre 2.50 y 3.50 m, de acuerdo con el proyecto mediante juntas de construcción con machihembrado, que se formara con un ángulo metálico de 5 x 5 cm , colocado a la altura media del molde, que de preferencia será una sección estructural tipo canal. Al retirar los moldes y en cuanto la superficie machihembrada se encuentre lo suficientemente seca para asegurar una buena adherencia del producto asfáltico. El sistema de vaciado será tal , que las fajas centrales queden confinadas entre elementos estructurales previamente terminados.

Curado. El curado tiene por objeto conservar el agua del mezclado del concreto, para que este fragüe y endurezcan en condiciones satisfactorias, y debe dársele especial atención por tratarse de un factor de gran importancia para la resistencia y durabilidad del concreto. Inmediatamente después de terminarse la superficie de la obra, se procederá a cubrirla con una capa impermeable de algún otro producto aprobado por el laboratorio, que se aplicara finamente atomizada, por un tiempo mínimo de 24 horas, al cabo de las cuales se podrá seguir usando, o hacer algunos de los siguientes procedimientos :

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Arena húmeda.- Con un espesor de 2" y manteniéndola constantemente húmeda. Lámina de agua.- Con un tirante de 2", retenida con bordos de arcilla. Riego de agua. Para conservar constante y eficientemente húmeda toda la superficie.

Este curado deberá darse por 14 días si se uso cemento normal, o 4 días si se empleo cemento de resistencia rápida.

Protección del concreto Deberá protegerse con barreras, del transito de personas o vehículos, por un tiempo mínimo de 4 días si emplean cemento de resistencia rápida, o 14 días si es cemento normal. En los cruceros de importancia, y previa autorización escrita de la oficina de pavimentos, podrán reducirse los tiempos anteriores. PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN PAVIMENTO RIGIDO

Pavimento, es una estructura formada por una o más capas de material tratado, cuya función es la de proporcionar al usuario un tránsito cómodo, seguro y rápido, al costo más bajo posible. Los tipos de Pavimento existentes son: Flexibles, rígidos y otros (Empedrados, adoquín, estampado, etc).

pavimentos rígidos están constituidos en su forma más sencilla; por una sub-rasante, una capa sub-base, una capa base y una capa de concreto; este tipo de pavimento actualmente es muy utilizado en las ciudades de nuestro país la cual posee un alto costo y un tedioso proceso constructivo, pero el mismo debe ser empleado en carreteras en donde el tránsito vehicular sea elevado, en especial los vehículos pesados, ya que este tipo de pavimento tiende a ser mas duradero en el tiempo que los pavimentos flexibles, y requieren de menos mantenimiento.

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PAVIMENTOS-RÍGIDOS. Ante todo se debe conocer que los pavimentos flexibles son aquellos que tienden a deformarse y recuperarse después de sufrir deformación, transmitiendo la carga en forma lateral al suelo a través de sus capas. Está compuesto por una delgada capa de mezclas asfálticas, colocada sobre capas de base y sub-base, generalmente granulares. En tanto que los Pavimentos Rígidos: Son aquellos formados por una losa de concreto sobre una base, o directamente sobre la sub-rasante. Transmite directamente los esfuerzos al suelo en una forma minimizada, es auto-resistente, y la cantidad de concreto debe ser controlada. En función a lo señalado anteriormente; se puede diferenciar que en el pavimento rígido, el concreto absorbe gran parte de los esfuerzos que las ruedas de los vehículos ejercen sobre el pavimento, mientras que en el pavimento flexible este esfuerzo es transmitido hacia las capas inferiores (Base, Sub-base y Sub-rasante).

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COMPONENTES DE UN PAVIMENTO RIGIDO.

CAPA SUB RASANTE.- Nivel superior del terraplén o del terreno natural, si no hay terraplén, sobre el cual se coloca la capa sub-base o la base. Actúa como el terreno de cimentación del pavimento, puede ser el terreno natural, debidamente recortado y compactado; o puede ser, material de buena calidad seleccionado para relleno, debido a los requerimientos del proyecto, cuando el suelo natural es deficiente. CAPA SUB BASE.- Estructura de suelo formada de una capa de materiales pétreos bien graduados, construida sobre la capa sub-rasante, la cual cumple con los mismos requisitos de compactación y calidad especificados para la capa sub-rasante. Para el caso de los pavimentos de concreto, en ocasiones resulta conveniente colocar una capa sub-base cuando las especificaciones para el concreto son más exigentes. BASE.- Capa intermedia entre la capa de rodamiento y la capa sub-base. Generalmente se usa en los Pavimentos flexibles y se compone de materiales pétreos con buena distribución granulométrica, esta capa permite reducir los espesores de carpeta ya que tiene una función estructural importante al reducir los esfuerzos cortantes que se trasmiten hacia las capas inferiores, proporcionando además una función drenante del agua atrapada dentro del cuerpo del pavimento. LOSA.- Superficie de rodamiento constituida por materiales endurecidos para disipar los esfuerzos hacia las terracerías. Se forma de materiales granulares con o sin liga o más comúnmente de concreto hidráulico en sus diferentes variantes.

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JUNTAS DE DILATACIÓN.Elemento que permite los movimientos relativos entre dos partes de una estructura o entre la estructura y otras con las cuales trabaja. Los materiales de construcción, por lo general, se ven sometidos a contracciones, expansiones o alabeos debidos a variaciones del tenor de humedad y temperatura ambientes. Estas tensiones no deben ser superiores a la resistencia interna del material para no llegar a fisurarlo. Algunas estructuras por sí mismas pueden soportar estas tensiones (ej.: carriles del ferrocarril); otras requieren de refuerzos tales como las armaduras para absorber las tensiones. Para controlar los movimientos que generan las tensiones producidas en el interior de las estructuras, se recurre a las Juntas de Dilatación. JUNTAS LONGITUDINALES: las juntas longitudinales son las que se construyen paralelamente a lo largo del eje del pavimento rígido. JUNTAS TRANVERSALES: la juntas transversales son las evitan el agrietamiento de los elementos de la junta. BARRAS DE TRNSMISION: son los aceros que cumplen la función de transmitir las cargas o esfuerzos actuantes en un paño de loza a otro paño.

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BARRAS DE AMARRE: son los aceros que cumplen la función de unificar paño tras paño de losa. MATERIALES DEL CONCRETO: el concreto será diseñado en función al esfuerzo o cargas a la cual será sometida. Los materiales que componen el concreto son generalmente el cemento, el agua, los agregados finos y gruesos, y para casos especiales el uso de aditivos.

RUGOSIDAD: es el conjunto de irregularidades que posee una superficie. La mayor o menor rugosidad de una superficie depende de su acabado superficial. Éste, permite definir la microgeometría de las superficies para hacerlas válidas para la función para la que hayan sido realizadas.

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REQUERIMENTOS MÍNIMOS PAVIMENTOS RÍGIDOS:

PARA

LA

CONSTRUCCIÓN

DE

Requisitos de los Materiales. Dosificación. Equipos Necesarios. Procedimiento Constructivo. Juntas de Concreto. Sellos de Juntas. Prevención y Corrección de Defectos.

Antes de construir la losa de concreto que va a representar el pavimento rígido, se debe acondicionar la base de apoyo mediante el siguiente procedimiento:

Se escarificara la base del terraplén hasta 20 centímetros. Se coloca el material apilonado a lo largo de la carretera. Con una moto-niveladora se tumba el material apilonado, formando un camellón a lo largo de la carretera. Mezclar material e incorporar la humedad optima y compactar, aplicando la siguiente ecuación: Humedad Optima = Humedad del agregado + Humedad hidroscópica del material.

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Colocación de capas sueltas que al compactarla quedan con un espesor de 20-30 centímetros. La compactación se hace por capas, por ello se debe escarificar la capa inmediata inferior 5.00 centímetros, para lograr un buen adosamiento entre la capa inferior y superior evitando así planos de falla. En la última capa debemos darle a la sección transversal una pendiente de 2%, esto con el fin de garantizar que el espesor de la capa del pavimento sea igual en toda la sección transversal de la carretera. Esto se hace con una moto-niveladora, la cual hace el perfilado y el acabado o conformación final se realiza con el compactado de rodillo liso; la tolerancia admisible será de ± 3 centímetros con respecto a la cota del proyecto.

Para el acondicionamiento de la superficie de apoyo, y lograr que la misma sea eficiente, se utilizan los siguientes equipos:

Moto-niveladoras y equipos complementarios. Compactadora vibradora o aplanadora de ruedas neumáticas autopropulsada. Camiones volteo. Camiones tanque. Herramientas generales de trabajo. Acondicionada la base de apoyo se procede a lo colocación del acero de refuerzo el cual absorberá los esfuerzos a tracción, el mismo puede ser malla electro-soldada (Malla Trukson) o cabillas empalmadas. Cuando a los largo de la vía no hay elementos como bocas de visitas se coloca malla trukson a lo largo y al diámetro seleccionado según las cargas que transitan o transitaran por la vía, en tanto que si hay elementos se hace el armado con cabillas a la sección que encierra el elemento para el posterior vaciado.

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Luego sobre la base compactada, la que deberá estar limpia, se recomienda aplicar una membrana asfáltica del tipo MC-30 o similar, con el objetivo de crear un puente de adherencia entre la base y el concreto fresco. Además, sirve para minimizar problemas de alabeo de losas y evitar la pérdida de agua de amasado. Deberán verificarse los requisitos topográficos, ya sea de la base, como así mismo del trazado, pendientes y peraltes, una vez colocado se deja entre 24 horas y 48 horas al aire libre, para la evaporación de los volátiles. Posteriormente se hace el vaciado del concreto, y el mismo se hace por paños, los cuales están previamente encofrados; la composición del concreto dependerá de cómo se vaya a efectuar el encofrado.

El concreto debe cumplir con dos propiedades fundamentales como lo son el módulo de Resistencia a la ruptura y módulo de elasticidad. RESISTENCIA A LA RUPTURA: Debido a que los pavimentos de concreto trabajan principalmente a flexión es recomendable que su especificación de resistencia sea acorde con ello, por eso el diseño considera la resistencia del concreto trabajando a flexión, que se le conoce como resistencia a la flexión por tensión (S´c) ó Modulo de Ruptura (MR) normalmente especificada a los 28 días. Los valores recomendados para el módulo de ruptura varían desde 41 Kg/cm2 (583 psi) hasta los 50 Kg/cm2 (711 psi) a los 28 días dependiendo del uso que vayan a tener. A continuación se presenta el modulo de ruptura recomendado según el tipo de pavimento:

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MÓDULO DE ELASTICIDAD: Es un parámetro que indica la rigidez y la capacidad de distribuir cargas que tiene una losa de pavimento. Es la relación entre la tensión y la deformación. Las deflexiones, curvaturas y tensiones están directamente relacionadas con el módulo de elasticidad del hormigón. En los pavimentos de hormigón armado continuos, el módulo de elasticidad junto con el coeficiente de expansión térmica s y el de retracción del hormigón c, son los que rigen el estado de tensiones en las armaduras. El módulo de elasticidad está relacionado con el módulo de rotura a través de la expresión:

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V PROCESO CONSTRUCTIVO 1. COLOCACIÓN DEL CARTEL DE IDENTIFICACIÓN DE LA OBRA Esta es la primera tarea a realizarse.

2. TRAZO Y REPLANTEO Luego de haber colocado el cartel de obra se procede a la etapa del trazo y replanteo.

Primero se procede a identificar los puntos dejados en el levantamiento topográfico, y así mismos el nivel a que se encuentran dichos puntos

Después de haber identificado dichos puntos se procede al trazo del eje principal de la calle hacer pavimentada la cual se realizó con yeso.

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Ejecutado el trazo de la vía, el INGENIERO procese a instalar el Nivel para el replanteo de puntos tomados Con la ayuda de un operario el ingeniero se dispone a tomar los puntos nuevamente, cada punto tomado se coloca en la separación del trazo del eje de la vía

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El replanteo de puntos se hace con el fin de tener un acercamiento del perfil que se muestra en el expediente técnico que se requiere para dicha vía

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3. CORTE Y MOVIMIENTO DE TIERRAS Luego de haber ejecutado el trazo y replanteo de los puntos de control se procede a realizar el movimiento de tierra. Primero se inicia con una limpieza general de toda la vía, para evitar que exista algún obstáculo que pueda demorar el trabajo del CARGADOR FRONTAL

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Luego de haber hecho una limpieza general de la vía se procede con el corte del terreno. El CARGADOR FRONTAL comienza a hacer el corte en un inicio superficialmente, para ver la dureza del suelo.

Comenzando a cortar el terreno superficialmente, llevando la tierra de desmonte a un punto de acumulación para que luego pueda ser cargado a los volquetes que los trasladaran a lugares de depósito de tierras. Dicho proceso se hace reiteradas veces hasta que el tramo tomado sea cortado hasta el nivel requerido.

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4.- REPARACIÓN DE REDES E INSTALACIONES EXISTENTES Luego de hacer el movimiento de tierra se procede a hacer la excavación de zanjas, uno de los trabajos hechos aquí es aquel que tiene que ver con la reparación de redes e instalaciones existentes de agua potable y desagüe.

Se hace la excavación con maquinaria pesada y manualmente en coordinación con la empresa que presta este servicio.

Una vez concluida las obras de saneamiento se procede a tapar todas las zanjas realizadas.

5. MEJORAMIENTO DE LA SUB RASANTE Se mejora colocando material granular de préstamo o de cantera de 15 a 20 cm, la cual se realiza en 3 etapas.

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El CAMIÓN VOLQUETE se encarga de dejar en punto específicos el material.

Luego una MOTONIVLADORA se encarga de extender el material hasta el nivel requerido.

Luego se procede a compactar este material con el RODILLO hasta lograr una superficie horizontal, paralela a la sub rasante.

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6. CONFORMACIÓN DE LA BASE Después del mejoramiento de la sub rasante se pasa a la etapa de la conformación de la base, la cual también consta de 3 etapas. El CAMIÓN VOLQUETE se encarga de dejar en punto específicos el material.

Luego se procede a poner puntos de nivel para que la MOTONIVELADORA se encargue de extender el material hasta el nivel requerido.

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La expansión del material manualmente se realiza cuando la maquina MONOTIVELADORA no puede entrar en esa zona. Y para hacer esta expansión de material se realiza a través de una palana y un pico.

Una vez realizado la expansión del material se procede a verificar los puntos de nivel para ver si la capa requerida tiene la dimensión especificada. Estos puntos son señalizados con yeso.

Verificada el espesor de la capa se procede a la compactación del material mediante el uso del rodillo.

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Como el rodillo no puede entrar en algunas zonas se hace el uso de la plancha compactadora.

Después que la vía fue compactada se procede a señalar trazos con yeso para las divisiones del encofrado del pavimento.

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7.-

ENCOFRADO DE PISTAS Comprende la ejecución y colocación de la madera necesaria para contener el vaciado del concreto de los diferentes elementos que conforman al pavimento.

En el proceso del encofrado se debe usar madera tornillo por ser de alta resistencia al pandeo y al empuje del concreto al momento del vaciado, en la actualidad se hace uso de las planchas metálicas, la cual ayuda a ganar tiempo y avanzar con el proceso.

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Antes de la colocación la madera debe ser humedecida y lubricada para evitar la adherencia del concreto.

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Antes del vaciado del concreto, se verifica que no haya fisuras por donde podría escapar el concreto, también se nivela con más precisión y se compacta el suelo para evitar el mezclado del concreto con el material del afirmado.

8.- VACEADO PARA COMFORMAR LA LOSA DE CONCRETO El concreto se elabora en la mezcladora empleando latas y palanas para llenar la mezcladora de agua, arena gruesa y gravilla, las carretillas se usan para trasladar el concreto. Previamente el Ingeniero verifica que las dimensiones de los paños a vaciar el concreto correspondan a las de los planos.

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Se vacea el concreto por paños, cuando la que está a lado ya ha fraguado. Luego se somete a un proceso de vibrado cada 30 cm del vaciado de unos 8 a 15 segundos.

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Por efectos de la alta temperatura (días soleados) se cubre el pavimento con un plástico evitando de esa manera la deshidratación y el fisuramiento del pavimento.

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9. JUNTAS DE DILATACIÓN Las juntas vienen a ser la separación de uno y otro paño por una madera longitudinal y transversal. Las cuales son empleadas para evitar el agrietamiento del pavimento por efectos estructurales del mismo y por condiciones climáticas respectivas. Se deja un espacio libre entre paños para disminuir los esfuerzos de compresión en el pavimento. Esta junta permite el libre movimiento al dilatarse el pavimento por efectos de temperatura.

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Estas juntas se hacen en la intersección de los paños, Tienen 2 pulgada de espesor y 20 cm de alto, lo mismo que el paño.

Normalmente estas juntas se las hacen colocando una tabla y en algunos casos colocando tecnopor.

10.

CURADO

Luego del vaceado del concreto y cuando este haya fraguado (pasado las 24 horas) se procede a desencofrar los paños de concreto. Una vez desencofrado se procede a hacer el curado del concreto. Sabemos que desde que el agua tiene contacto con el cemento, se produce una reacción química, llevando por consecuencia inmediata a empezar el curado del concreto, por ello en el curado del concreto del pavimento, se observa la preocupación por el clima, el tiempo, y entre otros factores.

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Para poder tener un óptimo curado, el concreto necesita de una humedad requerida, por lo cual si este, se lo expone al sol o a factores climatológicos que afecten a la humedad del concreto, este no tendrá el curado requerido y por lo tanto afectara a su resistencia portante.

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El curado de las losas de concreto de pavimento rígido es la etapa siguiente del vaceado, fraguado y desencofrado del concreto.

Primero se inicia con una remojada de agua superficialmente, tantas veces sea necesario ya que el agua se valla escurriendo alrededor de las losas.

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Luego se procede a cubrir las losas con arena gruesa mojada en formas de cono las cuales se pueden ver en la figura.

Si la arena va secando por efectos de temperatura debe ser remojada para que el agua pueda entrar de forma proporcional a las losas de concreto y asi tener un óptimo curado.

11.

SELLADO DE JUNTAS

Sellar es colocar un producto adecuado en una junta para impedir la penetración de humedad o aire por ese espacio entre elementos, se realiza en el mismo material o en otros de diferente naturaleza.

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Las juntas deben sellarse para conservar ese espacio donde se producirán los movimientos, para impedir que penetre agua u otro elemento y para proteger los bordes del deterioro por impacto de cargas puntuales. Cuando las juntas se sitúan bajo tráfico rodado, tienen influencia en los costes de mantenimiento de la estructura y también en la seguridad de uso permitiendo que ambos lados de la junta queden nivelados para que el rodado transite sin saltos.

Las juntas serán rellenados con material de asfalto (brea + arena gruesa) cocido, en una proporción de 1:4.

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12.

LIMPIEZA

Este trabajo consiste en la limpieza del pavimento de todo escombro y material indeseable necesarios para concluir con la obra especificada y proceder a la inauguración de dicha pavimentación.

13. SEÑALIZACIÓN. Esta etapa es necesaria para el ordenamiento y señalización para el tráfico vehicular y peatonal.

Se procede a pintar sobre el pavimento la Línea Central, las Líneas de Pare y Cruce de Peatones; además de las flechas direccionales.