Concepto de las juntas transversales esviadas

Las Juntas Transversales Esviadas (JTE) corresponden a un tipo de juntas que poseen una inclinación con respecto al eje central del pavimento distinto a 90°. En las siguientes subsecciones se explica qué tipo de juntas se pueden inclinar, en qué consisten las JTE con sus propiedades respectivas y cómo se aplican estas juntas. Aparte de explicar las características de las JTE, se revelan los aspectos prácticos de las juntas, pues son características significativas al considerar cuando se planea implementar las JTE.

3.1.1.1. Definición de juntas de contracción

Las juntas son utilizadas en un pavimento de hormigón para que las grietas, producto de los cambios de temperatura o de humedad, no ocurran de manera prematura. Hay cuatro tipos de juntas que se utilizan actualmente: juntas de contracción, expansión, construcción y longitudinal. Las juntas que se usan en la dirección transversal al tráfico son las juntas de contracción, éstas sirven para aliviar los esfuerzos de tracción generados en las losas del pavimento. El espaciamiento de las juntas debe basarse en la experiencia local, ya que un cambio en los tipos de agregado grueso puede tener un efecto significativo en el coeficiente térmico del hormigón, y por consiguiente el espaciamiento aceptable. Las juntas de contracción se colocan generalmente a intervalos regulares perpendiculares a la línea central del pavimento.

Figura 3-1 Juntas de contracciones típicas (a) Ranura ficticia; (b) Banda premoldeada (Huang, 2003) Como se puede ver en la Figura 3-1, éstas son las juntas de contracción típicas que se usan en el pavimento. De acuerdo a la Figura 3-1 (a), una ranura ficticia se forma mediante la colocación de una tira de metal en el hormigón fresco, que se retira posteriormente, o por aserrado después de que el hormigón se coloca. La ranura se sella entonces con un material plástico. Si el espaciamiento de las juntas es menor, la transferencia de carga se puede lograr mediante el agregado de la losa y no se requeriría la presenta de pasajuntas. Sin embargo, las pasajuntas son necesarias si el espaciamiento de las juntas es mayor o si las losas están situadas cerca del final del pavimento. En tales casos, la junta puede abrirse y la transferencia de carga puede perderse a través del agregado de la losa. En lugar de una ranura ficticia, las juntas se pueden formar mediante la colocación de un fieltro, cinta o banda de asfalto en el hormigón fresco y dejándola allí de forma permanente, como se muestra en la Figura 3-1 (b).

3.1.1.2. Definición de las juntas transversales esviadas

La orientación de la junta es el ángulo en que la junta transversal es colocada con respecto a la línea central del pavimento. Históricamente, las juntas transversales se sitúan perpendiculares al eje central, pero en los recientes años las juntas se han colocado con una inclinación en el sentido anti horario con respecto al eje central, correspondiendo a una JTE. El ángulo obtuso en el borde del pavimento exterior debe estar por delante de la junta en la dirección del tráfico, tal como se muestra en la Figura 3-2. Lo anterior se debe a que esa esquina recibe el mayor impacto al presentarse el eje de carga. La idea detrás de esta disposición es que la esquina interior es menos susceptible a las roturas de las esquinas, ya que está ligada a la losa adyacente en el otro lado de la junta longitudinal (Riad et al., 2009).

Figura 3-2 Ejemplo de una JTE

Según la Guía de Diseño AASHTO 1993, la ventaja de la JTE es el mejoramiento del rendimiento de la junta y extiende la vida útil de los pavimentos de hormigón, ya sean reforzados, con pasajuntas o simples. La junta se esvía lo suficiente para que las ruedas derecha e izquierda no lleguen de forma simultánea a la junta, reduciéndose el escalonamiento. Otras ventajas que presentan las JTE son:

 La reducción de la deflexión y el esfuerzo en las juntas, lo que aumenta la capacidad de carga de la losa y prolonga la vida útil del pavimento.

 La disminución de la reacción debido al impacto de los vehículos a medida que cruzan las juntas, implicando un recorrido más suave por las juntas que presentan cierta rugosidad.

Desde el punto de vista de la práctica, las JTE tienen numerosos problemas tales como: son mucho más difíciles de construir, pueden ser más susceptibles a errores en términos de ángulos y en el cómo los cortes de la sierra se alinean. Además, se presenta un problema para alinear la armadura que posiciona las pasajuntas, pues tendrían que

rediseñar sus componentes para que sean esviados. Por otra parte, parchar una JTE es uno de los procedimientos más difíciles, y lo más importante, las JTE son notablemente más costosas debido a la limitante competitividad en precios (Riad et al., 2009).

3.1.1.3. Aplicación de las juntas transversales esviadas

A pesar que se reducen las deflexiones en la losa, las JTE no son un sustituto para el uso de dispositivos de transferencia de carga (ACPA, 1991). Aunque existen evidencias de que los pavimentos con JTE tienen menor escalonamiento que aquellos con Juntas Transversales Rectas (JTR) (Smith et al., 1998), en general, se recomienda que su uso se limite a pavimentos sin pasajuntas en las rutas de bajo volumen de tráfico (ACPA, 1991). En casos especiales, como por ejemplo tráfico pesado, se permite el uso de pasajuntas en JTE (McGhee, 1995). En tal situación, se recomienda que las pasajuntas no se coloquen perpendicular a la junta, sino en el mismo sentido del tráfico (FHWA, 1990a). Por otra parte, la ACPA (American Concrete Pavement Association) sugiere que cuando se usan pasajuntas, la decisión de utilizar las JTE debe ser tomada por el contratista en base a su experiencia de construcción. Además, algunos ingenieros sugieren que la junta transversal colocada perpendicularmente a la línea central es más fácil de construir correctamente y su rendimiento puede ser igual a la de JTE. De acuerdo a la FHWA (Federal Highway Administration), adopta la postura de que los datos de rendimiento no dan soporte a la necesidad de usar las JTE en un pavimento de hormigón que posea pasajuntas adecuadamente (McGhee, 1995).

En el caso de que presenten las JTE, el ángulo de las juntas no debe ser mayor de 0,6 [m] por 3,7 [m] del ancho del carril, como máximo se puede aceptar de 0,3 [m] por 3 [m] del ancho del carril (Ayton, 1993) (McGhee, 1995). Independiente del valor del ángulo, si el pavimento posee una base rígida, es decir, base tratada con cemento u hormigón pobre, es propenso a las roturas de las esquinas (ACI, 2006).

A continuación, se explica en la siguiente sección en qué consiste el factor de conversión aplicando los conceptos de JTE previamente revisados, y las investigaciones anteriores que se han realizado sobre las JTE.