Corporación de Desarrollo Tecnológico
Corporación de Desarrollo
Tecnológico
Novena conferencia tecnológica
Cristián Masana
www.cdt.cl 05 agosto 2009
“Rehabilitación de pavimentos con hormigón”
Rehabilitación de
Rehabilitación de
Pavimentos con Hormigón
g
Conferencias Tecnológicas
Corporación Desarrollo Tecnológico Corporación Desarrollo Tecnológico
Cámara Chilena de la Construcción
Puntos de la presentación
…Aplicaciones de Hormigón en Rehabilitación de
Pavimentos
Pavimentos
Aplicaciones de Hormigón
en Pavimentos
…
Rehabilitación de Pavimentos con Hormigón
Rehabilitación de Pavimentos con Hormigón
Recapados de Hormigón sobre asfalto (whitetopping)
Recapados de hormigón sobre hormigón (adherido y no adherido))
Técnicas de reparación con hormigón de pavimentos de hormigón y de asfalto
Aplicaciones de Hormigón
en Pavimentos
…
Recapados de Hormigón
Recapados de Hormigón
Capa Delgad
Capa Gruesa
Recapados de Hormigón
a Recapados de Hormigón
Grupo con superficie adherida Grupo con superficie no adherida
Recapado adherido sobre Recapado adherido sobre Recapado adherido sobre Recapado no adherido sobre Recapado no adherido sobre Recapado adherido sobre pavimento de hormigón pavimento de asfalto pavimento compuesto pavimento de hormigón pavimento de asfalto pavimento compuesto
ADHERENCIA ES PARTE DEL
DISEÑO PAVIMENTO ANTIGUO ES LA BASE
Aplicaciones de Hormigón
en Pavimentos
…
Recapados de Hormigón sobre Asfalto
p
g
Colocación de una capa de hormigón sobre un pavimento de asfalto antiguo (UTW: mínimo 5 cm TWT: entre 10 y de asfalto antiguo (UTW: mínimo 5 cm, TWT: entre 10 y 15 cm, WT, mas de 15 cm)
Las losas se dimensionan como un pavimento articulado de dimensiones variables dependiendo de la estructura de soporte
La construcción solo requiere limpieza del pavimento La construcción solo requiere limpieza del pavimento antiguo, sin remoción de trozos fatigados o muy
i t d d f lt agrietados de asfalto
Aplicaciones de Hormigón
en Pavimentos
…
Recapados de Hormigón sobre Asfalto. Ventajas
Solución de mucho mayor duración que un recapado asfáltico nuevo. Normalmente usada cuando la solución en asfalto requiere reparación recurrente
Proyectos con duración de por lo menos 10 años sin Proyectos con duración de por lo menos 10 años sin mantención
No usan sellos ni barras, por lo que no tienen mantención
La utilización de losas cortas permite mantener un comportamiento mas estable del IRI en el tiempo comportamiento mas estable del IRI en el tiempo
Aplicaciones de Hormigón
en Pavimentos
…
Recapados de Hormigón sobre Asfalto.
p
g
ConsideracionesTécnica de colocación, curado y corte debe ser muy cuidada para evitar fisuras de retracción temprana cuidada para evitar fisuras de retracción temprana
La estructura de asfalto debe ser apta para la aplicación del recapado (evaluación del caso donde usar)
Generalmente en casos urbanos la elevación del
pavimento puede requerir aumento de las obras aledañas (soleras alcantarillas etc )
Proyectos Whitetopping
…P
t
Pitt b
OK (Añ 2001)
Proyecto en Pittsburg, OK (Año 2001)
Losas dimensionadas de 1,75 x 1,75 m
Tráfico 20 000 camiones/día
e = 10 cm
Tráfico 20.000 camiones/día
e = 12 cm
Estructura original:
30 cm asfalto por recapado recurrente (cada 2 años aprox.)
Tratamiento previo
Fresado superficial para eliminar ahuellamiento y dar nivel
Proyectos Whitetopping
Proyecto AU7 Buenos Aires (2005)
• Espesor de 20 cm y losas de 4,5 x 3,5 m
• Asfalto estaba muy deteriorado, pero se vació el hormigón directamente sobre el vació el hormigón directamente sobre el
pavimento flexible existente que fue
considerado como base mejorada
• Con barras de traspaso de carga de diámetro 25 mm, en un largo de 50 cm y
i d 50 espaciadas a 50 cm
• Las losa del borde tienen sobreancho de aproximadamente 50 cmp
•Se construyó en 4 meses y ya tiene 4 años de antiguedad
Proyectos Whitetopping
Proyectos Whitetopping
Proyecto Salida Autopista AU1 Buenos Aires (2000)
Este proyecto nace de la necesidad de
poca duración del asfalto (max. 6 meses)
por el derrame de combustible de por el derrame de combustible de
transporte público
Espesor de 8 cm con losas de 60 x60 cm
Estado regular a bueno con algunas
losas rotas, aceptable para su
ti ü d d d 9 ñ antigüedad de 9 años
Proyectos Whitetopping
Aplicaciones de Hormigón
en Pavimentos
…
Recapados de Hormigón sobre hormigón
Colocación de capa de hormigón sobre hormigón, ya sea para aumento de capacidad del pavimento o para p p p p recuperación de pavimento antiguo
Puede ser adherido al hormigón existente o no Puede ser adherido al hormigón existente o no
adherido, separando los pavimentos con una capa de asfalto
Recapado adherido requiere un corte en todo el
espesor de la nueva capa inmediatamente arriba de las juntas del pavimento original
Aplicaciones de Hormigón
en Pavimentos
…
Recapados de Hormigón sobre hormigón. Ventajas
p
g
g
j
Recapado adherido es una excelente alternativa de aumentar la vida útil o capacidad estructural cuando el aumentar la vida útil o capacidad estructural cuando el pavimento no presenta muchas fallas
En pavimentos antiguos la técnica permite recuperar IRI al mejorar la construcción de la nueva superficie de
Aplicaciones de Hormigón
en Pavimentos
…
Recapados de Hormigón s/ hormigón.
p
g
g
Consideraciones Adherencia es fundamental, por lo que faenas de limpieza de material suelto y polvo deben ser muy cuidadosasde material suelto y polvo deben ser muy cuidadosas
Fundamental marcar las juntas de losas del pavimento
antiguo para hacer los cortes, ya que en caso contrario, se pueden producir fisuras por reflexión
Proyectos Recapado
adherido
…
Proyecto: 15
thSt. Del City, OK (2004)
Tráfico elevado con cargas livianas
Estructura original:
23 cm pavimento de hormigón construido en los años 70
Losas de 3,5 x 3,5 m (ancho calzada) Tratamiento previo
Fresado superficial para rebajar Fresado superficial para rebajar rasante de término y mejorar adherencia
Proyectos Recapado
adherido
…
P
t
US 62 OK (2003)
Proyecto: US-62, OK (2003)
Tráfico pesado con baja frecuencia
Estructura original:
30 cm pavimento de hormigón construido en los años 70
Tratamiento previo
Fresado superficial para mejorar adherencia
Proyectos Recapado no
adherido
…
Colocación de una capa de hormigón sobre un pavimento
d h i ó i l l l d f l
de hormigón antiguo al que se le coloca una capa de asfalto intermedia
Si pavimento nuevo es con juntas no es necesario replicar diagramación de los cortes del pavimento antiguo sobre el diagramación de los cortes del pavimento antiguo sobre el pavimento nuevo
El t ti i it d t í 8 ñ t b
El proyecto mas antiguo visitado tenía 8 años y contaba con un espesor de 25 cm, concebido para cargas pesadas
En uno de los proyectos visitados se utilizó pavimento nuevo continuamente reforzado de 23 cm (no se pudo ( p detener debido a alto tráfico y falta de berma apropiada)
Proyectos Recapado no
adherido
…
Proyecto Henyetta, OK (2000)
Estructura original:
30 cm pavimento de hormigón con juntas espaciadas a 20 m, construido en los años 80
Rápida Apertura al Tráfico
Cementos de Alta Resistencia Temprana
p
Aumento de temperatura para rápida
madurez
madurez
Rápida Apertura al Tráfico
Cementos que obtienen resistencias requeridas a muy pocas horas y que permiten abrir al tráfico sin los
cuidados típicos de hormigón convencional cuidados típicos de hormigón convencional
= 18 MPa 18 MPa = 35 MPa = 46 MPa = 56 MPa
Resistencia a la flexotracción de 2,8 MPa en 1 hora y de 4,2 MPa en 5 horas
Rápida Apertura al Tráfico
Experiencia en USA
M i t t i d i t
Muy importantes en reparaciones de pavimentos que no permiten cierre de pistas por periodos prolongados
Experiencia en USA: demolición reposición bases Experiencia en USA: demolición, reposición bases,
colocación de hormigón, terminación y apertura al tráfico en mínimo 4 horas.
en mínimo 4 horas.
Colocación de 400 m3 en 8 horas
Costos por retrasos de la faena programada US$1 000 Costos por retrasos de la faena programada US$1.000 por minuto (dato Caltrans)
Rápida Apertura al Tráfico
R
ió d L
C
ió
l d
Remoción de Losas Camión mezclador
Colocación del hormigón
Apert ra al tráfico
Colocación del hormigón Apertura al tráfico
Rápida Apertura al Tráfico
…Utilización de láminas protectoras del hormigón colocado
para aceleración de resistencia
para aceleración de resistencia
Avenida El Salto a las 17 hrs. tenía 22 MPa, en un hormigón HF4,8
Fue dado al tráfico a las 19 hrs, sin que actualmente tenga deterioros producto de la temprana puesta en servicio
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Rehabilitaciones menores
Reparación de espesor parcial o total
Recuperación del traspaso de cargas
Recuperación del traspaso de cargas
Reemplazo de losas
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Reparación de espesor total
R l d l d i d i i d
Reemplazo de losas muy deterioradas, permitiendo recuperar cualquier deterioro posible
Losas nuevas pueden ser tanto con recuperación de transferencia de carga o sin esta (colocación de barras) Se recomienda para dimensiones mínimas desde 1,8 m
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Reparación de espesor parcial
Reparación de espesor parcial
Permite recuperar zonas superiores de la losa que presentan desconches deterioros menores a na prof ndidad de 1/3 del desconches y deterioros menores a una profundidad de 1/3 del espesor
Recomendado para deterioros en superficie mayor a los 15 x 4 cm
Por costo podría ser mas conveniente una reparación mayor que varias reparaciones menores de una losa
Morteros con cementos especiales permiten apertura al tráfico a muy pocas horas desde la colocacióny p
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Recuperación del traspaso de carga
Instalación de barras en puntos estratégicos de la losa para recuperar el traspaso de carga y eliminar bombeo o
escalonamiento
Preferentemente requerido en casos de tráfico pesado Preferentemente requerido en casos de tráfico pesado El pavimento no puede estar muy deteriorado
A t l id d d id útil i t t t Aumenta la capacidad de carga y vida útil importantemente Se puede utilizar también en fisuras, aplicando ya sea barras de traspaso o barras en cruz
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Recuperación del traspaso de carga
L= x U= 0
P
L
d T
f
M l T
Poor Load Transfer
f i d C Mala Transferencia de CargaL= x U= x
Good Load Transfer
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Recuperación del traspaso de carga
C t li
Dowel Slots
Ranuras para las Barras
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Estabilización de losas
Técnica para recuperar losas que han perdido soporte por pérdida de finos o deformaciones de las bases y que trabajan en movimiento
Inyección de mortero muy fluido por medio de pequeños Inyección de mortero muy fluido por medio de pequeños agujeros perforados en la losa
Permite eliminar el movimiento relativo de las losas y a evitar Permite eliminar el movimiento relativo de las losas, y a evitar su fisuración si ésta aun no ha ocurrido
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Eliminación del sello de juntas
La propuesta de no sello se basa en la poca pluviometría del país que justifique su utilización
país que justifique su utilización
En algunos estados de USA han eliminado el sello por considerarlo no necesario
considerarlo no necesario
El primer proyecto en Chile donde no se selló ya tiene 5 años y t d l t
su estado es excelente
Si se compara junta con caja y sello fallado, con un corte delgado sin sello, el área de penetración de agua es mucho mayor en el primero (si se considerara que evitar el agua en la junta fuera la principal razón de usar el sello)
Innovaciones
…Eliminación del sello de juntas
Estado de juntas sin sello de 5 años
A id El S lt 2003 Tramo experimental Chinquihue 2005 Avenida El Salto 2003
Santiago
Tramo experimental Chinquihue 2005 Puerto Montt
Innovaciones para la
construcción y mantención
…
Conclusiones
Las nuevas tecnologías y desarrollos que se han realizado para los pavimentos de hormigón permiten cambiar una serie de frenos a la utilización del hormigón en pavimentos
Existen diversas técnicas para aumentar la vida útil de un Existen diversas técnicas para aumentar la vida útil de un pavimento de hormigón y para recuperarlo por su uso en el tiempo, proponiéndose como alternativas mas económicas y tiempo, proponiéndose como alternativas mas económicas y de mayor duración que los recapados tradicionales
CONTACTO ICH
…Para consultas técnicas:
Cristian Masana
Jefe Area Pavimentos
Jefe Area Pavimentos
E:mail:
cmasana@ich.cl
T léf
2 726 0300
Pavimentos de Hormigón
…CONSULTAS??
CONSULTAS??
Rehabilitación de
Rehabilitación de
Pavimentos con Hormigón
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