Corporación de Desarrollo Tecnológico
Corporación de Desarrollo Tecnológico
Novena conferencia tecnológica
Gabriela Equiluz
www.cdt.cl 05 agosto 2009
“Nueva tecnología de pavimentos”
Nueva Tecnología de Pavimentos
Pavimentos de Espesor Optimizado
Reposición de Losas
Diseño TCP®
Pat Nº44820
Reparaciones de Espesor Completo Parciales
La tecnología TCP® (Thin Concrete Pavements), el método de diseño y construcción de losas delgadas de concreto perfeccionadas para uso en pa imentación demás derechos relacionados con dicha tecnología (soft are kno ho secretos ind striales marcas
®
en pavimentación y demás derechos relacionados con dicha tecnología (software, know-how, secretos industriales, marcas comerciales, manuales, instructivos, etc.), son de propiedad exclusiva de Comercial TCPavements® Ltda. y están protegidos por las leyes y tratados internacionales vigentes en materia de Propiedad Industrial e Intelectual, en particular por las solicitudes de patente industrial Nos. 2684-05 en Chile, solicitud internacional PCT/EP2006/064732, solicitud 20070094990 en Estados Unidos. ©TCPavements 2005-2009, registro de propiedad intelectual N°166311, todos los derechos reservados.
Comparación de Losa Larga y Corta cargadas
por el mismo camión
4,5m x 1m 2.25 m x 1 m
Maximun tensile stress = 24.65 Kg/cm2 Maximun tensile stress = 5.22 Kg/cm2
P i i l t th t f th l b R d i t il t th Principal stresses on the top of the slab, Red is tensile strength
®
Concepto de Diseño TCP®
Concepto de Diseño TCP®
• Se deben dimensionar las losas de forma tal
que, cada losa sea cargada solamente por
que, cada losa sea cargada solamente por
una rueda o por un set de ruedas.
Protegido por Patente En:
Chile Nº 44820
EE.UU. Nº 7.751.581
PCT/EP2006/064732
Patente y Patente Pendiente en 84 Países
Posición de Las Cargas y Dimensión de las
Losas
1 4 m largo
1,4 m largo
1,75 m largo
2,5 m largo
4 5 l
Importancia Posición Carga Geometría
Losa
Relación Tensión vs Tamaño de losa con Carga Patrón
25 30
20
ion
Kg/cm2
10 15
Tens
Sigma Principal Superior
5
50 100 150 200 250 300 350 400 450
Características Principales del
Diseño TCP®
• Losas pequeñas (media pista x 1,20 a 2,5 m)
• Base granular (finos < 6%) de 15 cm
• Geotextil o capa impermeable entre sub rasante y base si es
necesario
• Corte de juntas delgado (1 9mm‐ 2 5mm)
• Corte de juntas delgado (1,9mm‐ 2,5mm)
• No requiere sello de juntas
• No requiere barras de transferencia de cargas ni de amarre entre
pistas
• Confinamiento lateral
• Curado en dos etapas ( retardador de evaporación y membrana)
• Curado en dos etapas ( retardador de evaporación y membrana)
Estudio U de Illinois
Estudio U. de Illinois
• Espesores en estudio 8, 15, 20 cm sobre base granular y base
asfáltica
• Carga en el borde y en la huella
• Hormigón 52 kg/cm2 Flexo 28 días
• CBR 3%
Resultados Resultados
Tramos Losa Sur CBR Losa Norte CBR
8 cm 70.000 EE 4% 3.000 EE < 2%
8cm con fibra 130.000 EE* 4% 50.000 EE < 2%
15 cm 12.000.000 EE 6% 7.000.000 EE 2%
20 cm 12.000.000 EE* 6% 50.000.000 EE * 2%
8 cm sobre 12 cm Asfalto** 7.000.000 EE 5% 1.000.000 EE 2%
15 b 8 A f lt ** 57 000 000 EE* 5% 51 000 000 EE 2%
15 cm sobre 8 cm Asfalto** 57.000.000 EE* 5% 51.000.000 EE 2%
Se considera como vida útil un daño de 30% de losas Agrietadas
* 0% losas agrietadas
** No adherido.
Diseño Ruta 5: Km 251
Diseño Ruta 5: Km 251
Tramo de Prueba
Tramo de Prueba
Experiencia :
T l Chillá S i d d C i i S A
Talca ‐ Chillán Sociedad Concesionaria S.A. D. Vialidad ‐ LNV
Diseño Ruta 5: Km 251 ‐ T. Prueba Diseño Ruta 5: Km 251 T. Prueba
Diseño Ruta 5: Km 251 ‐ T. Prueba Diseño Ruta 5: Km 251 T. Prueba
Pavimento hormigón sobre BTC Año construcción 1983
Juntas esviadas
Losas agrietadas estables Quiebres de esquina
Pista pesada mayor deterioro Reemplazos de losa sobre BTC
Diseño Ruta 5: Km 251
Diseño Ruta 5: Km 251
LOSAS CORTAS - 49 m
Losa Km
Losa 31 32 33 34 2,00
16 23 24 26 29
40 37 38 36 1,6 0 44 45 43 42 1,40 28 41 27 18 19 20 21
1,40 22 3,00 1,5 0 35 1,30 39 1,60 17 1,50 30 2,60 25 251,721 Km Losa Km 251,672 46 1,20 0,000 1,3 0 251,616
Propuesta Original – Losas tradicionales
LOSAS CORTAS - 105 m
Losa Km
30 24 27 28
20 23 26 29
16 17 18 19 21 25 251,721
22
Losa
Km 251,672
42 43
37 38 39 40 41 44 45 31 32 33 34
2,00
35 36
Losa
Km 0,000 251,616 46
Diseño Ruta 5: Km 251
REPARACION DE ESPESOR COMPLETO, REPARACION DE ESPESOR COMPLETO PEQUEÑA REPARACION DE ESPESOR PARCIAL COLOCACION DE BARRAS EN CRUZ ESTABILIZACION DE LOSAS
REEMPLAZO DE LOSA ANCHO DE LOSAS = 3,5 m
1,20 1,75 Losa 1 ,20 1 ,75 1,50 1 ,50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Losa 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Experiencia :
T l Chillá S C S A
Losa 31 32 33 34 35 36 37 38 43 44 45
1,50 1,30
39 40 41 42
1
,50
1,70
Talca ‐ Chillán Soc. Conc. S.A.
D. Vialidad ‐ LNV
Losa
1
,70
46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
1,70 1,60 1,70 1,80
1,30 1 ,80 1,20 ,20 EMIN Losa Losa 1 ,
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75
1,50 1,20 1 ,60 1,70 1,50 1 ,20 1,40 2 ,40 2 ,40 2 ,00
76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
Losa 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 89 90
1,20 1,20 1,40
Diseño Ruta 5: Km 251
Diseño Ruta 5: Km 251
1,20 1,20 1,40
1, 20 1, 70 1, 70
Losa 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105
1,70 1,20 1,50 1,20
1, 9 0 1, 60 1,
40 1,20
Losa 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
1,50 1,20 1,70 1,20
1,
50 1,2
0
,0
0
Experiencia :
T l Chillá S C S A
Losa 1 2, 1,20 1,80 1, 20 1, 50
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 2,00 1,70 1,20 1,20
0 0
Talca ‐ Chillán Soc. Conc. S.A.
D. Vialidad ‐ LNV
Losa 1, 90 1, 90 2, 00
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150
2,70 1,50 1,50
EMIN
Reparaciones espesor completo parciales
0.45 m 0.45
Reparaciones espesor completo parciales
B A
C
0.5 L
1.0 m
1.2 m 1.2 m 1.2 m 1.2 m
L
C C
C 1.2 m 1.2 m 1.2 m 1.2 m A 1.0 m 0.5 L
Vista en Planta
Área a Remover
Esquema del diseño TCP
Esquema del diseño TCP
Software de Diseño TCP®
Software de Diseño TCP
Ruta 5 Km‐251
• Diseño Original • Diseño TCP
• Losas 400 cm de 23
• cm espesor
BTC
• Losas 200 cm 16 cm espesor
• Base asfáltica no adherida ‐ BTC
• BTC
29.9 Kg/cm2
22.8 Kg/cm2 g/
Parámetros de diseño Ruta 5: km‐251
• Condiciones actuales
– BTC con Kc suelo = 137 mpa/m
– Espesor losa actual 22cm ‐23 cm
• Características diseño TCP®
– 50.000.000 EE
– 16 cm espesor
– Hormigón Hf 4,8 MPa
– 10 % losas agrietadas al fin de vida de diseño
– Base asfáltica de 7 cm sobre base actual (BTC)
– Dimensión losa 200 x 175 cm , (cuarto losa actual)
l ú
– Clima según zona
– Corte delgado, sin sello
– Sin barras de amarre ni traspaso de carga, salvo empalme pavimento antiguo
C fi i t l t l h b i d
Detalles Constructivos
Detalles Constructivos
Detalles Constructivos
Detalles Constructivos
Corte de losas
d l
en todo el
espesor 23
23 cm
Detalles Constructivos
Detalles Constructivos
Corte de
llosas en
todo el
espesor
23 cm
Detalles Constructivos
Detalles Constructivos
Corte de
llosas en
todo el
espesor
23 cm
Detalles Constructivos
Detalles Constructivos
Detalles Constructivos
Detalles Constructivos
Estado de la Base Tratada con Cemento
®
Otras Experiencias
Otras Experiencias
Proyectos Construidos
Proyectos Construidos
Proyecto
Costo Proyecto original Costo Proyecto TCP %
Ahorro Ahorro Total
Centro distribucion 1 US $ 542.379 US $ 432.064 20% US $ 110.315
Centro distribución 2 US $ 1.144.000 US $ 1.021.429 11% US $ 122.571
Estacionamiento Grúas US $ 337.071 US $ 245.143 27% US $ 91.928
Calle Valdivia US $ 73 543 US $ 71 500 3% US $ 2 043
Calle Valdivia US $ 73.543 US $ 71.500 3% US $ 2.043
Para 1500 km- pistas construidos por año en Chile*
Carreteras y caminos y calles US $ 112.612.500 US $ 92.950.000 17% US $ 19.662.500
*Estimacion Ahorro por uso Tecnologia TCP
Conclusiones :
Conclusiones :
– Reduce el costo hasta en un 25% para pavimentos de p p
hormigón y un 20% pavimentos asfálticos con diseños tradicionales.
– Modelo Mecanicista permite calcular el desempeño del
– Modelo Mecanicista permite calcular el desempeño del
pavimento en diferentes condiciones.
– Sin costo de mantención de sellos
– Facilidad de reemplazo de losas
E d l i
• Espesores de los pavimentos:
– Calles de ciudad 8 – 12 cm.
Caminos rurales 12 15 cm
– Caminos rurales 12 – 15 cm.
– Carreteras >15 cm
Camino a Antigua 2006 Guatemala
•11.07 km
•80.000.000 EE
•17cm Espesor
•Base Granular y
Asfáltica
Camino Antigua 2006 Guatemala
Patio de Maniobras Sodimac
Patio de Maniobras Sodimac
Centro Distribución 10.000.000 EE
Espesorp de 14 cm
Megacentro Puerto Montt
Megacentro ‐ Puerto Montt
Bodegas
Camiones Camiones
Espesor de 11 cm
Valdivia Valdivia
Calle pasajes 8 cm espesor Calle pasajes 8 cm espesor
Calle secundaria 12 cm con
MOP Punta Arenas
