Pavimento rígido

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<ul><li><p>Catedrtico: Ing. Melquiades Elmer HINOSTROZA BARTOLO</p><p>PAVIMENTO RGIDO</p><p>Integrantes del grupo:</p>Chamorro Flores, RubenPaucar Hinostroza, EdgarPerez Huaman, HenryPerez Navarro, RossyVelsquez Nuez, Ovidio<p>CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL</p><p>*</p><p>CONSTRUCCIONES II</p>2.unknown</li><li><p>*</p><p>Esquema : Pavimento de concreto</p><p>Esquema : Pavimento flexible</p><p>En general, los pavimentos se pueden agrupar en dos categoras:</p><p>- Pavimentos flexibles</p><p>- Pavimentos rgidos</p><p>La diferencia entre ellos es la forma en la que transmiten las cargas de trnsito, rigiendo este concepto la posterior concepcin de su estructura.</p><p>Los pavimentos, son soluciones para la configuracin de caminos, siendo concebidos, diseados y construidos pensando en mejorar y mantener condiciones ptimas de transitabilidad a lo largo de su vida til. Son estructuras formadas por un conjunto de capas granulares y carpeta de rodadura, que descansan sobre el suelo de cimentacin conocido como: subrasante</p></li><li><p>*</p><p>Son aquellos que tienen una carpeta de rodadura conformada por una losa de concreto de cemento hidrulico sobre una base. Recibe el nombre de pavimento rgido debido a las propiedades de la carpeta de concreto, que absorbe en mayor grado las cargas vehiculares. Transmite directamente los esfuerzos al suelo de forma minimizada, es auto resistente.</p></li><li><p>*</p><p>El primer pavimento de concreto que se construye en el Per, corresponde a la carretera Lima-Callao, denominada posteriormente como Av. Progreso y luego Av. Venezuela.</p><p>La seccin del pavimento tena un ancho de 8 m y el espesor de la losa era de 22 cm. en los bordes y 18 cm. en la zona central. Adems se colocaron dos fierros longitudinales de 1 en los bordes del pavimento.</p></li><li><p>*</p><p>Comportamiento Funcional: </p><p>son los aspectos que afectan la calidad de la carpeta de rodadura y por ello estn relacionados con la comodidad y seguridad de los usuarios de la va.</p><p>Comportamiento Estructural:</p><p>aspectos relacionados a la integridad como estructura del pavimento. Es la capacidad del pavimento para soportar la accin combinada del trnsito y el medioambiente.</p></li><li><p>*</p>La capa de rodadura de concreto de cemento hidrulico puede ser:Normal o convencionalReforzado (acero)La Base:La subrasante debe ser compactada y natural</li><li><p>*</p><p>Existen varios tipos de pavimentos rgidos:</p>De concreto simple (JPCP).De concreto simple con barras de transferencia de carga (JRPC).De concreto reforzado y con refuerzo continuo (CRPC).losas cortas (Optipave)</li><li><p>*</p><p>De concreto Simple: (JPCP)</p><p>Las juntas inducen al agrietamiento, propio del comportamiento del concreto, por las tensiones originadas debido a los cambios de temperatura y humedad que experimenta la carpeta de rodadura.</p><p>Aunque la teora inidca que se pueden alcanzar espaciamientos de 6.0 m por la experiencia recogida en numerosos proyectos viales, se recomienda no superar los 4.5 m de espaciamiento entre paos. </p></li><li><p>*</p><p>Pavimento de concreto armado con barras transversales (JRCP)</p><p>Se le conoce como JRCP (Jointed Reinforced Concrete Pavement, por sus siglas en ingls). La carpeta de rodadura es de concreto reforzado con mallas de acero, permitiendo ampliar los espaciamientos entre las juntas transversales de contraccin, llegando a distancias entre 7.5 y 9.0 m. Aunque tiene refuerzo moderado de acero, se espera que se produzcan fisuras controladas dentro de los paos. La transferencia de carga entre paos adyacentes se realiza mediante el empleo de pasadores. Las nuevas metodologas de diseo ya no lo consideran</p></li><li><p>*</p><p>Pavimentos de concreto continuamente reforzados (CRCP)</p><p>Se les conoce como CRCP (Continuously Reinforced Concrete Pavement, por sus siglas en ingls). Las tensiones son controladas por una armadura de acero de bastante cuanta. Se espera la aparicin de fisuras controladas a lo largo de todo el pavimento, con distancias que fluctan entre 0.6 y 2.0 m.</p><p>En este tipo se eliminan las juntas de contraccin, es un pavimento bastante usado en Europa.</p></li><li><p>*</p><p>Pavimentos de concreto con losas cortas (Optipave):</p><p>Es un tipo de pavimento que nace empricamente en zonas de altura, donde los gradientes de temperatura y humedad son bastante altos.</p><p>Tiene la particularidad de trabajar con losas de mucho menores dimensiones: 1.8 X 1.8 (aunque puede variar). Tiene dos objetivos principales: </p>Controlar la fisuracin debido a condiciones climticas extremas; Optimizar espesores, dado que los esfuerzos de flexin que gobiernan las metodologa de diseo convencionales, son desplazados por los esfuerzos de compresin, en los que el concreto se comporta bastante bien, permitiendo reducir espesores (con la economa que ello involucra), para un mismo comportamiento esperado.</li><li><p>*</p></li><li><p>*</p></li><li><p>*</p><p>El efecto de sonoridad que se siente al avanzar en la va.</p></li><li><p>*</p><p>Los pavimentos de concreto cuentan con una serie de capas que se sostienen desde la subrasante hasta la carpeta de rodadura. La calidad de los materiales que conforman las capas va mejorando a medida que se aproximan a la carpeta de rodadura.</p><p>Los diferentes mtodos de diseo consideran las siguientes capas para los pavimentos de concreto.</p></li><li><p>*</p>Sub rasante.<p>Es el suelo de cimentacin del pavimento, pudiendo ser suelo natural, debidamente perfilado y compactado; o material de prstamo. Los materiales que pueden ser empleados como subrasante sern de preferencia tipo granular, tales como: GW, GP, SW, SM, ML o incluso SC, siempre que la arcilla no sea de alta plasticidad. Antes de ser empleado debe ser perfilado y compactado entre el 95 y 100% de la mxima densidad seca obtenida con el ensayo proctor estndar AASHTO T-99.</p><p>En caso que el suelo natural este conformado por suelos finos y plsticos como CL, MH, CH, CL ML, con LL entre 50 y 100% se analizar la necesidad de mejorarlos reduciendo su LL para mejorar as el IP. Se recomienda IP &lt; 10.</p><p>Si el suelo natural esta conformado por suelos tipo MH, CH y OH con LL de 100% ser reemplazado por material de prstamo en un espesor mnimo de 30 centmetros.</p></li><li><p>*</p><p>Base:</p><p>En el caso de los pavimentos de asfalto es comn que se contemple material de base adicional. En el caso de los pavimentos de concreto no es comn, pero podra darse el caso en situaciones extremas.</p><p>Constituye entonces la capa intermedia entre la subrasante y la carpeta de rodadura. Utiliza materiales granulares de excelente gradacin.</p><p>Los diferentes mtodos de diseo no limitan el espesor de las capas, sin embargo espesores inferiores a 10 centmetros resultan muy difciles de compactar. Por lo que se sugiere no emplear espesores menores a 10 centmetros, siendo preferible trabajar con 15 centmetros.</p></li><li><p>*</p><p>Base:</p><p>En el caso de los pavimentos de asfalto es comn que se contemple material de base adicional. En el caso de los pavimentos de concreto no es comn, pero podra darse el caso en situaciones extremas. Constituye entonces la capa intermedia entre la subrasante y la carpeta de rodadura. Utiliza materiales granulares de excelente gradacin-</p><p>Los diferentes mtodos de diseo no limitan el espesor de las capas, sin embargo espesores inferiores a 10 centmetros resultan muy difciles de compactar. Por lo que es preferible trabajar con 15 centmetros.</p><p>Bases estabilizadas con cemento:</p><p>Las bases estabilizadas permite el empleo de materiales locales, reciclados, teniendo como ventajas: subrasantes menos erosionables, se reduce los esfuerzos de tensin y deflexin, se mejora la transferencia de carga entre paos.</p><p>Se podr estabilizar con cemento siempre y cuando el material a estabilizar sea libre de partculas orgnica, con equivalentes de arena superiores a 20.</p></li><li><p>*</p><p>Losa de concreto:</p><p>Sobre la base se vacea la losa de concreto por paos intercalado, poniendo los fierros entre la juntas a la mitad del espesor de la losa Se hace el curado de la losa de concreto. Se humedece y se hace arroceras (empozar agua encima de la losa con un poco de arena a los costados).</p></li><li><p>*</p><p>Carpeta de rodadura:</p><p>Esta conformada por mezcla de concreto hidrulico. Los mtodos de diseo especifican diseos de mezcla con Mdulo de Rotura a la Flexin (MR) superiores a 42 Kg/cm2, o su equivalente a fc = 280 a 320 Kg/cm2.</p><p>Criterios de diseo:</p><p> Mtodos de diseo: PCA y AASHTO</p><p> Mr &gt; 42 kg/cm2 (capacidad estructural, </p><p>resistencia a la abrasin y durabilidad)</p><p> Periodo de diseo &gt; 20 aos</p><p> Losas cortas, L</p></li><li><p>*</p><p>Las juntas</p><p>Por la naturaleza misma del concreto, es necesario controlar la fisuracin y permitir el movimiento relativo entre paos adyacentes mediante el empleo de juntas.</p><p>Las juntas son longitudinales y transversales y tienen el rol de inducir fisuras por contraccin del concreto, aislar el movimiento de los paos de elementos ajenos al pavimento. Son los puntos dbiles de los pavimentos, pues permiten el ingreso de lquidos que puedan erosionar las capas de cimentacin, o materiales incompresibles, que restrinjan el movimiento. Por ello adems de ser concebidas stas deben ser selladas y mantenidas con cierta frecuencia.</p><p>Preparacin de la subrasante, base y disposicin de juntas</p><p>Acabado, texturizado, curado y juntas</p></li><li><p>*</p><p>Transferencia de carga:</p><p>Se da mediante la trabazn de los agregados o mediante el empleo de pasadores en las juntas de contraccin transversal. Los pasadores son barras de acero lisas y con los bordes redondeados que se colocan en el plano perpendicular al corte de la junta transversal. Deben estar centrados y permitir el movimiento de los paos adyacentes, no deben restringir su movimiento. En la tabla, se presentan dimensiones caractersticas de los pasadores con relacin al espesor de la carpeta de rodadura de concreto.</p>Espesor delconcretoEspesor de los pasadoresDimetro (mm)Longitud (cm)Separacin (cm)13 1519403015 2025453020 3032453030 4338503543 - 50455545</li><li><p>*</p><p>Confinamiento lateral</p><p>El confinamiento lateral es importante ya que controla las tensiones por flexin y las deflexiones en la losa. Adems de las bermas, que pueden ser de concreto como una extensin del pavimento, vinculada o no vinculada, de asfalto, o de material granular; un mecanismo de confinamiento lateral lo brindan las barras de amarre.</p><p>Las barras de amarre:</p><p>Son de acero corrugado, cuya funcin es controlar el movimiento lateral entre dos carriles adyacentes. Se colocan perpendiculares a la junta longitudinal, son barras de acero corrugadas de, por lo general, 3/8, 5/8 de pulgada de dimetro; con longitudes que varan desde 50 cm hasta 100 cm, y que estn espaciadas entre 0.5 y 1.0 m.</p></li><li><p>*</p><p>Texturizado (Micro y Macro):</p><p>El objetivo de texturizar la superficie del concreto es entregarle al pavimento las cualidades necesarias que permitan el contacto pavimento llanta que permita el trnsito de los vehculos en condiciones seguras.</p><p>El micro texturizado es el que se logra aplicando una llana hmeda sobre la superficie del pavimento, depende en gran medida de la naturaleza propia del agregado.</p></li><li><p>*</p><p>El entorno:</p><p>El pavimento de concreto es una estructura que se relaciona con el lugar y clima en el que es proyectado, con el suelo sobre el que ser construido, y con el tipo de trnsito al que ser sometido.</p><p>Es por ello que el diseador, antes de iniciar el clculo de estructuras y modulacin de losas de concreto, debe tener perfectamente claros los siguientes factores:</p>El lugar donde esta ubicado el proyectoEl medio ambiente y climaLos materiales disponiblesLa tecnologa de construccin a utilizar.Las estructuras adicionales que se requieren como bermas y drenajesEl tipo de trnsito y su proyeccin futuraEl tipo de suelo de cimentacinCriterios de falla considerados</li><li><p>*</p><p>El medio ambiente:</p><p>El diseador debe tomar en cuenta lo siguiente:</p><p>Las variaciones de temperatura y humedad que ocurren estacionalmente afectan el desempeo del pavimento de concreto. En efecto, estas variaciones producen gradientes en la estructura de la carpeta de rodadura, generando esfuerzos y deformaciones que contribuyen al deterioro de la losa rgida.</p><p>Las losas de concreto se dilatan y contraen a consecuencia de los gradientes de temperatura y humedad, sufriendo alabeos que definen figuras convexas y cncavas, segn sea da o noche, que sumados con el paso de las cargas de trnsito, incrementan el potencial de agrietamiento del concreto. En estos casos, el dimensionamiento de juntas transversales es lo ms crtico.</p><p>En climas fros, dnde existen ciclos de hielo y deshielo, en climas clidos, hay que tomar precauciones adicionales en el diseo y colocacin de la mezcla de concreto.</p></li><li><p>*</p><p>Lluvias:</p><p>Las lluvias son un factor de infiltracin de agua por las juntas de los pavimentos de concreto. El agua infiltrada, combinada con la presencia de suelos finos en la subrasante y el paso de trnsito pesado, puede generar el fenmeno conocido como bombeo, y consecuentemente la erosin de los materiales de apoyo y la prdida de capacidad portante. Para reducir el riesgo de bombeo, el diseador debe limitar o proteger el contenido de finos en la subrasante, esto se logra, mediante el empleo de sistemas que permitan la evacuacin del agua. Las bases drenantes funcionan bastante bien.</p><p>Adems debe considerar factores como: la topografa, la presencia y ubicacin de la napa fretica antes de iniciar el clculo de estructuras.</p></li><li><p>*</p><p>Los materiales disponibles:</p><p>Los materiales son determinantes para el diseo de la solucin tcnica y econmica ms adecuada, por lo que el diseador debe considerar preferentemente, para el diseo las diversas capas estructurales, materiales provenientes de canteras y depsitos aluviales de la regin.</p><p>Los agregados</p><p>El tema de las canteras se vuelve crtico en zonas en las que se carece de materiales aptos y en proporciones adecuadas, se debe considerar la caractersticas geolgicas, la homogeneidad, la potencia de las canteras y las facilidades de explotacin, as como la cercana a la obra, stos factores afectan directamente el precio final de los agregados y del proyecto. Adems, se debe conocer la situacin social en la zona, es decir, aunque existan canteras aptas y cercanas al proyecto, quiz estas no puedan usarse por existir problemas con los pobladores.</p></li><li><p>*</p><p>El cemento y sus adiciones</p><p>El cemento y sus adiciones son otro factor a considerar. En el caso del cemento, se trabaja por lo general con los Portland tipo I, II y V, que son los que comnmente se fabrican en el Per.</p><p>El drenaje:</p><p>El sistema de drenaje tienen como propsito el control del agua libre producto de las lluvias que afecta el pavimento.</p><p>El agua puede ingresar por las juntas y comenzar el proceso de erosin de las capas intermedias y de la subrasante, reduciendo la capacidad portante y acelerando el deterioro del pavimento. Las obras de drenaje ms comunes son:</p><p> El bombeo, las cunetas y las alcantarillas.</p></li><li><p>*</p><p>Las bermas:</p><p>Las bermas tienen por finalidad proveer soporte de borde a la calzada del pavimento, asistencia a los vehculos en problemas, incrementar la seguridad, y prevenir la erosin de las capas inferiores.</p><p>El trnsito:</p><p>Las diversas metodologas de diseo de pavimentos tienen por finalidad proyectar estructuras que permitan la circulacin de vehculos con diferentes caractersticas de carga durante un periodo de tiempo estimado. Por lo tanto, para disear un pavimento es necesario determinar el nmero, tipo y peso de los vehculos que circularan por ese camino una vez construido el pavimento.</p></li><li><p>*</p><p>El suelo de cimentacin:</p><p>El suelo es parte inte...</p></li></ul>