PAVIMENTOS
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Pavimentos
Francisco MéndezRicardo SánchezMarco Cvitanich
Introducción a la construcciónAlejandro Hernández R.
13 de Abril del 2011
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INTRODUCCIÓN
La parte más importante de una carretera es su pavimento. Sin esta estructura no se puede pensar en tránsito rápido, cómodo y seguro. Las carreteras pueden llegar a todas partes y comunicar los centros más importantes con los más pequeños y lejanos lugares.
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OBJETIVOS
Al termino de la presentación C.A.S.C. de :• Definir el concepto de pavimento• Nombrar los tipos de pavimentos • Conocer la composición del pavimento de
hormigón y su dosificación.• Describir características y función de la Sub-base• Identificar los procesos constructivos de un
pavimento.• Comparar pavimentos tradicionales con
pavimento delgado.
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PRESENTACIÓN
• Introducción
• Definición
• Tipos De Pavimentos
• Composición De Pavimento De Hormigón
• Dosificación De Pavimento De Hormigón
• Terraplen y Subrasante
• Características De Sub-bases
• Función De La Sub-base
• Proceso constructivos del pavimento
• Pavimento delgado
• Conclusión
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PAVIMENTO
Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del transito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente.
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Rígidos
Losas de concreto hidráulico que en algunas ocasiones presenta un armado de acero, costo inicial más elevado, su periodo de vida varia entre 20 y 40 años; mantenimiento mínimo y solo se efectúa (comúnmente) en las juntas de las losas.
TIPOS DE PAVIMENTOS
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TIPOS DE PAVIMENTOS
Flexible Más económico en su construcción inicial, tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 años, desventaja de requerir mantenimiento constante para cumplir con su vida útil. Este tipo de pavimento esta compuesto principalmente de una carpeta asfáltica, de la base y de la sub-base.
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COMPOSICIÓN DE UN PAVIMENTO DE HORMIGÓN
Un pavimento de hormigón normalmente esta compuesto por los siguientes materiales en cantidades dados de acuerdo a la dosificación requerida:
• Árido Grueso (Grava Rodada y Grava Chancada)• Árido Fino (Arena Gruesa, fina o semi-fina)• Cemento (Grado Alta Resistencia o de acuerdo a ET)• Aditivos (Polyheed para su docilidad y Microair como
incorporador de aire)• Agua de Amasado (Limpia sin sustancias ni residuos)
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DOSIFICACIÓN DE UN PAVIMENTO DE HORMIGÓN
• La dosificación del hormigón consiste en combinar en proporciones definidas, los diferentes componentes, de modo de obtener un hormigón que cumpla con la resistencia, docilidad, durabilidad y restantes exigencias requeridas en el proyecto.
• En todo caso, cualquier estudio de dosificación estará respaldado por ensayes que acrediten una resistencia característica a la flexotracción mínima de 4.6 MPA a los 90 días, u otra que especifique el proyecto.
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FUNCIONES DE LAS CAPAS
•TERRAPLEN : La finalidad del cuerpo del terraplén es proporcionar la altura necesaria para cumplir con el proyecto, deberá resistir las cargas de las capas superiores y distribuirlas adecuadamente en el terreno natural.
TERRAPLEN
SUBRASANTE
SUB-BASE
PAVIMENTO DE HORMIGÓN
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FUNCIONES DE LAS CAPAS
•SUBRASANTE : La función de esta capa es soportar las cargas que transmite el pavimento y darle sustentación, además de considerarse la cimentación del pavimento. Entre mejor calidad se tenga en esta capa el espesor del pavimento será más reducido y habrá un ahorro en costos sin mermar la calidad.
TERRAPLEN
SUBRASANTE
SUB-BASE
PAVIMENTO DE HORMIGÓN
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CARACTERÍSTICAS DE LA SUB-BASE
Capa de material seleccionado que se coloca encima de la sub-rasante su objetivo es servir de capa de drenaje al pavimento, controlar o eliminar en lo posible cambios de volumen, elasticidad y plasticidad perjudiciales que pudiera tener el material de la sub-rasante.En la actualidad para carreteras, se recomienda que el espesor de la sub-base sea de 15 cm. Y cuando el espesor del pavimento sea mayor al normal se exigirá una mayor exigencia en el CBR.
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FUNCIONES DE LA SUB-BASE
• Impide que el agua ascienda por capilaridad y evita que el pavimento sea absorbido por la sub-rasante.
• Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los vehículos.
TERRAPLEN
SUBRASANTE
SUB-BASE
PAVIMENTO DE HORMIGÓN
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PROCESO CONSTRUCTIVO DEL PAVIMENTO DE HORMIGÓN
• Instalación de Moldes o Instalación de guías.• Nivelación del Hormigón• Compactación del Hormigón• Terminado superficial• Texturizado de la superficie• Curado• Corte de juntas• Sellado de juntas
TERRAPLEN
SUBRASANTE
SUB-BASE
PAVIMENTO DE HORMIGÓN
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PROCESO CONSTRUCTIVO DEL PAVIMENTO DE HORMIGÓN
• Base o Subase (proceso de compactación y moldeo o preparación de cancha con sistema de guias en caso de usar tren pavimentador o moldes en caso de usar cercha )
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PROCESO CONSTRUCTIVO DEL PAVIMENTO DE HORMIGÓN
Nivelación del la losa de Hormigón (distribución de la mezcla en forma uniforme por toda la subbase)
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PROCESO CONSTRUCTIVO DEL PAVIMENTO DE HORMIGÓN
Compactación del hormigón (vibradores de inmersión)
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PROCESO CONSTRUCTIVO DEL PAVIMENTO DE HORMIGÓN
Terminado Superficial ( Instalación de barras de carga, platachado de la superficie para su terminación lisa y sin irregularidades, cepillado superficial para textura, curado de la superficie con membrana impermeable)
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PROCESO CONSTRUCTIVO DEL PAVIMENTO DE HORMIGÓN
Cortes (Cortes de inducción y corte de caja)
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PROCESO CONSTRUCTIVO DEL PAVIMENTO DE HORMIGÓN
Sello (Limpieza de caja con aire a presión, colocación de cordón de respaldo y sellado de junta con sello asfaltico elastomerico)
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PAVIMENTO DELGADO
• El sistema TCP, creado por la compañía TCP pavements, consiste en el diseño de losas con geometría optimizada, el cual disminuye las tensiones en el pavimento a través
de un conjunto de losas cuyas dimensiones, más pequeñas que las tradicionales, permiten distribuir la
carga de manera inteligente, lo que a su vez logra reducir el espesor de estas entre 4 y 10cm, ahorrando material
de construcción de forma sustancial.
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PAVIMENTO DELGADO
• La ejecución de esta tecnología implicó un arduo trabajo en varias fases como patentar el tipo de losa y crear un software que permitiera implementarla. El año 2009 salió a la luz Optipave un programa mecanicista empírico que incluye modelos de deterioro y que permite diseñar todo tipo de proyectos con las más diversas características. Fue creado en Chile y calibrado por un estudio de la Universidad de Illinois, Estados Unidos, líder en materia de investigación en pavimentos, lo cual es un gran respaldo y ha permitido que la metodología TCP también sea cotizada en el mercado norteamericano.
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CONCEPTO DE DISEÑO TCP
• Se deben dimensionar las losas de tal forma que, cada losa sea cargada solamente por una rueda o por un set de ruedas.
1,4 m largo
1,75 m largo
2,5 m largo
4,5 m largo
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CARACTERISTICAS PRINCIPALES
• Losas Chicas• SubBase drenante de 15 cm (Finos <6%)• SubBase CBR al 60%• Geotextil o capa impermeable entre sub rasante y base
si es necesario• Corte Delgado de juntas (2 mm)• Sin Sello de juntas• No requiere barras de transferencia de cargas ni de
amarre entre pistas
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LOSAS CHICAS
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CORTE DELGADO
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SIN SELLO DE JUNTAS
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COSTOS DE CONSTRUCCIÓN (US $)
TCP Concreto Tradicional Asfalto
Diseño ESALSEspesor Costo
Km-PistaEspesor Costo
Km-PistaDiferenciaConc-TCP
Ahorro %
Espesor CostoKm-Pista
Diferencia Asf-TCP
Ahorro %
50,000 8cm $ 69,041 - - - - 5cm $ 71,808 $ 2,767 4%
100,000 9cm $ 75,000 - - - - 7cm $ 86,000 $ 11,000 13%
1,250,000 10cm $ 81,715 15cm $ 113,400 $ 31,685 28% 9cm $ 101,803 $ 20,089 20%
3,000,000 12cm $ 94,389 18cm $ 132,411 $ 38,022 29% 10cm $ 116,165 $ 21,776 19%
15,000,000 15cm $ 113,400 22cm $ 160,000 $ 46,600 29% 13cm $ 137,389 $ 23,989 17%
68,000,000 18cm $ 132,411 28 cm $ 195,782 $ 63,371 32% 18cm $ 186,889 $ 54,478 29%
160,000,000 22 cm $ 157,759 30 cm $ 208,456 $ 50,696 24% 22cm $ 216,885 $ 59,126 27%
• Precios Chilenos
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COSTOS DE MANTENCION
VP (%)
Años15 20
Asfalto
Hormigón Tradicional
TCP
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OBJETIVO
Al termino de la presentación C.A.S.C. de :
Al termino de la presentación C.A.S.C. de :• Definir el concepto de pavimento• Nombrar los tipos de pavimentos • Conocer la composición del pavimento de
hormigón y su dosificación.• Describir características y función de la Sub-base• Identificar los procesos constructivos de un
pavimento.• Comparar pavimentos tradicionales con
pavimento delgado.
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CONCLUSIONES
• Pavimento Optimizado, considerando las mejores prácticas y tecnologías actuales para pavimentos de hormigón
• Reduce el costo en un 30% para pavimentos de hormigón y un 20% Pavimentos asfalticos con diseños tradicionales.
• Modelo Mecanicista permite calcular el desempeño del pavimento en diferentes condiciones.
• Evita congestión por mantención• Sin costo de mantención de sellos• Facilidad de reemplazo de losas • Aplicado solo como solución experimental o técnica de construcción
nueva y alternativa, debido a su corto tiempo de implementación (2 años aproximadamente)