DISEO DE JUNTAS Ing. Diego H. Calo
Coordinador Departamento Tcnico de Pavimentos
JORNADAS DE ACTUALIZACIN TCNICA
Direccin Nacional de Vialidad Casa Central
19 y 20 de Noviembre de 2014
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
NDICE DE LA PRESENTACIN
Tipos de Juntas.
Consideraciones de diseo de
juntas.
Intersecciones a nivel.
Transiciones.
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Disposicin de juntas
El objetivo es copiar el patrn de fisuracin que naturalmente
desarrolla el pavimento en servicio mediante un adecuado diseo y
ejecucin de juntas transversales y longitudinales, e incorporar en las
mismas mecanismos apropiados para la transferencia de cargas.
Un adecuado diseo de las juntas permitir:
Prevenir la formacin de fisuras transversales y longitudinales.
Proveer transferencia de carga adecuada.
Prevenir la infiltracin de agua y de materiales incompresibles a la
estructura del pavimento.
Permitir el movimiento de las losas contra estructuras fijas e
intersecciones
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4
Desarrollo natural de fisuras
3
3. Fisuracin longitudinal.
2
2
2
2. Fisuracin intermedia (transversal).
1. Fisuracin inicial (transversal)
1
1
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TIPOS DE JUNTAS
JUNTAS TRANSVERSALES
JUNTAS LONGITUDINALES
Contraccin: Controlan la formacin de fisuras
Construccin: Juntas de fin de jornada o por imposibilidad de
continuar con el hormigonado.
Aislacin / Dilatacin: permite movimientos relativos con
estructuras fijas u otros pavimentos.
Contraccin: o articulacin: Controlan la formacin de fisuras
Construccin o ensamblada: Pavimentacin por fajas.
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Tipos de juntas (FUERA DE ESCALA)
Estruc
Fija
Junta Transversal de
Contraccin con
Pasadores y sin Pasadores
Junta Transversal de
Construccin y de dilatacin
Junta Longitudinal de
Contraccin o de articulacin
con y sin Barras de Unin.
Junta Longitudinal de
Construccin o ensamblada
con y sin Barras de Unin.
Junta de aislacin sin
Sobre-espesor y con
Sobre-espesor.
Estruc
Fija
A1 A2
B E
C1 C2
D1 D2
F1 F2
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Separacin entre juntas
Separaciones Recomendadas
Sep. Mxima recomendada: 6,0 m.
Bases Cementadas: 21 x E
Bases Granulares: 24 x E
Otras Consideraciones
Relacin largo/ancho < 1,5 (Recomendado 1,25).
Otros factores que influyen: Coef. Dilatacin Trmica del H, Rigidez de la base,
Condiciones Climticas, etc.
DEBE PRIMAR LA EXPERIENCIA LOCAL
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Es FUNDAMENTAL observar el
comportamiento de pavimentos
similares construidos en la zona.
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Para incorporar las LECCIONES APRENDIDAS a los
nuevos diseos
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Transferencia de carga por trabazn
entre agregados
Interaccin de corte entre partculas de agregados de las caras de la junta por debajo del aserrado primario.
Resulta aceptable para vas de bajo trnsito pesado
(80 a 120 VP/d)
El grado de transferencia de carga se encuentra
afectado por:
Espesor de losa.
Separacin entre juntas (abertura de juntas)
Empleo de agregados triturados.
Agregados con TM > 25 mm.
Subbases Rgidas.
Condiciones de soporte en bordes.
Trabazn entre agregados por
debajo del aserrado primario
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Transferencia de carga - pasadores
Caractersticas:
Tipo de acero Tipo I (AL-220)
Superficie Lisa, libre de xido y con tratamiento que impida la
adherencia al hormign.
Longitud 45 cm.
Dimetro 25 mm para E 20 cm
32 mm para 20 < E 25 cm
38 mm para E > 25 cm
Separacin 30 cm. de centro a centro
15 cm. de centro a borde
Ubicacin Paralelo al eje de calzada
Mitad del espesor de losa
Mitad a cada lado de la junta transversal
Deben emplearse en vas de Trnsito Pesado (donde no es suficiente la
transferencia de carga por trabazn).
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Transferencia de carga - pasadores 13
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Transversales de construccin
Se efectan al final de la jornada de trabajo
o en interrupciones programadas (puentes,
estructuras fijas, intersecciones) o por
imposibilidad de continuar con el
hormigonado.
La transferencia de carga se efecta a
travs del pasador.
Principales fuentes de rugosidad. Minimizar
su empleo. Intensificar los controles con la
regla de 3 m.
Espesor de losa "E"
1/2 E Pasador
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Barra de Unin nervurada
E
E/3 E/2
Se construyen para controlar la fisuracin longitudinal.
Se ejecutan (por aserrado) cuando se pavimentan 2 o ms trochas
simultneamente.
La transferencia de carga se efecta por trabazn entre agregados.
Se recomienda ubicarlas junto a las lneas demarcatorias de divisin de carriles
(evitar las zonas de huellas).
No colocar barras de unin a menos de 40 cm. de las juntas transversales.
Longitudinales de contraccin o de
articulacin
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Secciones tpicas
Cordn Integral Cordn Cuneta
Hasta 8,0 m
L
PLANTA
SECCIN
De 8,0 a 12,0 m
1/3 Ancho
L
PLANTA
(FUERA DE ESCALA)
De 10 a 12,5 m
1/3 Ancho
PLANTA
L
Cordn Integral Cordn Cuneta Cordn Integral Cordn Cuneta
2 Carriles 3 Carriles
Nota: El ancho de losa nunca debe superar la mxima separacin entre juntas transversales recomendada
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3 losas vinculadas
4 losas
Alt1: Vinculacin de juntas
extremas
Alt2: Vinculacin total (duplicar la
cuanta en la junta central)
NUNCA VINCULAR 5 LOSAS O MS
Longitudinales de contraccin o de
articulacin
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Longitudinales de contraccin o de
articulacin
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Se ejecutan cuando la calzada es construida por fajas.
En caso de posibles ampliaciones, dejar los bordes con
machimbre.
No ejecutar el aserrado primario.
Prestar especial atencin a las condiciones de terminacin
de los bordes.
semicircular o trapezoidal
Barra de Unin corrugada
Machihembrado
E
E/2
Longitudinales de construccin o
ensamblada
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Juntas de dilatacin
Aslan el pavimento de otra estructura, tal como otra zona pavimentada
o una estructura fija.
Ayudan a disminuir tensiones de compresin que se desarrollan en
intersecciones en T y asimtricas.
Su ancho debe ser de 12 a 25 mm, ya que mayores dimensiones pueden
causar movimientos excesivos en las juntas cercanas.
La transferencia de carga se efecta a travs del pasador, sino debe
realizarse sobre espesor de hormign.
En pavimentos sin pasadores las 3 o 4 juntas prximas a la de dilatacin
deben ejecutarse con pasadores.
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Material de Relleno
Cpsula (30 mm de carrera libre con relleno)
20 mm
D= 25, 32 o 38 mm
1/2 E
Pasador
Material de Sellado
Espesor de losa "E"
Juntas de dilatacin 21
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Juntas de aislacin
En intersecciones asimtricas o en T y contra algunas estructuras fijas no deben
colocarse pasadores, de modo de permitir movimientos horizontales
diferenciales. Material de Sellado
Material de Relleno
6 a 10 E
20 mm
E Estructura Fija
1,2 E
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Como controlar la
fisuracin?
Tiempo
Resi
sten
cia
del H
Demasiado Tarde
Fisuracin
Ventana de
Aserrado
Temprano
Desprendimientos
Las tensiones de traccin
Exceden la resistencia del H
Resistencia Mnima sin
Desprendimientos excesivos
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Cuales son los factores principales que
inciden en este fenmeno
Caractersticas de la mezcla.
Condiciones Ambientales.
Condiciones de la superficie de
apoyo (terminacin superficial,
rigidez, permeabilidad).
Proteccin y curado del hormign.
Aserrado de juntas y
Posicionamiento de Pasadores.
Diseo de juntas de contraccin.
Cuales de estos factores
se encuentran bajo
nuestro control?
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Caractersticas de la Mezcla Recomendaciones Generales:
Evitar en la etapa de diseo el empleo de hormigones de elevada resistencia. Se
recomienda disear con una resistencia a flexin a 28 das del orden de 4,5 MPa.
Previo a su utilizacin en un proyecto, evaluar las caractersticas de los agregados, o
del hormign elaborado con los mismos (Coeficiente de expansin trmica, Mdulo
de elasticidad, Mdulo de rotura, etc.).
En la etapa de dosificacin, optimizar la distribucin granulomtrica de agregados
para minimizar el contenido de agua y de cemento.
Evitar el empleo de agregados con polvo adherido.
Emplear agregados saturados (+ importante en agregados de elevada absorcin y en
clima caluroso).
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Condiciones Ambientales
Brusca cada de temperatura o lluvia.
Altas temperaturas en das soleados.
Condiciones ventosas y de baja humedad.
Posibles riesgos (condiciones de reduccin de la ventana de aserrado)
Recomendaciones generales:
Extremar los recaudos en las tareas de curado y
proteccin durante las primeras horas.
Considerar la modificacin del horario de
pavimentacin (altas temperaturas en das
soleados).
Considerar la adopcin de medidas especiales
para incrementar la confiabilidad.
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Condiciones de la superficie de apoyo
Recomendaciones Generales:
Se deber contar con un apoyo firme,
uniforme y estable.
Si se emplean subbases rgidas deber
proveerse una terminacin lo ms lisa posible
(evitar trabas mecnicas).
Si se emplean subbases rgidas emplear un
ruptor de adherencia. (tratamiento bituminoso,
parafina, film de polietileno, etc.).
La base debe encontrarse saturada.
Si se emplea una subbase abierta, impedir la
penetracin del hormign en la base.
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Proteccin y curado del hormign
Recomendaciones Generales:
Aplicar el compuesto de curado en la
dosis apropiada tan pronto se finalicen las
tareas de terminacin.
Verificar una correcta distribucin del
producto y el tiempo de formacin de la
membrana.
Verificar elasticidad y comportamiento.
Bajo condiciones rigurosas puede
considerarse la adopcin de medidas de
proteccin adicionales.
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Aserrado de juntas y Posicionamiento de
Pasadores
Recomendaciones Generales:
- Pasadores libres de xido y con
tratamiento antiadherente en toda su
longitud. NO EMPLEAR GRASA.
- Pasadores perfectamente cortados, sin
rebabas ni resaltos.
- Verificar una correcta densificacin en
zonas de insercin o canastos.
- El aserrado debe comenzar tan pronto
como el hormign permita ser cortado sin
desprendimientos de agregados gruesos o
roturas.
- El aserrado nunca debe ser demorado o
interrumpido, ms all de la hora del da o
la condicin climtica.
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Aserrado de juntas y Posicionamiento de
Pasadores
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Recomendaciones Generales:
- Profundidad de aserrado: 1/3 E Subbases
Tratadas; 1/4 E Granulares (JT); 1/3 E
Juntas Longitudinales.
- Contar con cantidad suficiente de
aserradoras en el frente (mnimo 3) y una
adicional para contingencias.
- La secuencia de corte se corresponde
exactamente con el mismo orden de
aparicin de las fisuras en el pavimento.
- No efectuar cortes alternados. Solo se
efecta en casos de contingencias.
- El corte de las juntas longitudinales se
debe efectuar levemente retrasado del
aserrado transversal.
Aserrado de juntas y Posicionamiento
de Pasadores
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Pasadores Desalineados
Aserrado de juntas y Posicionamiento de
Pasadores
Mal Posicionamiento
de Pasadores
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Posicionamiento y Alineacin de Pasadores
Recomendaciones:
- Verificar posicionamiento y anclaje de los canastos.
- Verificar los procedimientos de demarcacin de la posicin de insercin (DBI).
- Verificar en las primeras jornadas (y luego peridicamente), la alineacin y posicin de
los pasadores (Remocin de H fresco, Extraccin de testigos, ensayos no
destructivos - recomendado).
Aserrado de juntas y Posicionamiento de
Pasadores
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Intersecciones
Espesor de calzada
Debe tenerse presente que el
trnsito que circula por la zona
fsica puede ser significativamente
mayor que el que los hace por las
ramas de aproximacin a la
interseccin y, por lo tanto, puede
ser necesario incrementar el
espesor de calzada en esas zonas.
La necesidad de aumentar el
espesor depender especialmente
del trnsito pesado medio diario
anual (TPMDA) que converja a la
interseccin.
Carretera 1 Carretera 2 Espesor de calzada
en zona fsica
Bajo TPMDA
(e1)
Bajo TPMDA
(e2) e2
Bajo TPMDA
(e1)
Alto TPMDA
(e3) e3
Alto TPMDA
(e3)
Alto TPMDA
(e3) e3 + 1 -3 cm
Se asume que e3 es mayor que e2 y que e2 es mayor que e1.
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Rotondas
Espesor de calzada
En rotondas, la fuerza centrifuga
provoca un desbalanceamiento de la
carga generando sobrecargas en las
ruedas externas.
El proyectista deber contemplar el
nivel de sobrecarga que pudieran
experimentar los vehculos pesados
al transitar por una rotonda.
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Disposicin de juntas en intersecciones
REGLAS GENERALES
QUE HACER
Respetar las separaciones mximas
recomendadas.
Mantener la relacin de esbeltez
por debajo de 1,5. Recomendado L/A
< 1,25.
Coincidir con juntas de pavimentos
existentes.
Coincidir juntas con estructuras
fijas (usualmente en pavimentos
urbanos).
Colocar armadura distribuida
(>0,05%) en ambas direcciones en
losas de esbeltez mayor de 1,5.
QUE NO HACER
Ancho de losas < 0,3 m.
Ancho de losas > 4,5 m. o a la sep.
mxima recomendada.
ngulos < 60 (recomendado ~ 90)
Esquinas interiores.
Formas irregulares (mantener losas tan
cuadradas como sea posible).
Ubicar juntas longitudinales en zona de
huellas.
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Juntas de dilatacin 37
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Juntas de dilatacin 38
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Paso 1
1. Dibujar los bordes de calzada y los cordones cuneta (si existen).
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0.5 m 0.5 - 1.0 m
Paso 2 y 3
2. Trazar paralelas a los bordes donde se producen cambios en el ancho de calzada.
3. Dibujar las lneas que definen los carriles de ambas arterias.
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4. Definir los carriles principales para pavimentacin. Donde los carriles intercepten las
paralelas trazadas extender las lneas ms all de las paralelas.
Paso 4
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Paso 5
5. Trazar juntas transversales donde el pavimento cambia de ancho. No prolongar juntas que
alcancen una paralela. La juntas en la arteria transversal que se encuentran ms alejadas de
la principal deber ser de dilatacin.
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Paso 6
6. Agregar juntas transversales intermedias a las anteriores. Mantener el espaciamiento por
debajo de las mximas recomendadas.
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Paso 7
7. Extender los bordes del pavimento para definir la zona de interseccin.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
?
?
? ?
Paso 8
8. Chequear las distancias entre la zona de interseccin y las juntas adyacentes.
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Paso 9
9. Agregar juntas intermedias con espaciamientos uniformes, si las separaciones son
mayores a la mxima deseada.
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Paso 10
10. Trazar lneas desde el centro de la curva a los puntos definidos por la zona de
interseccin y a cualquier junta intermedia alrededor de la interseccin. Agregar juntas a
lo largo de las mismas. Analizar y resolver los puntos conflictivos.
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Ajustar junta
Tapa de
Inspeccin
Reposicionar junta
por alcantarilla Junta de Dilatacin
perimetral
Armadura
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Transiciones Para que una transicin presente un buen comportamiento en servicio,
deber cumplimentar las siguientes funciones:
Proveer una transicin geomtrica suave (en elevacin y pendiente transversal).
Proveer un cambio gradual de la capacidad estructural del pavimento.
Permitir los movimientos de las losas, segn sea necesario.
Minimizar los problemas asociados con el drenaje de la estructura del pavimento.
Mantener la condicin de transitabilidad.
Transicin entre
pavimentos de
hormign
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Transicin con pavimento flexible
Existen dos problemas que pueden surgir en las uniones entre un
pavimento de hormign y uno de concreto asfltico:
1. Problemas asociados al abrupto cambio en la rigidez de
las estructuras.
2. El fenmeno conocido como crecimiento de losas,
Alternativa para bajo volumen
de vehculos pesados
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Transicin con pavimento flexible Alternativas para elevado volumen de vehculos pesados
Recomendaciones:
En esta solucin para evitar el reflejo de fisuras en el pavimento flexible, se debe efectuar un borde biselado en la parte inferior de la losa de transicin.
Para evitar el crecimiento de losas, se debe incorporar barras de unin en las primeras 3 juntas transversales de contraccin, con el fin de mantenerlas unidas
firmemente y evitando que migren hacia el pavimento contiguo.
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Transicin con pavimento flexible Alternativas para elevado volumen de vehculos pesados
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Transicin con zona no pavimentada Alternativa para bajo volumen de vehculos pesados
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Sellado de juntas
Objetivos Problemas asociados
Minimizar el ingreso de agua
1. Reduccin de la capacidad estructural global del
pavimento.
2. Infiltracin de agua a la interfase losa apoyo con
el riesgo de prdida de soporte por erosin.
Minimizar ingreso de materiales
incompresibles
1. Levantamiento de losas (blow-up)
2. Despostillamientos de los labios de las juntas.
Procedimiento
1. Adecuada seleccin del material de sellado.
2. Diseo y Ejecucin del reservorio.
3. Limpieza de la caja y aplicacin del puente de adherencia (si lo requiere).
4. Aplicacin del material de sello.
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Selladores lquidos
Su buen desempeo depende tambin de la
adherencia a largo plazo con las cara de la junta.
Trabajos previos a su colocacin: lavado, arenado
y soplado
Diferentes tipos: Aplicacin en fro o en caliente,
de uno o dos componentes y Autonivelantes o
de terminacin con herramienta.
Requieren de la aplicacin de un cordn de
respaldo.
Se respetar el Factor de Forma, segn material
de sellado (FF=E/A): Materiales en caliente FF =
1, Silicona FF = 0,5.
Vida til esperable: materiales en caliente: 3 a5
aos, silicona: 10 a 15 aos.
5-8 mm
A
Cordn de
respaldo
E
5-8 mm
A
Cordn de
respaldo
E
Juntas de Contraccin
Juntas de Construccin
Sellado de juntas
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Dimensionamiento del reservorio
Clculo del movimiento esperado de las juntas
L = C L [CET (T.I. MAX/MIN T.H. MAX/MIN ) + c*]
Siendo:
L: Movimiento esperado de la junta.
L: Largo de la losa.
CET: Coeficiente de expansin trmica.
T.I.: Temperatura del Hormign durante la instalacin.
T.H.: Temperatura del Hormign en servicio.
c: Contraccin por secado remanente del hormign.
* la consideracin de la contraccin por secado depende de la edad del pavimento cuando
se realiza el sellado.
Situacin
Inicial
Mxima
Temp.
Mnima
Temp.
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Ejemplo de Clculo
Datos: L = 4500 m.; CET = 11,5 x 10-6 1/C; Mnima Temp. del H: 5C; Mxima Temp. del H:
60C; c = 300 m/m.; C (coef. restriccin) = 0,65 /0,80.
Contraccin mxima: T. Instalacin mnima: 15C
L = 0,65 4500 mm (11,5 x 10-6 1/C 45C) = 1,51 mm.
Ancho de Caja: 5.5 mm 6.0 mm 6.5 mm 7.0 mm 7.5 mm 8.0 mm
Compresin (%): - 27% -25% -23% -22% -20% -19%
Elongacin mxima: T. Instalacin Mxima: 45C
L = 0,65 4500 mm [(11,5 x 10-6 1/C 40C) +0,003] = 2,22 mm.
Ancho de Caja: 6.5 mm 7.0 mm 7.5 mm 8.0 mm 8.5 mm 9.0 mm
Elongacin (%): 34% 32% 30% 28% 26% 25%
Dimensionamiento del reservorio
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Limpieza:
La limpieza es por lejos la tarea ms importante en
el sellado de juntas. Para la mayora de los
selladores lquidos, los distintos fabricantes
recomiendan esencialmente los mismos
procedimientos.
El objetivo es eliminar en forma integral todo resto
de lechada de cemento, compuesto de curado y
dems materiales extraos y de mejorar la
adherencia a las paredes de la junta.
1 Paso: Hidrolavado
Objetivo: Eliminar los restos de material fino
producto de las tareas de aserrado
La presin de agua deber ser de 5 a 7 kg/cm2.
Se recomienda aplicarlo inmediatamente despus
del aserrado secundario (cajeado).
Sellado de juntas
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2 Paso: Arenado
Objetivo: Alcanzar una textura rugosa en
las caras de la junta para mejorar la
adherencia del sellador a las paredes de
la junta.
El arenado no debe efectuarse
dirigiendo la boquilla directamente a la
junta.
La boquilla debe sostenerse en ngulo
cercana a la junta para limpiar los 25
mm superiores de la caja.
Debern efectuarse una pasada por cada
pared del reservorio para alcanzar
buenos resultados.
Sellado de juntas
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Sellado de juntas
3 Paso: Soplado
Objetivo: Eliminar restos de arena,
suciedad y polvo de la junta y de la
superficie del pavimento, provistos por
la tarea anterior o el propio trnsito de
obra.
Presin recomendada 6kg/cm2.
Deber aplicarse en lo posible justo
antes de proceder a la instalacin del
cordn de respaldo y sellado.
Se debe repetir la limpieza con chorro
de aire en aquellas juntas que han
quedado abiertas durante la noche o
por perodos prolongados.
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Colocacin del material de respaldo
Impide el contacto del sellador con el fondo de la
caja y permite alcanzar el factor de forma
especificado.
Optimizar la cantidad de sellado utilizada,
minimizando las prdidas de material en el fondo de
la junta.
Dimetro: mnimo 25 % mayor que ancho de caja
(no estirar)
Se coloca con un herramienta especial (rueda), que
posiciona el cordn a la profundidad necesaria
A nivel de la superficie
Adherido al fondo
de la caja
No respeta el FF
QUE NO HACER
Sellado de juntas
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Recomendaciones
Las juntas deben estar limpias, secas y libres de
agua y hielo.
No efectuar la colocacin con temperaturas por
debajo del punto de roco.
Suspender la colocacin frente a cualquier
inclemencia climtica. Verificar el estado de las
juntas previamente al reinicio de las tareas.
Antes de comenzar los trabajos de sellado, se
recomienda efectuar la instalacin en una seccin
de ensayo con la metodologa y equipamiento
propuesto.
Evaluar la metodologa propuesta mediante un
ensayo de adherencia in situ.
Sellado de juntas
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Ensayo de adherencia
Efectuar un corte transversal a la
junta de una cara a la otra.
Efectuar dos cortes longitudinales
de 3 pulgadas de longitud a ambos
lados de la junta.
Efectuar una marca a 1 pulgada de
distancia segn se ilustra.
Tomar firmemente el sello, ms all
de la marca efectuada y tirar a un
ngulo de 90.
El resultado es satisfactorio (pasa) cuando la marca de 1 pulgada se elonga hasta 4
pulgadas sin que exista prdida de adherencia.
Si se encuentran sellados distintos substratos, verificar la adherencia con ambos
substratos en forma separada. (Se extiende el corte longitudinal de un lado de la junta
para verificar la adherencia con el lado opuesto).
Sellado de juntas
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Sellado de juntas
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Sellado de juntas
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ING. DIEGO H. CALO
COORDINADOR
DEPARTAMENTO TCNICO DE PAVIMENTOS
Gracias
70
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