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PAVIMENTO RIGIDO

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by

VLADIMIR ANGEL

on 21 February 2014

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Transcript of PAVIMENTO RIGIDO

Presentado por :
Vladimir Angel Diaz
Jose Ignacio Batanero
Brahyam steevel garcia hernandez

PAVIMENTO RIGIDO
OBJETIVOS
•Conocer y distinguir las características del pavimento rígido.
•Mediante la observación e investigación determinar los elementos que conforman la estructura del pavimento rígido.
•Conocer el proceso que se lleva a cabo en la pavimentación.
•Distinguir los materiales y equipo usado.
•Conocer ventajas y desventajas del pavimento rígido.
Un pavimento rígido o de concreto consiste básicamente en una losa de concreto simple o reforzado, apoyada sobre una base o súbase. Dicha losa debido a su rigidez y alto módulo de elasticidad, absorbe gran parte de los esfuerzos que se ejercen sobre el pavimento lo que produce una buena distribución de las cargas aplicadas, otorgando como resultado tensiones muy bajas en la sub-rasante. Por el contrario en los pavimentos flexibles, al tener menor rigidez los esfuerzos se transmiten a capas inferiores, lo que trae mayores tensiones en la sub-rasante.
PAVIMENTO RIGIDO
Para que el pavimento de concreto rinda un servicio satisfactorio y económico durante los años de vida asignada requiere:

1. Valor soporte de la sub-rasante razonablemente uniforme.
2. Eliminación de bombeo cuando la calidad del suelo de la sub-rasante lo exija o mediante la construcción de una sub-base.
3. Distribución adecuada de las juntas.
4. Resistencia estructural adecuada para las solicitaciones a que estará expuesto.

Después de la elección previa del tipo de pavimento de concreto, el tipo de base necesaria y el tipo de berma (de concreto o no), el espesor de diseño se determina en función de cuatro factores :

1. Resistencia a flexotraccion del concreto (módulo de rotura MR) mediante el ensayo de carga en los tercios medios de la luz.
2. Capacidad de soporte conjunta de la sub-rasante y de la base (módulo de reacción k).
3. Periodo de diseño, usualmente 20 años, si bien puede ser mayor o menor.
4. Trafico, pesos, frecuencia y tipos de ejes que el pavimento va a soportar.
ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL PAVIMENTO DE CONCRETO
SUB-RASANTE
Capa del terreno de una carretera que soporta la estructura del pavimento, compuesta del suelo natural, relleno del mismo material o en caso de que sea necesario mejorarlo.
SUB-BASE
Esta capa va apoyada sobre la sub-rasante, compuesta de materiales de buena gradacion, a manera de protección de la sub-rasante en caso de perdida de finos y para hacer mas homogeneo el soporte donde se colocara la carpeta de rodadura (losas de concreto).
Capa del terreno de una carretera que soporta la estructura del pavimento, compuesta del suelo natural, relleno del mismo material o en caso de que sea necesario mejorarlo.
LOSA O SUPERFICIE DE RODADURA
JUNTAS
Debido a los cambios volumétricos que por naturaleza experimenta el concreto y a los sistemas constructivos de los pavimentos rígidos, se hace necesaria la construcción de juntas, que no son más que la unión entre las losas del pavimento.
Funciones :
•Mantener las tensiones que se desarrollan en la estructura de un pavimento dentro de los valores admisibles del concreto o disipar tensiones debidas a agrietamientos inducidos debajo de las mismas juntas.
•Controlar el agrietamiento transversal y longitudinal.
•Dividir al pavimento en secciones adecuadas por efecto de las cargas de tránsito.
•Permitir la transferencia de cargas entre losas.
TIPOS DE JUNTAS
•Juntas transversales de contracción: Son las juntas construidas transversalmente al eje central del pavimento y que son espaciadas para controlar el agrietamiento provocado por los efectos de las contracciones como por los cambios de temperatura y de humedad.

•Juntas transversales de construcción: Son las junta colocadas al final de un día de pavimentación o por cualquier otra interrupción a los trabajos.

•Junta transversal de expansión / aislamiento: Están juntas son colocadas en donde se permita el movimiento del pavimento sin dañar estructuras adyacentes (puentes, estructura de drenaje etc) o el mismo pavimento.

•Junta longitudinal de contracción: Son las juntas que dividen los carriles y controlan el agrietamiento donde van a ser colados en una sola franja dos o más carriles.

•Junta longitudinal de construcción: Estas juntas unen carriles adyacentes cuando van a ser pavimentados en tiempos diferentes.
Sellado de juntas
El objetivo del sellado de juntas es minimizar la infiltración del agua superficial y de materiales incompresibles al interior de la junta del pavimento y por ende al interior del pavimento y de su estructura, resistir las repeticiones de contracción y expansión.
ACERO DE REFUERZO
Malla electrosoldada

•Controla los agrietamientos por cambios de temperatura
•No necesariamente aumenta la capacidad estructural
•Permite aumentar la separación entre juntas
•Mantiene las fisuras unidas, conservando la transferencia de carga

Barras de marre

•Se colocan en las juntas longitudinales.
•Mantienen dos losas unidas de manera que la junta no se abra y se asegure la transferencia de carga .

Dovelas

•Se colocan en las juntas transversales
•Transfieren carga de una losa a la siguiente previniendo el escalonamiento y el bombeo
CONFINAMIENTO LATERAL
El confinamiento lateral es importante ya que controla las tensiones por flexión, así como las deflexiones en las losas. Las bermas son una forma de confinamiento que pueden ser: de concreto, como una extensión del pavimento, independientes vinculadas o no vinculadas, de asfalto o material granular, adicionalmente un mecanismo que aporta el confinamiento lateral es el empleo de barras de amarre. Es decir su función es la de controlar el movimiento lateral de los carriles.
TEXTURIZADO
La superficie del concreto se texturiza con el fin de agregarle las cualidades necesarias al pavimento para que el contacto con las ruedas, permitan el transito de los vehículos en condiciones seguras. Puede ser :

Miro texturizado el que se logra aplicando una llana húmeda sobre la superficie del pavimento.

Macro texturizado se logra mediante herramientas mecanicas como peines con cerdas metálicas o aparatos mas sofisticados que pueden ser incorporados en el tren de pavimento.
PROCESO DE PAVIMENTACIÓN
TRANSFERENCIA DE CARGAS
El concepto de transferencia de cargas en las juntas transversales, se refiere a la capacidad de una losa de transferir una parte de su carga a la losa vecina. De este modo, una junta con el 100% de transferencia de carga será aquella que transfiera la mitad de su carga a la losa vecina, reduciendo por tanto sus tensiones.
1. Preparación y acabado preliminar de la subrasante.
2. Colocación de cimbras (donde se utilicen).
3. Acabado final de la subrasante.
4. Instalación de juntas.
5. Dosificación de agregados y cemento.
6. Mezclado y colocación del concreto.
7. Extendido y acabado del concreto.
MECANISMOS TRANSFERENCIAS DE CARGAS
Por trabazon de agregados
La trabazón de agregados depende de la resistencia al cortante entre las partículas del agregado en las caras de la junta, debajo del corte inducido en la junta
Transferencia de carga mecanica
Para una buena transferencia de cargas no es suficiente con la trabazón de agregados si se aplica a pavimentos de los que se espera altos volúmenes de tráfico pesado. Para lo que es usado como mecanismo las dovelas o pasajuntas. Estas son barras de acero liso y redondo colocadas transversalmente a las juntas para transferir las cargas del tráfico sin restringir los movimientos horizontales de las juntas.
MECANISMOS TRANSFERENCIAS DE CARGAS
TIPOS DE PAVIMENTOS
losas de concreto simple
Se caracteriza por componerse de palcas de concreto sin refuerzo, en este sistema las juntas de contracción transversal se encuentran construidas a intervalos entre 3 - 6 m, dependiendo de su diseño, se pueden unir mediante dovelas o barras de transferencia colocadas en las juntas transversales y otras barras de anclaje ubicadas en las juntas longitudinales en dirección perpendicular al eje de la vía.












La transferencia de cargas se realiza por en trabamiento de agregados lo que resulta adecuado en bajo volumen de transito y/o la acción de las dovelas, para volúmenes altos de tránsito.
Losas de concreto reforzado
En este sistema las juntas transversales se encuentran entre 7 – 15 m de distancia una de la otra, debido a este espaciamiento usa para controlar la fisuracion juntas de contracción y acero de refuerzo (mallas de Acero electro soldada ubicada en el eje neutro de la losa) y para asegurar la transferencia de cargas lleva velas en las juntas transversales.
Pavimento continuamente reforzado
Este sistema no requiere juntas de contracción ya que su diseño guarda similitud con una losa de entrepiso, en esta las fisuras transversales se consideran normales y son asociadas al acero de refuerzo de la losa de concreto.
Mientras las fisuras conserven una abertura aproximada de 0.5 mm, estas no resultan críticas en relación con la posibilidad de ingreso de agua, el espacio típico entre ellas está entre 1,10 y 2,40 mm. La transferencia de cargas se realiza a través de vigas transversales y longitudinales.
Ventajas
•Requiere de un mantenimiento mínimo y solo se aplica principalmente a las juntas de las losas.
•Si se realiza pavimentación con cimbras deslizantes la principal ventaja es el hecho de que una máquina, se hace necesario un solo operador.
•La rapidez con que se le puede realizar mantenimiento a vías en concreto, resulta favorable pues genera menos retrasos a los usuarios.
•El concreto es mucho más durable y resistente.
•Las cargas pesadas difícilmente deforman el concreto y no forman roderas ni dislocamientos en el concreto, conservando una alta resistencia antiderrapante.
•Se pueden usar sobrecarpetas sobre el concreto para aumentar la resistencia, la durabilidad y a diferencia del asfalto reencarpetado en el que se pueden presentar algunas fallas.
•El concreto puede cubrir uniformemente las roderas en el asfalto y corregir el perfil de la superficie.
•El periodo de vida útil oscila entre 20 y 40 años.
•Se pueden usar sobre carpetas de concreto sobre pavimentos de asfalto existentes con alternativa en la construcción de asfaltos flexibles.
Desventajas
•El costo inicial es mucho más elevado que el del pavimento flexible.
•El diseño requiere de mucho cuidado
TIPOS DE DAÑOS EN PAVIMENTOS RIGIDOS
A través de la observación y el estudio del comportamiento de los pavimentos rígidos se ha podido determinar en cuatro grupos los tipos de daños que se pueden presentar:

•GRIETAS
•DETERIORO DE LAS JUNTAS
•DETERIORO SUPERFICIAL
GRIETAS
Grieta de esquina
Grietas longitudinales
Grietas transversales
Grietas en elos extremos de los pasadores
Grietas en bloque o fracturacion multiple
Grietas en pozos y sumideros
DETERIORO EN JUNTAS
Separacion de juntas longitudinales
Deterioro del sello
DETERIOROS SUPERFICIALES
Desportillamiento de juntas
Descascaramiento
Baches
Pulimento
MANTENIMIENTO PAVIMENTO RIGIDO
La mayor parte del mantenimiento para pavimentos rígidos consiste en:

•Llenar y sellar las juntas y grietas en la superficie del pavimento
•Reparación de las áreas fragmentadas, descascaradas y con grietas múltiples
•Bacheado de áreas en donde se haya presentado fallas
•Reparación de las áreas dañadas por asentamientos o bombeo
•Tratamiento de pavimentos combados.
CONLUSION
Según lo investigado e indagado, el pavimento rigído se presenta como el mas ventajoso.

Entonces se preguntaría uno el por que nuestras vias se encuentran tan deterioradas ? y es claro que en parte podría ser la mala administración de los dineros destinados a su mantenimiento, como también una ves visto que es el mas duradero, resistente y habiendo estudiado el por que de las fallas, otro motivo seria malos procedimientos y deficiencia en la calidad de los materiales utilizados.
MUCHAS GRACIAS !!!
En Colombia los métodos de diseño para los pavimentos de concreto más utilizados son los propuestos por la AASHTO en 1993 y la PCA en 1984. Ambos métodos tienen características distintas y los espesores calculados con ellos, para condiciones similares, pueden ser diferentes
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