Corte y sellado de juntas en pavimentos de concreto

1TALLER

Diseño y Construcción de Juntasen Pavimentos de Concreto

CORTE y SELLO DE JUNTASCORTE y SELLO DE JUNTASyEN PAVIMENTOS DE

CONCRETO

yEN PAVIMENTOS DE

CONCRETOCONCRETOCONCRETO

Medellín, 15 de Julio de 2011Por: Iván Ricardo Sánchez Acevedo. IC - UFPS

Especialista en Ingeniería de Pavimentos UCC

[email protected]: Diseño y Construcción de Juntas en Pavimentos de ConcretoMedellín, 15 de julio de 2011

Especialista en Ingeniería de Pavimentos - UCCConcrete Flatwork Technician - ACI

2

ContenidoContenidoContenidoContenido

►►TiposTipos dede corte,corte, sellosello yy rellenorelleno dede juntasjuntasProfundidadProfundidad dede cortecorteAnchoAncho dede cortecorte

Si tSi t dd tt►► SistemasSistemas dede cortecorteConvencionalConvencionalTempranoTempranoTempranoTemprano

►►DeterminaciónDeterminación dede lala VentanaVentana dede CorteCorte►► SecuenciaSecuencia dede cortecorte►► SecuenciaSecuencia dede cortecorte►► ProcesoProceso dede selladosellado

SelloSello ellenoelleno dede j ntasj ntas


►► SelloSello yy rellenorelleno dede juntasjuntas

3

TIPOS DE CORTE SELLOTIPOS DE CORTE SELLOTIPOS DE CORTE SELLOTIPOS DE CORTE SELLOTIPOS DE CORTE, SELLO TIPOS DE CORTE, SELLO Y RELLENO DE JUNTAS Y RELLENO DE JUNTAS

TIPOS DE CORTE, SELLO TIPOS DE CORTE, SELLO Y RELLENO DE JUNTAS Y RELLENO DE JUNTAS


4

Tipos de corte, sello y relleno Tipos de corte, sello y relleno de juntasde juntasTipos de corte, sello y relleno Tipos de corte, sello y relleno de juntasde juntasde juntasde juntasde juntasde juntas

Relleno de

Ancho 3 mm a 7.5 mm Menisco3 a 6 mm

VerVer

W

VerMaterial

de

Menisco3 a 6 mmW

Vdejuntas Ver notas

A y B.

SelloPreformado

deió

Ver notasA, B y E.

Ver nota D

Ver notasA, B y E.

Cordón deRespaldo

desello D Ver

nota C

Relleno de juntas

Junta

Sello preformado

compresión

Junta

Sello vaciado en sitio

Junta

Relleno de juntas Sello preformado• Caliente: D/W= 1.0 (típica)• Silicona: D/W= 0.5 (típica)• Poliuretano: D/W= 0.5 (típica)• Bicomponente en frio: D/W= 0.5 (típica)

• W= dimensionado para tamaño de la losa y clima

NOTAS: A Profundidad inicial de corte de T/4 T/3 para corte convencional

Sello vaciado en sitio

Fuente: FHWA HIF - 07 - 004 Integrated Materials and Construction Practices for Concrete Pavement: A State-of-the-Practice ManualA - Profundidad inicial de corte de T/4 T/3 para corte convencional.

B - Profundidad inicial de corte de mínimo 32 mm para corte temprano.C – Tanto como se requiera para acomodar el sello y el respaldo. D – Según requerimiento del fabricante.E - Proceso de corte sencillo o doble puede ser usado para corte de juntas.

Pavement: A State of the Practice Manual


El sello vaciado en sitio y el sello preformado se ilustran en la figura de arriba con doble corte, en el cualel primer corte angosto es seguido por un corte de ampliación.Un solo corte en todo el ancho es también aceptado.

5

Detalle de la juntaDetalle de la juntaSello

25 30

3 –

e/4

Cordón de respaldo

25 - 30 mm

e/

Corte Inicial

Ensanche

pes

or

e =

es

e/2Dovela o Pasajuntas


6

Junta aserrada y fisura Junta aserrada y fisura esperada bajo la juntaesperada bajo la juntaJunta aserrada y fisura Junta aserrada y fisura esperada bajo la juntaesperada bajo la juntaesperada bajo la juntaesperada bajo la juntaesperada bajo la juntaesperada bajo la junta


7

SISTEMAS DE CORTESISTEMAS DE CORTESISTEMAS DE CORTESISTEMAS DE CORTESISTEMAS DE CORTESISTEMAS DE CORTESISTEMAS DE CORTESISTEMAS DE CORTE


8

Cortadora de empuje manualCortadora de empuje manualCortadora de empuje manualCortadora de empuje manual


9

Cortadora autopropulsadaCortadora autopropulsadaCortadora autopropulsadaCortadora autopropulsada


10

Cortadora autopropulsadaCortadora autopropulsadaCortadora autopropulsadaCortadora autopropulsada


11

Cortadora para corte Cortadora para corte tempranotempranoCortadora para corte Cortadora para corte tempranotempranotempranotempranotempranotemprano


12

Cimbrado para el corteCimbrado para el corteCimbrado para el corteCimbrado para el corte


13

Corte de juntasCorte de juntasCorte de juntasCorte de juntas


14



15



16

Verificar profundidad del corteVerificar profundidad del corteVerificar profundidad del corteVerificar profundidad del corte


17

Criterios para selección del Criterios para selección del disco de cortedisco de corteCriterios para selección del Criterios para selección del disco de cortedisco de cortedisco de cortedisco de cortedisco de cortedisco de corte

►► EdadEdad deldel concretoconcreto►► EdadEdad deldel concretoconcreto►► TipoTipo dede pavimentopavimento (con(con

juntas,juntas, reforzado)reforzado) ►►DiseñoDiseño►► EspaciamientoEspaciamiento JuntasJuntas

TransversalesTransversales►► OrigenOrigen dede loslos agregadosagregados►► OrigenOrigen dede loslos agregadosagregados►► DurezaDureza dede loslos agregadosagregados►► AbrasividadAbrasividad dede ►►AgregadosAgregados►► AbrasividadAbrasividad dede

agregado/arenaagregado/arena►► TamañoTamaño deldel agregadoagregado

g gg g

►►[email protected]: Diseño y Construcción de Juntas en Pavimentos de Concreto

Medellín, 15 de julio de 2011JUNTAS EN PAVIMENTOS DE CONCRETO

►► ElEl tipotipo dede cortadoracortadora ►►HerramientaHerramienta

18

Selección del disco apropiado Selección del disco apropiado de cortede corteSelección del disco apropiado Selección del disco apropiado de cortede cortede cortede cortede cortede corte

►►Dureza de Dureza de adhesiónadhesión

►►Concentración deConcentración de►►Concentración de Concentración de diamantediamante

[email protected]: Diseño y Construcción de Juntas en Pavimentos de ConcretoMedellín, 15 de julio de 2011JUNTAS EN PAVIMENTOS DE CONCRETO

19

Dureza de adhesión del disco Dureza de adhesión del disco diamantado de cortediamantado de corteDureza de adhesión del disco Dureza de adhesión del disco diamantado de cortediamantado de corte

Adhesión Adhesión

diamantado de cortediamantado de cortediamantado de cortediamantado de corteAdhesiónMuy baja

AdhesiónMuy alta

Segmento

Los diamantes salen libres. Los diamantes se pulen antesque los segmentos


que los segmentos

20

Disco sin refrigeración de Disco sin refrigeración de aguaaguaDisco sin refrigeración de Disco sin refrigeración de aguaaguaaguaaguaaguaagua


21

DiscoDisco sin sin refrigeraciónrefrigeración de de aguaaguaDiscoDisco sin sin refrigeraciónrefrigeración de de aguaaguaaguaaguaaguaagua


22

Corte con disco irregular Corte con disco irregular


23

DETERMINACIÓN DE LADETERMINACIÓN DE LADETERMINACIÓN DE LADETERMINACIÓN DE LADETERMINACIÓN DE LA DETERMINACIÓN DE LA VENTANA DE CORTEVENTANA DE CORTE

DETERMINACIÓN DE LA DETERMINACIÓN DE LA VENTANA DE CORTEVENTANA DE CORTE


24

Mecanismos de Mecanismos de traspaso térmico traspaso térmico entre el pavimento y su alrededorentre el pavimento y su alrededorMecanismos de Mecanismos de traspaso térmico traspaso térmico entre el pavimento y su alrededorentre el pavimento y su alrededorentre el pavimento y su alrededorentre el pavimento y su alrededorentre el pavimento y su alrededorentre el pavimento y su alrededor

Viento IRRADIACIÓNCONVECCIÓN

ADSORCION SOLAR

CONDUCCIÓN

Hidratación del Concreto

Capa de Base

Capa de Sub base


Fuente: FHWA

25

Fisuración por retracción Fisuración por retracción plásticaplásticaFisuración por retracción Fisuración por retracción plásticaplásticaplásticaplásticaplásticaplástica

Fuente: PCA, ACI Fuente: Concrete International, Robert A. Prisby


26

Evaporación de la humedad Evaporación de la humedad de la superficie del concretode la superficie del concretoEvaporación de la humedad Evaporación de la humedad de la superficie del concretode la superficie del concretode la superficie del concretode la superficie del concretode la superficie del concretode la superficie del concreto

Fuente: PCA, ACI


27

Cálculo de la tasa de Cálculo de la tasa de evaporaciónevaporaciónCálculo de la tasa de Cálculo de la tasa de evaporaciónevaporaciónevaporaciónevaporaciónevaporaciónevaporación

►► EjemploEjemplo:: CondicionesCondiciones enen Cali,Cali, 1313 dede SeptiembreSeptiembre dede 20082008

Tc Ta r V E

E= 5( (Tc +18)2.5 - r (Ta+18)2.5)) (V+4) X 10-6

Temperatura Concreto,

°C

Temperatura Aire,°C

Humedad Relativa,

%

Velocidad Viento,km / h

Tasa Evaporación,

kg/m2/h32 32.4 48.8% 9.3 0.5932 32 4 47 7% 13 3 0 7932 32.4 47.7% 13.3 0.7932 32.2 46.9% 10.6 0.6832 31 46.4% 19.4 1.1632 31.6 46.8% 13 0.8132 30 7 46 3% 18 1.1032 30.7 46.3% 18 1.1032 31.6 46.8% 13 0.8132 30.7 46.3% 18 1.1032 31.4 46.9% 11.4 0.74

32.0 31.6 47.0% 14.0 0.86


Fuente Ecuación: Concrete International, ACI

Estación Meteorológica de ManoEstación Meteorológica de ManoEstación Meteorológica de ManoEstación Meteorológica de Mano28

►► Formula de Tasa de Formula de Tasa de Evaporación del Concreto Evaporación del Concreto Integrada en el equipoIntegrada en el equipoIntegrada en el equipoIntegrada en el equipo

Tasa de EvaporaciónTasa de Evaporación del Concreto

Temperatura Del ConcretoDel Concreto


Kestrel® 4300 Construction Weather Trackerhttp://www.kestrelmeters.com/Kestrel-4300-Construction-Weather-Tracker.pro

29

Agrietamiento prematuroAgrietamiento prematuroAgrietamiento prematuroAgrietamiento prematuro

►Algunos problemas, tales como elagrietamiento prematuro son observadosalgún tiempo entre el fraguado final y hastaalgunos días después de la colocación.


Fuente: FHWA

30

Agrietamiento prematuro por Agrietamiento prematuro por d l td l tAgrietamiento prematuro por Agrietamiento prematuro por d l td l tdemora en el cortedemora en el cortedemora en el cortedemora en el corte


31

Agrietamiento prematuro por Agrietamiento prematuro por d l td l tAgrietamiento prematuro por Agrietamiento prematuro por d l td l tdemora en el cortedemora en el cortedemora en el cortedemora en el corte


32

Agrietamiento prematuro por Agrietamiento prematuro por demora en el cortedemora en el corteAgrietamiento prematuro por Agrietamiento prematuro por demora en el cortedemora en el corte

►► Agrietamiento típico por Agrietamiento típico por demora en el cortedemora en el corte

demora en el cortedemora en el cortedemora en el cortedemora en el cortedemora en el corte.demora en el corte.

No rompe los agregados.No rompe los agregados.Rompe la pasta.Rompe la pasta.


33

Costos de demolición y Costos de demolición y reposición MR 45 kg/cmreposición MR 45 kg/cm22Costos de demolición y Costos de demolición y reposición MR 45 kg/cmreposición MR 45 kg/cm22reposición MR 45 kg/cmreposición MR 45 kg/cm22reposición MR 45 kg/cmreposición MR 45 kg/cm22

Costos demolición y reposición de una losa de concreto

Descripción Cantidad Vr Unit Vr. TotalDemolición y Retiro 3.92 m3 2,183,796$ 8,560,480$ Reconformación de la base global -$ -$

Costos demolición y reposición de una losa de concretoAncho 3,50m; Largo 4,00m; Espesor 28cm

Reconformación de la base global -$ -$ 8,560,480$

Concreto MR 45 kg/cm2 a 28 días 3.92 m3 372,128$ 1,458,742$ Equipos y Mano de obra vaciado 14.00 m2 10,000$ 140,000$ Elementos de Transferencia global 218,370$ 218,370$

Costo Directo Demolición, Retiro y Reconformación

Elementos de Transferencia global 218,370$ 218,370$ Curadores y protección 14.00 m2 4,800$ 4,800$ Corte y Sello 0.00 ml -$ -$ Cerramiento y vigilancia global -$ -$

1,821,912$ Costo Directo Reemplazo concretoCosto Directo 10,382,392$

AIU 20% 2,076,478$ IVA sobre Utilidad 5% 83,059$

Total costo en pesos de demolición y reposición de una (1) losa 12,541,930$


34

Costos de demolición y Costos de demolición y reposición MR 45 kg/cmreposición MR 45 kg/cm22Costos de demolición y Costos de demolición y reposición MR 45 kg/cmreposición MR 45 kg/cm22reposición MR 45 kg/cmreposición MR 45 kg/cm22reposición MR 45 kg/cmreposición MR 45 kg/cm22

# de Losas Costo Pesos1 12,541,930$ 2 25,083,859$ 3 37,625,789$ 3 37,625,789$ 4 50,167,719$ 5 62,709,648$

125 419 296$ 10 125,419,296$ 20 250,838,593$


35

Costos de demolición y Costos de demolición y reposiciónreposición FastFast TrackTrackCostos de demolición y Costos de demolición y reposiciónreposición FastFast TrackTrackreposición reposición FastFast TrackTrackreposición reposición FastFast TrackTrack

Descripción Cantidad Vr Unit Vr. TotalDemolición y Retiro 3 92 m3 2 183 796$ 8 560 480$

Costos demolición y reposición de una losa de concretoAncho 3,50m; Largo 4,00m; Espesor 28cm

Demolición y Retiro 3.92 m3 2,183,796$ 8,560,480$ Reconformación de la base global -$ -$

8,560,480$ Concreto tipo Fast Track 3.92 m3 626,400$ 2,455,488$ Equipos y Mano de obra vaciado 14.00 m2 10,000$ 140,000$

Costo Directo Demolición, Retiro y Reconformación

Equipos y Mano de obra vaciado 14.00 m2 10,000$ 140,000$ Elementos de Transferencia global 218,370$ 218,370$ Curadores y protección 14.00 m2 4,800$ 4,800$ Corte y Sello 0.00 ml -$ -$ Cerramiento y vigilancia global -$ -$

2,818,658$ Costo Directo 11,379,138$

AIU 20% 2,275,828$ IVA sobre Utilidad 5% 91,033$

Total costo en pesos de demolición y reposición de una (1) losa 13 745 999$

Costo Directo Reemplazo concreto


Total costo en pesos de demolición y reposición de una (1) losa 13,745,999$

36

Costos de demolición y Costos de demolición y reposiciónreposición FastFast TrackTrackCostos de demolición y Costos de demolición y reposiciónreposición FastFast TrackTrackreposición reposición FastFast TrackTrackreposición reposición FastFast TrackTrack

# de Losas Costo Pesos1 13,745,999$ 2 27,491,998$ 3 41 237 997$ 3 41,237,997$ 4 54,983,996$ 5 68,729,995$ 10 137 459 991$ 10 137,459,991$ 20 274,919,982$


37

Determinación del momento Determinación del momento adecuado para el corteadecuado para el corteDeterminación del momento Determinación del momento adecuado para el corteadecuado para el corte

►►UnaUna dede laslas principalesprincipales problemáticasproblemáticas enen lalaadecuado para el corteadecuado para el corteadecuado para el corteadecuado para el corte

construcciónconstrucción dede pavimentospavimentos dede concretoconcretohidráulico,hidráulico, eses lala determinacióndeterminación deldelmomentomomento adecuadoadecuado parapara elel cortecorte dede juntasjuntasoo aserradoaserrado dede juntasjuntas..


Fuente: FHWA

38

Ventana de corteVentana de corteVentana de corteVentana de corte

►► Existe un periodo de tiempo Existe un periodo de tiempo óptimo para realizar el corte óptimo para realizar el corte en pavimentos nuevos deen pavimentos nuevos deen pavimentos nuevos de en pavimentos nuevos de concreto, denominado ventana concreto, denominado ventana de corte.de corte.

►► Es un periodo corto después Es un periodo corto después d l l ó dd l l ó dde la colocación, cuando de la colocación, cuando puede ser cortado y se puede ser cortado y se controla exitosamente la controla exitosamente la fisuración.fisuración. an

ort

illam

ient

o)

Muy Tarde(agrietamiento)

Restricción: esfuerzos en el

Ventana de Corte

el C

on

cret

o

Muy

Tem

pra

(des

po

Restricción: esfuerzos en elconcreto iguales a su resistencia

Resistencia mínima para evitarel desportillamiento excesivo durante el corte

sist

enci

a d

e

Ventana de corte.

Tiempo

Res


Fuente: ACPA - FHWA

39

Tasa de evolución del calor de Tasa de evolución del calor de hidratación del cementohidratación del cementoTasa de evolución del calor de Tasa de evolución del calor de hidratación del cementohidratación del cementohidratación del cemento hidratación del cemento portlandportlandhidratación del cemento hidratación del cemento portlandportland

DCBA E

ppppal

or

alo

rci

ón

de

Ca

12hrs 20

hrs

ció

n d

e C

ad

e E

volu

c

15 min

2 de

Evo

luc

Tasa

d hrs

Tasa

d


HorasMinutos

Fuente: Universidad de Illinois

Días

40

Generación típica de calor en Generación típica de calor en cementoscementosGeneración típica de calor en Generación típica de calor en cementoscementoscementoscementoscementoscementos

Cementor Cemento Tipo III

n d

e C

alo

r

Cemento Ti IE

volu

ció

n

Tipo I

Tas

a d

e E

T


Fuente: IPRF

Tiempo

41

Fisuración y cambio de volumen Fisuración y cambio de volumen en el concreto de pavimentosen el concreto de pavimentosFisuración y cambio de volumen Fisuración y cambio de volumen en el concreto de pavimentosen el concreto de pavimentosen el concreto de pavimentosen el concreto de pavimentosen el concreto de pavimentosen el concreto de pavimentos

Pavimento A

Pavimento BTemperatura = 16°CTemperatura = 40°C

BajoCoef. Exp.Coef. Exp.Térmica

AltoC f E

Fuente: FHWA


Coef. Exp.Térmica

42

Clima en BogotáClima en BogotáClima en BogotáClima en Bogotá25

20

C

10

15

Te

mp

era

tura

°C

5

T

Clima de Bogotá 30 de Mayo de 2009

0

a.m

.

a.m

.

a.m

.

a.m

.

a.m

.

a.m

.

a.m

.

a.m

.

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.

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.

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.

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.

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.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

p.m

.

Clima de Bogotá 30 de Mayo de 2009

Clima de Bogotá 21 de Abril de 2009


12

:00

01

:00

02

:00

03

:00

04

:00

05

:00

05

:30

06

:00

07

:00

08

:00

09

:00

10

:00

11

:00

12

:00

01

:00

02

:00

03

:00

04

:00

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:00

06

:00

07

:00

08

:00

09

:00

10

:00

11

:00

Hora

43

EFECTO DE LA TEFECTO DE LA T°° AMBIENTEAMBIENTEEFECTO DE LA TEFECTO DE LA T°° AMBIENTEAMBIENTE


Fuente: Early Cracking of Concrete Pavement – Causes and Repairs. TB016.01P – ACPA, 2002.

44

Cambio de longitud en losas Cambio de longitud en losas de pavimentos de concretode pavimentos de concretoCambio de longitud en losas Cambio de longitud en losas de pavimentos de concretode pavimentos de concreto

td lté iiódC fi i t

losa la de Longitud :

granulares bases 0,80 ; dasestabiliza bases 0,65

fricción de eCoeficient:

=∴

L

C

Cde pavimentos de concretode pavimentos de concretode pavimentos de concretode pavimentos de concreto

►► MovimientoMovimiento dede unauna losalosa dedeconcretoconcreto::

( ) concreto deln contracció de eCoeficient:

año del baja más T - colocación laen alcanzada máxima T

térmico.Gradiente:

concretodel térmicaexpansión de eCoeficient :

ε

α

°°=ΔΔ

T

T

( )εα +Δ×××=Δ TLCL0 65C

( )Tipo de agregados

Coeficiente de expansión

térmica 10-6/°CCuarzo 11.9Arenisca 11.7

0.65

4.5 m

1.2E-05 /°C

CLα

Grava 10.8Granito 9.5Basalto 8.6

Caliza 6.8

25 °C

0.00060 mm/mm

0 00263 m

ΔTε

Resistencia a la tracción indirecta, Mpa

Coeficiente de Contracción (mm/mm)

< 2.1 0.00082.8 0.0006

0.00263 m2.63 mmΔL


3.6 0.000454.2 0.0003

> 4.9 0.0002Fuente: ACPA - FHWA

¡Esfuerzos!

45

Requerimientos normativa Requerimientos normativa IDU ETIDU ET--20052005Requerimientos normativa Requerimientos normativa IDU ETIDU ET--20052005IDU ETIDU ET 20052005IDU ETIDU ET 20052005

Definición de la ventana de corte (Tiempo Después del vaciado)(Fuente: 600.3.2 Definición de la fórmula de trabajo de “Especificaciones IDU-ET-2005” )

►► LaLa normativanormativa IDUIDU exigeexige lala definicióndefinición despuésdespués deldel vaciadovaciado..►► EsEs decirdecir enen condicionescondiciones dede obraobra..


46

Prueba de rayadoPrueba de rayadoPrueba de rayadoPrueba de rayado

►► DeDe acuerdoacuerdo aa lalaAsociaciónAsociación AmericanaAmericana dedeAsociaciónAsociación AmericanaAmericana dedePavimentosPavimentos dede ConcretoConcretodede USAUSA –– ACPA,ACPA, lalapruebaprueba parapara determinardeterminarpp ppsisi elel concretoconcreto seseencuentraencuentra listolisto parapara sersercortadocortado consisteconsiste enenrayarrayar lala superficiesuperficie deldelpavimentopavimento dede concretoconcretoconcon unauna navajanavaja.. Prueba de rayado

Fuente: ACPA - FHWA

►► EsteEste procedimientoprocedimiento lolodebedebe realizarrealizar unun operariooperarioconcon experienciaexperiencia..

Fuente: ACPA FHWA


pp

47

DesportillamientoDesportillamiento versus versus momento del corte de juntasmomento del corte de juntasDesportillamientoDesportillamiento versus versus momento del corte de juntasmomento del corte de juntasmomento del corte de juntasmomento del corte de juntasmomento del corte de juntasmomento del corte de juntas

►► EnEn generalgeneral sisi eleldd ll ) N h d ill i C d d d l drasgadorasgado remueveremueve elel

texturizadotexturizado dede lalasuperficiesuperficie eses probableprobablequeque seasea muymuy prontopronto

a) No hay desportillamiento – Cortado dentro de la ventana de corte

queque seasea muymuy prontoprontoparapara realizarrealizar elel cortecortesinsin problemasproblemas..

b) Moderado desportillamiento – Cortado temprano, antes de la ventana

Diferentes grados de deportillamiento ocasionadospor corte de la junta.F t ACPA FHWA

c) Desportillamiento inaceptable – Cortado muy temprano

Fuente: ACPA - FHWA


48

Tiempo de fraguado en función Tiempo de fraguado en función del grado de endurecimiento deldel grado de endurecimiento delTiempo de fraguado en función Tiempo de fraguado en función del grado de endurecimiento deldel grado de endurecimiento deldel grado de endurecimiento del del grado de endurecimiento del pavimentopavimentodel grado de endurecimiento del del grado de endurecimiento del pavimentopavimento

Periodo Critico ¿C d t ?¿C d t ?

1 32

Periodo Critico

PlásticoTransición(fraguado)

Solido (Comienzo dePropiedades Mecánicas)

¿Cuando cortar?¿Cuando cortar?

p )

FraguadoFinal

ure

cim

ien

to

Fraguado Perdida de Trabajabilidad

Gra

do d

e En

du

¡¡ Zona de Riesgo !!

Inicial

72 hTiempo de Fraguado

G


Tiempo

Fuente: FHWA

49

Uso del HIPERPAVUso del HIPERPAVUso del HIPERPAVUso del HIPERPAV

http://www.thetranstecgroup.com/


50



51



52



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54



55



56

USO DEL HIPERPAVUSO DEL HIPERPAVUSO DEL HIPERPAVUSO DEL HIPERPAV


57



58

HIPERPAV: HIPERPAV: evaluación esfuerzos evaluación esfuerzos vs resistencia; en un día frescovs resistencia; en un día frescoHIPERPAV: HIPERPAV: evaluación esfuerzos evaluación esfuerzos vs resistencia; en un día frescovs resistencia; en un día frescovs resistencia; en un día frescovs resistencia; en un día frescovs resistencia; en un día frescovs resistencia; en un día fresco

El corte de las juntas se debe hacer cuando los esfuerzos que


co te de as ju tas se debe ace cua do os es ue os quesoporta la losa sean inferiores a la resistencia que tiene el concreto en las primeras horas después del fraguado final.

59

HIPERPAV: EVALUACIÓN ESFUERZOS vs HIPERPAV: EVALUACIÓN ESFUERZOS vs RESISTENCIA; EN UN DÍA CÁLIDORESISTENCIA; EN UN DÍA CÁLIDOHIPERPAV: EVALUACIÓN ESFUERZOS vs HIPERPAV: EVALUACIÓN ESFUERZOS vs RESISTENCIA; EN UN DÍA CÁLIDORESISTENCIA; EN UN DÍA CÁLIDO

El corte de las juntas se debe hacer cuando los esfuerzos que


co te de as ju tas se debe ace cua do os es ue os quesoporta la losa sean inferiores a la resistencia que tiene el concreto en las primeras horas después del fraguado final.

60

Perfiles térmicos del concretoPerfiles térmicos del concretoPerfiles térmicos del concretoPerfiles térmicos del concretoCalorimetría Concreto Pavimentos

70

50

60

Calorimetría día 1

l i í dí40

em

p °

C

Calorimetría día 2

20

30Te

T° Ambiente día 1

10 T° Ambiente día 2


0

2.25

4.75

7.25

9.75

12.2

5

14.7

5

17.2

5

19.7

5

22.2

5

24.7

5

27.2

5

29.7

5

32.2

5

Horas

61

Madurez del pavimento de Madurez del pavimento de concretoconcretoMadurez del pavimento de Madurez del pavimento de concretoconcreto

Resistencias a la Compresión (fc) en la placa 6 a 30 horas día 2 Calculadas con el método de la madurez

500

concretoconcretoconcretoconcreto

204 26 38 598

y = 222.84x - 41.963

R2 = 0.9964

400

450

24 horas

y = 204.26x - 38.598

R2 = 0.9989

300

350

g/c

m2 18 horas

150

200

250kg

12 horas

50

100 fc cilindros día 2 fc cilindros día 1

R losa 1/4 h sp día 1 R losa 1/2 h sp día 1

R losa 1/2 h cp día 1 Lineal (fc cilindros día 2)

6 horas


0

0 1 2 3dias madurez

Lineal (fc cilindros día 1)

62

Madurez en pavimentos de Madurez en pavimentos de concretoconcretoMadurez en pavimentos de Madurez en pavimentos de concretoconcretoconcretoconcretoconcretoconcreto

Pruebas de LaboratorioDesarrollo Curvas de MadurezVigas o Cilindros

ompr

esió

n

Curvas de Madurez

esis

tenc

ia

g(Grabación de Madurez)

M1

M2

F1 F2 F3

300

400

700

600

500

sist

enci

a a

Coo

a Fl

exió

n

Re

enci

a

MadurezM3

M1 M2 M3C1 C2 C3

5000

4000

3000

3.0 3.22.8

300

Res

y/o

Res

iste

Madurez3.0 3.22.8

1000

2000

3000

Resistencia de la C d M d


Termocupla o MicrosensorMedidor de Madurez

Curva de Madurez

63

SecuenciaSecuencia de de cortecorte de juntasde juntas

• Segmentar en el sentido de la fundida para liberar esfuerzos de contracción.


64

Retiro de la lechada de Retiro de la lechada de co teco teRetiro de la lechada de Retiro de la lechada de co teco te

►► “Dentro“Dentro dede laslas trestres horashorassiguientessiguientes alal ranuradoranurado laslas

cortecortecortecortesiguientessiguientes alal ranuradoranurado,, laslasjuntasjuntas debendeben serser limpiadaslimpiadasparapara removerremover elel residuoresiduoincompresibleincompresible taltal comocomoincompresibleincompresible taltal comocomovirutaviruta yy polvopolvo deldel corte,corte,suelo,suelo, arena,arena, oo gravagrava;;estosestos materialesmateriales enen laslasjuntasjuntas puedenpueden prevenirprevenir lalaadhesiónadhesión deldel sellador,sellador, lolo

El residuo del corte debe ser retirado antes d 3 hadhesiónadhesión deldel sellador,sellador, lolo

queque resultaresulta queque lala juntajunta nonofuncionefuncione adecuadamenteadecuadamente..””Fuente: Portland Cement Concrete Pavements:

de 3 horas


Fuente: Portland Cement Concrete Pavements: Construction Basics. 2005Center for Portland Cement Concrete Pavement Technology at Iowa State University.

65

Sellado de juntas vsSellado de juntas vsp esta al se iciop esta al se icio

►► “En“En ningúnningún casocaso sesepermitepermite lala circulacióncirculación

puesta al serviciopuesta al serviciopermitepermite lala circulacióncirculacióndede equiposequipos yy vehículos,vehículos,yaya seansean dedeconstrucciónconstrucción oo

ll bb llparticulares,particulares, sobresobre laslaslosaslosas reciénreciénconstruidas,construidas, queque nonotengantengan lala resistenciaresistenciatengantengan lala resistenciaresistenciamínimamínima dede aperturaapertura oonono esténestén selladasselladas enen susutotalidadtotalidad..““totalidadtotalidad..

EspecificacionesEspecificaciones dede construcciónconstrucción –– IDUIDU


66

Puesta al servicio sin sello o en Puesta al servicio sin sello o en presencia de elementospresencia de elementosPuesta al servicio sin sello o en Puesta al servicio sin sello o en presencia de elementospresencia de elementospresencia de elementos presencia de elementos incompresiblesincompresiblespresencia de elementos presencia de elementos incompresiblesincompresibles

PRINCIPAL CAUSA DEL DESPORTILLAMIENTO DE LAS JUNTAS


Fuente: ACPA - PCA

67

Puesta al servicio sin sellado = Puesta al servicio sin sellado = desportillamientodesportillamientodesportillamientodesportillamiento


68

DeclararDeclarar laslas juntas de juntas de construccionconstruccionDeclararDeclarar laslas juntas de juntas de construccionconstruccionconstruccionconstruccionconstruccionconstruccion

►► DefiniciónDefinición oo aseoaseo enen procesoproceso constructivoconstructivo..►► ElEl bordeadobordeado densificadensifica yy compactacompacta elel concretoconcreto cercacerca dede lala

cimbracimbra oo dede lala juntajunta dede construcciónconstrucción dondedonde elel emparejadoemparejadoeses menosmenos efectivoefectivo


eses menosmenos efectivoefectivo..►► ElEl bordeadobordeado eses diferentediferente alal boceladobocelado (no(no deseable)deseable)..

69

Bordeado de las juntas Bordeado de las juntas de construcciónde construcciónBordeado de las juntas Bordeado de las juntas de construcciónde construcciónde construcciónde construcciónde construcciónde construcción


Sello temporal o de sacrificio para Sello temporal o de sacrificio para puesta al servicio antes del sellado puesta al servicio antes del sellado

70

puesta a se c o a tes de se adopuesta a se c o a tes de se adofinalfinal

P tP t ll l bil bi dd ll j tj t ii hh id did d dd ll►► ProtegeProtege loslos labioslabios dede lala junta,junta, sisi hayhay necesidadnecesidad dede ponerlaponerlaalal servicioservicio antesantes deldel selladosellado concon elastómeroelastómero..

ImpideImpide lala entradaentrada dede elementoselementos incompresiblesincompresibles aa lala juntas,juntas, causacausai i li i l dd d till i td till i t


principalprincipal dede susu desportillamientodesportillamiento..

71

SELLO DE JUNTASSELLO DE JUNTASSELLO DE JUNTASEN PAVIMENTOS DE SELLO DE JUNTAS

EN PAVIMENTOS DE


CONCRETOCONCRETO

Según Según tipo de tipo de llantallantaSegún Según tipo de tipo de llantallanta72

Neumáticas y grandes

Duras y pequeñas


Tipo de llantasTipo de llantasTipo de llantasTipo de llantas73

►►NeumáticasNeumáticas►►LlantasLlantas blandasblandas►►LlantasLlantas durasduras


73

74

Tipos de sello y relleno de Tipos de sello y relleno de juntasjuntasTipos de sello y relleno de Tipos de sello y relleno de juntasjuntasjuntasjuntasjuntasjuntas

Relleno de

Ancho 3 mm a 7.5 mm

VerMaterial

de

Menisco3 a 6 mmW

V

Menisco3 a 6 mm

VerVer

W

dejuntas Ver notas

A y B.

Ver notasA, B y E.

Cordón deRespaldo

desello D Ver

nota C

SelloPreformado

deió

Ver notasA, B y E.

Ver nota D

Sello vaciado en sitioRelleno de juntas

Junta

Sello preformado

Junta

compresión

Junta

Sello vaciado en sitioRelleno de juntas Sello preformado• Caliente: D/W= 1.0 (típica)• Silicona: D/W= 0.5 (típica)• Poliuretano: D/W= 0.5 (típica)• Bicomponente en frio: D/W= 0.5 (típica)

• W= dimensionado para tamaño de la losa y clima

NOTAS: A Profundidad inicial de corte de T/4 T/3 para corte convencionalA - Profundidad inicial de corte de T/4 T/3 para corte convencional.B - Profundidad inicial de corte de mínimo 32 mm para corte temprano.C – Tanto como se requiera para acomodar el sello y el respaldo. D – Según requerimiento del fabricante.E - Proceso de corte sencillo o doble puede ser usado para corte de juntas.


El sello vaciado en sitio y el sello preformado se ilustran en la figura de arriba con doble corte, en el cualel primer corte angosto es seguido por un corte de ampliación.Un solo corte en todo el ancho es también aceptado.

75

SELLO EN PAVIMENTOSSELLO EN PAVIMENTOSSELLO EN PAVIMENTOSSELLO EN PAVIMENTOSSELLO EN PAVIMENTOSSELLO EN PAVIMENTOSSELLO EN PAVIMENTOSSELLO EN PAVIMENTOS


76

Proceso de selladoProceso de selladoProceso de selladoProceso de sellado

►►CumplidoCumplido elel tiempotiempo parapara selladoselladoDependeDepende deldel fabricantefabricante►►FunciónFunción dede lala humedadhumedad deldel concretoconcreto

►►AmpliarAmpliar lala cavidadcavidad dede lala juntajunta►►LavarLavar yy dejardejar secarsecar►►LavarLavar yy dejardejar secarsecar►►SiSi nono hayhay amenazaamenaza dede lluvialluvia verificarverificar queque lala

juntajunta esteeste secaseca yy aplicaraplicar aireaire aa presiónpresiónjuntajunta esteeste secaseca yy aplicaraplicar aireaire aa presiónpresión►►ColocarColocar elel cordóncordón dede respaldorespaldo yy sellarsellar

d ld l [email protected]: Diseño y Construcción de Juntas en Pavimentos de Concreto

Medellín, 15 de julio de 2011

►►ProtegerProteger deldel traficotrafico

77

Ampliado de la cavidad de la Ampliado de la cavidad de la juntajuntaAmpliado de la cavidad de la Ampliado de la cavidad de la juntajuntajuntajuntajuntajunta


78

Limpieza de la juntaLimpieza de la juntaLimpieza de la juntaLimpieza de la junta


79

Limpieza de la junta Limpieza de la junta Limpieza de la junta Limpieza de la junta


80

Secado y limpieza de la juntaSecado y limpieza de la juntaSecado y limpieza de la juntaSecado y limpieza de la junta


81



82



83

Verificar limpieza de la juntaVerificar limpieza de la juntaVerificar limpieza de la juntaVerificar limpieza de la junta


84



85



86

Junta lista para sellarJunta lista para sellarJunta lista para sellarJunta lista para sellar


87

Junta lista para sellarJunta lista para sellarJunta lista para sellarJunta lista para sellar


88

Cordón de respaldoCordón de respaldoCordón de respaldoCordón de respaldo

6 mm

25 30

1/4

25 - 30 mm

3 mm

1/4a

1/3

Cordón de respaldo


Cordón de respaldo

89

ColocadorColocadorColocadorColocador X mmColocador Colocador del cordón del cordón d ldd ld

Colocador Colocador del cordón del cordón d ldd ld

X mm

de respaldode respaldode respaldode respaldo


90

Colocación del cordón de Colocación del cordón de respaldorespaldoColocación del cordón de Colocación del cordón de respaldorespaldorespaldorespaldorespaldorespaldo


91



92



93



94



95



96



97



98



99



100



101

Cordón de respaldo instaladoCordón de respaldo instaladoCordón de respaldo instaladoCordón de respaldo instalado

La cavidad bajo la La cavidad bajo la tirilla debe estar

limpia


102

EL MATERIAL PARAEL MATERIAL PARAEL MATERIAL PARAEL MATERIAL PARAEL MATERIAL PARA EL MATERIAL PARA SELLO DE JUNTASSELLO DE JUNTASEL MATERIAL PARA EL MATERIAL PARA SELLO DE JUNTASSELLO DE JUNTAS


103

Esfuerzos vs Factor de formaEsfuerzos vs Factor de formaEsfuerzos vs Factor de formaEsfuerzos vs Factor de forma

2xFactor de forma

2Esfuerzo máximo

94%

x

x Factor de forma1

Esfuerzo máximo62%

x

x Factor de forma0.5

Esfuerzo máximo32%


x

104

Fallas en el sello de juntas Fallas en el sello de juntas Fallas en el sello de juntas Fallas en el sello de juntas

La tensión en el sello se presenta cuando la junta se abre

Una apertura excesiva induceproblemas de adherencia

Buena RasgadoBuenaadherenciadurante lavida del sello

Rasgadodel sello poraltastensiones en la juntaen la junta

►►CuidarCuidar deldel factorfactor dede formaforma..C idC id ll l iól ió d ld l l tól tó


►►CuidarCuidar lala selecciónselección deldel elastómeroelastómero..

Selección del elastómero Selección del elastómero adecuadoadecuadoSelección del elastómero Selección del elastómero adecuadoadecuado

Movimiento de una losa de concreto:

adecuadoadecuadoadecuadoadecuado

( )εα +Δ×××=Δ TLCL( )ΔΔ TLCL

0.65

4 m

1 2E 05 /°C

CL

( )εα +Δ×××=Δ TLCL Donde:C: Coeficiente de fricciónC = 0,65 bases estabilizadas; 0,80 bases granularesL: Longitud de la Losa

1.2E-05 /°C

20 °C

0.00046 mm/mm

0.00182 mΔL

αΔTε

α: Coeficiente de expansión térmica del concretoΔT: Gradiente térmicoΔT = (T° máxima – T° más baja del año)ε: Coeficiente de contracción del concreto0.00182 m

1.82 mmΔL

¿Cuál es la capacidad de movimiento del elastómero??

NOTA M t C bilit (ASTM C 719)≠ El ti (ASTM D 412)

Ancho de la junta 6 mm% Expansión de la junta 30.4%


Fuente: TB012P Joint and Crack Sealing and Repair for Concrete Pavements –American Concrete Pavement Association (ACPA), 1995

NOTA: Movement Capability (ASTM C 719) ≠ Elongation (ASTM D 412)

Aplicación del elastómeroAplicación del elastómeroAplicación del elastómeroAplicación del elastómero106

►► SuSu aplicaciónaplicación estáestácondicionadacondicionada aa lalacondicionadacondicionada aa lalahumedadhumedad enen elelconcreto,concreto, leerleer fichafichaconcreto,concreto, leerleer fichafichatécnicatécnica dede cadacadaproductoproducto..

►►GarantizarGarantizar elongaciónelongaciónsuperiorsuperior alal movimientomovimientodede lala losalosa..


107

Aplicación del elastómeroAplicación del elastómeroAplicación del elastómeroAplicación del elastómero


108



109



110



111



112



113



114



115



116

Garantizar el menisco sobre el Garantizar el menisco sobre el selloselloGarantizar el menisco sobre el Garantizar el menisco sobre el sellosellosellosellosellosello

SELLO QUE SALDRA CON EL TRAFICO


117

RELLENO DE JUNTASRELLENO DE JUNTASRELLENO DE JUNTASRELLENO DE JUNTASRELLENO DE JUNTASRELLENO DE JUNTASRELLENO DE JUNTASRELLENO DE JUNTAS


¿Por qué relleno de juntas?¿Por qué relleno de juntas?¿Por qué relleno de juntas?¿Por qué relleno de juntas?118

Llanta dura

Junta sin llenar

Nota: Muy pequeña área de contactoresulta en altas presiones a los labios de la juntaj

Llanta dura

Desportillamiento de la Junta

Esfuerzos de corte


Fuente: Metzger/McGuire

119

Concepto del epóxico Concepto del epóxico semirígidosemirígidocomo llenante decomo llenante de junta en Pisosjunta en PisosConcepto del epóxico Concepto del epóxico semirígidosemirígidocomo llenante decomo llenante de junta en Pisosjunta en Pisoscomo llenante de como llenante de junta en Pisosjunta en Pisoscomo llenante de como llenante de junta en Pisosjunta en Pisos

Rigidez para protegerlos bordes

Buena resistencia a la abrasión

los bordesResiliencia para absorber

el impacto

No requiere puente

Ausencia de soldadura estructural permite laseparación si ocurren esfuerzosNo requiere puente

de adherencia

Llenado en profundidadfacilita la instalación

esfuerzos

Diseño en profundidadtotal elimina la posibilidadfacilita la instalación

Si hay movimientos,la separación ocurrirá

total elimina la posibilidad de dislocamiento.respaldo del llenante en labase de la junta suma a los impactos y resistencia


la separación ocurrirá solo en un lado de la

junta

los impactos y resistenciade carga de los equipos

[email protected]á, 12 de Noviembre de 2009

Fuente: Metzger/McGuire

Alternativas de instalación del Alternativas de instalación del epóxicoepóxico semirígidosemirígidoAlternativas de instalación del Alternativas de instalación del epóxicoepóxico semirígidosemirígido

120

epóxico epóxico semirígidosemirígidoepóxico epóxico semirígidosemirígido

5 cm(2”)

5 cm(2”)

5 cmMínimo

2,54 cm(1”)

(2 ) (2 )(2”)

Máximo 6 mm

oTirilla de

Tirilla deRespaldo

oArena sílice

Tirilla derespaldo

Arena síliceo

Arena síliceTirilla derespaldo

Arena sílice

Junta Típica cortadaJunta de controlo contracción

Típica Junta FríaJunta de Construcción




Fuente: Metzger/McGuire, ACI

Afeitado del epóxico Afeitado del epóxico semirígidosemirígidoAfeitado del epóxico Afeitado del epóxico semirígidosemirígido

121

semirígidosemirígidosemirígidosemirígido

►► ElEl momentomomento dede afeitadoafeitadodependedepende deldel productoproducto..

Fuente: Wagman Metal Products Inc.

pp ppHorasHoras …… díasdías

►► UsarUsar herramientaherramienta adecuadaadecuadayy ergonómicaergonómica parapara afeitarafeitar


yy ergonómicaergonómica parapara afeitarafeitarelel excesoexceso..

122

SELLO PREFORMADOSELLO PREFORMADOSELLO PREFORMADOSELLO PREFORMADOSELLO PREFORMADOSELLO PREFORMADOSELLO PREFORMADOSELLO PREFORMADO


123

Colocación sello preformadoColocación sello preformadoColocación sello preformadoColocación sello preformado


124


125

RecordarRecordarRecordarRecordar


126

¡ Muchas Gracias !¡ Muchas Gracias !¡ Muchas Gracias !¡ Muchas Gracias !

[email protected]


Corte y sellado de juntas en pavimentos de concreto

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