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ESTUDIO DE LA PATOLOGÍA PRESENTE EN EL PAVIMENTO RÍGIDO DEL SEGMENTO DE VÍA DE LA CARRERA 14 ENTRE CALLES 15 Y 20 EN EL MUNICIPIO DE GRANADA DEPARTAMENTO DEL META. TRABAJO DE GRADO ING. CARLOS ANDRÉS DUQUE SANABRIA ING. JAIME TIBAQUIRÁ GARCÍA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS BOGOTÁ D.C. 2010
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ESTUDIO DE LA PATOLOGÍA PRESENTE EN EL PAVIMENTO RÍGIDO DEL
SEGMENTO DE VÍA DE LA CARRERA 14 ENTRE CALLES 15 Y 20 EN EL
MUNICIPIO DE GRANADA DEPARTAMENTO DEL META.
TRABAJO DE GRADO
ING. CARLOS ANDRÉS DUQUE SANABRIA
ING. JAIME TIBAQUIRÁ GARCÍA
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS
BOGOTÁ D.C.
2010
ESTUDIO DE LA PATOLOGÍA PRESENTE EN EL PAVIMENTO RÍGIDO DEL
SEGMENTO DE VÍA DE LA CARRERA 14 ENTRE CALLES 15 Y 20 EN EL
MUNICIPIO DE GRANADA DEPARTAMENTO DEL META.
ING. CARLOS ANDRÉS DUQUE SANABRIA
ING. JAIME TIBAQUIRÁ GARCÍA
Trabajo de Grado presentado como requisito
parcial para optar al título de Especialista en Ingeniería de Pavimentos
Director: Ing. DIEGO JARAMILLO
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS
BOGOTÁ D.C.
2010
AUTORIDADES DE LA UNIVERSIDAD
MAYOR GENERAL (r) EDUARDO ANTONIO HERRERA BERBEL
Rector
MAYOR GENERAL (r) GABRIEL EDUARDO CONTRERAS OCHOA
Vicerrector General
DRA. MARTA LUCIA BAHAMÓN JARA
Vicerrectora Académica
DR. ERNESTO VILLAREAL SILVA Ph. D.
Decano Facultad de Ingeniería
ING. PAOLA ANDREA NIÑO SUÁREZ Ph. D.
Directora Posgrados Facultad de Ingeniería
ING. DIEGO CORREAL MEDINA Ms.C.
Director Programa de Ingeniería Civil
APROBACIÓN
La Monografía titulada “ESTUDIO DE LA PATOLOGÍA PRESENTE EN EL
PAVIMENTO RÍGIDO DEL SEGMENTO DE VÍA DE LA CARRERA 14
ENTRE CALLES 15 Y 20 EN EL MUNICIPIO DE GRANADA
DEPARTAMENTO DEL META”, presentada por los Ingenieros Civiles Carlos
Andrés Duque Sanabria y Jaime Tibaquirá García en cumplimiento parcial de
los requisitos para optar al título de “Especialista en Ingeniería de
Pavimentos”, fue aprobada por el Director.
_______________________________
Ing. Diego Jaramillo
Director del proyecto
__________________________
Ing. Felipe A. Riaño Pérez
Metodólogo asesor
Bogotá, Mayo de 2010
Advertencia
La Universidad Militar Nueva Granada no se hace responsable de las opiniones y conceptos expresados por los autores en sus respectivos trabajos de grado, sólo vela porque no se publique nada contrario al dogma y a la moral católica y porque el trabajo no contenga ataques personales y únicamente se vea en él, anhelo de buscar la verdad científica. (Artículo 60 “de la responsabilidad sobre los trabajos de grado”. Reglamento Estudiantil).
Principalmente a Dios por darme la
oportunidad de obtener este logro y A mi
familia que con su cariño, dedicación y
apoyo incondicional a lo largo de mis
estudios contribuyeron para que lograra
alcanzar esta nueva meta en mi vida
profesional.
Carlos Andrés
A Dios , a mis padres, a mi esposa, a mi
hijo por su apoyo incondicional a lo
largo de todo este proceso, que me permite
alcanzar otra nueva meta en mi vida....
Jaime
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos:
Al Ingeniero DIEGO JARAMILLO. Docente de la Especialización y Director
del proyecto.
Al Ingeniero DIEGO CORREAL MEDINA, Director del Programa de
Ingeniería Civil.
Al Ingeniero FELIPE ALFREDO RIAÑO PÉREZ, Docente de la
Especialización y metodólogo asesor del proyecto.
A Las directivas de la Universidad Militar Nueva Granada.
A Los funcionarios de la Alcaldía de Granada Meta y Alcalde municipal
Juan Carlos Mendosa Rendon
A Todas las personas que de una u otra forma se vincularon para la
realización de este proyecto.
CONTENIDO
Pág.
AGRADECIMIENTOS viii
CONTENIDO ix
LISTA DE TABLAS xii
LISTA DE FIGURAS xiii
LISTA DE GRÁFICAS xiv
RESUMEN EJECUTIVO x
INTRODUCCIÓN 1
1. PATOLOGÍA PRESENTE EN EL PAVIMENTO RÍGIDO DE LA
CARRERA 14 ENTRE CALLES 13 Y 20 2
1.1 GENERALIDADES 2
1.1.1 Descripción del segmento de vía 2
1.1.2 Localización 3
2. DETERIORO PRESENTE EN EL SEGMENTO DE VÍA 4
2.1 Planta de la vía 5
2.2 Sub-segmento número 1 6
2.2.1 Deterioros presentes en el pavimento del sub-segmento 1 6
2.2.1.1 Fisuras Longitudinales 7
Descripción 7
Posibles causas 8
Nivel de severidad 8
Medición 8
2.2.1.2 Descascaramiento de la superficie y deficiencia en las juntas 8
Descripción 9
Posibles causas 9
Nivel de severidad 9
Medición 9
2.3 Sub-segmento número 2 10
2.3.1 Deterioros presentes en el sub-segmento número 2 10
2.3.1.1 Fisuras longitudinales 10
Descripción 11
Posibles causas 11
Nivel de severidad 11
Medición 12
2.3.1.2 Pérdida puntual de material (popouts) 12
Descripción 13
Posibles causas 13
Nivel de severidad 13
Medición 13
2.4 Sub-segmento número 3 13
2.4.1 Deterioros presentes en el sub-segmento número 3 14
2.4.1.1 Fisuras Longitudinales 15
Descripción 15
Posibles causas 15
Nivel de severidad 15
Medición 16
2.4.1.2 Fisuras mapeadas 16
Descripción 16
Posibles causas 16
Nivel de severidad 17
Medición 17
2.4.1.3 Pérdidas de material y deficiencia en las juntas 17
Descripción 17
Posibles causas 18
Nivel de severidad 18
Medición 18
2.5 Sub-segmento número 4 18
2.5.1 Deterioros presentes en el sub-segmento número 4 18
2.5.1.1 Descascaramientos 19
Descripción 20
Posibles causas 20
Nivel de severidad 20
Medición 20
2.5.1.2 Deficiencia en las juntas 20
Descripción 21
Posibles causas 21
Nivel de severidad 21
Medición 21
2.6 Sub-segmento número 5 21
2.6.1 Deterioros presentes en el sub-segmento número 5 21
2.6.1.1 Descascaramientos 22
Descripción 23
Posibles causas 23
Nivel de severidad 23
Medición 23
2.6.1.2 Fisuras de esquina 22
Descripción 24
Posibles causas 24
Nivel de severidad 24
Medición 24
2.6.1.3 Baches 24
Descripción 25
Posibles causas 25
Nivel de severidad 25
Medición 25
3. REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DETERIOROS PRESENTES
EN EL SEGMENTO DE VÍA 26
4. CONCLUSIONES 31
RECOMENDACIONES 32
BIBLIOGRAFÍA 35
ANEXOS
EL CONCRETO RÍGIDO PARA PAVIMENTOS
TIPOS DE PAVIMENTOS DE CONCRETO
TIPOS DE REPARACIÓN EN PAVIMENTOS RÍGIDOS 37
RESELLADO DE JUNTAS Y GRIETAS 37
REPARACIÓN A PROFUNDIDAD PARCIAL 38
REPARACIÓN A PROFUNDIDAD TOTAL 39
TRATAMIENTOS DE FISURAS Y GRIETAS 41
Costura de juntas y fisuras cruzada (Cross Stitching) 41
Costura en ranuras 43
Costura de fisuras con epóxico 44
ESTABILIZACIÓN DE LOSAS 45 RESTITUCIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CARGAS 47
FRESADO DE LA SUPERFICIE DEL PAVIMENTO 50
PLANTA DE LA VÍA 51
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. División del segmento de vía en estudio por sub-segmentos (cuadras)
4
Tabla 2. Reparación y procesos constructivos recomendados 32
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1 Localización geográfica del municipio de Granada Meta 3
Figura 2 Planta de la vía 5
Figura 3 Sub-segmento de vía número 1 6
Figura 4 Sub-segmento de vía número 2 10
Figura 5 Sub-segmento de vía número 3 14
Figura 6 Sub-segmento de vía número 4 19
Figura 7 Sub-segmento de vía número 5 22
Figura 8 Factor de forma del sello 38
Figura 9 Plano de reparación a profundidad parcial vista en planta y corte
39
Figura 10 Utilización de reparaciones a profundidad total 40
Figura 11 Lineamientos de intervención 40
Figura 12 Distancia entre perforaciones según tipos de tráfico 42
Figura 13 Vista frontal de la costura cruzada 43
Figura 14 Distancia entre perforaciones y juntas transversales 43
Figura 15 Inyección de resina epóxica por gravedad 44
Figura 16 Esquema de perforaciones para inyección para vacios en juntas
o fisuras 46
Figura 17 Esquema de perforaciones para inyección de vacios en losas
De acceso o cerca de una junta o fisura 46
Figura 18 Esquema de la transferencia de cargas 47
Figura 19 Vista en planta de un esquema de ranuras 48
Figura 20 Localización de las ranuras en un carril 49
Figura 21 Alineación de las ranuras 49
Figura 22 Componentes de la máquina fresadora 50
LISTA DE IMÁGINES
Pág.
Imagen 1 Localización de la vía 3
Imagen 2 Fisura longitudinal 7
Imagen 3 Fisura longitudinal 7
Imagen 4 Descascaramiento 8
Imagen 5 Deficiencia en las juntas 9
Imagen 6 Fisuración longitudinal 11
Imagen 7 Pérdida puntual de material (popouts) 12
Imagen 8 Pérdida puntual de material (popouts) 12
Imagen 9 Fisuras mapeadas 16
Imagen 10 Popouts y deformación en las juntas 17
Imagen 11 Descascaramientos 19
Imagen 12 Deficiencia en las juntas 20
Imagen 13 Descascaramiento 22
Imagen 14 Fisura de esquina 23
Imagen 15 Baches 24
LISTA DE GRÁFICAS
Pág.
Gráfica 1 Consolidado total de tipos de deterioros presentes en la vía 26
Gráfica 2 Consolidado total de tipos de deterioros presentes en el
Sub-segmento de vía 1 27
Gráfica 3 Consolidado total de tipos de deterioros presentes en el
Sub-segmento de vía 2 27
Gráfica 4 Consolidado total de tipos de deterioros presentes en el
Sub-segmento de vía 3 28
Gráfica 5 Consolidado total de tipos de deterioros presentes en el
Sub-segmento de vía 4 29
Gráfica 6 Consolidado total de tipos de deterioros presentes en el
Sub-segmento de vía 5 29
RESUMEN EJECUTIVO
El pavimento ya sea flexible o rígido, se construye haciendo uso de bases y
sub-bases granulares, que al no fundarse debidamente no ofrecen el mejor
comportamiento en cuanto a la resistencia en las vías, presentando problemas
tales como asentamientos, fisuras del pavimento, mala capacidad de soporte,
entre otros, siendo una de las principales causas de deterioro en las vías. En el
momento en que la vía falle, se debe realizar un estudio o diagnóstico para
determinar que causo dicha falla.
El presente trabajo se basó en la visita a la vía donde se realizó un
levantamiento topográfico, donde se identificaron los deterioros presentes y se
cuantificó el número de losas afectadas por dichos deterioros.
En el trabajo de oficina, con los datos obtenidos en la visita de campo, se
determinó la causa del deterioro y se recomendó el tipo de reparación para
cada uno de los mismos. A continuación se muestran unas gráficas que
resumen los datos obtenidos en la visita:
Para todo el segmento en estudio, se cuantificó el número de losas afectadas
por cada tipo de deterioro encontrado:
Y para cada uno de los sub-segmentos analizados:
INTRODUCCIÓN
En el municipio de Granada Meta desde el año 1.960 se ha venido
construyendo la malla vial con el fin de darle movilidad a la comunidad que vive
allí. Gracias a su cercanía al rio Ariari, el municipio cuenta con una fuente
bastante importante de materiales útiles para la construcción de pavimento
rígido, como lo es el material pétreo insumo de alta importancia dentro del
concreto. De allí que la malla vial se encuentre construida en pavimento rígido,
que con el paso de los años se ha venido deteriorando, razón por la cual, es
necesario determinar las causas de los diferentes deterioros, el nivel de
severidad que tienen y las posibles reparaciones.
Para ello, la Alcaldía de Granada Meta ha sugerido hacer el estudio de vía de la
Carrera 14 entre calles 13 y 20, obedeciendo al plan de desarrollo del municipio
el cual contempla el mejoramiento y mantenimiento de las vías urbanas y
rurales del municipio. Por lo tanto, este estudio de la patología presente en el
pavimento de los segmentos de vía, que comprende la Carrera: 14 entre calles
15 a 20, con el cual se pretende dar la solución constructiva para la reparación,
desde una perspectiva técnica y económica, basándose únicamente en lo
observado en las visitas a la vía, con el criterio de los autores y el respaldo de la
bibliografía existente.
1. PATOLOGÍA PRESENTE EN EL PAVIMENTO RÍGIDO DE LA
CARRERA 14 ENTRE CALLES 13 Y 20
1.1. GENERALIDADES
La determinación del estudio de deterioro del pavimento específicamente de
esta vía se debe a la ubicación geográfica de la misma dentro del municipio, es
una vía por la cual transitan diariamente vehículos de carga, particulares y de
servicio público. Es la vía alterna o paralela a la vía principal del acceso al
municipio, por tal motivo las solicitaciones que requiere son bastante grandes,
es decir, que el pavimento de la Carrera 14 debe ser estructural y
geométricamente apto para manejar el nivel de cargas repetitivas de vehículos
de carga que causan bastante daño al pavimento.
1.1.1. Descripción de la vía
La Carrera 14 hace parte del sector central del municipio, es la vía que pasa por
la zona norte del parque central y conduce a la catedral del municipio. El
pavimento existente es rígido, modulado, con transferencia de carga por
sistema de trabazón de agregados, sin sistema de drenaje, con juntas escasas
de material de sellado y el sardinel no hace parte integral del pavimento.
De igual manera, es una vía que se construyo desde el año 1.968 planteada
con un separador central, un ancho de calzada aproximadamente de 6,0 metros
y una longitud de más de 600 metros, doble sentido. En el momento de
recopilar la información, no se encontró un dato actualizado del volumen de
tráfico que la vía soporta, cabe anotar que este tipo de estudio no se encuentra
dentro del alcance de este proyecto, y por tal motivo se utilizó un valor
estimado.
1.1.2. Localización espacial del Municipio de Granada Meta
Imagen 1. Localización geográfica del Municipio de Granada, Meta. Fuente Web Site Terminal de
Transportes de Bogotá.
2.0. DETERIORO PRESENTE EN LA VÍA
El segmento de vía objeto del presente estudio tiene una longitud aproximada
de 581 m, desde la Calle 15 hasta la Calle 20 sobre la carrera 14 en el
Municipio de Granada Meta; para realizar el análisis patológico del segmento,
se dividió por sub-segmentos a partir de las cuadras (nomenclatura), formando
cinco sub-segmentos así:
SEGMENTO UBICACIÓN LONGITUD
(m)
ÁREA (m2) NÚMERO
LOSAS
1 calle 15 hasta
calle 16
134 2246 49
2 calle 16 hasta
calle 17
128 2079 80
3 calle 17 hasta
calle 18
117 1879 74
4 calle 18 hasta
calle 19
96 1536 66
5 calle 19 hasta
calle 20
106 1708 55
TOTAL 581 9448 324
Tabla 1. División del segmento de vía en estudio por sub-segmentos (cuadras). Fuente Propia.
El segmento de vía según inspección visual inicial, en la visita de
reconocimiento presenta problemas de fisuración longitudinal, transversal,
fisuras mapeadas, pérdida de material, popouts, descaramiento, losas
subdivididas y pulimento. Problemas que permiten definir que se debe hacer
rehabilitación y mantenimiento del pavimento rígido.
2.1 PLANTA DE LA VÍA
3
4
5
7
8
9
10
11
21
22
23
12
13
14
15
16
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
17
18
36
37
38
39
2
1
20
19
CALLE 15
IGLE
SIA
PA
RQ
UE
CALLE 16
40
41
42
77
43
78
44
79
45
80
46
81
46
82
47
83
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
75
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
122 115
116
117
118
119
120
121
123
124
125
126
127
128
CALLE 17
CALLE 17
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
CALLE 18
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
265
266
267
268
269
270
271
272
257
258
259
260
261
262
263
264
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
CALLE 19
CALLE 20
0
6
76
122 115
116
117
118
119
120
121
123
124
125
126
127
128
CA
RR
ER
A 1
4
CA
RR
ER
A 1
4
Figura 2. Planta General de la vía objeto de estudio (carrera 14 entre calles 15 a 20 Municipio de Granada, Meta). Fuente propia.
2.2. Sub-Segmento 1.
El sub-segmento número 1 en forma general presenta problemas de fisuración
longitudinal debido a la mala modulación de las losas, que evidentemente son
más anchas que largas. De igual, forma se evidencia el descascaramiento de la
superficie del pavimento debido a la mala intervención de las empresas de
servicios públicos de la zona.
2.2.1 Deterioros presentes en el pavimento del sub-segmento 1.
Del área total del pavimento del sub-segmento 1, 2246 m2, se encontró que
hay una área de 601m2 que presentan fisuras en el pavimento y 862 m2 que se
encuentran en pavimento articulado (adoquín de arcilla), previa reparación
hecha por el gobierno local. Lo cual corresponde a que el 27% del área se
encuentra en mal estado y el 38% en adoquín.
Por otro lado, se presentan problemas de deterioro en las juntas longitudinales
y transversales en la mayoría de las placas de concreto de este segmento.
3 4 5 7 8
9 10
11
21
22
23
12
13
14
15
16
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
17
18 3
6
37
38
39
2
1
20
19
CA
LL
E 1
5
IGLESIA
PARQUE
CA
LL
E 1
6
40
41
42
77
43
78
44
79
45
80 81
82
0
6
CARRERA 14
Figura 3. Sub-segmento de vía número 1. Fuente Propia.
2.2.1.1 Fisuras longitudinales
Imagen 2. Fisuración longitudinal. Fuente Propia
Imagen 3. Fisuración y descascaramiento por intervención de las empresas de servicios públicos. Fuente Propia.
Descripción
De acuerdo a la imagen anterior se ve reflejado un fracturamiento en las
losas paralelo al eje del sub-segmento de vía dividiendo la losas en dos
planos (subdivisión de losas) y se repite en veinte (20) de las cuarenta y
nueve losas (49) del sub-segmento, según tabla No. 1 de la página 4.
Fisuración longitudinal
Posibles Causas
Este deterioro se puede presentar por la repetición de cargas pesadas,
sobre una pérdida de soporte de la fundación de las losas del pavimento
rígido o la acción de tensiones originadas por un gradiente de temperatura
sobre las losas que presenta una excesiva relación ancho largo.
Nivel de Severidad
El deterioro tiene un nivel de severidad alto porque el ancho de las fisuras
es mayor a 10 mm y algunas losas presentan desportillamientos
importantes, de acuerdo a la publicación “Catálogo de deterioros de
pavimentos rígidos”, del consejo de directores de Iberoamérica página 14.
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas que para este sub-
segmento es 20 losas con este tipo de falla y un nivel de severidad alto.
2.2.1.2 Descascaramiento de la superficie y deficiencia en las juntas
Imagen 4. Descascaramiento de la superficie del pavimento. Fuente Propia.
Descascaramientos
Imagen 5. Deficiencia en las juntas longitudinales y transversales. Fuente Propia.
Descripción
Se observa una deficiencia de juntas por la ausencia de material sellante se
permite la acumulación de material incompresible y la filtración de agua.
Posibles Causas
Pérdida de adherencia del material de sello con el borde de la losa,
levantamiento del material de sello por efecto del tránsito, escasez de
material de sello en las juntas o material de sello inadecuado, falta de
mantenimiento preventivo.
Nivel de Severidad
Se define que es alto por la ausencia de material sellante, el
desportillamiento es evidente de los bordes de las losas. de acuerdo a la
Deficiencia en las juntas
publicación “Catálogo de deterioros de pavimentos rígidos”, del consejo de
directores de Iberoamérica página 6.
Medición
La condición del sello es deficiente porque no existe, es insuficiente, o no
cumple con los requerimientos técnicos.
La parte del sub-segmento que se encuentra adoquinada y está frente a la
iglesia del municipio, se construyó como medida de reparación provisional
del pavimento rígido que existía anteriormente, debido a la incomodidad
que expresaban los usuarios de la vía que parqueaban y transitaban por el
lugar.
2.3. Sub-Segmento 2.
El sub-segmento número 2 en forma general presenta problemas de fisuración
longitudinal debido a la indebida modulación de las losas, que evidentemente
son más anchas que largas. De igual forma se evidencia la destrucción de la
superficie del pavimento debido a la mala intervención de las empresas de
servicios públicos de la zona.
2.3.1 Deterioros presentes en el pavimento del sub-segmento 2.
Del área total del pavimento del sub-segmento 2, 2079 m2, se encontró que
hay una área de 690 m2 que presentan fisuras longitudinales y pérdida puntual
de material (popouts) en el pavimento. Lo que quiere decir que el 33% del área
se encuentra en mal estado, presentando problemas de deterioro en las juntas
longitudinales y transversales.
44
45
46
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8
CA
LL
E 1
7
76
Figura 4. Sub-segmento de vía número 2. Fuente Propia.
2.3.1.1. Fisuras longitudinales
Imagen 6. Fisuración Longitudinal. Fuente Propia.
Descripción
Se ve reflejado un fracturamiento en las losas paralelo al eje del sub-
segmento de vía dividiendo la losas en dos planos, se repite en dieciséis
(16) de las ochenta losas (80).
Fisuras Longitudinales
Posibles Causas
Puede presentarse este tipo de deterioros por la repetición de cargas
pesadas, pérdida de soporte de la fundación, tensiones generadas por el
gradiente de temperatura o relación ancho largo excesiva y no hay
presencia de bombeo de finos.
Nivel de Severidad
Presenta un nivel de severidad alto porque el ancho de las fisuras es mayor
a 10 mm y en algunas losas presentan desportillamientos importantes.
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas que para este sub-
segmento es 16 losas con este tipo de falla.
2.3.1.2. Pérdida puntual de material (popouts)
Imagen 7. Pérdida puntual del material. Fuente Propia.
Popouts
Imagen 8. Pérdida puntual del material. Fuente Propia.
Descripción
Se ve reflejado un desprendimiento de materiales en la superficie del
pavimento en varias losas del sub-segmento de vía, se repite en veintiséis
(26) de las ochenta losas (80).
Posibles Causas
Posibles materiales deleznables en el interior del concreto, el mortero poco
homogéneo, defectuosas reparaciones por parte de las empresas de
servicios públicos.
Nivel de Severidad
No aplica, se puede definir por la relación de popouts por metro cuadrado
de la superficie del pavimento.
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas que para este sub-
segmento es 26 losas.
Popouts
2.4. Sub-Segmento 3.
El sub-segmento número 3 en forma general presenta problemas de fisuración
longitudinal y transversal debido a la mala modulación de las losas, que
evidentemente son más anchas que largas. De igual forma se evidencia la
destrucción de la superficie del pavimento debido a la mala intervención de las
empresas de servicios públicos de la zona, y seguramente por deficiencia en el
diseño de la mezcla de concreto y la mala colocación.
2.4.1. Deterioros presentes en el pavimento del sub-segmento 3.
Del área total del pavimento del sub-segmento 3, 1879 m2, se encontró que
hay una área de 1505 m2 que presentan fisuras longitudinales y fisuras
mapeadas en el pavimento, pérdida de material (Popouts). Lo que quiere decir
que el 80% del área se encuentra en mal estado y presentan problemas de
deterioro en las juntas longitudinales y transversales.
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9
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8
Figura 5. Sub-segmento de vía número 3. Fuente Propia.
2.4.1.1. Fisuras longitudinales
Imagen 8. Fisuración Longitudinal. Fuente Propia.
Descripción
Se ve reflejado un fracturamiento en las losas paralelo al eje del sub-
segmento de vía dividiendo la losas en dos y hasta 3 planos, se repite en
cuarenta y cinco (45) de las setenta y cuatro losas (74).
Posibles Causas
Puede presentarse este tipo de deterioros por la repetición de cargas
pesadas, pérdida de soporte de la fundación, generación de tensiones por
el gradiente de temperatura o relación ancho largo excesiva y deficiente
reparación de las acometidas de las empresas de servicios públicos.
Nivel de Severidad
Presentando un nivel de severidad alto porque el ancho es mayor a 10 mm
y en algunas losas presentan desportillamientos importantes.
Fisura Longitudinal
Fisura Longitudinal
Deficiente reparación
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas que para este sub-
segmento es 45 losas con este tipo de deterioro.
2.4.1.2. Fisuras mapeadas
Imagen 9. Fisuras Mapeadas. Fuente propia.
Descripción
Se ve reflejado un fisuramiento superficial donde las fisuras grandes se
orientan en el sentido longitudinal del pavimento y se interconectan con
fisuras más finas transversales, se repite en catorce (14) de las setenta y
cuatro losas (74).
Posibles Causas
Puede presentarse este tipo de fallas por la repetición de cargas pesadas
que excedieron las cargas o ejes equivalentes de diseño (no se encontraron
datos de estudios de tránsito para el diseño actual), curado inapropiado o
exceso de agua durante el alisado de la superficie.
Fisuras Mapeadas
Nivel de Severidad
Se determinó un nivel de severidad alto, en la inspección visual inicial,
porque el fisuramiento con descascaramiento afecta a más del 10% de la
superficie deteriorada.
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas por este tipo de falla,
que para este sub-segmento es 14 losas de un total de 74.
2.4.1.3. Pérdida de material (popouts) y deficiencia en las juntas
Imagen 10. Popouts y deficiencia en las juntas. Fuente propia.
Descripción
Se observa un desprendimiento de materiales en la superficie del pavimento
en varias losas del sub-segmento de vía, se repite en seis (6) de las
ochenta losas (80), la deficiencia en las juntas está generalizada a todo el
sub-segmento.
Pérdida de material
(popouts)
Juntas deficientes
Posibles Causas
Posibles materiales deleznables en el interior del concreto, (posible
bachada diferente o de mala calidad) o el mortero poco homogéneo, o
defectuosas reparaciones por parte de las empresas de servicios públicos.
Para las juntas, perdida de adherencia del material de sello con el borde de
la losa, levantamiento del material de sello por efecto del tránsito, escasez
de material de sello en las juntas o material de sello inadecuado, al igual
que por el tiempo de construida que tiene la vía y la falta de mantenimiento
preventivo.
Nivel de Severidad
Se define que es alto por la ausencia de material sellante, el
desportillamiento es evidente de los bordes de las losas.
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas que para este sub-
segmento es 6 losas de un total de 74 con este tipo de falla.
2.5. Sub-Segmento 4.
El sub-segmento número 4, se encuentra en mejores condiciones que los
demás, presenta descascaramientos y deficiencia en las juntas.
2.5.1. Deterioros presentes en el pavimento del sub-segmento 4.
Del área total del pavimento del sub-segmento 4, 1,536 m2, se encontró que
hay un área de 350 m2 que presentan descascaramientos, pérdida de material
(107opouts). Lo que quiere decir que el 23% del área se encuentra en regular
estado. Adicionalmente, presentan problemas de deterioro en las juntas
longitudinales y transversales.
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3
CA
LL
E 1
9
Figura 6. Sub-segmento de vía número 4. Fuente propia.
2.5.1.1 Descascaramientos
Imagen 11. Descascaramientos en la superficie del pavimento. Fuente propia.
Descascaramiento
Descripción
Se presenta un deterioro de la capa superficial de las losas, donde se
evidencia la pérdida de pasta y agregados. Se presenta en once (11) de las
sesenta y seis (66) losas.
Posibles Causas
Posiblemente la principal causa del deterioro es un concreto mal dosificado
o con exceso de mortero, también podría tratarse de un mal proceso de
curado.
Nivel de Severidad
Se define alto, pero no afecta significativamente la movilidad en el tramo.
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas que para este sub-
segmento es 11 losas con este tipo de falla.
2.5.1.1. Deficiencia en las juntas
Imagen 12. Deficiencia en las juntas. Fuente propia.
Deficiencia en las juntas
Descripción
Se observa que por la ausencia de material sellante se permite la
acumulación de material incompresible y la filtración de agua.
Posibles Causas
Perdida de adherencia del material de sello con el borde de la losa,
levantamiento del material de sello por efecto del tránsito, escasez de
material de sello en las juntas o material de sello inadecuado, al igual que
por el tiempo de construida que tiene la vía y la falta de mantenimiento
preventivo.
Nivel de Severidad
Se define que es alto por la ausencia de material sellante, el
desportillamiento es evidente de los bordes de las losas.
Medición
La condición del sello es deficiente porque no existe o es insuficiente.
2.6. Sub-segmento 5
El sub-segmento número 5, al igual que el sub-segmento 4 se encuentra en
mejores condiciones que los demás, presenta fisuras de esquina,
descascaramientos y deficiencia en las juntas.
2.6.1. Deterioros presentes en el pavimento del sub-segmento 5.
Del área total del pavimento del sub-segmento 5, 1708 m2, se encontró que
hay una área de 420 m2 que presentan descascaramientos, fisuras de esquina
y baches provocados por malos trabajos por parte de las empresas de servicios
públicos. Lo que quiere decir que el 25% del área se encuentra en regular
estado. Adicionalmente, presentan problemas de deterioro en las juntas
longitudinales y transversales.
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324
CA
LL
E 2
0
Figura 7. Sub-segmento de vía número 5. Fuente Propia.
2.6.1.1. Descascaramientos
Imagen 13. Descascaramientos. Fuente propia.
Descascaramientos
Descripción
Se presenta un deterioro de la capa superficial de las losas, donde se
evidencia la pérdida de pasta y agregados. Se presenta en diez (10) de las
cincuenta y cinco (55) losas.
Posibles Causas
Posiblemente la principal causa del deterioro es un concreto mal dosificado
o con exceso de mortero, también podría tratarse de un mal proceso de
curado.
Nivel de Severidad
Se define alto, pero no afecta significativamente la movilidad en el tramo.
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas que para este sub-
segmento es 10 losas con este tipo de falla.
2.6.1.2. Fisuras de esquina
Imagen 14. Fisura de esquina. Fuente propia.
Fisura de esquina
Descripción
Se evidencia la presencia de fisuras que originan un trozo de losa en forma
triangular, al interceptar las juntas longitudinales y transversales, se
presenta en siete (7) losas de las cincuenta y cinco (55).
Posibles Causas
Falta de apoyo de la losa, originado por erosión en la base o alabeo
térmico, es posible también por sobrecarga en la esquina de la losa o la
deficiente transmisión de carga entre losas.
Nivel de Severidad
Se define medio, debido a que los trozos de losa están completos, pero la
abertura de las fisuras es considerable.
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas que para este sub-
segmento es 7 losas con este tipo de falla.
2.6.1.3. Baches
Imagen 15. Baches producto de la deficiente intervención de las ESP. Fuente propia.
Descripción
Se evidencia la presencia de baches producto de la intervención de las
empresas de servicios públicos, se presenta en siete (7) losas de las
cincuenta y cinco (55).
Posibles Causas
La inadecuada intervención realizada luego de instalar las acometidas a los
predios afectados por el sub-segmento, diseño de mezclas de concreto
deficientes o resistencias inferiores a las requeridas.
Nivel de Severidad
Se define alto, debido a que las losas se deterioraron bastante luego de la
intervención y afecta la movilidad en el tramo.
Medición
Se realizó en término de número de losas afectadas que para este sub-
segmento es 7 losas con este tipo de falla.
Baches
3. REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DETERIOROS PRESENTES EN
EL SEGMENTO DE VÍA
A continuación se presenta una serie de gráficos que representan los deterioros
presentes en el segmento de vía total y por cada sub-segmento de vía
planteado anteriormente.
Gráfica 1. Consolidado total de tipos de deterioros presentes en la vía. Fuente propia.
En la gráfica número 1, se puede evidenciar el daño prevalente en el segmento
de vía en estudio: de 320 losas, 81 presentan fisuración longitudinal, 47
presentan deficiencia en las juntas, 32 presentan pérdida de material (popouts),
28 presentan descascaramiento, 14 presentan baches, 14 presentan fisuras
mapeadas y 7 presentan fisuras de esquina. Cabe resaltar que muchas de las
losas presentan uno o más deterioros citados.
Gráfica 2. Consolidado total de tipos de deterioro presentes en el sub-segmento de vía 1. Fuente propia.
En el sub-segmento de vía 1, se observa que prevalece la fisuración
longitudinal sobre los demás tipos de deterioros encontrados a lo largo de la
vía, de un total de 49 losas, 20 presentan esta problemática, 40,8%.
Gráfica 3. Consolidado total de tipos de deterioro presentes en el sub-segmento de vía 2. Fuente propia.
En el sub-segmento de vía 2, se observa que prevalece la pérdida de material
(popouts) sobre los demás tipos de deterioros encontrados a lo largo de la vía,
de un total de 80 losas, 26 presentan esta problemática, 32,5%.
Gráfica 4. Consolidado total de tipos de deterioro presentes en el sub-segmento de vía 3. Fuente propia
En el sub-segmento de vía 3, se observa que prevalece la fisuración
longitudinal sobre los demás tipos de deterioros encontrados a lo largo de la
vía, de un total de 74 losas, 45 presentan esta problemática, 60,8%.
Gráfica 5. Consolidado total de tipos de deterioro presentes en el sub-segmento de vía 4. Fuente propia
En el sub-segmento de vía 4, se observa que prevalece la deficiencia en las
juntas sobre los demás tipos de deterioros encontrados a lo largo de la vía, de
un total de 66 losas, 14 presentan esta problemática, 21,2%.
Gráfica 6. Consolidado total de tipos de deterioro presentes en el sub-segmento de vía 5. Fuente propia
En el sub-segmento de vía 5, se observa que prevalece el descascaramiento
sobre los demás tipos de deterioros encontrados a lo largo de la vía, de un total
de 55 losas, 10 presentan esta problemática, 18,2%.
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se observa que el deterioro predominante en todo el segmento de vía en
estudio es la fisuración longitudinal, ocasionada aparentemente por la
deficiente modulación de las losas.
El sub-segmento de vía número 1, se ve afectado en su mayoría por
fisuración longitudinal y deficiencia en las juntas, así como el tramo que
se reparó previamente con pavimento articulado, adoquín de arcilla.
El sub-segmento de vía número 2, se ve afectado en su mayoría por la
pérdida de material y fisuración longitudinal, seguramente por problemas
con la mezcla de concreto.
El sub-segmento de vía número 3, se ve afectado en su mayoría por la
fisuración longitudinal y fisuración mapeada, que al igual de los demás
sub-segmentos posee una deficiente modulación.
El sub-segmento de vía número 4, se ve afectado en su mayoría por la
deficiencia en las juntas y el descascaramiento, seguramente ocasionado
por problemas con la mezcla de concreto.
El sub-segmento de vía número 5, se ve afectado en su mayoría por la
deficiencia en las juntas, ocasionado por la misma edad del pavimento y
la repetición de cargas pesadas.
Las reparaciones que realizaron las empresas de servicios públicos
locales no han sido efectivas, puesto que muchos de los daños
presentes en la vía se deben a la mala ejecución de los trabajos por
parte de dichas empresas.
REPARACIONES Y PROCESOS CONSTRUCTIVOS RECOMENDADOS
DEPENDIENDO DEL TIPO DE FALLO
PROBLEMA ALTERNATIVA DE
REPARACIÓN
RECOMENDACIÓN
CONSTRUCTIVA
FISURAS
LONGITUDINALES
Se recomienda costura
en ranuras a lo largo de
la fisura en las losas que
no presentan mala
modulación. Y en donde
se presente mala
modulación hacer
reparación a
profundidad total y
volver a modular.
Hacer las ranuras a lo
largo de la fisura, remover
el concreto que queda en
la ranura, limpiar la ranura
con chorros de arena y
aire, colocar la barra en la
ranura y rellenar la ranura
dando vibrado dándole el
acabado a la superficie y
curar.
FISURAS
TRANSVERSALES
Se recomienda hacer una
reparación a profundidad
total las losas que por su
nivel de severidad lo
requieran
Se recomienda hacer
aislamiento del área
deteriorada, Remoción del
concreto deteriorado,
reparación de la base y
drenaje (si es necesario),
proporcionar la
transferencia de carga en
las caras de las juntas,
estar pendiente en la
colocación y acabado del
concreto nuevo, teniendo
en cuenta el curado,
protección del concreto,
corte y sellado de las
nuevas juntas.
PÉRDIDA DE
MATERIALES
(POPOUTS)
Fresar el pavimento
existente, colocar un sello
de fricción para
garantizando la
adherencia con el
pavimento.
Se recomienda fresar
para mejorar la textura del
pavimento, teniendo en
cuenta los siguientes
aspectos: Establecer
como es la condición del
pavimento, definir la
cabeza de fresado
adecuada y estar
pendiente de la máquina
de fresado para que se
haga adecuadamente.
BACHES
Demoler el concreto
existente realizando
reparación a profundidad
total de losa
Si el bache está
afectando la movilidad se
recomienda demoler el
concreto e insertar barras
para mejorar la
transferencia de cargas,
teniendo cuidado con el
diseño y colocación de la
mezcla del concreto
nuevo. Utilizar materiales
epóxicos para garantizar
la adherencia entre
concreto nuevo y antiguo.
DEFICIENCIA EN LAS
JUNTAS
Verificar que la caja
disponga de un ancho
compatible con la
elongación admisible del
Retirar todo vestigio del
antiguo sello, limpiar
cuidadosamente la caja,
imprimar con el material
producto de sellado por
utilizar y los movimientos
que experimentan las
losas
adecuado, cuando
corresponda, colocar
cordón de respaldo y
vaciar la cantidad exacta
de sellante.
FISURAS DE
ESQUINA
Dependiendo de la
severidad, se recomienda
reparación de sellado de
juntas o reparación a
profundidad total.
Para severidad baja,
sellar, según, sellado de
Juntas y Grietas.
Para severidades media y
alta, reparar en todo el
espesor una franja de
pavimento del ancho de la
losa y de una longitud
mínima igual a la
distancia entre la junta y
la intersección de la grieta
con el borde externo.
DESCASCARAMIENT
O
Se recomienda reparación
a profundidad total del
espesor de la losa.
Mediante el procedimiento
denominado reparación
de espesor parcial.
Recubrir con una mezcla
asfáltica, si se acepta el
incremento de las
irregularidades (IRI, Índice
de Rugosidad
Internacional) que ello
significa.
FISURAS MAPEADAS
Se recomienda reparación
a profundidad total del
espesor de la losa.
Para cualquier nivel de
deterioro, mediante el
procedimiento
denominado reparación
de espesor parcial.
Colocar un parche
asfáltico, siempre que se
acepte el incremento de
las irregularidades
superficiales (IRI, Índice
de Rugosidad
Internacional) que ello
implica.
Tabla 2. Reparación y procesos constructivos recomendados. Fuente Propia.
BIBLIOGRAFÍA
ALTAMIRANO LUIS FERNANDO. Deterioro de pavimentos rígidos, metodología de reparación, posibles causas de deterioro y reparaciones. Universidad nacional de Ingeniería. 2007. CONSEJO DE DIRECTORES DE CARRETERAS DE IBERIA E IBEROAMÉRICA. Catálogo de deterioros de pavimentos rígidos. Colección de documentos. Volumen 12. 2002. CORONADO I. JORGE. Manual centroamericano de mantenimiento de carreteras. Tomo III numeral b, catálogo centroamericano de daños a pavimentos viales. SIECA. 2003. LONDOÑO N. CIPRIANO. Diseño, construcción y mantenimiento de pavimentos de concreto. ICPC, Tercera edición. Medellín 2004. MATALLANA RODRIGUEZ RICARDO. Fundamentos de cemento aplicados a la construcción. ICPC, Medellín 2006. SÁNCHEZ DE GUZMÁN DIEGO. Tecnología del concreto y del mortero. Bhandar editores. Tercera edición. Bogotá. U.S DEPARTAMENT OF TRANSPORTATION. Distress identification Manual for the long-term pavement performance program. Publication No. FHWA-RD-03-031. June 2003.
ANEXOS
EL CONCRETO RÍGIDO PARA PAVIMENTOS*
La calidad del concreto, su dureza y su resistencia a las agresiones exteriores
condiciona la durabilidad, que es la que reduce la importancia de los trabajos
de reparación y mantenimiento; son las economías tanto en dinero como en
energía las que determinan la elección del tipo de pavimento.
Cabe recordar que el concreto es un material de módulo elevado, pero al mismo
tiempo de gran fragilidad. Por lo tanto es conveniente mantener el espesor lo
más constante posible, compatible con las cargas a soportar.
TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
Los pavimentos de concreto simple, se construyen sin acero de refuerzo
y sin varillas (dovelas) de transferencia de carga en las juntas. Dicha
transferencia se logra a través de la trabazón entre los agregados de las
dos caras agrietadas de las losas contiguas, formadas por le aserrado o
corte de la junta. Para que la transferencia sea efectiva es preciso tener
losas cortas.
Los pavimentos de concreto simple con varillas de transferencia de carga
(pasadores o dovelas), se construyen sin acero de refuerzo, sin embargo
en ellos se disponen varillas lisas en cada junta de contracción, las
cuales actúan como dispositivos de transferencia de carga, requiriéndose
también que las losas sean cortas para controlar el agrietamiento.
Los pavimentos reforzados, contienen acero de refuerzo y dovelas en las
juntas de contracción. Estos pavimentos se construyen con separaciones
entre juntas superiores a las utilizadas en pavimentos convencionales.
Debido a ello, es posible que entre las juntas se produzcan una o más
fisuras transversales, las cuales se mantienen prácticamente cerradas a
causa del acero de refuerzo, lográndose una excelente transferencia de
cargas a través de ellas.
Los pavimentos con refuerzo continuo, por su parte, se construyen sin
juntas de contracción. Debido a su alto y continuo contenido de acero en
dirección longitudinal, estos pavimentos desarrollan fisuras transversales
a intervalos muy cortos. Sin embargo, por la presencia del refuerzo, se
desarrolla un alto grado de transferencia de carga en las caras de las
fisuras.
Normalmente, un espaciamiento entre juntas que no exceda los 4,50 tienen un
buen comportamiento en pavimentos de concreto simple; así como uno no
mayor de 6 m en pavimentos con dovelas, ni superior a los 12 m en pavimentos
reforzados. Espaciamientos mayores a estos, han sido empleados con alguna
frecuencia, pero han generado deterioros, tanto en las juntas, como en las
fisuras transversales intermedias.
* Tomado de: “Diseño, construcción y mantenimiento de Pavimentos de Concreto”, del Ingeniero Civil Cipriano A.
Londoño N. Página 52.
TIPOS DE REPARACIÓN EN PAVIMENTOS RÍGIDOS
Los tipos de reparación de pavimentos rígidos se dividen en dos: reparaciones
a profundidad parcial y a profundidad total del espesor de la losa, estos
dependen del daño presentado.
RESELLADO DE JUNTAS
El objetivo primordial es evitar el ingreso de partículas incompresibles dentro de
la cavidad de la junta, y es fundamental para alcanzar la vida útil esperada en el
pavimento. Este se lleva a cabo en cinco pasos a seguir:
Remover el sellante viejo, mediante procedimientos manuales,
aserrando, cortando o raspando.
Reconformar la cavidad, después de remover el sellante deteriorado es
necesario reconformar la cavidad de la junta utilizando un disco del
ancho de la cavidad prevista y con las dimensiones especificadas.
Limpieza de la cavidad, este procedimiento se realiza generalmente con
chorros de agua para eliminar la lechada, con chorros de arena para
eliminar residuos existentes y con chorros de aire para remover arena,
agua, polvo o suciedad.
Instalación de la tirilla de respaldo (Backer Rod), la tirilla debe ser
compatible con el sellante y se utiliza para definir el factor de forma del
sello.
Instalación del nuevo sellante, este puede ser siliconas vaciadas en frio o
llenantes autonivelantes a base de poliuretanos de aplicación en caliente,
que cumplan con los requerimientos técnicos previstos.
Figura 8. Factor de forma del sello, fuente ACPA.
REPARACIÓN A PROFUNDIDAD PARCIAL
El objetivo principal es reparar daños superficiales y fallas localizadas que no
atraviesan el espesor total de la losa, y de igual forma restablecer la cavidad de
una junta desportillada. Normalmente, las reparaciones a profundidad parcial se
hacen en el caso de descascaramientos en las juntas del pavimento o en el
medio de la losa, que pueden ocurrir a lo largo de las juntas y grietas
longitudinales, aunque suceden con mayor frecuencia en las discontinuidades
transversales. Los descascaramientos en el medio de la losa se deben en
general al refuerzo de acero, si lo tiene, que se encuentra en la superficie.
Se utiliza para desportillamientos superficiales en la losa o junta y que no son
superiores a 150 mm desde la junta, o escalonamiento severo de las losas.
Cabe anotar que si existen dos o más bacheos en una misma junta de losa, se
recomienda reparar toda la junta.
Material de
sello
Backer Rod
Figura 9. Plano de reparación a profundidad parcial vista en planta y corte, Fuente ACPA.
Los bacheos generalmente re realizan con concretos normales para
pavimentos, concretos acelerados, morteros con resinas epóxicas y concreto
epóxico. Los tamaños de los agregados deben ser menores a la mitad de la
profundidad del bacheo y se deben utilizar materiales epóxicos para la
adherencia del concreto nuevo con el existente.
Para realizar el bacheo, se demarca la zona a cortar y se procede a demoler
mediante cinceles o martillos neumáticos no muy grandes o pesados, o
mediante fresado el pavimento deteriorado.
REPARACIÓN A PROFUNDIDAD TOTAL
El objetivo principal es restituir la capacidad estructural de la losa, reparar fallas
por condiciones de apoyo en los bordes de la losa y la eliminación de puntos
irregulares en la superficie del pavimento causados por desplazamientos
verticales. Generalmente se realiza esta reparación cuando las grietas o fisuras
superan el tercio de la losa y las barras están comprometidas.
Las principales causas de agrietamiento de las losas son la repetición de cargas
pesadas, los esfuerzos de origen térmico y la pérdida de soporte.
Figura 10. Utilización de reparaciones a profundidad total. Fuente ACPA.
El tamaño de los bacheos debe ser superior al área deteriorada y se debe
verificar si no existen desportillamientos debajo de la superficie y el tamaño
mínimo es de 2 metros.
Figura11. Lineamientos de intervención. Fuente ACPA.
la reparación a profundidad total se realiza en siete pasos a seguir:
Aislamiento del área deteriorada.
Remoción del concreto deteriorado.
Reparación de la base, drenaje si es necesario.
Proporcionar transferencia de carga entre las caras de las juntas.
Colocación y acabado del concreto nuevo.
Curado y protección del concreto.
Corte y sellado de las nuevas juntas.
TRATAMIENTO DE FISURAS Y GRIETAS
Los objetivos generales de este tipo de reparación son los siguientes:
Restablecer y aumentar la resistencia y la rigidez.
Mejorar la movilidad.
Lograr impermeabilidad.
Mejorar la apariencia de la superficie del concreto.
Mejorar la durabilidad.
Costura de juntas y fisuras Cruzada (Cross Stitching).
Utiliza barras corrugadas ancladas a perforaciones inclinadas a lo largo de la
fisura o junta. Se utiliza en fisuras longitudinales que están en una condición
razonablemente buena. De igual manera se utiliza para mantener la trabazón
de agregados y adicionar refuerzo a la fisura.
Las barras corrugadas impiden el desplazamiento horizontal y vertical o la
apertura de la fisura.
Los diámetros de las barras corrugadas dependen del espesor de la losa y se
separan entre 50 cm y 76 cm.
Las perforaciones se deben realizar a 35° si la losa tiene un espesor menor a
30 cm, y a 45° si el espesor de la losa es igual o mayor a 30 cm. La perforación
no se debe realizar hasta el fondo de la losa.
Figura 12. Distancia entre perforaciones según tipo de tráfico. Fuente ACPA.
La costura cruzada en pavimentos rígidos se realiza en los siguientes pasos:
Perforación de los huecos para la inserción de las barras.
Inyección de material epóxico en los huecos.
Inserción de la barra corrugada.
Remoción del exceso de epóxico.
Cortar la parte de la barra que queda por fuera de la perforación.
Acabado final a la superficie del pavimento.
Figura 13. Vista frontal de la costura cruzada. Fuente ACPA.
Costura en Ranuras
Al igual que la costura cruzada, la costura en ranuras se utiliza en fisuras o
juntas que se encuentran razonablemente en buen estado. Se diferencian en
que las barras se instalan a manera de ganchos de cosedora sobre la superficie
de la fisura.
El diámetro de las barras depende del espesor de la losa, la separación entre
barras es de 60 cm y las ranuras se cortan con discos de corte.
Figura 14. Costura en ranuras. Fuente ACPA.
Figura 15. Distancia entre perforaciones y juntas transversales. Fuente ACPA
La costura en ranuras en pavimentos rígidos se realiza en los siguientes pasos:
Cortar las ranuras a lo largo de toda la superficie de la fisura o junta.
Remoción del concreto en la ranura con un martillo neumático de bajo
peso.
Limpieza de la ranura con chorros de aire o arena.
Colocación de la barra en la ranura.
Relleno de la ranura y vibración.
Acabado de la superficie y curado.
Costura de Fisuras con Epóxico.
Existen otros métodos de costura, como la costura con epóxicos, que consiste
en rellenar la cavidad de la fisura con material epóxico por gravedad o por
inyección a presión, previendo que la fisura no sea activa (si es así se debe
tratar primero la causa de la figuración).
El objetivo principal es restablecer la integridad estructural de la losa y bloquear
el acceso de humedad.
Figura 16. Inyección de resina epóxica por gravedad. Fuente ACPA.
ESTABILIZACIÓN DE LOSAS
Los objetivos principales de este procedimiento son los siguientes:
Restablecer el soporte uniforme de la losa.
Llenar vacios.
Minimizar deflexiones por cargas.
Reducir esfuerzos y alargar la vida útil del pavimento.}
Los vacios bajo las losas se pueden presentar por diferentes factores, tales
como: bombeo bajo tráfico, asentamiento diferencial bajo cargas y fallas en la
base o subrasante por la saturación de agua.
Para la estabilización de losas se utiliza la inyección generalmente de una
mezcla de cemento puzolánico y graut, debido a la fluidez de la mezcla para
llenar los vacios y la resistencia a la durabilidad.
Es recomendable que las bachadas de la mezcla sean pequeñas evitando las
mezcladoras de paletas y que el equipo de mezclado garantice una mezcla
uniforme.
La perforación de los huecos debe ser el indicado para el equipo de inyección y
oscilan entre 30 y 50 mm.
Es necesario estabilizar cuando la deflexión en la junta es superior a 0,51 cm.
Figura 16. Esquema de perforaciones para inyección para vacios en juntas o fisuras. Fuente ACPA.
Figura 17. Esquema de perforaciones para inyección de vacios en losas de acceso o cerca de una junta o
fisura. Fuente ACPA
Finalmente es necesario verificar la inyección 48 horas después de estabilizar la
losa, si se presentan deflexiones mayores se repite el procedimiento, si a la
tercera estabilización no mejora es necesario reparar a profundidad total.
RESTITUCIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CARGA EN LAS JUNTAS
En muchos casos la transferencia de carga se ve afectada principalmente por
las barras, que se desalinean, se sueltan o quedan fuera de su sitio en el
momento del vaciado del concreto, afectando la transferencia de carga que es
la habilidad de transferir parte de la carga a una losa vecina.
El objetivo principal es restituir la transferencia de carga, evitar futuros
escalonamientos, reducir las deflexiones bajo las losas, reducir los esfuerzos y
aumentar la vida útil del pavimento.
Figura 18. Esquema de la transferencia de carga entre losas. Fuente ACPA.
La inserción de barras se debe utilizar cuando la transferencia de carga entre
losas es menor al 50%, cuando existe un escalonamiento superior a los 3 cm,
las deflexiones diferenciales superan los 0,2 mm, o el escalonamiento
acumulado es superior a 525 mm/km.
El procedimiento de inserción de barras es el siguiente:
Corte de las ranuras.
Preparación de las ranuras.
Preparación y colocación de las barras.
Llenado de las ranuras.
Este trabajo de reparación se debe complementar según sea el caso con
reparaciones a profundidad parcial o total, fresado del pavimento, resellado de
juntas, restitución de losas y colocación de drenajes.
Figura 19. Vista en planta de un esquema de una ranura. Fuente ACPA.
Las ranuras se localizan de 3 ranuras por huella, separadas 30 cm entre sí, las
ranuras más externas deben estar separadas entre 30 y 45 cm del borde de la
losa y las ranuras más internas deben estar separadas 60 cm del eje o junta
longitudinal de la vía. Nunca deben interferir con las barras de amarre.
Figura 20. Localización de la ranura en un carril. Fuente ACPA.
las ranuras deben ser paralelas al eje de la vía y cortadas de modo que la mitad
de la barra quede a cada lado de la junta o fisura.
Figura 21. Alineación de las ranuras. Fuente ACPA.
FRESADO DE LA SUPERFICIE DEL PAVIMENTO.
Es la remoción de una capa delgada de la superficie endurecida del pavimento
utilizando un tambor de discos diamantados.
Se utiliza principalmente cuando el pavimento presenta ahuellamiento debido al
tráfico, cuando hay pulimento en la superficie, cuando se presenta un nivel de
ruido inaceptable, cuando se tiene una pendiente inadecuada o cuando la
rugosidad del pavimento se ve afectada por el escalonamiento entre juntas y
fisuras y alabeos permanentes de la losa.
Figura 22. Componentes de una máquina fresadora. Fuente ACPA.
El fresado genera una superficie más suave con buenas características de
fricción y se puede realizar hasta tres veces sin afectar la vida útil del
pavimento. El aumento de la vida útil del pavimento está entre 8 y 10 años más.
