INTRODUCCIÓN En pavimentos de concreto se considera el

uso de la pavimentadora deslizante como la herramienta necesaria para la formación de una figura geométrica consolidada mediante el deslizamiento continuo de una maquina al rededor de la masa plástica del concreto. El efecto que la pavimentadora hace sobre el concreto se conoce formalmente como extrusión, el ejemplo más simple de extrusión es el realizado sobre la pasta de dientes al salir del tubo bajo presión, es claro que el material toma la forma de la boquilla la cual haría las veces del encofrado que se desliza.

Por lo general este tipo de pavimentaciones manejan grandes volúmenes de concreto y producciones diarias que pueden variar entre los 150 m3 a los 2,800 m3. Esta productividad apoyada con una buena planeación, han hecho posible optimizar los recursos y así la eficiencia en el proceso constructivo.

La pavimentadora de encofrado deslizante es un equipo de colocación de concreto masivamente con un sistema combinado de colocación y vibrado que consiste en un chasis con vibradores un tornillo sin fin y una plancha extrusora montada sobre 4 orugas.

OBJETIVO

Optimizar el proceso constructivo, disminuyendo los plazos de ejecución, rendimientos y disminuye significativamente los costos de mano de obra.

INDICE

PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DEL

PAVIMENTO HIDRAULICO Se realiza el proceso constructivo en 3 etapas: Sub Rasante: Es el terreno en el cual se

proyecta la estructura de un pavimento, índices de capacidad de soporte (C.B.R).

El espesor de pavimento dependerá en gran parte de la calidad de la subrasante, por lo que ésta debe cumplir con los requisitos de resistencia, expansión y contracción por efectos de la humedad.

Base: Es la capa de la estructura de pavimento destinada fundamentalmente a soportar, transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas a la superficie de rodadura de pavimento de tal manera que la capa de subrasante la pueda soportar absorbiendo las variaciones inherentes a dicho suelo que puedan afectar a la base.

Carpeta de Rodadura: Es la capa superior de la estructura de pavimento, construida con concreto, por lo que debido a su rigidez y alto módulo de elasticidad, basan su capacidad portante en la losa, más que en la capacidad de la subrasante, dado que no usan capa de base. En general, se puede indicar que el concreto distribuye mejor las cargas hacia la estructura de pavimento.

DETALLE DE PAVIMENTO HIDRAULICO

30 cms

LOSA DE CONCRETO

(CARPETA DE RODADURA)

BASE (AFIRMADO)

SUBRASANTE (COMPACTADA)

20 cms

CRITERIOS DE CONSTRUCCION DEL

PAVIMENTO HIDRAULICO Modulación de losa: Con el objetivo de

controlar la figuración del concreto, mantener la capacidad estructural y la calidad del pavimento con un bajo costo anual y así mismo para dividir el pavimento en tramos lógicos. Se deben tener en cuenta dos criterios fundamentales para la modulación de las losas La longitud de la losa (L) debe ser máximo veinticuatro veces el espesor (e) mínimo 20 veces éste.

L=24e

La relación de esbeltez debe de estar comprendida entre el rango (0.7-1.4) por lo tanto L/a, donde “a” es el ancho de la losa, debe estar dentro de este rango. Se debe tomar el menor de los dos criterios para determinar la longitud de la losa. Así mismo entre las losas tengan una relación de esbeltez cercana a 1, es decir la longitud y ancho sean los mismos, éstas presentarán un mejor comportamiento para la distribución de esfuerzos.

Diseño de Juntas: Las juntas son parte esencial de los pavimentos, ya que son superficies de falla controladas, que se han diseñado previamente logrando así efectos estéticos y funcionales deseables.

Juntas Transversales: Las juntas transversales de contracción, son las que controlan las grietas transversales ocasionadas por los esfuerzos de tracción originados en la retracción del concreto. Así mismo, controlan las grietas causadas por el alabeo del pavimento.

Juntas Longitudinales: Las juntas longitudinales de contracción permiten controlar las grietas longitudinales ocasionadas por el fenómeno de retracción. Adicional a esto, estas juntas se presentan debido a la limitación en el ancho del equipo de construcción.

Juntas de construcción: Este tipo de juntas se utiliza en juntas transversales cuando se debe detener la construcción de la losa.

Juntas de expansión: Son creadas para aislar una estructura fija, como son los pozos de inspección, sumideros y otras estructuras que presenten diferente comportamiento al pavimento que se construye.

ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCION DE

JUNTAS Las juntas deberán ajustarse al alineamiento, dimensiones y características consignadas en el proyecto.

• Longitudinales de contracción aserradas y con pasadores (Tipo A).

• Transversales de contracción aserradas y con pasadores (Tipo B).

Las juntas longitudinales y transversales de contracción aserradas y con pasadores (Tipos A y B), se colocaron en los sitios donde indicaba la modulación del proyecto.

Cuando por causas de fuerza mayor sea suspendido el vaciado por más de 30 minutos, se procederá a construir una junta transversal de emergencia con la que se suspenderá el vaciado hasta que sea posible reiniciarlo.

Las juntas transversales de construcción y las juntas transversales de emergencia deberán terminarse con un encofrado metálico que garantice la perpendicularidad del plano de la junta con el plano de la superficie de la losa.

Encofrado deberá de contar con orificios que permitan la instalación de pasadores en todo lo ancho de la losa con el alineamiento y espaciamiento correctos. Estas juntas serán vibradas con vibradores para garantizar la consolidación correcta del concreto en las esquinas y bordes de la junta.

El alineamiento de las juntas longitudinales será el indicado en el proyecto, con una tolerancia de 5 centímetros en más o en menos.

ARMADURA DE REFUERZO

Se deben colocar el acero de refuerzo necesario para la construcción del pavimento, de acuerdo al diseño del proyecto

Las barras de amarre (usadas en Juntas Longitudinales), las cuales se utilizan con el propósito de evitar el corrimiento y/o desplazamiento de las losas, deben ser de acero corrugado y deben quedar ahogadas en la mitad de la losa.

Las barras pasajuntas (Usadas en Juntas Transversales de Construcción y en algunos casos de Expansión), se utilizan como mecanismos para garantizar la transferencia efectiva de carga entre las losas adyacentes. Las barras serán de acero liso, engrasado en ambos extremos y deberán quedar ahogadas en las losas con las dimensiones de acuerdo al proyecto.

La longitud y el diámetro de las Barras Pasajuntas, dependerán del espesor de la losa.

Los pasajuntas podrán ser instalados en la posición indicada en el proyecto por medios mecánicos o bien por medio de la instalación de canastas mecánicas de sujeción.

Las barras de amarre (usadas en Juntas Longitudinales), las cuales se utilizaron con el propósito de evitar el corrimiento y/o desplazamiento de las losas, fueron de acero corrugado de 5/8 y se colocaron en la mitad de la losa.

Las barras pasajuntas (Usadas en Juntas Transversales de Construcción y también de Expansión), se utilizaron como mecanismos para garantizar la transferencia efectiva de carga entre las losas adyacentes barras de acero liso de 1 1/2, engrasado alternada mente y se colocaron en la mitad de la losa.

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DEL VACIADO

CON PAVIMENTADORA La pavimentadora de encofrado deslizante es

un equipo de colocación de concreto masivamente con un sistema combinado de colocación y vibrado que consiste en un chasis con vibradores un tornillo sin fin y una plancha extrusora montada sobre 4 orugas.

El rendimiento de colocación varían dependiendo de la logística de construcción sin embargo se pueden obtener rendimientos entre 150 y 200 ml por día.

Debido a las características del encofrado deslizante el concreto tiene un asentamiento de ½ a 1 cm .No requiere equipo adicional de vibrado ya que esta máquina tiene hasta 18 vibradores de 3” (dependiendo del ancho de carril a vaciar) permite una óptima consolidación del concreto, puede hacer espesores de losas de 15 cm a 40 cm de espesor y permite construir anchos variables desde 2.0 m hasta 7 mt.

MAQUINA PAVIMENTADORA DESLIZANTE

I. Recomendaciones:

Antes de iniciar la jornada de pavimentación deben revisarse todas las medidas de seguridad y tomar todas las precauciones para el personal de la obra.

Para iniciar se deberán revisar los siguientes puntos:

1. Revisión de todo el equipo involucrado en

la pavimentación.

2. Que se cuenta con una distancia aceptable

de tramo a pavimentar.

3. Disponibilidad de materiales tanto en

volumen como en calidad.

4. Equipos de ensayo en buen estado y con

personal disponible.

5. Herramientas necesarias para la colocación

del concreto.

6. Texturizadores.

7. Comunicación por radio entre el frente de

trabajo y planta.

8. Colocación de la línea guía.

II. Tendido de cable Guía Con la información del modulado y cotas de

los puntos que sirven para la localización de las barras de soporte de la línea, se procede a colocar cada sensor vertical o “estaca” en su sitio correspondiente.

El sensor vertical o “estaca” debe quedar a una distancia aproximada de 20 cm del punto proyectado y debe estar clavada lo suficiente dentro de la base como para garantizar la estabilidad de la línea ante el paso de la pavimentadora, la texturizadora y el personal de obra.

El sensor vertical o “estaca” debe ser metálica y lo suficientemente rígida para soportar los golpes de martillo usados para su clavado en la base y su uso prolongado en la obra. La línea que une todos los sensores verticales o “estacas” se conoce como línea guía, la distancia entre estacas en un trazo plano debe ser 10 metros, en curvas horizontales o verticales se deben colocar más próximos, con una separación máxima de 5.0 m.

La separación de las estacas no debe ser igual que la de los sensores de altura de la máquina, esto para reducir la sincronización de los movimientos en altura de la pavimentadora.

Con el fin de tener mayor precisión en el perfil y en los espesores es importante tener líneas guías a ambos lados de la pavimentadora.

Después de localizadas todas los sensores verticales o “estacas” se procede a colocar los sensores horizontales o brazos que soportan la línea guía, estos brazos son metálicos con la forma adecuada para no interrumpir el tránsito libre de los sensores de la pavimentadora y la texturizadora sobre la línea guía, también debe contar con el mecanismo para ajuste de altura sobre la barra y de prolongación para ajustar la distancia de la línea respecto de la barra y permitir localizar la línea sobre el punto correcto.

Una vez tensionada la cuerda o hilo e insertada en el brazo soporte se procede a plomar el punto de contacto entre la cuerda y el brazo con el punto físico dado por topografía, esta actividad se inicia soltando las tuercas de ajuste del brazo a la estaca y mediante una plomada de mampostero o un nivel de burbuja se determina el punto al cual debe quedar para proceder a fijar las tuercas.

Trazo para la colocación de los sensores verticales y horizontales.

Sensor Vertical o “estaca”.

Sensor Horizontal o “brazos”.

Colocación de Sensores verticales y horizontales

Sensores verticales, horizontales ya nivelados y cable guía correctamente tensionado.

Presentación final del tramo nivelado y modulado.

III. Colocación y Vibrado del Concreto

Es importante preparar la base sobre la cual se vaciara el concreto humedeciéndola suficientemente, evitando así restarle humedad a la mezcla de concreto. Durante la descarga del concreto se debe garantizar una distribución adecuada a todo lo ancho y largo de la vía evitando acumulaciones excesivas de concreto. Una vez llegado el mixer a obra se procede a sacar la prueba del slump el cual no deberá ser menor que 1 ¾ ” ni exceder de 2 ½”.

Prueba del Slump para dar pase al vaciado total de la mezcla.

La distribución del concreto al frente de la pavimentadora es el primer contacto entre el concreto y la pavimentadora y se logra mediante un tornillo sinfín o gusano que, controlado por el operador permite transportar el concreto en el frente de la máquina a fin de repartirlo y dosificarlo hacia los lados la maquina, este trabajo es complementado posteriormente con el personal.

En las pavimentadoras encontramos los vibradores inmediatamente después del tornillo repartidor y antes del molde o placa extrusora.

El encofrado deslizante de la máquina se encuentra en ambos lados, misma que los elementos superiores confinan al concreto. Se puede dividir en dos secciones, una que confina el concreto para lograr que el gusano lo pueda esparcir y otra que va desde el strike-off hasta la salida posterior del concreto.

El resultado de un buen trabajo con el equipo de encofrado deslizante es una forma geométrica y superficie uniforme tanto en las dimensiones horizontales como en la vertical, para esto es fundamental un suministro continuo y homogéneo del concreto y lograr movimientos uniformes de la máquina.

Las operaciones de pavimentación del día se deben iniciar con la producción de dos o tres camiones.

El concreto de estos camiones debe ser revisado por el laboratorio con las pruebas, contenido de aire y peso volumétrico para ser enviados a la obra, en este momento se inicia la labor de pavimentación propiamente dicha, es decir, se continua produciendo concreto y enviándolo al frente de pavimentación.

Como los dos o tres primeros viajes normalmente son suficientes para llenar los encofrados y cajas de la pavimentadora, y lograr una carga hidrostática dentro de la máquina, es conveniente contar con un personar de lampeo para introducir y repartir el concreto frente al gusano de la pavimentadora.

Los puntos a cuidar en esta etapa son:

- Controlar la trabajabilidad de la mezcla.

- Mantener la relación Agua / Cemento de diseño.

- Ajustar los volúmenes suministrados en cada viaje.

- Verificar el espesor colocado.

- Evaluar la calidad de la superficie dejada por la pavimentadora.

- Ajustar la velocidad de avance del tren con respecto al suministro de concreto, (Recordar que los equipos de pavimentación en lo posible no deben parar).

- Iniciar la rutina de cálculo de rendimiento.

Colocación de los mixer para el descargo del concreto (Vaciado de dos carriles, ancho de vía de 7 mts).

En este caso se requiere de 4 viajes para descargar el concreto y así proceder el trabajo con la máquina.

III. Las Barras Pasajuntas:

Las pasajuntas pueden ser colocadas mediante su montaje en canastas metálicas que garantizan su correcta disposición en la losa de concreto y que permiten un libre movimiento de las losas de concreto, ó pueden insertarse mediante elementos mecánicos que aseguren su correcta posición.

Los pasajuntas deben haber sido bañados con grasa, diesel o pintura para evitar que se adhieran al concreto.

La canasta se debe colocar en el lugar indicado por la modulación y debe ser fijada a la base mediante clavos de fijación mediante golpes de martillo, también se pueden usar ganchos metálicos. Es importante garantizar la correcta fijación de la canasta y evitar su movimiento ante la presión de la máquina, si la canasta se mueve al momento de colocar el concreto, la losa no tendrá la libertad para moverse longitudinalmente, lo puede ocasionar fisuramientos y fracturas de los bordes de la misma.

Las barras pasajuntas del proyecto fueron de acero liso de 1 ½”, y fueron sostenidas por las canastillas que se localizaron a la mitad de la losa 0.15 m garantizando el paralelismo entre el eje longitudinal de la vía, el plano de la base y las barras que a su vez serán paralelas entre sí.

La altura de colocación de las juntas longitudinales es a la mitad del espesor de la losa y es de acero corrugado de 5/8”. Las barras de amarre que se utilizan para las juntas longitudinales de carriles adicionales o sobre anchos normalmente se instalan con insertadores laterales automáticos o manuales, se acostumbra colocar las barras dobladas para ser enderezadas una vez el concreto este endurecido y ya no entorpezca las labores.

Canastilla fijada con clavos y a la mitad de la losa.

Corte de canastilla con la cizalla.

IV. Acabado Superficial del Pavimento:

Es el acabado de la superficie del concreto al proceso de obtener una textura acorde a las especificaciones del proyecto, homogénea, segura y durable, mediante técnicas sencillas y de rápida ejecución y usando las herramientas adecuadas.

En pavimentaciones con encofrado deslizante es necesario usar alisadores de gran dimensión para cubrir un gran espacio y mantener el ritmo y la velocidad de la pavimentadora, normalmente son llanas a las que se les monta un largo mango para cubrir todo el ancho de la losa desde uno solo de los lados, en la unión entre mango y el flotador se instala un pivote que permite ajustar el ángulo de ataque de la llana y evitar que penetre la losa.

también se recuerda que obtener un buen acabado en el borde contrario al usado por el operario es difícil, si el ancho de la losa es importante, por esto se recomienda un operario a cada lado como mínimo.

El trabajo del operario termina cuando obtiene una superficie pareja y sin marcas de la placa extrusora ni de los flotadores.

El proceso experimentado superficialmente por el concreto una vez que sale de la pavimentadora, es la liberación del agua de sangrado y posteriormente seca esta superficie, adquiere un tono mate que indica el momento del texturizado.

Normalmente la primera pasada del flotador abre poros y permite salida de pequeñas cantidades de agua y aire presente cerca a la superficie, la segunda pasada busca cerrar los poros abiertos y sacar a la superficie granos de arena.

Un buen diseño de concreto debe tener en cuenta la producción de suficiente mortero superficial que de un buen acabado.

Paso de la máquina con el encofrado deslizante para darle paso al alizador o flotador.

Flotador o Alizador, le da el acabado de la losa.

Flotador o Alizador

V. Macrotexturizado Transversal:

El macrotexturizado o texturizado transversal que normalmente se realiza con peine metálico, permite la rápida evacuación de agua de la superficie del pavimento, permitiendo el contacto entre los neumáticos de los vehículos a alta velocidad y el pavimento y evitando el peligroso deslizamiento del vehículo. El proceso constructivo se logra mediante el uso de una texturizadora.

Las variables a tener en cuenta son el tiempo de aplicación, la profundidad del texturizado y la separación de las cerdas.

El tiempo de aplicación depende de la experiencia del operador de la texturizadora, sin embargo una idea es cuando el alizador avanza unos cien metros y al regreso a su punto inicial la superficie estará lista para recibir el peine, debe evitarse su aplicación tardía ya que obligaría a una mayor presión o profundidad lo que terminaría sacando agregado del concreto y dejando un acabado irregular.

La profundidad de texturizado debe estar entre los 3 mm y los 6 mm que es suficiente como para que se marque suficientemente el peine, pero de tal forma que el agregado grueso no se levante o se mueva y no se marque en exceso.

Es importante utilizar peines de texturizado en buen estado, con todos sus dientes, limpios y bien alineados a fin de no producir un efecto irregular.

Texturizado del concreto.

VI. Curado:

Esta operación se efectuará aplicando en la superficie una membrana de curado a razón de un litro por metro cuadrado (1 lt/m2), para obtener un espesor uniforme de aproximadamente un milímetro (1 mm), que deje una membrana impermeable y consistente de color claro que impida la evaporación del agua que contiene la mezcla del concreto fresco.

La aplicación de la membrana de curado se hace mediante la irrigación de compuestos curadores sobre la losa de concreto fresco con ayuda de la texturizadora – curadora.

Los compuestos curadores mas adecuados tienen un pigmento de color blanco, esto les da la ventaja de no concentrar el calor en el concreto y permiten distinguir las zonas ya tratadas y la uniformidad de su aplicación.

El compuesto curador se aplica inmediatamente después de efectuarse el texturizado transversal, aunque en ocasiones y con el fin de proteger el concreto de la acción del sol y vientos fuertes rasantes, se puede hacer en dos etapas aplicando la primera antes del microtexturizado y la segunda después del texturizado transversal. Es importante realizar la aplicación de la membrana también sobre los bordes verticales de la losa.

El promedio de curado será de aproximadamente 3 a 5 horas desde el inicio del vaciado.

Curado del concreto.

VII. Corte de Juntas en el concreto:

El corte de las losas de concreto es una generalidad de todos los pavimentos de concreto, en pavimentos construidos con encofrado deslizante se debe hacer énfasis en el estado, el tipo y el número de equipos necesarios para garantizar un trabajo de buena calidad, continuo y principalmente que permita que se alcance a cortar toda el área pavimentada en una jornada.

En el proyecto la cortadora que se uso tenía una potencia de 60 kW, autopropulsada y diseñada para hacer corte en húmedo, o sea que el disco de corte es enfriado continuamente por agua.

La profundidad del corte es de un tercio del espesor de la losa para el caso del proyecto fue de 10 cm y el ancho de 3mm.

Este corte se realizo cuando el concreto presento las condiciones de endurecimiento propicias para su ejecución y antes de que se produzcan agrietamientos no controlados.

Es importante iniciar el corte en el momento adecuado, ya que de empezar a cortar antes de tiempo podemos generar despostillamientos de las losas, en el caso de realizar el corte en forma tardía se estaría permitiendo que el concreto definiera los patrones de agrietamiento y de nada servirían los cortes por realizar.

Este tiempo depende de las condiciones de humedad y clima en la zona, así como de la mezcla de concreto, por lo general el proceso de corte debe iniciar entre las 5 ó 6 horas de haber colocado el concreto y deberá terminar antes de 12 horas después del colado del pavimento.

Deberán realizarse primero los cortes transversales y posteriormente los longitudinales. Para realizar los cortes longitudinales es común utilizar una guía ajustable a los bordes de la losa y de esta forma garantizar un correcto seguimiento del alineamiento de la vía.

DETALLE DE CORTE DE JUNTA

VIII. Ensanche de Juntas: El ensanche de la junta o segundo corte se realiza

para obtener suficiente espacio donde alojar el material que se usara en el sello y de esta forma ofrecer un factor de forma apropiado (en profundidad y ancho) para el correcto desempeño del sellador.

El factor de forma especificado para cada proyecto debe ser incluido en las especificaciones constructivas. El corte de ensanche se hace con cortadoras de corte húmedo y la forma se obtiene ya sea con un disco de 6 mm de espesor o apilando dos discos de 3 mm de espesor y cortando a una profundidad menor.

IX. Limpieza y Sellado de Juntas:

La limpieza de juntas es necesaria para evitar que dentro de la junta se alojen materiales incompresibles y permitir una perfecta adherencia entre el sellador y el concreto es por eso que antes de sellar se hace una limpieza de la junta, luego se sopletea la junta con una compresora pequeña, se inserta la cintilla de respaldo y se aplica el material de sello.

Colocación de la cintilla de respaldo Backer-rod.

Sellado de juntas con el elastomero.