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RECUBRIMIENTOS DE HORMIGN Ing. Diego Calo
Montevideo, Uruguay
16 y 17 de Junio de 2015
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Tcnica de rehabilitacin de pavimentos existentes (con menor
o mayor grado de deterioro) para mejorar la performance a
largo plazo.
INTRODUCCION QUE ES ?
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
La tendencia internacional es a clasificarlos de acuerdo a la
condicin de adherencia entre el pavimento existente y el
recubrimiento.
ADHERIDO sobre
Pavimento rgido
Pavimento flexible
Pavimento compuesto
CLASIFICACIN INTRODUCCION
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
INTRODUCCION CLASIFICACIN
NO ADHERIDO
sobre
Pavimento rgido
Pavimento flexible
Pavimento compuesto
La tendencia internacional es a clasificarlos de acuerdo a la
condicin de adherencia entre el pavimento existente y el
recubrimiento.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
TENSIONES =
Borde = 534 psi (3,7 MPa)
Esquina = 421 psi (2,9 MPa)
TENSIONES =
Borde = 1.231 psi (8,5 MPa)
Esquina = 888 psi (6,1 MPa)
COMOPORTAMIENTO ESTRUCTURAL
ADHERIDOS NO ADHERIDOS
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
CRITERIOS DE SELECCIN
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
EXCELENTE
BUENO
POBRE
DETERIORADO
FALLADO
TIEMPO
CO
ND
ICIO
N D
EL P
AV
IME
NT
O E
XIS
TE
NT
E
REGULAR
ESPESOR TPICO =
5 a 10 cm
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
PAVIMENTO
DETERIORADO EXISTENTE
PAVIMENTO REPARADO
RECUBRIMIENTO
ADHERIDO CONDICION DEL PAVIMENTO
EXISTENTE
Buena condicin estructural.
Fatigas superficiales
(despostillamiento, fisuras aleatorias, reparaciones en profundidad parcial, etc)
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
-
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
OBJETIVO
Eliminar fatigas superficiales
(despostillamiento, fisuras aleatorias, etc).
Recuperar condiciones de circulacin
(friccin, ruido, reflectivilidad, etc).
Incrementar capacidad estructural.
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
CONSIDERACIONES DE DISEO
Espesores tpicos: 5 a 10 cm
Depende de
Capacidad de carga deseada (trnsito)
Vida til
Capacidad estructural del pavimento existente
Juntas:
El diseo del tipo, ubicacin y ancho de las juntas debe coincidir con
las del pavimento existente, con lo cual logramos:
Eliminacin de reflejo de fisuras
Movimiento monoltico
Mantenimiento de la adherencia
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
Importante: CTE recubrimiento < CTE existente
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Se pueden agregar juntas intermedias para minimizar las tensiones
por alabeo trmico.
Aserrado Juntas transversales
Profundidad = Espesor total (T) + 10 mm
Ancho > Ancho fisura existente
Aserrado Juntas longitudinales
Profundidad > Espesor total (T) / 2
Junta del
recubrimiento
Ancho del
recubrimiento
Aserrado existente
Fisura existente
RECUBRIMIENTO de
HORMIGON
CONSIDERACIONES DE DISEO (cont.)
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
TRABAJOS PRELIMINARES
De ciertos deterioros para garantizar capacidad de carga deseada y
durabilidad a largo plazo.
Reparaciones
Deterioros / Fatigas Reparacin
Fisuras aleatorias severas RET
Escalonamiento Estabilizacin de losas
Bombeo Estabilizacin de losas
Baches de asfalto Reemplazar por H
Despostillamiento REP
Descascaramiento Remocin y limpieza
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
TRABAJOS PRELIMINARES (cont.)
Preparacin de la Superficie
Producir una superficie rugosa para mejorar
la adherencia.
Granallado (mayor efectividad)
Arenado
Fresado (microfisuras / fractura de agregado expuesto)
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Adecuada para mejorar la adherencia.
Barrido mecnico
Soplado con aire comprimido (previo a la pavimentacin)
Hidrolavado (control de polvo)
TRABAJOS PRELIMINARES (cont.)
Limpieza de la superficie
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
OBSERVACION
Puente de Adherencia
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
Lechada de Cemento
Epoxi
ENSAYO DE ADHERENCIA
IOWA 406 C
Determinacin de la Tensin de
Adherencia de Hormigones
Adheridos
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
CLAVES
Preparacin de la superficie existente
ADHERENCIA
DESEMPEO DE LA
INTERFAZ A LARGO PLAZO CTE recubrimiento < CTE existente
Reparar juntas y/o fisuras (mal estado) EVITA REFLEJO
Espesor delgado MENOR VENTANA DE
ASERRADO
Diseo de juntas COMPORTAMIENTO
MONOLTICO
Proteccin durante las primeras 48
horas LIMITAR GRADIENTES
TRMICOS (INTERFAZ)
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - H
-
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
EXCELENTE
BUENO
REGULAR
POBRE
DETERIORADO
FALLADO
TIEMPO
CO
ND
ICIO
N D
EL P
AV
IME
NT
O E
XIS
TE
NT
E
ESPESOR TPICO =
5 a 10 cm
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Buenas a regulares condiciones estructurales.
CONDICION DEL PAVIMENTO
EXISTENTE
Fatigas superficiales (ahuellamiento, desplazamientos, baches , fisuras trmicas, piel de cocodrilo)
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - C.A.
PAVIMENTO
DETERIORADO
EXISTENTE
PAVIMENTO REPARADO
RECUBRIMIENTO
ADHERIDO
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
OBJETIVO
Incrementar la capacidad estructural
Eliminar fatigas superficiales
(ahuellamiento, desplazamiento, fisuras trmicas , baches, etc)
Eliminar ahuellamiento y
deformaciones localizadas
Recuperar condiciones de circulacin
(friccin, ruido, reflectivilidad, etc)
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
CONSIDERACIONES DE DISEO
Espesores tpicos: 5 a 10 mm
Depende de
Capacidad de carga deseada ( transito)
Vida til
Capacidad estructural del pavimento existente
LARGO o ANCHO LOSA = 12 a 15 veces el Espesor
Se recomiendan losas cuadradas, variando desde 0,90 a 2,40 m de
lado, con lo cual se logra reduccin de tensiones por alabeo trmico
Juntas:
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Profundidad > Espesor total (T) / 3
Aserrado Juntas longitudinales
Aserrado Juntas transversales
Profundidad = Espesor total (T) / 3
Profundidad aserrado temprano > 30 mm
CONSIDERACIONES DE DISEO (cont.)
h h + 75 mm
RECUBRIMIENTO
ADHERIDO
pavimento asfltico
existente 1,8 m 1,8 m
Sobre-espesor
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
TRABAJOS PRELIMINARES
Deterioros aislados, como ser baches, fisuras piel de cocodrilo
(moderadas a severas) o perdida de soporte de base/subbase, para
garantizar capacidad de carga deseada y durabilidad a largo plazo.
Reparaciones
Deterioros / Fatigas Reparacin
Ahuellamiento profundo Fresado
Desplazamiento Fresado
Fisuras trmicas Rellenar si TM agregado >
Ancho fisura
Baches RET (bacheo)
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
TRABAJOS PRELIMINARES (cont.)
Fresado
Objetivos:
Eliminar deterioros superficiales y exceso de material asfltico
Reducir puntos altos (crestas)
Mantener las cotas de rasante (cordones y/o estructuras fijas)
Rugosidad para mejora la adherencia
Espesor = mnimo posible
Deterioros superficiales > 50 mm
Espesor mnimo C.A. > 75-100 mm
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Limpieza de la superficie
Adecuada para mejorar la adherencia.
TRABAJOS PRELIMINARES (cont.)
Barrido mecnico
Soplado con aire comprimido (previo a la pavimentacin)
Hidrolavado (solo control de polvo)
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
CLAVES
Fresado del C.A. (50 mm)
ADHERENCIA /
ESPESOR UNIFORME
COMPORTAMIENTO
MONOLITICO Mnimo espesor C.A. (75-100 mm)
Temperatura del C.A. < 35C
TIEMPO CALIDO
Espesor delgado MENOR VENTANA DE
ASERRADO
Baja Separacin de Juntas EVITAR FISURAS POR
ALABEO
Evitar juntas en lnea de huella.
DESCRIPCIN GENERAL ADHERIDO H - C.A.
RIESGO DE ROTURAS
DE ESQUINA
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
EXCELENTE
BUENO
REGULAR
POBRE
DETERIORADO
FALLADO
TIEMPO
CO
ND
ICIO
N D
EL P
AV
IME
NT
O E
XIS
TE
NT
E
ESPESOR TPICO
15 a 30 cm
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - H
-
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Fatigas (fisuras transversales y longitudinales, bombeo,
despostillamiento, REP deterioradas, fisuras aleatorias, etc )
PAVIMENTO
DETERIORADO EXISTENTE
PAVIMENTO REPARADO
RECUBRIMIENTO NO ADHERIDO CONDICION DEL PAVIMENTO
EXISTENTE
Pobres condiciones estructurales
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - H
-
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
OBJETIVO
Recuperar condiciones de circulacin (friccin, ruido, etc)
Recuperar e incrementar la capacidad estructural
Eliminar fatigas
(bombeo, despostillamiento, fisuras, desprendimientos, etc)
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
( Con trnsito pesado > 15 cm )
CONSIDERACIONES DE DISEO
Espesores tpicos: 10 a 30 cm
Depende de
Capacidad de carga deseada ( transito)
Vida til
Capacidad estructural del pavimento existente
Ruptura de adherencia.
Prevencin de fisuras por reflejo
Factor principal en la performance Capa de Separacin:
Objetivos:
Movimiento independiente
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
CONSIDERACIONES DE DISEO (cont.)
Capa de Separacin
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - H
Interlayer de C.A. > 25 mm
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Espesor Separacin Mxima
< 15 cm 1,8 x 1,8 m
15 y 22 cm S = 21 x E
> 22 cm 4,50 m
Se recomienda utilizar pasadores y barras de unin
para E > 20 cm (transito pesado)
Juntas:
CONSIDERACIONES DE DISEO (cont.)
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Profundidad >= Espesor total (T) / 3
Aserrado Juntas longitudinales
Aserrado Juntas transversales
Profundidad = Espesor total (T) / 3
(mnimo > 30 mm)
CONSIDERACIONES DE DISEO (cont.)
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Deterioros / Fatigas Reparacin
Escalonamiento < 10 mm No requiere
Escalonamiento > 10 mm Aumentar espesor de capa de
separacin
Levantamientos RET
Losas fracturadas RET
Bombeo significativo RET
Despostillamiento severo Limpieza
TRABAJOS PRELIMINARES
Reparar deterioros locales que provoquen importante prdida de
capacidad estructural.
Reparaciones
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - H
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
CLAVES
Capa de separacin (25 mm)
ELIMINAR REFLEJO
DE FISURAS
Diseo de juntas EVITAR FISURAS POR
ALABEO
RET aisladas
INTEGRIDAD
ESTRUCTURAL
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - H
Pavimento de Hormign
Convencional
Respetar las buenas
prcticas de la tecnologa
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
TIEMPO
FALLADO
DETERIORADO
POBRE
REGULAR
EXCELENTE
BUENO
CO
ND
ICIO
N D
EL P
AV
IME
NT
O E
XIS
TE
NT
E
ESPESOR TPICO =
15 a 30 cm
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Fatigas superficiales (ahuellamiento, desplazamientos, baches, fisuras trmicas, piel de cocodrilo, etc )
CONDICION DEL PAVIMENTO
EXISTENTE
Pobre a deteriorada condiciones estructurales
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - C.A.
PAVIMENTO
DETERIORADO
EXISTENTE
PAVIMENTO REPARADO
RECUBRIMIENTO NO ADHERIDO
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
OBJETIVO
Corregir deformaciones superficiales
(ahuellamiento, desplazamiento, fisuras, baches)
Eliminar ahuellamientos y deformaciones
(generados por cargas lentas o estticas)
Recuperar e incrementar la capacidad
estructural.
Recuperar condiciones de circulacin (friccin, ruido, reflectivilidad, etc)
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
CONSIDERACIONES DE DISEO
Espesores tpicos: 15 a 30 cm
Depende de
Capacidad de carga deseada ( transito)
Vida til
Capacidad estructural del pavimento existente
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - C.A.
S = 21 x E
(E) / 4 < Profundidad < (E) / 3
Separacin Juntas transversales
Aserrado Juntas Transversales
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Profundidad > (E) / 3
Espesor diseo (T)
Considerar mayor profundidad de aserrado
Recubrimiento de H
Pavimento asfltico ahuellado
CONSIDERACIONES DE DISEO (cont.)
Aserrado Juntas longitudinales
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - C.A.
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TRABAJOS PRELIMINARES
Mnimas intervenciones, excepto para el caso
de perdida de soporte
Reparaciones
Deterioros / Fatigas Reparacin
Fallas de subbase/subrasante Remover y reemplazar con
material estable
Baches Rellenar con C.A.
Desplazamiento Fresado
Ahuellamiento > 50 mm Fresado
Ahuellamiento < 50 mm No requiere
Fisuras > 100 mm Rellenar con C.A
Fisuras < 100 mm No requiere
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
TRABAJOS PRELIMINARES (cont.)
Fresado
Eliminar deterioros superficiales y exceso de material asfltico
Reducir puntos altos (crestas)
Mantener las cotas de rasante (cordones y/o estructuras fijas)
Objetivos:
Espesor = mnimo posible
Deterioros superficiales > 50 mm
Espesor mnimo C.A. > 75-100 mm
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - C.A.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
TRABAJOS PRELIMINARES (cont.)
Limpieza de la superficie
Producir una adecuada limpieza mediante barrido mecnico.
Bacheos
Si hay baches de hormign existentes se los debe aislar para evitar
adherencia.
NOTA: no se requiere intervenir perfectamente la seccin
transversal ni en la totalidad de los deterioros.
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - C.A.
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CLAVES
Condiciones de Restriccin
(fresado)
MENOR VENTANA DE
ASERRADO
Espesor de Hormign VERIFICAR GLIBO Y
LIMITACIONES DE RASANTE
Reparaciones profundas
RECUPERAR
CAPACIDAD ESTRUCTURAL
Temperatura del C.A. < 35C
TIEMPO CALIDO
DESCRIPCIN GENERAL NO ADHERIDO H - C.A.
Pavimento de Hormign
Convencional
RESPETAR LAS BUENAS
PRCTICAS DE LA TECNOLOGA
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AUTOPISTA DEL OESTE
AU7 CAPITAL FEDERAL (2006)
CAMINO DE LOS PUEBLOS OLAVARRIA (2004)
OBRAS EN ARGENTINA
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CAMINO DE LOS PUEBLOS (OLAVARRIA SIERRA CHICA CNIA. HINOJO)
RECUBRIMIENTO
NO ADHERIDO
SOBRE PAVIMENTO FLEXIBLE
OBRAS EN ARGENTINA
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PAVIMENTO EXISTENTE
Piel de cocodrilo
Ahuellamiento
Baches
Fisuracin longitudinal
Peladuras
Deformacin transversal
Rotura en zona de bordes
CAMINO DE LOS PUEBLOS (OLAVARRIA SIERRA CHICA CNIA. HINOJO)
OBRAS EN ARGENTINA
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ESTRUCTURA EXISTENTE (2004)
ESTRUCTURA TPICA
1. Capa de rodamiento: Concreto
asfltico. Espesor: 3,5 cm.
2. Base: Estabilizado Granular.
Espesor: 20 cm.
3. Subbase de Suelo fino (A6)
con piedras bolas.
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ALTERNATIVAS EVALUADAS
Fallas en zona de Bordes
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0,19 m0,17 m
0,19 m
1% 1%
e mnimo
Tramo Olavarra Sierra
Chica
Sierra Chica
Colonia Hinojo
Espesor mnimo en Bordes Externos 0,20 m. 0,19 m.
Espesor mnimo en Junta Longitudinal 0,18 m. 0,17 m.
Ancho de recubrimiento 7,3 m. (zona urbana)
6,0 m. (zona rural) 6,0 m.
Separacin entre juntas transversales 3,80 m. 3,80 m.
Pasadores 25 mm c/0,30 m. 25 mm c/0,30 m.
Barras de Unin (Acero ADN Tipo III) 12 mm c/0,95 m. 10 mm c/0,95 m.
DISEO ESTRUCTURAL
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
REHABILITACIN DEL PAVIMENTO FLEXIBLE
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ESTADO ACTUAL
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ESTADO ACTUAL (2)
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RESUMEN DEL ESTADO ACTUAL
El pavimento, luego de aproximadamente 7 aos desde su puesta en servicio
presenta una condicin general.
No se ha observado la presencia de escalonamientos de juntas, ni losas que
presenten problemas estructurales de ningn tipo.
La solucin empleada para la rehabilitacin presenta un muy buen
desempeo en servicio, an cuando no se haya efectuado ningn tipo de
reacondicionamiento del pavimento flexible con anterioridad a la ejecucin
del recubrimiento de hormign.
El confort de circulacin del pavimento es muy bueno y no presenta
ninguna variacin sensible respecto al logrado en su construccin.
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AUTOPISTA HECTOR CMPORA (AU7)
La Autopista Presidente Hctor J. Cmpora -AU7-, es una de las autopistas urbanas de Buenos Aires.
La misma nace en su interseccin con la colectora de Autopista Dellepiane y llega hasta la Av. 27 de
Febrero, en el lmite con la Provincia de Buenos Aires.
Posee una longitud de 3,7 km, de los cules 2,0 km se desarrollan sobre viaducto y 1,7 km sobre
terrapln. En este ltima seccin se aplic esta tcnica de rehabilitacin.
Actualmente es una arteria que no cuenta con peaje y se encuentra en operaciones desde el ao 2000.
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PATOLOGAS PRE-EXISTENTES (2006)
Ahuellamientos moderados a severos
Fisuracin Tipo
Piel de Cocodrilo
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ALTERNATIVAS EVALUADAS
85.0%
90.0%
95.0%
100.0%
105.0%
110.0%
C / BANQUINAS DE HORMIGON C / BANQUINAS DE ASFALTO BASE RECICLADA C/CEMENTO BASE SUELO CEMENTO
A) WHITETOPPING B) WHITETOPPING C) PAV. DE HORMIGON S / D) PAV. DE HORMIGON S /
ALTERNATIVA EVALUADA
Va
ria
ci
n d
el C
osto
de C
on
str
ucci
n r
esp
ecto
a A
ltern
ativa
A
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SOLUCIN EMPLEADA
Espesor mnimo en Borde Externo 0,23 m.
Espesor mnimo en Borde Interno 0,20 m.
Ancho de recubrimiento 7,5 m.
Separacin entre juntas transversales 4,5 m.
Pasadores 25 mm c/0,30 m.
Barras de Unin (Acero ADN Tipo III) 12 mm c/10,9 m.
Banquina Hormign H-21
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TAREAS PRE-RECUBRIMIENTO
78
2
81
6
85
0
B.In
t.
Hu
ella
Cre
sta
Hu
ella
Eje
Calz
ad
a
Hu
ella
Cre
sta
Hu
ella B.E
xt.8.40
8.45
8.50
8.55
8.60
8.65
8.70
8.75
8.80
CO
TA
S (
m)
PROGRESIVAS (m)Sobreconsumos Estimados de Hormign:
- Calzada sentido Dellepiane: +5%.
- Calzada sentido Av. Roca: +8%.
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EJECUCIN DEL WHITETOPPING
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ESTADO ACTUAL
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ESTADO ACTUAL
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ESTADO ACTUAL TRANSICIONES ASFALTO HORMIGN