UNIVERSIDAD DE EL SALVADORUNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERÍA Y FACULTAD DE INGENIERÍA Y

ARQUITECTURAARQUITECTURASISTEMA DE POSGRADOSSISTEMA DE POSGRADOS

DIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOSDIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS

INTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS RÍGIDOSINTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS RÍGIDOS

PROFESOR: ING. EDGAR ALFREDO GAVIDIA PAREDESPROFESOR: ING. EDGAR ALFREDO GAVIDIA PAREDESING. CARLOS ALFREDO ZALDAÑAING. CARLOS ALFREDO ZALDAÑA

TEMA: TEMA: GENERALIDADES DE LOS PAVIMENTOS RIGIDOSGENERALIDADES DE LOS PAVIMENTOS RIGIDOS

DIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS

1.1 DEFINICIONES1.1 DEFINICIONESELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL PAVIMENTOELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL PAVIMENTO

G E N E R A L I D A D E SG E N E R A L I D A D E SSe llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del transito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente.

Las condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento son las siguientes: anchura, trazo horizontal y vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar fallas y los agrietamientos, además de una adherencia adecuada entre el vehículo y el pavimento aun en condiciones húmedas.

La resistencia de las diferentes capas no solo dependerá del material que la constituye, también resulta de gran influencia el procedimiento constructivo; siendo dos factores importantes la compactación y la humedad.

DIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS

TIPOS DE PAVIMENTOTIPOS DE PAVIMENTO

Básicamente existen dos tipos de pavimentos:

•RÍGIDOS y

•FLEXIBLES

El comportamiento de los mismos al aplicarles cargas es muy diferentes, tal como se muestra en la siguiente figura:

TIPOS DE PAVIMENTOSTIPOS DE PAVIMENTOS

DIPLOMADO EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS

En un pavimento rígido, debido a la consistencia de al superficie de rodadura, se produce una buena distribución de las cargas, dando como resultado tensiones muy bajas en la sub-rasante.

Lo contrario sucede en un pavimento flexible, la superficie de rodadura al tener menos rigidez, se deforma más y se producen mayores tensiones en la sub-rasante.

ESQUEMA DEL COMPORTAMIENTO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Y RÍGIDOS

COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

VENTAJASVENTAJASVENTAJAS

Seguridad- Iluminación- Distancia de

frenado Menos interrup-

ciones Economía de

combustible en vehículos pesados

Menor desgastedel vehículo

Mayor integración ambiental

Mayor durabilidad Menos interven-

ciones Menores gastos de

mantenimiento Menor consumo de

iluminación en víasurbanas

USUARIO PROPIETARIO

$10.000

$15.000

$20.000

$25.000

$30.000

$35.000

$40.000

$45.000

1-5 6-20 21-50 51-200 201-700

Núm ero de vehículos pesados por día

Co

sto

to

tal d

e p

avim

ento

($/

m2 )

CBR = 3

CBR = 6

CBR=15

CBR = 3

CBR = 6

CBR=15

Asfalto

Concreto

COSTOS INICIALESCOSTOS INICIALESCOSTOS INICIALES

$5.000

$10.000

$15.000

$20.000

$25.000

$30.000

$35.000

1-5 6-20 21-50 51-200 201-700

Núm ero de vehículos pesados por día

Co

sto

to

tal d

e p

avim

ento

($/

m2 )

CBR = 3

CBR = 6

CBR=15

CBR = 3

CBR = 6

CBR=15

Asfalto

Concreto

COSTOS DE MANTENIMIENTOCOSTOS DE MANTENIMIENTOCOSTOS DE MANTENIMIENTO

$10.000

$20.000

$30.000

$40.000

$50.000

$60.000

$70.000

$80.000

1-5 6-20 21-50 51-200 201-700

Núm ero de vehículos pesados por día

Co

sto

to

tal d

e p

avim

ento

($/

m2 )

CBR = 3

CBR = 6

CBR=15

CBR = 3

CBR = 6

CBR=15

COMPETITIVIDAD COSTOS TOTALES

COMPETITIVIDAD COSTOS COMPETITIVIDAD COSTOS TOTALESTOTALES

Asfalto

Concreto

HR

ÁREA GRANDE DE DISTRIBUCIÓNDE CARGA

PRESIÓN PEQUEÑAEN LA FUNDACIÓN DELPAVIMENTO

HF

PRESIÓN GRANDE EN LA FUNDACIÓN DELPAVIMENTO

ÁREA PEQUEÑA DE DISTRIBUCIÓNDE CARGA

CONCRETO ASFALTO

COMPARACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN COMPARACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE CARGAS EN PAVIMENTOS DE CARGAS EN PAVIMENTOS

EQUIVALENTESEQUIVALENTES

qt = 0,22 kgf/cm2

qc = 7,5 kgf/cm2

20 cm

30,4 cm

88,7 cm

CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE CARGA DE UNA PLACA DE CARGA DE UNA PLACA DE

CONCRETO (carga en el interior, CONCRETO (carga en el interior, seg. PCA)seg. PCA)

TIPOS DE PAVIMENTOS DE TIPOS DE PAVIMENTOS DE CONCRETOCONCRETO

Simple con dovelas o barras de Simple con dovelas o barras de transferencia (JPCP)transferencia (JPCP)

Con refuerzo discontinuo distribuido Con refuerzo discontinuo distribuido sin función estructural (JRCP)sin función estructural (JRCP)

Con refuerzo continuo sin función Con refuerzo continuo sin función estructural (CRCP)estructural (CRCP)

PreesforzadoPreesforzadoCompactado con Rodillo (CCR)Compactado con Rodillo (CCR)

h

3 a

4 m

etro

s

2.5 a 4 metros 2.5 a 4 metros

PAVIMENTOS DE CONCRETO PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE (JPCP)SIMPLE (JPCP)

h

3 a

4 m

etro

s

2.5 a 5 metros 2.5 a 5 metros* Llamadas también pasadores

PAVIMENTOS DE CONCRETO PAVIMENTOS DE CONCRETO SIMPLE CON DOVELAS * (JPCP)SIMPLE CON DOVELAS * (JPCP)

h5 cm . . .. .. . . . . . . . .

3 a

5 m

etro

s

8 a 30 metros 8 a 30 metros

PAVIMENTO CON REFUERZO PAVIMENTO CON REFUERZO DISCONTINUO DISTRIBUIDO NO DISCONTINUO DISTRIBUIDO NO

ESTRUCTURAL (JRCP)ESTRUCTURAL (JRCP)

h5 cm . . .. .. . . . . . . .. .

3 a

5 m

etro

s

“No tiene juntas”

PAVIMENTO CON REFUERZO PAVIMENTO CON REFUERZO CONTÍNUO SIN FUNCIÓN CONTÍNUO SIN FUNCIÓN

ESTRUTURAL (CRCP)ESTRUTURAL (CRCP)

h. . .. .. . . . . . . .. .. . ... ... . . . . .. .

4 a 6 metros 4 a 6 metros

3 a

5 m

etro

s

PAVIMENTO DE CONCRETO PAVIMENTO DE CONCRETO CON REFUERZO ESTRUCTURALCON REFUERZO ESTRUCTURAL

Funciones de las sub-bases

Cumple una cuestión de economía ya que ahorra dinero al poder transformar un cierto espesor de

la capa de base a un espesor equivalente de material de sub-base (no siempre se emplea en el pavimento), impide que el agua de las terracerías ascienda por capilaridad y evitar que el pavimento

sea absorbido por la sub-rasante. Deberá transmitir en forma adecuada los esfuerzos a las terracerías.

SUBSUB--BASESBASES

Dar soporte uniforme y constanteDar soporte uniforme y constante Evitar el bombeoEvitar el bombeoControlar las variaciones volumétricas Controlar las variaciones volumétricas

de la subrasantede la subrasante Aumentar la capacidad de soporte de Aumentar la capacidad de soporte de

la fundaciónla fundación

JUNTAS

En los pavimentos de concreto, la junta es diseñadapara formar un plano de debilidad para controlar la formación de grietas transversales y la separación de las juntas se diseña para que no se formen grietastransversales intermedias ó aleatorias.Lo másrecomendable es que el espaciamiento se base en lasexperiencias locales ya que un cambio en el tipo de agregado grueso puede tener un efecto significativoen el oeficiente térmico del concreto y porconsecuencia en el espaciamiento adecuado para lasjuntas

h

DETALLE A

Barra de transferencia (con la mitad de su longitud más 2 cm engrasada) Ø 1/8 de h cada 30 cm y de 46 cm de longitud

23 23

h/2

OBS: cotas en cm

h/2

JUNTA TRANSVERSAL DE JUNTA TRANSVERSAL DE CONTRACCIONCONTRACCION

h

DETALLE A

Barra de transferencia (con la mitad de su longitud más 2 cm engrasada) Ø 1/8 de h cada 30 cm y de 46 cm de longitud

23 23

h/2

OBS: cotas en cm

h/2

JUNTA TRANSVERSAL DE JUNTA TRANSVERSAL DE CONSTRUCCIONCONSTRUCCION

Estructura

Material de Relleno

1,5

1,5

20

OBS: cotas en cm

Sellante

JUNTA TRANSVERSAL DE JUNTA TRANSVERSAL DE EXPANSIONEXPANSION

h

DETALLE A

Barra de Amarre Grado 40 Corrugada

40 40

h/2

OBS: cotas en cm

h/2

JUNTA LONGITUDINAL DE JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUCCIONCONSTRUCCION

SELLANTE FRIO

25

0,6

1,2

3

2OBS: Dimensiones en cmJunta machiembrada opcional en pavimentos de más de 25 cm cotas en cm

10

101

1

JUNTA LONGITUDINAL DE JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUCCIÓNCONSTRUCCIÓN

Barra de anclaje

h

DETALLE A

Barra de Amarre Grado 40 Corrugada

40 40

h/2

OBS: cotas en cm

h/2

JUNTA LONGITUDINAL DE JUNTA LONGITUDINAL DE CONTRACCIONCONTRACCION

JUNTAS ESPECIALESJUNTAS ESPECIALES

CON JUNTAS CON JUNTAS -- SIN JUNTASSIN JUNTAS

JUNTAS PLANEADAS Y DE JUNTAS PLANEADAS Y DE EMERGENCIAEMERGENCIA

5

10

SELLANTE FRIO

50

OBS: cotas en mm

CORDÓN DE RESPALDO

DETALLE A DETALLE A -- PROFUNDIDAD DEL PROFUNDIDAD DEL CORTE Y SELLADO DE JUNTASCORTE Y SELLADO DE JUNTAS

Detalle de doble aserrado o Caja de Detalle de doble aserrado o Caja de Reservorio para el SellanteReservorio para el Sellante

INSTALACION DE BACKER RODINSTALACION DE BACKER ROD

Comportamiento del SellanteComportamiento del Sellante

Baja Intensidad de Trafico y Baja Intensidad de Trafico y Excelente Sistema de Drenaje (Sin Excelente Sistema de Drenaje (Sin

Sello)Sello)

DESARROLLO DEL PUMPINGDESARROLLO DEL PUMPING

DESARROLLO DEL PUMPINGDESARROLLO DEL PUMPING

SISTEMAS PARA MEJORAR LA SISTEMAS PARA MEJORAR LA EFICIENCIA DE LAS JUNTASEFICIENCIA DE LAS JUNTAS

Placas cortasPlacas cortas Barras de transferencia de cargasBarras de transferencia de cargas Trabazón de AgregadosTrabazón de Agregados Juntas MachimbradasJuntas Machimbradas Juntas EsviajadasJuntas Esviajadas SubSub--base estabilizada con cementobase estabilizada con cemento

TRANSFERENCIA DE CARGATRANSFERENCIA DE CARGA

DOVELASDOVELAS

Juntas EsviajadasJuntas Esviajadas

LOS SISTEMAS DE LOS SISTEMAS DE TRANSFERENCIA DE CARGA TRANSFERENCIA DE CARGA DISMINUYENDISMINUYEN

–– Tensiones de deformación en las losas de Tensiones de deformación en las losas de concretoconcreto

–– Presiones de consolidación en el soportePresiones de consolidación en el soporte–– MantenimientoMantenimiento

AUMENTANAUMENTAN–– DurabilidadDurabilidad–– Comodidad y seguridad del rodamientoComodidad y seguridad del rodamiento