Salud, Ezequiel: algunas observaciones: a) Los pavimentos de hormigón pueden ser armados o simples (sin acero).- b)La mayor o menor fricción de un pavimento u otro no depende del material sino de la terminación. En la actualidad hay terminadoras de hormigón que lo dejan bastante rugoso. La tendencia antigua era dejarlo bastante liso. Los de concreto asfáltico pueden llevar una mezcla con poco fino en la carpeta de rodamiento y así serán rugosos o tener mucho "filler", esto hace que sean tan lisos como se quiera.- c) Discontinuidad: el hormigón necesita juntas de contracción y de dilatación, es cierto, pero el uso de la aserradora y de materiales blandos para provocar la junta hace que el tránsito del vehículo sea bastante confortable. Nada más en cuanto a lo técnico. Vamos a la gramática: 1ª línea, donde dice el cual debe decir los cuales.- 3ª línea, donde dice de pendiendo debe decir dependiendo. Un saludo.

En la actualidad existen diferentes métodos de pavimentación, los cuales gracias al

desarrollo de los materiales de la construcción se han ido perfeccionando, para obtener un

mejor resultando, tanto en la vida útil del mismo, así como también el bajo costo de

mantenimiento. Dependiendo de la utilidad del pavimento, vamos a elegir un material

adecuado que pueda tener la capacidad de soporte de carga, ahí es donde entran los

pavimentos de hormigón y las mezclas asfálticas que hoy vemos en las diferentes carreteras.

En el día de hoy vamos hacer una pequeña comparación de los pavimentos rígidos y

pavimento flexible. Pero antes que todo, vamos a definir cada uno, para luego encontrar

diferencias entre ellos y cual sería más factible a la hora de realizar una pavimentación.

Pavimento Flexible: Es aquel que está elaborado por una carpeta asfáltica,

construida sobre una capa de base y una capa de sub-base.

Pavimento Rígido; Es aquel que está constituido por una losa de hormigón que se

apoya en una capa de sub-base, constituida por grava, esta capa descansa en una

capa de suelo.

Ahora vamos a conocer las diferentes diferencias que hay entre cada uno de estos

pavimentos que hoy en día son muy utilizados;

Diferencia entre Pavimento Rígido y Pavimento Flexible:

 

Pavimento Rígido Pavimento Flexible

Máximo 2 capas Está constituida por varias capas

Losa de hormigón armado que absorbe todo

el esfuerzo.

Lleva carpeta asfáltica y cada capa absorbe

cierta cantidad de F.

Mayor costo inicial Menos costo inicial

Menores deformaciones Mayores deformaciones

Vida útil es mayor Vida útil es menor

Existe menor fricción en la superficie de

rodadura

Existe mayor fricción en la superficie de

rodadura

Menor costo de mantenimiento Mayor costo de mantenimiento

Color gris claro Calor gris oscuro o negro

Se crea discontinuidad en la capa de

rodadura, llamadas juntas

La capa de rodadura es prácticamente

continua

El tiempo de ejecución es menor El tiempo de ejecución es mayor

Después de conocer las diferencias entre cada uno, podemos ver que el pavimento flexible

tiene un menor costo inicial en comparación con el pavimento rigido que posee un

mayor costo inicial, el cual se puede compensar en que tiene un menor costo de

mantenimiento frente al otro.

Aunque una característica importante que posee el pavimento flexible, es que existe

una mayor fricción en la superficie de rodadura, dándole una mayor seguridad a los

vehículos que circularían por este sistema de pavimento.

Tipos de pavimentos de concreto

Los diversos tipos de pavimentos de concreto pueden ser clasificados, en orden de menor a mayor costo inicial, de la siguiente manera:

a.         Pavimentos de concreto simple

a.1     Sin elementos de transferencia de carga.

a.2     Con elementos de transferencia de carga

b.         Pavimentos de concreto con refuerzo de acero y elementos de transferencia de carga

b.1     Con refuerzo  de acero no estructural (refuerzo secundario)

b.2     Con refuerzo de acero estructural

c.         Pavimentos con refuerzo continuo

d.         Pavimentos  de concreto pretensado o potenzado

e.         Pavimentos de concreto reforzado con fibras.

Pavimentos de Concreto Simple (Fig 1)

De acuerdo a su definición, son pavimentos que no representan refuerzo de acero ni elementos para transferencia de cargas. En ellos, el concreto asume  y resiste tensiones producidas por el transito y el entorno, como  las variaciones de temperatura y humedad.

Este tipo de pavimento es aplicable en caso de tráfico ligero y clima templado y generalmente se apoyan sobre la sub-rasante. En condiciones más severas requiere de sub bases tratadas con cemento, colocadas entre la subrasante y la losa, para aumentar la capacidad de soporte y mejorar la transmisión de carga.

Están constituidos por losas de dimensiones relativamente pequeñas, en general menores de 6 m. De largo y 3.50m de ancho.  Los espesores varían de acuerdo al uso previsto. En calles de urbanizaciones residenciales de 10 y 15 cm, en las denominadas colectores entre   y 17 cm .En carreteras se obtienen espesores de 16 cm. En aeropistas y autopistas más solicitadas de 20 cm o más.

 Pavimentos de Concreto Simple, con Pasadores (Fig. 2)

Los pasadores son pequeñas barras de acero, que se colocan en la selección transversal del pavimento, en las juntas de contracción. Su función estructural es transmitir las cargas de una losa a la losa contigua, mejorando así las condiciones de deformación en las juntas. De esta manera se evitan los dislocamientos verticales diferenciales (escalonamiento).

Este tipo de pavimentos es recomendable par tráfico diario que exceda  ejes equivalentes a 8.2t. con espesores de 15 cm o más.

Un método para decir el empleo de elementos de traspaso de cargas es evaluar las dos alternativas, comparando en un caso el costo de incluir una sub-base tratada y también los costos de las juntas con y sin pasadores.

 

 Pavimentos de concreto con refuerzo de acero no estructural (Fig. 3)

Pavimentos que tienen el refuerzo de acero en el tercio superior de la sección transversal, generalmente a no menos de 5cm bajo la superficie. El refuerzo no cumple función estructural y su finalidad es resistir las tensiones de contracción del concreto en estado joven y controlar  loa agrietamientos.

Reduciendo la cantidad de juntas que constituyen un factor d debilitamiento de la calzada de concreto, es posible diseñar losas de mayor longitud que en los pavimentos sin refuerzo con el uso de pasadores. Con este diseño se han logrado losas de 9 y 12 m. De largo entre juntas transversales de contracción.

La sección máxima de acero es de 0.3% de la sección transversal del pavimento.

El uso de este tipo de pavimentos es restringido y mayormente se aplica en pisos industriales.

 

Pavimentos de concreto con refuerzo de Acero Continuo (Fig. 4)

En este tipo de pavimento el refuerzo asume todas las deformaciones y específicamente las de temperatura, por lo cual se eliminan las juntas de contracción, quedando únicamente   las juntas de construcción y de dilatación en la vecindad de alguna obra de arte.

La figuración es controlada por una armadura continua en el medio de la calzada, diseñada para admitir una fina red de fisuras que no comprometan el buen comportamiento del pavimento.

Esta técnica se ha extendido con éxito desde 1960 en los Estados Unidos y si bien exige una apropiada tecnología constructiva, no requiere de mayor conservación, manifestando poca sensibilidad a las fallas de la base.

La cantidad máxima de acero es 1.5% de la sección transversal.

Se utiliza generalmente en zonas de clima frío. También en los recubrimientos sobre pavimentos deteriorados de concreto y asfalto.

El espesor de este tipo de pavimento tiene un cálculo especial, que se especifica en las normas AASHTO y PCA.

 Pavimentos de concreto con refuerzo de acero estructural

En estos pavimentos el refuerzo de acero asume tensiones de tracción y comprensión. De esta manera, es posible reducir el espesor de la losa, hasta 10 ó 12 cm. Se aplica en pisos industriales, donde las losas deben resistir cargas de gran magnitud.

Las dimensiones de las losas son similares a los tipos anteriores, pues el acero no atraviesa la junta transversal para evitar la aparición de fisuras.

En las juntas longitudinales que el refuerzo pasa la junta, generalmente aparecen fisuras. En principio, cuanto mayor es el tamaño de la losa mayor es el riesgo de fisuras.

Pavimentos de concreto Pretensado

El desarrollo de los pavimentos de concreto pretensado es limitado, habiéndose aplicado principalmente en aeropuertos, como sucedió en la primera experiencia en el aeropuerto de Orly (París), realizado por Freyssinet en 1948 y posteriormente el aeropuerto de Río de Janeiro.

El cemento portland y su aplicación en pavimentos

El Cemento Pórtland ha contribuido decisivamente a ala revolución tecnológica que se

produce e en la validad en la segunda mitad del siglo pasado, modificando las características

de los pavimentos y los elementos de protección y drenaje.

El cemento Pórtland interviene en los diferentes elementos que constituye la estructura de los

pavimentos, variando según el rol que desempeña y distinguiéndose generalmente por la

cantidad de aglomerante utilizado.

En la sub-rasante capa superficial que sirve fundamento, el cemento se utiliza para mejorar el

material superficial desde el punto de vista de diseño y/o transitabilidad. Con el mismo

propósito participa en la sub-base, definida como la primera capa que se construye sobre la

sub-rasante.

Mas general es el empleo de l cemento en al construcción de la base que se coloca sobre la

sub-base, pero dotada de características estructurales y de durabilidad superiores.

El empleo extensivo del cemento se produce en la capa de rodadura, nombre genérico que

denomina la superficie por donde circula los vehículos, con características de resistir la fatiga

producida por el transito y la acción del medio ambiente. Se caracteriza por su suavidad, para

la cómoda circulación de los vehículos y su rugosidad para que sea suficientemente segura.

CLASIFICACIÓN ESTRUCTURALLos pavimentos se clasifican como rígidos, semi rígidos y flexibles según como la estructura

distribuya los esfuerzos y deformaciones producidas por los vehículos a las capas inferiores.

Los pavimentos flexibles se caracterizan por estar constituidas sus capas con materiales de

reducida cohesión, los mismos que presentan una baja rigidez a flexión, permitiendo la

transmisión de mayores niveles de esfuerzos en profundidad, por acción de las cargas

aplicadas sobre su superficie. El prototipo está constituido por los pavimentos asfálticos.

Los pavimentos rígidos tiene como elemento estructural principal una losa de concreto de

cemento Pórtland, la misma que se apoya sobre una capa de sub base, o directamente sobre

la sub-rezante, si ésta es de calidad adecuada. La elevada rigidez a flexión que presenta la

losa permite reducir enormemente el nivel de esfuerzos en profundidad por acción de las

cargas aplicadas sobre su superficie.

APLICACIONES DEL CEMENTO1. Suelos modificados.- Es un suelo tratado “in situ” con una cantidad relativamente baja de

cemento, con el fin primordial de reducirle la plasticidad, la permeabilidad, los cambios e

incrementarle la capacidad de soporte y la resistencia al corte. El grado de modificación y

mejoría en las propiedades depende del tipo de suelo y de la cantidad de cemento empleado.

El reglamento Nacional de Construcciones considera el suelo modificado como pavimento en

las urbanizaciones tipo D.

Los suelos cuyas cantidades de limo y arcilla son inferior al 35%, comúnmente son

denominadas suelos granulares.

Muchos de ellos presentan una inadecuada granulometría y/o excesivos valores de plasticidad

y son desechados para conformar capas de bases y/o sub-base de pavimentos de vías

urbanas, carreteras y aeropuertos.

Los suelos que tiene un contenido de limo y arcilla superiores al 35% son comúnmente

denominados finos. No son usados para conformar capas de relleno y sub-rasante, así como

conformar capas de sub-base en los pavimentos.

2. Suelos- Cemento.- El suelo-cemento es una mezcla intima de suelo pulverizado, cemento

Pórtland y agua que , compacta a su optima humedad y densidad máxima produce (debido a

la hidratación del cemento) un material durable y con la resistencia mecánica apropiada para

la conformación de capas de base para pavimentos urbanos, carreteras y de aeropuertos.

Cuando el tránsito no adquiere importancia, hace las veces de capa de rodadura, permitiendo

grandes economías en los programas viales. El reglamento Nacional de Construcciones lo

prescribe como tipo C de pavimento.

Mediante estudios de los suelos que se pueden estabilizar con cemento es muy amplio y sólo

existe una restricción de empleo con aquellos que presentan un contenido alto de materia

orgánica, ya que inhiben las reacciones de hidratación del cemento. Incluso los suelos limosos

de difícil estabilización pueden estabilizarse con asfalto, previo pre-tratamiento con cemento

Pórtland.

3. Gravas Cemento.- Se trata de una mezcla de agregados, naturales o artificiales de

granulometría continua y reducida cantidad de finos y cemento Pórtland en proporciones del 3

al 6%, la misma que permite conformar capas de base y refuerzo en pavimentos rígidos y

capas de base y refuerzo en pavimentos asfálticos sujetos a tránsito medio o pesado. La

compactación se realiza generalmente con rodillos vibratorios y su curado se efectúa con un

riesgo de emulsión asfáltica, o la colocación de un tratamiento superficial cuando el tránsito es

intenso.

4. Concretos Porosos.- El concreto poroso se ha introducido recientemente y tiene por

finalidad crear una nueva capa drenante en el pavimento. Se prevé que el agua que pasa a

través de la base llegue a una capa que no es sensible al agua, por la cual escurre hasta los

drenajes naturales. Para evitar la segregación, que puede ocurrir si la consolidación se realiza

por vibrado interno, es posible compactar con rodillos. El curado se efectúa preferentemente

con membranas de polietileno, evitando otras técnicas que pueden cerrar los poros

superiores.

5. Concretos Pobres o Económico.- Las mezclas de económetro denominadas también

“concretos pobres”, tienen un bajo contenido de cemento y permiten el empleo de agregados

de baja calidad, cuando están disponibles localmente, proporcionado pavimentos de bajo

costo o capas de base de pavimentos asfálticos.

Los pavimentos de económetro pueden ser considerados como rígidos, de acuerdo al

contenido de cemento y el módulo de elasticidad. Generalmente se consideran como semi

rígidos los pavimentos de concreto con proporciones cemento / agregado del orden 1:20 al

orden 1:24 en volumen; y como rígidos a los constituidos en proporciones más ricas que 1:15.

La mayoría de los actuales pavimentos de económetro se encuentran entre las proporciones

1:12 a 1:24.

6. Adoquines de concreto.- En este tipo de pavimento la capa de rodadura está conformada

por varios elementos: los adoquines, que son bloques macizos, con forma de prisma recto,

cuyas bases son polígonas con una forma tal que permiten conformar una superficie

completa. Se colocan sobre una capa delgada de arena, la misma que sirve para rellenar las

juntas existentes entre adoquines.

7. Concreto compactado con rodillos.- Son concretos secos, de características resistentes

similares a los concretos tradicionales, pero por su consistencia se consolidan con los

sistemas generalmente utilizados para la compactación mediante equipos pesados de rodillos

vibrantes y/o reumáticos.

La denominación de seco compactado se debe a su bajo contenido de humedad, entre el 4 y

el 7 en peso de la masa total; el necesario para que se produzca la hidratación del cemento,

por lo cual la consistencia de la mezcla es muy áspera y el asentamiento nulo.

En estos concretos es posibles disminuir el contenido del cemento, en relación con los

convencionales, para obtener la misma performance y permitir que en sus construcción se

utilicen procedimientos constructivos de gran rendimiento, empleando equipos propios de las

tecnologías de pavimentos asfálticos y movimientos de tierras.

Puede estimarse que el costo de concreto compactado con rodillos es del orden del 80% del

concreto tradicional variando, según las condiciones locales, el equipamiento de la empresa,

etc.

8. Losas de concreto.- Las losas de concreto de cemento Pórtland se construyen con una

mezcla de agregados gruesos, cemento y agua, con dosificaciones seleccionadas en el

diseño, con el fin de alcanzar la resistencia especificada.

El contenido de cemento varía entre el 15 y el 20% en peso de la masa total y, en principio, es

el responsable de la resistencia final de la mezcla.

El concreto para las losas presenta resistencias a la comprensión hasta de 350 y 60

Kgf/cm2 tracción por flexión, respectivamente. Esto hace que el comportamiento estructural

sea único, ya que esta capacidad de absorber altos esfuerzos a tracción sin deformarse ni

fatigarse, lo convierte en el material por excelencia para pavimentos.

Eventualmente, las losas de concreto de los pavimentos rígidos llevan refuerzo de acero,

como son: los pavimentos continuos de concreto armado, los de concreto reforzado con fibras

de acero y los pavimentos pretensados utilizados generalmente en aeropuertos.

Otras aplicaciones

9. Mezcla Asfáltica en caliente.- El cemento Pórtland es empleado como “filler” de aporte en

las mezclas asfálticas en caliente. En general, las condiciones de calidad de tales mezclas

pueden resumirse en tres: estabilidad, flexibilidad y durabilidad, en las cuales el cemento

gravita significativamente, cumpliendo tres funciones principales: actuando como material de

relleno de vacíos, como espesante de asfalto o mejorando la adherencia del par agregado –

asfalto.

10. Reciclado de pavimentos fallados.- Consiste en aprovechar los materiales existentes de

pavimentos fallados, la incorporación de cemento Pórtland en el material de base granular y

rodadura asfáltica antigua, debidamente escarificados y pulverizados, permite obtener una

capa de base de pavimento de gran resistencia, no susceptible al agua o a la acción de las

heladas. La economía obtenida es obvia, dada la reducción de los costos de transporte, por

culminación material existente y colocación del nuevo material, además del año que causa

dicho transporte a vías anexas y el problema de desmonte que ocasiona.

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

Los diferentes métodos de diseño, como AASHTO 93, 98 y PCA 84, consideran al menos las

siguientes capas para el diseño estructural de los pavimentos de concreto:

Subrasante

Es el suelo de cimentación del pavimento, pudiendo ser suelo natural, debidamente perfilado y

compactado; o material de préstamo, cuando el suelo natural es deficiente o por requerimiento

del diseño geométrico de la vía a proyectar.

Los materiales que pueden ser empleados como subrasante serán de preferencia materiales de

tipo granular.

Subbase

Es la capa que está apoyada sobre la subrasante, compuesta por materiales granulares de buena

gradación. Deberá ser perfilada y compactada  entre el 95% y 100% de su máxima densidad

seca mediante el ensayo proctor estándar. El empleo de una subbase implica mejorar la

capacidad de soporte de suelo que se traduce en una reducción del espesor de carpeta de

rodadura. Sin embargo, el impacto no es significativo.

Base

Para el pavimento de concreto no es común pero podría darse el caso en situaciones extremas.

En ese caso la base constituye la capa intermedia entre la subbase y la carpeta de rodadura y

utiliza materiales granulares de excelente gradación.

Bases estabilizadas con cemento

Las bases estabilizadas permiten el empleo de materiales locales y reciclados, teniendo como

ventajas: subbases menos erosionables, reducción de esfuerzos de tensiones y de flexiones,

mejoramiento de la transferencia de carga entre paños, entre otras.

Se podrá estabilizar con cemento siempre y cuando el material a estabilizar sea libre de

partículas orgánicas, con equivalentes de arena superiores a veinte.

Carpeta de rodadura

Está conformada por mezcla de concreto hidráulico. Los métodos de diseño especifican diseños

de mezcla con Módulo de Rotura a la Flexión (MR) superiores a 42 Kg/cm2, o su equivalente a f´c

= 280 Kg./cm2.

Juntas transversales y longitudinales

Es necesario para controlar la fisuración en la losa y permitir el movimiento relativo entre paños

adyacentes.

Las juntas son longitudinales y transversales y tienen el rol de inducir fisuras por contracción del

concreto, aislar el movimiento de los paños de elementos ajenos al pavimento, como buzones

por ejemplo, y siendo  incluso parte del procedimiento constructivo.

Texturizado

El objetivo de texturizar la superficie del concreto es entregarle al pavimento las cualidades

necesarias para el contacto pavimento – neumático que permita el tránsito de los vehículos en

condiciones seguras. Pueden ser de dos tipos: micro y macro texturizado.

El micro texturizado es el que se logra aplicando una llana húmeda sobre la superficie del

pavimento.

El macro texturizado se logra mediante herramientas mecánicas, como peines con cerdas

metálicas o aparatos más sofísticados que pueden ser incorporados en el tren de

pavimentado.

 

Barras de amarre

Son barras de acero corrugadas que controlan el movimiento lateral de los carriles, las mismas

que sirven de anclaje.

Barras pasajuntas

Se pueden dar mediante la trabazón de los agregados o mediante el empleo de pasadores en las

juntas de contracción transversal. Los pasadores son barras de acero lisas y con los bordes

redondeados que se colocan en el plano perpendicular al corte de la junta transversal. Deben

estar centrados con respecto al espesor de la losa  y permitir el movimiento entre paños

adyacentes, no deben restringir su movimiento.

Tipos de pavimento

Existen tres tipos de pavimentos de concreto:

Pavimento de concreto simple con juntas.

Pavimento de concreto armado con barras transversales.

Pavimento de concreto continuamente reforzados.

 

Pavimento de concreto simple con juntas

En este tipo de pavimentos se requiere realizar juntas de contracción transversal cada 3.5 y 6.0

metros. La transferencia de carga entre paños adyacentes se puede dar mediante trabazón de

agregados o mediante el empleo de pasajuntas. Las juntas inducen el agrietamiento propio del

comportamiento del concreto por las tensiones originadas debido a los cambios de temperatura

y humedad.

Pavimento de concreto armado con barras transversales

La carpeta de rodadura es de concreto reforzado con mallas de acero, las que permiten ampliar

las distancias entre las juntas entre 7.5 y 9.0 metros. Aunque tiene refuerzo moderado de acero

siempre se espera que se produzcan fisuras controladas dentro de los paños. El refuerzo controla

parte de las tensiones y permite tener espaciamientos mayores entre las juntas. La transferencia

de carga entre paños adyacentes se realiza mediante el empleo de pasajuntas.

Pavimento de concreto continuamente reforzados

Las tensiones son controladas por una armadura de acero. Se espera la aparición de fisuras

controladas a lo largo de todo el pavimento, con distancias entre 0.6 y 2.0 metros.