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Erwin Kohler – TCPavements
Pavimentación con losas ultradelgadas de hormigón en caminos de bajo volumen de tránsito en Chile
• Pavimento sin base
• 10 Meses en funcionamiento
• Camiones• …• 8cm de espesor
Acceso Clínica Univ. Los Andes
• Construcción: Agosto 2011• 8 cm de espesor • H 40 con fibra con Dm 40 mm• Sin Base, directo sobre el cerro• Tráfico de construcción
Acceso Clínica Los Andes
Mahuidanche Misión Inglesa
• Espesor Hormigón: 8 cm con fibra estructural
• Sin Base, Directamente sobre el Terreno Natural Nivelado
• Reemplaza Doble Tratamiento Asfáltico
• Foto a los 2 años en servicio
CONTENIDO PRESENTACION
1. Caminos Básicos2. Patente3. Ciencia tras la patente
A. Ensayo AceleradoB. Reducción de tensionesC. Uso de fibras
4. Software y calibración
1- Caminos Básicos
Autorización DIPRES
2-Patente
• ¿Qué es una Patente?Un privilegio que le otorga un Estado al inventor como reconocimiento de la inversión y esfuerzos realizados por éste para lograr una solución técnica que le aporte beneficios a la humanidad. El privilegio consiste en el derecho a explotar exclusivamente el invento.
• ¿Qué se puede patentar?Se puede patentar todo aquello que siendo nuevo y desconocido, tiene además aplicación industrial y soluciona un problema técnico en la industria.
Patente en Chile
• Patente de invención concedida en Mayo de 2009
• Actualmente aprobada o en trámite en 80+ países
¿Qué es lo patentado?
• ¿Qué es lo patentado por TCPavements?Losas de hormigón (producto) para la pavimentación, no adheridas, las cuales pueden ser diseñadas sobre bases granulares, cementadas, asfálticas o simplemente sobre el terreno natural.La optimización en el dimensionamiento de las losas teniendo que exista siempre una set de ruedas por losa, para así disminuir la tensión por flexión.
Protegido en Chile por La Patente Industrial N° 44820, en EE.UU. por la patente N° 7.571.581, y a nivel de la OMPI, Organización Mundial de propiedad Intelectual a través de la solicitud PCT N° PCT/EP2006/064732
3- Ciencia tras la patente
A. Ensayo Acelerado
B. Reducción de tensiones
C. Uso de fibras
Máquina para ensayo acelerado
Tramos del ensayo acelerado
Calibración inicial de software de diseñopara losas cortas
Ciencia tras la patente
A. Ensayo Acelerado
B. Reducción de tensiones
C. Uso de fibras
Ciencia tras la patenteDiseño AASHTO
Diseño TCP®
Losas cargadas por el mismo camión
Ciencia tras la patente
A. Ensayo Acelerado
B. Reducción de tensiones
C. Uso de fibras
Uso de fibras Estructurales
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Resi
sten
cia
a fle
xión
(M
Pa)
Deformación (mm)
S/ Fibras
Fibras 1,5 Kg/m3
Fibras 3 Kg/m3
Fibras 5 Kg/m3
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
0 1 2 3 4 5
Radi
o Re
sist
enci
a Re
sidu
al (%
)
Dosis de Fibra (Kg/m3)
Barchipmacro
Masterfiber 50PS
Baxi-Fiber P400
Fibermesh650
RXF 54
Curvas de dosis de fibra a utilizar para comportamiento requerido. Curvas dependen de Dosificación, Resistencia y edad de hormigón.
Mecanismo de grieta del hormigón
Traction-free macrocrack Bridging zone Microcrack zone
�
wfw
tf �Penalty stiffness
F fG G�fG
tf �
�
wfw1w
tf� �
Mecanismo de grieta en la fibra
Fiber bridging zone
Non-linear fracture process zone
Aggregate bridging zone
Micro-crack zoneTraction-free macro-crack
4- Software de diseño y calibración
Datos de proyecto y clima
Predicción de agrietamiento
Predicción de IRI
Predicción de escalonamiento
Secciones de Calibración
• Prueba de Pavimentos acelerados de Illinois• Prueba Clínica Los Andes• Prueba Planta Bío Bío• Prueba Brotec - Icafal Lampa• Prueba el Trebal
Prueba de Pavimentos Illinois
E. Equivalentes Acumulados
Grietas pav. sin Fibra (Esquina)
Grietas pav. con Fibra (Esquina)
75.363 0% 0% 192.863 57% 14% 233.923 57% 28% 234.592 100% 42%
• Construcción: 2007• 8, 10, 15 & 20 cm de espesor • Con y sin fibras• Sobre granular y sobre asfalto• Tráfico acelerado
Prueba Clínica Los Andes
• Construcción: Agosto 2011• 8 cm de espesor • H 40 con fibra con Dm 40
mm• Sin Base, directo sobre el
cerro• Tráfico de construcción
Prueba Ready-Mix Quilicura
• Construcción: 2011• Tramo de Prueba Realizado
en planta CBB, Quilicura• 6, 8 y 10cm de espesor• Búsqueda de
recomendaciones constructivas para este tipo de Pavimentos
Prueba Melón/Brotec Icafal
Subtramo Espesor Hormigón
Espesor Mejoramiento
CBR>20%
Losas Agrietadas (%)
Transversales Longitudinales Esquina 1 8 - 0% 61% 78% 2 8 35 cm 0% 46% 62% 3 10 - 0% 27% 38%
• Construcción: 2012• Sector Altos de Lampa• 8 y 10 cm espesor• Hormigón HF4,8(80) 2,5 kg
de fibra plástica
Prueba Melón/Brotec Icafal
Prueba El Trebal
• Construcción: 2013• 6, 8, 12 y 14 cm espesor• Salida de Planta de Áridos• 50 Camiones de 45
Toneladas de Peso diarios durante 6 semanas
• Distintos Tipos de Fibra Plástica y Dosis
Calibración OptiPave 2®
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0,000 0,010 1,000 100,000
Porc
enta
je d
e Lo
sas A
grie
tada
s
Daño Por Fatiga
Agrietamiento Longitudinal
Illinois
Uandes
UTCP R.M.
Brotec-Melon
Polpaico
Curva AAShto
Otros Tramos
Aplicaciones
MahuidancheMisión Inglesa
MahuidancheMisión Inglesa
Ruta G-84 (Camino Básico
Intermedio)
Espesor: 10 cm con fibra
estructuralSin Base,
Directamente sobre el Terreno Natural Nivelado
Ruta G-84 2 Años de su Construcción
Camino Básico Por Conservación Ruta P-46 Sara de
Lebu-Pangue
Espesor Pav. 8 cmCuesta de hasta 22° de PendienteZona Con Fuerte Viento
Ruta P-46 Sara de Lebu-Pangue
MEJORAMIENTO CAMINO X-730,
CRUCERUTA 7- BAHÍA
MURTA
Espesor Pavimento 10 cmLongitud: 4,4 Km.
CONCLUSIONES
• OptiPave 2® esta calibrado para este tipo de soluciones y es capaz de calcular losas de HRF de 6 cm de espesor.
• Costo por Km de este sistema es similar a un Doble tratamiento de Asfalto
• La solución U-TCP ha mostrado un comportamiento superior a soluciones básicas de Asfalto.
• La severidad de las fallas en el hormigón es menor que en el Asfalto