Recuento

Diseño y técnicas de construcción de pavimentos de concreto

En la revista World Construction de junio de 1964 se publicó este texto el cual fue reproducido posteriormente en la revista del IMCYC, y que da cuenta del estado de los pavimentos de concreto en la década de los sesenta.
Los pavimentos reforzados convencionales son aquellos con un lecho de acero de refuerzo, por lo común, malla de alambre prefabricada. Se emplean barras de anclaje en las juntas, El espaciamiento de las juntas en general es dos o tres veces mayor que el del pavimento no reforzado. Finalmente, hay pavimentos de concreto reforzado continuo (PCRC) que no tienen juntas transversales sino una gran cantidad de acero de refuerzo en su dirección longitudinal.

Juntas transversales El pavimento simple con un pequeño espaciamiento de juntas (alrededor de 4.5 m), y sin barras de anclaje, es un tipo de diseño empleado en caminos de poco tráfico, en la mayoría de las calles de una ciudad y en carreteras principales en las que se usan bases granulares estabilizadas con cemento. Este diseño depende del acoplamiento del agregado a través de la junta transversal, para transmitir cargas y evitar fallas de las juntas en condiciones de tráfico intenso. En este diseño las juntas transversales se inclinan en un ángulo de alrededor de 1 a 6 cm para minimizar el impacto de cargas pesadas al cruzar la junta, así como para proporcionar una superficie de rodamiento más uniforme en caso de ligero alabeo de las losas o de aparición de alguna falla.

Ciertas pruebas en carreteras han comprobado el buen comportamiento de pavimentos simples con barras de anclaje en todas las juntas transversales. Usualmente, cuando se colocan barras de anclaje en las juntas, el espaciamiento se incrementa a 6 m, puesto que el acoplamiento del agregado a través de la junta no es crítico como en los pavimentos sin barras de anclaje. Durante los últimos años este diseño ha remplazado al pavimento reforzado y al PCRC en varias áreas.

Pavimento reforzado
Algunas autoridades todavía utilizan pavimento reforzado convencional con espaciamiento de juntas entre 7.6 y 18.3 m. La tela (o malla) de alambre soldado es ahogada en el concreto usualmente a la mitad, o ligeramente arriba, del peralte medio de la losa. Se pretende que se conserve firmemente cerrada cualquier grieta intermedia, para que no provoque descascaramiento o fallas. En las juntas con espaciamiento grande, son necesarias barras de anclaje para asegurar la transferencia adecuada de la carga. En algunas áreas donde ha sido utilizado este diseño, se han adoptado juntas inclinadas y se ha colocado un pequeño tramo rectangular de malla en el centro de la losa.

Refuerzo continuo
Actualmente, [no olvidemos que el texto es de los años sesenta] sólo se utilizan en unas cuantas áreas los pavimentos reforzados continuos en los que no se colocan juntas transversales, y en los que la cantidad de acero en dirección longitudinal en la mayoría de los casos es de 0.6 a 0.75 % de la sección transversal. Este diseño, bastante popular hace unos 10 años, ha perdido aceptación debido a la corrosión del acero y a la formación de baches. Éstos se desarrollaron en algunos pavimentos por estabilización inadecuada de la subbase; por la colocación inapropiada del acero o, tal vez por la compactación inadecuada del concreto durante la construcción. Cabe decir que el comportamiento de los pavimentos reforzados continuos, diseñados y construidos de manera adecuada, ha sido excelente. Las grietas estrechamente espaciadas, de 0.6 a 1.8 m de distancia, no deben presentar descascaramiento serio, así como ningún otro tipo de deterioro.

Pavimentos no reforzados
Los diseños para calles citadinas de áreas metropolitanas o urbanas, casi siempre sin excepción, son pavimentos no reforzados sin barras de anclaje. Para estas calles no se requiere subbase granulada. Dependiendo del tráfico, el espesor varía desde 12.5 cm hasta alrededor de 20 ó 22 cm. Los datos sobre tráfico para fines de diseño, en cuanto a cantidad y cargas axiales son menos exactos, pero se puede recurrir a la información acerca del número de lotes o residencias a las que se dará servicio, así como del número aproximado de vehículos comerciales pesados, con objeto de llegar a un espesor razonable de diseño. Conviene decir que las uniones del pavimento de calles deben ser ligeramente diferentes de las de carreteras rurales.

Con frecuencia se proveen guarniciones integrales, guarnición y cuneta separadas en ambos bordes. El ancho de los carriles pavimentados depende del tipo de calle y puede variar desde 7.6 m hasta alrededor de 12 m o más. Por lo común, para las secciones con menor espesor, de 12.5, 15 y 18 cm, deben colocarse juntas longitudinales a intervalos máximos de unos 3 m. A menudo los diseñadores colocan un carril más angosto a lo largo de la guarnición como área de estacionamiento, más que como carril de tráfico. Las guarniciones integrales que se construyen monolíticamente con el pavimento principal se especifican en diversas formas, dependiendo del tipo de calle y del tráfico. En la actualidad muchos ingenieros prefieren una guarnición montable, de manera que las entradas de coches a las casas y los comercios pueden colocarse en cualquier punto a lo largo de la guarnición.

Pavimento para aeropuertos
Los aeropuertos que requieren pavimento para sus pistas varían desde los aeropuertos militares, importantes aeropuertos comerciales, hasta pequeñas pistas privadas. En estos aeropuertos el pavimento difiere en cuanto a espesor: desde 12.5 cm para aeropuertos generales que dan servicio a aeronaves particulares o de tipo ejecutivo, hasta 50 ó 60 cm en aeropuertos principales y bases estratégicas. La mayoría de los procedimientos relativos al diseño de pavimentos de concreto para aeropuertos prescriben espesores con el mismo rango general, aunque emplean técnicas diferentes para la evaluación del tráfico y del terreno.

En la mayoría de los pavimentos de aeropuertos el concreto no es reforzado y tiene juntas espaciadas entre 4.5 y 7.5 m. Generalmente se emplean barras de anclaje en unas cuantas juntas en los extremos de las pistas de despegue o aterrizaje, de maniobras y plataformas de ascenso y descenso. Las juntas intermedias generalmente dependen del acoplamiento del agregado para la transferencia de carga a través de la junta. Las juntas longitudinales en aeropuertos de tráfico intenso están más espaciadas que en las carreteras. Pavimentos hasta de 28 ó 30 cm de espesor por lo general tienen juntas espaciadas de 3.8 m. En pavimentos de 30 a 38 cm de espesor el espaciamiento de las juntas es tal vez hasta de 3.8 m bajo tráfico intenso canalizado y puede ser hasta de 7.5 m en áreas no canalizadas como las de las plataformas de ascenso. En pavimentos de 40 cm de espesor o más, el espaciamiento de juntas longitudinales casi siempre es de 7.5 m.

Construcción de pavimentos de concreto
En proyectos importantes de carreteras y aeropuertos, casi todo el concreto se mezcla en una planta central que contiene una o dos mezcladoras con capacidad para contener de 6 a 12 m3 de concreto. En la mayoría de los casos el concreto se acarrea en un camión de volteo de descarga lateral o en un camión de volteo común, desde la mezcladora hasta la obra, según el método que se emplee para esparcir el concreto.

En el sitio de la pavimentación se encuentran dos tipos de esparcidoras de empleo general. Una esparcidora tipo tolva recibe el concreto del camión de descarga lateral y lo deposita de manera uniforme sobre todo el ancho del camino. Conforme la esparcidora se mueve hacia adelante, empareja el concreto al mismo tiempo. Algunos contratistas prefieren la esparcidora de banda. En este caso, el camión de descarga posterior deposita al concreto sobre la banda, que lo transporta hasta un brazo giratorio que lo distribuye uniformemente a través del carril de pavimentación. Pavimentadoras que trabajan como cimbra deslizante.

Cuando se construyen pavimentos sencillos sin barras de anclaje o acero distribuido, la mayoría de los contratistas simplemente descargan el concreto del camión de volteo común, sobre la subrasante estabilizada y frente a la pavimentadora deslizante. Otros contratistas optan por utilizar dos pavimentadoras, la primera de las cuales sólo es esparcidora, da forma y nivela el concreto pero no le imparte la compactación final o acabado. A ésta sigue una pavimentadora convencional deslizante que compacta y da acabado al concreto, sin proporcionar textura antiderrapante. Hay disponibles gran variedad de pavimentadoras comerciales deslizantes, que pavimentan en anchos de 4 metros hasta 15 metros de una sola vez. Las pavimentadoras deslizantes han colado en forma satisfactoria pavimentos desde 10 cm hasta 60 cm de espesor.

El secreto de la pavimentación deslizante es el vibrado interno. Una serie de cabezas vibradoras se colocan transversalmente a la pavimentadora deslizante para actuar sobre el concreto justamente debajo de la placa de extrusión, o placa de nivelado. Estas cabezas vibradoras tienen desde 0.3 hasta 0.6 m de distancia entre sí. Hoy en día, es común que funcionen a velocidades entre 8,000 y 12,000 rpm.

Algunos contratistas emplean, en grandes proyectos de carreteras o aeropuertos, una regla tubular en la parte posterior de pavimentadoras deslizantes. Se trata de un tubo de aluminio, sin rotación, casi siempre de unos 20 cm de diámetro suspendido a determinado ángulo en relación con el pavimento. Estas máquinas pueden pasar una o dos veces sobre la losa para cerrar la superficie y asegurar un buen concreto uniforme para la textura. Hay contratistas que opinan que estas reglas tubulares producen un pavimento liso que se ajusta a las tolerancias de superficie requeridas durante la construcción. El borde del pavimento de concreto que va quedando en la parte posterior de la pavimentadora deslizante debe ser vertical y recto, sin vacíos y sin borde colapsable.

Máquinas para acabado
Ciertos contratistas utilizan máquinas de autopropulsión que se desplazan sobre moldes para dar acabado. Otros contratistas emplean una máquina para acabado tipo plataforma de puente, que también debe desplazarse sobre moldes. Estas máquinas requieren muy poca vibración interna, ya que el espesor del pavimento está entre 10 y 18 cm. En años recientes, contratistas que han trabajado con grandes volúmenes de pavimentación de calles, han hecho uso de pequeñas pavimentadoras deslizantes. Actualmente, se dispone de varias de estas máquinas que pueden pavimentar anchos tan angostos como 1.8 m hasta anchos de 7.5 m. Estas pavimentadoras son capaces de extrudir una o dos guarniciones integrales al mismo tiempo que forman la superficie terminada. Topes, camellones y barreras. Por cierto, los topes de concreto se diseñan de manera que cuando la llanta del vehículo pase sobre ellos, la carrocería no entre en contacto con el concreto. Varias dependencias los han sometido a pruebas de impacto para determinar el diseño óptimo para automóviles pequeños, automóviles grandes, camiones y autobuses. Actualmente, los topes se construyen con una máquina que trabaja como cimbra deslizante que extrude la forma apropiada del tope, se cuelan en el sitio de colocación utilizando cimbras, o son prefabricados. c

 

Vota por el artículo
	regresar