revista del iscyc

5/20/2018 Revista Del ISCYC

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1Instituto Salvadoreo del Cemento y del Concreto


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Urbanizacin Madreselva 3a. Etapa, Avenida El Espino y

Blvd. Sur, Antiguo Cuscatln, La Libertad, El Salvador.

Tels: 243-7562 y 243-7563 Fax: 243-7564

Sitio Web: www.iscyc.org E-mail: [email protected]

JUNTA DIRECTIVAIng. Jos Alejandro Bellegarrigue Surez

Director Presidente

Ing. Carlos Roberto Grassl LechaDirector Tesorero

Ing. Rafael Alejandro Gonzlez Magaa.Director Secretario

Ing. Csar Catani PapiniPrimer Director

Lic. Ricardo Antonio Chvez Caparroso

Segundo Director

Dr. Enrique Garca PrietoTercer Director

Ing. Benjamn S. ValienteDirector Suplente

Lic. Jaime Hill TinocoDirector Suplente

Ing. Gabriel Alberto GuevaraDirector Suplente

Lic. Guillermo Alfaro CastilloDirector Suplente

Lic. Francisco Arnoldo KreysaDirector Suplente

Licda. Mnica Kreysa de MelhadoDirector Suplente

NUE

STRA

PORTADA

Acabado final de los pisos deconcreto utilizando llana

motorizada

DIRECCION EJECUTIVA

Ing. Rafael AlejandroGonzlez Magaa

CONTENIDOEDITORIAL ......................................................................

REHABILITACION DE LA AUTOPISTASAN SALVADOR- COMALAPA-AEROPUERTO............

REPARACIN DE LOS PAVIMENTOSDE CONCRETO HIDRULICO ...................................

NOTICIAS DEL ISCYC ....................................................

COMITE COORDINADOR D

ACTIVIDADES TECNICAS

Dr. Edwin Portillo GarcaIng. Carlos Cristbal Escobar Rom

Ing. Enrique Edgardo Melara RuIng. Vctor Arnoldo FigueroaIng. Roberto Lpez Meyer

CONSEJO EDITORIAL

Ing. Roberto Lpez Meyer

Ing. Rafael Alejandro Gonzlez

DIAGRAMACION E IMPRESI

Impresos Litogrficos de C.A.


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La globalizacin de la economa, los avances tecnolgicos

y la suscripcin de Tratados de Libre Comercio que

incluye los servicios profesionales, plantean un reto y a la

vez una oportunidad, para que a nivel internacional, nuestros

profesionales destaquen ante una situacin que cada da se torna ms

competitiva, frente a pases que poseen mayor desarrollo y cuentan

adems con profesionales con una actitud ms positiva que los nuestros

para encarar este desafo.

Conscientes de esta realidad, la capacitacin tcnica siempre ha ocupado

un lugar preponderante dentro de las actividades que lleva a cabo el

Instituto Salvadoreo del Cemento y del Concreto, siendo numerosos

los cursos, seminarios y conferencias ofrecidos por profesionales

nacionales y extranjeros de reconocido prestigio, que han sido

patrocinados para que nos proporcionen un beneficioso intercambio de

experiencias.

Siguiendo esta trayectoria y sin escatimar esfuerzos, el ISCYC con la

colaboracin de Cemento de El Salvador y Master Technologies de

Centroamrica, presentaron el Seminario Internacional del Instituto

Americano del Concreto (ACI) sobre Diseo y Construccin de Pisosy Pavimentos de Concreto, que fue ofrecido durante los das 10 y 11

de abril de 2003 en el Hotel Radisson por los ingenieros Jerry Holland

y Robert Gulyas Directores de diferentes Comits del ACI.

El evento, debido a su alta calidad, despert gran expectativa y tuvimos

la asistencia de ms de 150 participantes procedentes de Mxico y pases

del rea Centroamericana incluyendo el nuestro; culminando las

actividades con un Mega Demo que incluy la construccin de varios

tramos de pavimento utilizando las tcnicas expuestas durante elSeminario.

El Instituto Salvadoreo del Cemento y del Concreto contina

colaborando en la actualizacin tcnica de los profesionales salvadoreos

y del rea Centroamericana, como parte de su misin de promover un

mejor y mayor uso del cemento y del concreto.

Editorial


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REHABILITACION DE LA AUTOPISTA

SAN SALVADOR-COMALAPA

AEROPUERTORicardo Burgos OviedoIng. de Control de CalidadPavimentos de Concreto S.A

1. INTRODUCCINEl tramo en referencia comunica la ciudad capital, SanSalvador con el Aeropuerto Internacional El Salvador enComalapa, tiene una longitud de 38.0 Km con dos carrilesde circulacin en cada sentido, hombro externo de 2.85m y hombro interno de 1.0 m, separados por un arriate

central y canal de drenaje de 8.0 m de ancho. Se diseun pavimento que adems de econmico, posee losfactores de seguridad suficientes para garantizar que laestructura ofrezca una superficie de rodamiento cmoda,segura y sobre todo duradera.

Con el objeto de garantizar la mejor calidad del concreto,la Gerencia de la obra dispuso oportunamente que sehicieran las investigaciones necesarias tendientes adeterminar las canteras para los agregados, la calidadde los mismos, el cemento y los aditivos a utilizar, y

proceder a elaborar los diseos de las mezclas deconcreto.

El pavimento requerido era una losa de 21 cm de espesor,apoyada sobre el pavimento existente (bastantedeteriorado), tcnica conocida como Whitetopping, y lautilizacin de pasajuntas de acero para mejorar latransferencia de carga entre las losas. A la fecha, lostrabajos de pavimentacin se han terminado, el

Resumen

Se presentan los criterios que se tomaron en cuenta para el diseo y fabricacin del concreto hidrulico para el pavimento

colocado en el proyecto Rehabilitacin de la Autopista San Salvador-Comalapa-Aeropuerto, el cual constituye

formalmente el segundo pavimento de este tipo que se construye en una carretera salvadorea de importancia en los

ltimos 30 aos y el primero del tipo Whitetopping, incluyendo dovelas para la transferencias de carga entre las

losas, construido por la empresa Asocio Temporal Pavimentos de Concreto S.A., utilizando dos mquinas de molde

deslizante.

comportamiento inicial de la estructura ha sido buenose espera que el comportamiento del concreto hidrulicumpla eficientemente sus funciones durante su vida diseo.

En la Tecnologa del Concreto aplicada a los paviment

se ha hecho uso de las normas y procedimientos de linstituciones siguientes:American Society for Testing aMaterials (ASTM), American Association of State Highw

and Transportation Officials (AASHTO), Americ

Concrete Institute (ACI) y American Concrete Paveme

Association (ACPA)

2. CANTIDADES ESTIMADAS DMATERIALES

La cantidad total de concreto que se requiere se estimen 132,715m3 para el pavimento y 48,741 m3 pa

hombros. El cemento Portland requerido fue calculaen 1,225,170 bolsas para el pavimento y 292,446 bolspara hombros. La cantidad de materiales estimadsolamente para el rodaje se muestra en la tabla 2.1

El Volumen de agregado grueso triturado fue de 60,1m3en partes iguales de grava No. 1 y grava No. 2 basacolumnar de la pedrera La Cantera, ubicada en el K57.5 Carretera del Litoral, jurisdiccin de San Dieg


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departamento de La Libertad. El agregado fino es arenade ro, extrada de cauces antiguos y recientes del roJiboa, procesada en Horizontes del Norte, cantnComalapa, departamento de La Paz.

2.1 AditivoFue necesario usar un aditivo para mejorar latrabajabilidad de las mezclas de concreto, debidoprincipalmente al colado en clima clido. El aditivo usadofue Flowmix, reductor de agua de alto rango(superficialmente), de la casa International MaterialsIndustries (IMI). Mantiene el revenimiento del concretopor tiempo prolongado y reduce la cantidad de agua demezclado hasta en 25%, manteniendo la trabajabilidad.Se introduce en el concreto con el agua de mezclado.Cumple con ASTM C 949 Aditivos qumicos para

concreto para los tipos siguientes:

Tipo D (reductor de agua y retardante) dosificado entre1.3 y 3.9 ml/ Kg de cemento y Tipo G (reductor de agua dealto rango y retardante), entre 4 y 10 ml /Kg de cemento.La dosificacin fue variable con la distancia a recorrer,temperatura ambiente, retardo requerido y revenimiento amantener. Se utilizaron 994 barriles de 200 litros para

producir 79, 390 m3de concreto, solamente en el PlantelFlorencia, a razn promedio de 6.5 ml/Kg de cemento,variando entre 4 y 9 ml/Kg de cemento.

2.2 CementoPara la eleccin del cemento que se emple en la obra,se estudiaron los factores adversos que pudieran influiren la calidad del concreto. Entre los factores adversospodemos citar la reactividad de los agregados, contenidode sulfatos del agua, temperaturas elevadas y otros. Losagregados no son reactivos con el cemento y nocontienen sulfatos dainos, las temperaturas fueronelevadas, especialmente en la planicie costera, lo cualinfluye en el tiempo de fraguado del cemento.

Se evalu la conveniencia de usar un cemento fabricado

bajo norma ASTM C 1157, tipo HE, mezcla de clinkercon filler y 17.5% de puzolana. Su resistencia y bajo calorde hidratacin lo hacen muy adecuado para pavimentosde concreto, porque disminuye la potencialidad de lareaccin alcali-agregado y reduce la velocidad decontraccin del concreto durante su endurecimiento. Sinembargo su resistencia se logra a la edad de 60 a 90das o mayor, debido al efecto retardante de la puzolana.

Tabla No. 2.1 Cantidad de materiales para el pavimento

Estacin Distancia Ancho Espesor Volumen Materiales (m3)(m) (m) (m) (m3) Cemento Arena Grava 1 Grava 2

0+000- 3200 9.19 0.21 12620.16 1678.48 3218.14 2858.47 2858.473+200

3+200 1000 10.50 0.21 4410.00 586.51 1124.55 998.87 998.874+200

4+200 4400 10.50 0.24 22176.00 2949.41 5654.88 5022.86 5022.868+600

8+600 5200 7.30 0.24 18220.80 2423.37 4646.30 4127.01 4127.0113+800

13+800 11580 7.30 0.21 35504.28 4722.07 9053.59 8041.72 8041.7225+380

25+380 12976 7.30 0.21 39784.42 5291.33 10145.0 9011.17 9011.17

38+356

Total 132715.7 17651.2 33842.5 30060.1 30060.1


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El agregado fino o arena deber cumplir con laespecificacin ASTM C 33, tener un tamao mximo de3/8 (9.5 mm) con la secuencia granulomtrica que seindica en la Tabla 2.4.

La arena no deber tener un retenido mayor de 45% entredos mallas consecutivas; adems deber cumplir con losrequisitos de calidad mostrados en la Tabla 2.5

2.4 AguaPara mezclar el concreto, se utiliz agua obtenida en unpozo profundo local, de 200 m de profundidad que da uncaudal Q

B= 6.5 galones/minuto. Se realizaron pruebas

qumicas y bacteriolgicas con resultados satisfactorios.La bomba del pozo abasteca una cisterna y dos tanquespara enfriamiento de agua. La cisterna abasteca duranteel da, a la planta de concreto y a dos chorros para lavadode camiones (agua a presin).

3. DISEO DE LA MEZCLA DCONCRETO

El diseo de la mezcla de concreto debe cubrir daspectos fundamentales, uno, calcular la resistensuficiente para evitar fallas estructurales y el otro, preveel deterioro debido a la accin agresiva de las fuerzdel medio ambiente en el cual el pavimento estar servicio. Los factores que se toman en cuenta para loguna mayor durabilidad del concreto son: la permeabilida

la contraccin, la reactividad de los materiales y resistencia a la abrasin.

La permeabilidad es causada por la presencia de porinterconectados debidos a compactaciones pobres o pagrietamiento y es importante evitarlo porque puepropiciar un deterioro prematuro del concreto al permla infiltracin de agua y otras sustancias nocivas al interde la losa. El deterioro se puede reducir elaboran

Se logra cumplir con la especificacin de la granulometutilizando grava No. 1 y Grava No. 2 en cantidades igual(50% G1 y 50% G2), para agregados de La Cantera, qfue la que finalmente se utiliz en la construccin del roda

El agregado grueso adems deber cumplir con lrequisitos de calidad mostrados en la Tabla 2.3

2.3 AgregadosA partir de la orden de inicio (12 septiembre 2001), seinvestigaron las posibles fuentes de agregados paraconcreto. El agregado grueso ser grava totalmentetriturada con tamao mximo de 1 1/2 (38 mm) y con lasecuencia granulomtrica que se indica en la Tabla 2.2,donde tambin se muestra los resultados.

Tabla 2.2 Requisitos de granulometra para la grava y resultados

Malla % que pasa La Cantera Pedrera Ateos Pedrera Jiboa

2 (50.0 mm) 100 100 100 100

1 1/2 (38.0 mm) 95-100 100 100 100

3/4 (19.0 mm) 35-70 54.7 17.0 58.2

3/8 (9.5mm) 10-30 16.4 1.7 12.5

No. 4 (4.75 mm) 0-5 1.5 1.0 3.7Proporcin 50-50% 50-50%

Tabla 2.3. Requisitos de calidad del agregado grueso.

Ensayo Especificacin La Cantera Ateos Jiboa

Desgaste Los Angeles 40% Mximo 22.16 % 22.5 12.5

Intemperismo acelerado 12% Mximo 0.5% 3.2 4.7

en Sulfato de Sodio


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Tabla 2.5 Requisitos de calidad de la arena

Malla % que pasa Horizonte Norte Los Achiotales Jiboa

Equivalente de arena 80% mnimo 87.8 89.8 84.8

Mdulo de finura 2.30 a 3.10 2.74 2.92 3.0

Intemperismo acelerado 10% mximo 8.7 9.5 7.2en Sulfato de Sodio

mezclas con buenas propiedades reolgicas quepermitan alcanzar una buena compactacin en sucolocacin, adems de contar con agregados biengraduados y un contenido de agua bajo.

La contraccin del concreto fresco afecta la durabilidad,ya que los agrietamientos resultantes abren conductos atravs de los cuales puede penetrar agua y materialesdeletreos. Este fenmeno se puede reducir utilizandobajas cantidades de cemento, bajas relaciones A/C y nousar agregados con partculas planas (lajeados)

Las reacciones qumicas de los agregados contenidosen el concreto afectan su comportamiento, ya que puedencausar expansin anormal, agrietamientos y prdida deresistencia. Para cuantificar el posible efecto lcali-agregado, se recomienda realizar pruebas, como anlisispetrogrfico, reactividad potencial, expansin en barrasde mortero con el uso de cemento puzolnico.

La resistencia a la abrasin es muy importante para lasreas que van a estar expuestas al desgaste, como es elcaso de la superficie de rodamiento del pavimento, yaque el efecto del paso de las llantas de los vehculos esaltamente abrasivo, especialmente cuando el pavimentoesta hmedo y la superficie contiene partculas sueltasde arena y grava. La respuesta al efecto abrasivo seproduce progresivamente, inicialmente la resistencia sebasa en la relacin A/C de la mezcla, el terminadosuperficial y el curado; al desgastarse la pasta superficialde la losa los agregados finos y gruesos quedan

expuestos y se convierten en el frente de defensa contrael desgaste adicional y en esta condicin la velocidaddel desgaste depender de la buena granulometra de lamezcla, de la dureza de los agregados y de la resistenciadel concreto.

Por lo anteriormente expuesto, se debe disear unamezcla de concreto que, adems de cumplir con los

Tabla 2.4 Requisitos de granulometra de la arena

Malla % que pasa Horizonte Norte Los Achiotales Jiboa

3/8 (9.5 mm) 100 100 100 100

No. 4 (4.75 mm) 95-100 97 95 98.5

No. 8 (2.36 mm) 80-100 87 85 81.3

No. 16 (1.18 mm) 50-85 72 68 57.9

No. 30 (600 m) 25-60 48 44 31.6

No. 50 (300 m) 11-30 18 17 11.4

No. 100 (150 m) 2-10 4 3 4.1

No. 200 (75 m) 4 mximo 1 1 0


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requisitos de resistencia, tenga una curva granulomtricade sus agregados bien graduada, una relacin A/C baja,el menor consumo posible de agua y cemento, as comoevitar las partcular planas y blandas. Para el diseo dela mezcla se analizaron tres bancos para el agregadogrueso, que se obtiene de triturar roca de origen volcnicocomo basalto y andesita, as como canto rodado del roJiboa; dos bancos para el agregado fino, arenas pumticas

obtenidas en el cauce presente o pasado del ro Jiboa.

Se elaboraron en el laboratorio 6 mezclas, 3 con aditivoy las otras 3 sin aditivo, los contenidos de cemento de 7,8 y 9 bolsas. Los resultados del diseo de la mezcla deconcreto para una resistencia promedio requerida de 370Kg/cm2a compresin a los 28 das de edad, se muestranen la siguiente tabla (3.1)

Al evaluar la curva de resistencia a la flexin para concretocon aditivo, la resistencia especificada se obtiene con

7.6 bolsas/m3, por lo que inicialmente se recomendproducir en planta concreto con 8 bolsas/m3. Sin embargo,considerando que las condiciones de laboratorio sonptimas y manejan una pequea cantidad del volumen aproducir, se decidi iniciar la produccin con 8.5 bolsas,el 20 de noviembre de 2001.

Consideramos que con esas caractersticas el concretocumplir adecuadamente su vida de servicio. El curadode las losas es un factor fundamental para que el concretoalcance la resistencia de proyecto, las especificaciones

indicaban utilizar un curador a base de agua y parafina,de pigmentacin blanca, aplicado a razn de un litro en5 metros cuadrados para obtener un espesor uniformeque deje una membrana impermeable y consistente.

4. PRODUCCION DEL CONCRETOLa produccin del concreto para el pavimento se inicen la planta central de Concretera Salvadorea, el 5 noviembre 2001; concreto colocado en el tramo 3, pisizquierda, estacin 2+ 900 (puente a Los Planes) hacel 0+000 (monumento al Hermano Lejano), utilizando upavimentadora de triple rodo tubular sobre formaletmetlicas que cubren los tres carriles. De la misma form

se efectu el colado de la pista derecha, finalizando 11 de enero 2002 en el tramo antes mencionado.

El plantel Florencia, ubicado en la estacin 26+ 400 dproyecto, inici la produccin el 20 de noviembre 200concreto colocado con mquina de molde deslizanGOMACO GP 2600 en el tramo 1, pista izquierdestacin 38+356.

Siempre con produccin del plantel Florencia, el 25 febrero 2002 se inici el colado de la pista derecha, tram

1, estacin 38 + 356, utilizando una mquina de moldeslizante cmi SF 3202

La tabla 4.1 muestra la produccin del concreto enPlantel Florencia durante el perodo de noviembre/01mayo/02.

Se instal una planta de Concretera Salvadorea S.Acontiguo al puente San Marcos, estacin 8+600 dproyecto, iniciando su produccin el 18 de enero 200concreto colado en la pista derecha, tramo 2, finalizando14 de marzo 2002 en la interseccin a Los Planes Renderos.

Una nueva planta fue instalada a la altura del puenSanto Toms, estacin 13+600, iniciando la producci

Tabla 3.1 Resistencia del concreto hidrulico (diseo de mezclas)

No. de bolsas Resistencia sin aditivo Resistencia con Aditivo

fc MR fc MR

7 429.8 38.1 409.1 41.4

8 444.4 42.4 432.2 46.9

9 438.5 48.7 459.2 49.6


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Camiones de volteo cargados con 6 m3 (capacidadnominal 12 m3) para suministro a mquinas de moldedeslizante.

Flow Boy cargados con 12 m3(capacidad nominal18 m3), con banda transportadora en la base, paraabastecimiento a mquinas de molde deslizante.

Tanto en los camiones de volteo como los Flow Boystransportaron el concreto sin ninguna cubiertaprotectora, an durante la poca ms calurosa y en laplanicie costera, sin problemas de fraguado. En granparte se debe al tipo de aditivo, utilizando comoreductor de agua de alto rango y plastificante. Sinembargo, se contaba con el equipo necesario parareducir la temperatura del agua de mezcla y evitar que

la temperatura del concreto sobrepasara los 35Cespecificados.

Las mquinas para la colocacin del concreto, del tipomolde deslizante son dos:a. Gomaco GP 2600b. Cmi SF3202

La velocidad de colocacin del concreto es de 1.67 m/minuto, o sea 800 m de avance por cada jornada normalde trabajo. Cada una de las mquinas va acompaadade un texturizador y curador marca cmi, modelos TC3004 y TC 2604-C. El curador utilizado fue Polycure dela casa IMI, suministrado en barriles de 200 Litros. Sediluye con siete partes de agua y se aplica a razn de 14m2por galn.

Fig. No. 1 Produccin de Concreto en Plantel Florencia

Tabla 4.1 Produccin de Concreto en plantel Florencia

Mes /ao Produccin/mes Das producidos Promedio/da Prod. Mx./da

Noviembre/01 3,048 M3 10 338.7M3 516 M3

Diciembre 10,188 15 679.2 868

Enero/02 17,603 24 733.4 1021Febrero 13,525 22 614.8 838Marzo 15,014 22 682.4 874Abril 13,960 20 698.0 1044Mayo 6,399 11 581.7 912Total 79,737 124

el 7 de mayo 2002, para servirconcreto a las mquinas demolde deslizante, una en cadapista, a diferentes alturas delproyecto.

5. TRANSPORTE YCOLOCACION

Para el transporte del concretose utilizaron 3 tipos de camiones:

Camiones concreteros otrompos (capacidad nominal7 m3) para suministro delrodillo, en rea urbana.


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El corte y sellado de las juntas se inicia 4 horas despusde colocado el concreto, utilizando dos mquinas Soff-Cut,modelo GX-4200, autopropulsada, motor de gasolina 22HP @ 3500 RPM, produciendo un corte de 3 mm deespesor y 50 mm de profundidad con hoja estndar. Elsellador fue silicn de la casa Grafco Inc. color gris, aplicadocon bomba, previa colocacin de la tirilla de respaldo.

6. CONTROL DE CALIDAD DELCONCRETO

El control de calidad del pavimento de concreto hidrulicoes responsabilidad absoluta del constructor, quiendispondr tanto de los medios materiales como del

personal que sea necesario para cumplir con eficiencesta tarea.

El equipo formado para llevar el control de calidad seel encargado de:- Calificar los materiales propuestos a ser utilizados

la obra, de acuerdo con lo establecido en los plany especificaciones o en su defecto, de acuerdo con

normativa existente y la buena prctica.- Verificar la procedencia de los materiales y equip

utilizados en el proyecto e informar a la supervisioportunamente. En cualquier caso, inspeccionar correccin del acopio de materiales, evitancontaminacin, segregacin, efectos de la intemperetc.

- Establecer criterios de aceptacin y rechazo de materiales y las tolerancias admisibles para estos.

- Establecer la frecuencia del muestreo y los lotconsiderados.

Siendo as, entre las atribuciones iniciales que tiene contratista sern:- Montar el laboratorio para ensayo de materiales- Investigar el origen (bancos) y produccin de l

agregados.- Con los resultados aprobados, proceder al diseo

las mezclas de concreto

La resistencia especificada es el Mdulo de Ruptura (M= 45 Kg./cm2a 28 das) y para poder disear la mezc

es necesario trasladarlo a su equivalente en resistenca compresin (fc) mediante una de las frmulempricas conocidas.

Fig. No. 2 Colocacin del Concreto con mquinade molde deslizante

Tabla 6.1 Ensayos a los agregados

Ensayo Norma ASTM Arena Grava No.1 Grava No. 2

Granulometra C 136 M.F. 2.3 - 3.1 T. Mx 1 1/2

Desgaste C 131 N.A. 40% Mx. 40% Mx.

Sanidad C 88 10% Mx. 12% Mx. 12% Mx.

Equivalente de arena C 2419 80% min. N.A. N.A.

Gravedad especifica C 128, C 127 2.63 2.44 2.51

Absorcin C 128, C127 5.0% 2.20% 1.20%

Peso Vol. Varillado C 29 1269 1477 1489

Contenido de humedad C 556 12.0% 0.50% 0.31%


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probabilsticos, a fin de asegurar el desarrollo de laresistencia adecuada en la estructura. Los valoresincluidos de 1.34 y 2.33 corresponden a reas bajo lacurva de distribucin normal de 99% y 91%respectivamente.

CriteriosPrimero, existe una probabilidad 1/100 de que el promediode 3 ensayos de resistencia consecutivos sea menor quefc.

Segundo, existe una probabilidad 1/100 de que ningnresultado de resistencia individual es menor que fc porms de 35 Kg/cm2.

Las dos condiciones son equivalentes cuando ladesviacin estndar es aproximadamente 35 Kg/cm2. Elcriterio 1 implica que para valores altos de S, se obtienenvalores mayores de fcr y se aplica para desviacionesestndar menores de 35Kg/cm2y el criterio 2 gobiernapara desviaciones estndar mayores de 35.

La forma de la curva tpica de distribucin normal defrecuencias mostrada en la figura 4.1, depende de lavariabilidad de los resultados de prueba. Al aumentar lavariabilidad la curva se abate y se alarga (platocrtica).Cuando la variabilidad es pequea, los valores de laresistencia se concentran cerca del promedio y la curvaes alta y angosta (leptocrtica), tal como se muestra en

la Figura 4.1. La desviacin estndar (s) y el coeficientede variacin (v) son las medidas ms conocidas dedispersin o variabilidad de los datos que acompaan alas medidas de tenencia central.

En la curva de distribucin normal (mesocrtica), el valor1.34 S cubre el 91% del rea bajo la curva, por lo tantopermite un 9% de resultados por debajo de fc. Sinembargo la segunda frmula establece el lmite inferior ycon 2.33 S cubre el 99% del rea bajo la curva,

permitiendo solamente el 1% de resultados por debajode fc-35. Estos son considerados como resultados debaja resistencia y deben ser investigados.

6.1 Ensayos al Concreto FrescoSe debe tomar muy encuenta la norma ASTM C 172relativa al muestreo del concreto fresco para que losresultados sean satisfactorios.

El mtodo de ensayo para la determinacin del reve-nimiento del concreto, se aplica a concreto fresco quecontiene agregado grueso con tamao menor de 11/2(38mm). Si el agregado grueso es de tamao mayor,deber utilizarse la fraccin de concreto que pasa la mallade 11/2. El ensayo ser efectuado con un molde metlicocon forma de cono truncado, 8 pulg. (20.3 cm) de dimetroen la base, 4 pulg. (10.2 cm) de dimetro en la partesuperior y una altura de 12 pulg. (30.5 cm)

Figura No. 3 Texturizado y Curado del Concreto con Mquina

MR = 2.3 fc 2/3(psi) (ACI)MR =C.fc 1/2 (Kg/cm2) C=2.12 a 2.40

Para el diseo de la mezcla se debeconsultar el Reglamento de lasConstrucciones de Concreto ReforzadoACI 318-96, Captulo 5, Seccin 5.3Proporcionamiento con base a la

experiencia de campo o en mezclas deprueba, donde establece que laresistencia a la compresin promediorequerida (fcr) usada como base para laseleccin de los proporcionamientos deconcreto, debe ser el resultado mayorobtenido con las ecuaciones.

fcr= fc+1.34 S (5.1)fcr = fc + 2.33 S - 35 (5.2)

Esto se fundamenta en conceptos


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Humedecer el molde y colocarlo sobre una superficiergida, plana, hmeda y no absorbente. Llenar el moldeen 3 capas de igual volumen; un tercio del volumen sellena a una altura de 2 5/8 (6.7 cm); dos tercios delvolumen se llenan a una altura de 6 1/8 (15.5 cm).Apisonar cada capa con 25 golpes distribuidosuniformemente sobre la seccin de cada capa, enrazarla superficie. Levantar el molde una distancia de 12 (30.5cm) en 5 2 seg. mediante un movimiento verticaluniforme. El ensayo completo deber hacerse sininterrupcin en un lapso de 2 1/2 minutos. Registrar el

revenimiento en pulgadas o milmetros.

6.2 Ensayos al Concreto EndurecidoA medida que los trabajos avanzaban, se fabricabanespecmenes de concreto, tanto vigas para pruebas aflexin y determinacin de los mdulos de rupturaespecificados, como cilindros para pruebas de resistenciaa compresin con fines de investigacin para establecercorrelaciones, as como la determinacin del mdulo deelasticidad del concreto. Al concreto endurecido se lepracticaron los ensayos destructivos y no destructivosmostrados en la tabla 6.3

6.3 Resultados de ResistenciaLos resultados promedio de la resistencia del concrea compresin y a flexin a diferentes edades, muestran en la Tabla 6.4. Concreto producido en planta Florencia durante el mes de mayo/02. Tambise anotan los parmetros de dispersin, observndoque estos disminuyen al incrementarse la edad de lespecmenes.

Un total de 1972 cilindros e igual nmero de vigas fuerensayadas durante el perodo establecido para ejecu

el proyecto.

Resistencia a Compresin:Los resultados muestrun incremento de la resistencia con la edad de lespecmenes, con la tendencia RC = 221.34 (edad) 0.1

(Kg/cm2), evaluado a 28 das resulta ser 379.6 Kg/cmLa desviacin estndar tiende a disminuir a medida qla edad se incrementa S= 76.801 (edad)-0.468 (Kg/cmPara 28 das, en pruebas de control de campo, desviacin estndar se clasifica como excelente (vapor debajo de 20).

Tabla 6.2 Ensayos al concreto fresco.

Ensayo Norma ASTM Resultado

Revenimiento C 143 1 1/2- 3 pulgadas

Temperatura C 1064 27-32 C

Peso Volumtrico C 138 2310 Kg/m3

140 168 196 224 252 280 308 336 364 392

Resistencia a la compresin, kg/cm2

Fig. 4.1 Curvas normales de frecuencia para coeficientes de variacin de 10, 15 y 20%

fcr=242kg/cm2

fcr=261kg/cm2

fcr=284kg/cm2

20

15

10

5

Porcentajedepruebas

Resistenciaespecificadafc=210

V-10

V-15

V-20

Resistencia a Flexin: Los resultadmuestran un incremento de resistencia con la edad, con la tendencMR = 28.91 (Edad)0.1425(Kg./cm2), qevaluado a 28 das resulta ser 46.5 Kcm2. La desviacin estndar presenvalores pequeos (entre 3.9 y 1.4), qtienden a disminuir con la edad, iguque el coeficiente de variacin (ent11.4 y 2.5%), el cual a 28 das clasifica como excelente.

Mdulo de Elasticidad:El mdulo Elasticidad esttico se determin a das de edad, durante el desarrollo dproceso de control de calidad. Un tode 55 ensayos realizados muestran promedio de E=4.20.43 x 106 pPrevio a la determinacin del mdulo elasticidad secante, se encuentra


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Fig. No. 5 Ensayos de compresin y flexin en concreto

endurecido.

Tabla 6.4 Resistencia del concreto a diferentes edades (Kg./cm2)

Ensayo 3 das 7 das 28 das 60 das 90 das

COMPRESIN 264.9 304.0 374.1 434.0* 439.0*

Desviacin Estndar (S) 43.2 31.7 19.1 9.9

Coeficiente de Variacin (V) 16.3 10.5 5.1 2.3

FLEXIN 34.1 38.1 46.5 48.6 58.1

Desviacin Estandar (S) 3.9 2.5 2.7 2.4 1.4

Coeficiente de Variacin (V) 11.4 6.5 5.8 4.9 2.5

MODULO ELASTICIDAD 4.2 x106 (psi)

Desviacin Estandar (S) 0.43

Coeficiente de Variacin (V) 10.5

(*) Los cilindros no se llevaron a la falla completa por limitaciones del equipo.

Tabla 6.3 Ensayos al concreto endurecido

Ensayo Norma ASTM

Resistencia a Compresin C 39 Cilindros de 6 x 12

Resistencia a Flexin C 78 Vigas de 6x6x24

Resistencia de Ncleos C 42 Ncleos de 4 x 8

Mdulo de Elasticidad C 469 En cilindros estndar

Nmero de Rebote C 805 Ensayo no destructivo

resistencia a la compresin del cilindro compaero. Enel segundo cilindro se ajusta el comprosmetro-extensmetro y se aplica carga en el rango de esfuerzosde trabajo 0 a 40% de la resistencia del primer cilindro).Se registra la carga aplicada y la deformacin longitudinalen dos puntos: (1) cuando la deformacin longitudinal es

50 millonsimas y (2) cuando la carga aplicada es el 40%de la carga ltima. Si se desea la curva esfuerzo-deformacin se deben tomar lecturas en dos o mspuntos intermedios, sin interrupcin de carga.

6.4 Correlacin MR vrs. fcRecientemente se han obtenido correlaciones entre laresitencia a flexin y la compresin del concreto en losproyectos realizados en calles de reas urbanas. Cabemencionar que el valor de resistencia especificada delproyecto fue 40 Kg./cm2 (El Espino) y 45 Kg. /cm2

(autopista), los agregados utilizados son de diferenteprocedencia, la cantidad de datos analizados es variable,por consiguiente los resultados tambin. En todos seutiliz cemento Cessapav (ASTM C 1157)


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MR = 0.8009fc0.6706

R2= 0.7407

0

10

20

30

40

50

60

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

La correlacin entre MR y fc es de tipo potencial, en donde el valor de MR es igual a una constante qmultiplica a fc elevado a una potencia fraccionaria que est entre 1/2 y 2/3 equivalente a la raz cuadrada fc y a la raz cbica de fc2. Se observa que cuando el valor de la constante disminuye el exponente fraccionase incrementa y viceversa, lo cual es debido a las propiedades del concreto y a su dispersin en la grfica

El Espino MR= 1.0302 (fcr)0.6493 (A.G.) noviembre-19999a. C.P. y B. Sur MR= 0.1908 (FCR)0.8655 (A.G.) marzo 2000Autopista Comalapa MR= 0.80009 (fcr) 0.6706 (R.B.) Junio-2002Autopista Comalapa MR=1.8279 (fcr) 0.5302 (T.P.) octubre-2002

Autopista R.B. T.P.Nmero de datos(n) 400 833Resistencia promedio (x)Kg./cm2 386.7 kg/cm2 393.4 Kg./cm2Desviacin estndar (S) Kg./cm2 31.8 Kg/cm2 33.7 Kg/cm2

Coeficiente de Variacin (V)% 8.2% 8.5%

La Fig.6 y 7 muestran los resultados ms completos de la relacin.

Referencias

- AASHTO (1993), Guide Design of Pavement Structure

American Association of StaHighway and TransportatiOfficials, Washington D.CU.S.A.

- ASTM Standarsd (1998) Volu04.02 Concrete and Aggregat

- Autopista Guadalajara- TepIng. Enrique Padilla CoronaRevista Construccin Tecnologa, Vol. VII No. 80, ene1995

- Inves tigacin de l concreutilizando en la construccin pavimento en la prolongacinla Calle Chiltiupn. Noviemb1999. Ing. Jos AntonGonzlez Magaa. (AG)

- Informes mensuales de Cosultora Tcnica S.A. elaboradpor Ing. Tulio Pineda. (TP)

Mr = 1.8279(F'c)0.5302

0

10

20

30

40

50

60

70

0 100 200 300 400 500 600

Correlacin MR-fc, para concreto producido en Plantel Florencia

Compresin (Kg./cm2)

Correlacin MR fc 3,7,14,28 y 60 das para el proyecto completo

Esfuerzo fc (Kg/cm2)

Flexin(Kg/cm2)

Esfuerzo

Mr(Kg/cm2)


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El deterioro de las juntas (desportillamiento) se presentapor las tensiones de compresin excesivas que segeneran por la presencia de partculas incompresiblesen las juntas.

La prdida de transferencia de carga debido al excesivobombeo o al golpeteo de las barras de transferencia decargas, tambin pueden producir el deterioro de lasjuntas. Es esencial que la evaluacin preliminar del estadodel pavimento o la investigacin detallada, se haga pocosdas antes de los comienzos de los trabajos, paradeterminar con exactitud las reas que requieren serreparadas.

Figura 17. La mnima condicin requerida paraproceder a una reparacin en todo el espesor dela losa, es la de una grieta activa, en la que se haperdido la transferencia de cargas a travs de losagregados y de los pasadores de carga.

PavimentosdeReparacin

de los

ConcretoHidrulicoINTRODUCCION

Ofrecemos a nuestros lectores los Procedimientos deReparacin a Profundidad Total de los Pavimentos deConcreto Hidrulico, los cuales al igual que los mtodos

de reparaciones de profundidad parcial, que publicamosen nuestra edicin anterior, han sido reproducidos dellibro Diseo, Construccin y Mantenimiento de losPavimentos de Concreto publicado por el Ing. CiprianoA. Londoo del Instituto Colombiano de Productores deCemento.

REPARACIONES DEPROFUNDIDAD TOTAL.

2.1 Investigacin PreliminarCuando se decide reparar un pavimento se debe haceruna investigacin de campo (mximo con 60 das deantelacin), y una recopilacin de la informacin queexista sobre la construccin del pavimento. Lainvestigacin debe detallar las condiciones en que seencuentra el pavimento, incluyendo el agrietamiento delas losas (figura 17 ) desportillamiento de las juntas ybombeo. Las reas que cumplan con los criterios para lareparacin se deben marcar.

Las losas, como la que se muestra en la figura 17,requiere reparaciones de profundidad total con el objetode restaurar la integridad estructural del pavimento. Lasgrietas activas y las juntas deterioradas son los problemasms comunes que es necesario enfrentar.

Las principales causas de agrietamiento de las losas sonla repeticin de cargas pesadas, los esfuerzos de origentrmico y la prdida de soporte.

2


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2.2. Demarcado de las reas deremocin

Antes de comenzar cualquier trabajo se deben definirlas reas que requieren reparacin. Si a los contratistasno se les especifican los sitios a reparar en los planos,los dueos de la va y el contratista deben efectuar unnuevo reconocimiento para determinar dichas reas antesdel comienzo de los trabajos. La ubicacin de los lugares

que debern ser removidos se debe marcar con pinturaen la superficie del pavimento.

Todos los parches deben tener como mnimo lassiguientes demensiones: ancho igual al ancho de un carrilen la direccin transversal y de 1,80 a 3,00 m en ladireccin longitudinal.

2.3 Aislamiento del rea aremover

Antes de retirar el concreto deteriorado, el rea que seva a remover se debe aislar del concreto adyacente, delcarril y del hombro. Esto minimizar el dao al materialcircundante durante las operaciones de remocin.

2.3.1 Aislamiento del carril y del hombro adyacenteUna sierra con puntas de carburo, o un equipoequivalente, se puede usar para realizar un corte sobreel hombro hasta alcanzar los 100 mm ancho, a lo largodel rea deteriorada. Esto proporcionar espacio para lacolocacin de una formaleta para la cara del arreglo con

el hombro. Un corte limpio en este sitio facilitar laremocin del concreto izndolo, minimizando el dao alhombro.

En el caso de que exista un hombro de concreto, la juntalongitudinal entre el carril exterior y el hombro se debeaserrar usando una hoja de diamante o equivalente. Elcorte se debe hacer en todo el espesor de la losa y debecortar las barras de amarre existentes. En esta situacinla cara del hombro ser usada como formaleta para lacolocacin del concreto de la reparacin.

La junta longitudinal en el centro del pavimento se debecortar en todo el espesor de la losa, a lo largo de la juntaexistente. La profundidad del corte debe asegurar el cortede las barras de amarre existente (figura 18).

2.3.2. Aislamiento transversalLa cantidad y profundidad de los cortes con sierrarequeridos en cada lmite transversal del rea a reparar,

variar segn el mtodo de remocin seleccionadodel tipo de pared de la junta deseada. En la actualidexisten dos maneras diferentes de efectuar la remociy tambin dos tipos de juntas disponibles.

Mtodo de remocin Cara de la junta

Izado Suave

Izado* Aspera

Demolicin Suave

Demolicin Aspera

* Procedimientos recomendado

Tabla 80. Mtodos para remover el concreto y cara q

forman.

En general, el aislamiento transversal del rea de reparacin del pavimento existente se logra medianteaserrado de profundidad total, dejando bordes verticallimpios (figura 19)

En las pocas calientes, el equipo para el corte se puetrabar cuando est cortando en el sentido transversen estos casos se recomienda trabajar en la nochcuando las temperaturas son ms bajas y el concreesta contrado. Otra solucin consiste en usar una siecon puntas de carburo para proporcionar un corte relajacin dentro del rea a reparar antes del aserrade los bordes (figura 20)

Es muy recomendable que el corte de la sierra estms de 150 mm de los lmites del rea propuesta, debial dao y a las microgrietas que este tipo de sierra pueproducir en el concreto adyacente. Para evitar un daapreciable a la base, la cuchilla no debe penetrar en ems de 10 mm.

Figura 18. Corte de la junta longitudinal parseparar el rea a reparar.


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2.4. Remocin de Losa por IzadoSiempre que sea posible se recomienda que el concretose retire izndolo. Esto requiere que, despus de que elrea de remocin sea aislada con los cortes de la sierra

en todo el espesor del pavimento, el concreto deterioradose levante verticalmente desde su posicin en elpavimento. Para hacer esto, se efectan perforacionesque traspasen la losa desde la parte superior y se ponenganchos que permitan izar los pedazos de losa, con laayuda de cadenas que se sujetan a un equipo pesado,como una gra o un cargador frontal, luego la losa selevanta verticalmente tal como se muestra en la figura21.

En algunos casos, el material que est siendo izado sepuede romper, produciendo daos o descascaramientosen la parte superior de las losas adyacentes. Cuandoesto sucede se puede requerir de un corte de sierrasecundario con el objeto de evitar un dao mayor, comose describe en el numeral 2.4.1.

La remocin del concreto por izado minimizar el daoal concreto circundante y a la base. Las paredes de lasjuntas transversales sern lisas y no requerirn de mayortrabajo antes de las perforaciones con taladro para lainstalacin de los dispositivos de transferencia de carga(dovelas). En general, izando el concreto se pueden retirarms losas y colocar ms concreto por hombre/hora quecuando se quiebra el concreto debido a que se necesitamenos mano de obra.

2.4.1 Caso especial - pared spera

Algunas autoridades solicitan que la transferencia decargas en las juntas entre las zonas reparadas y elconcreto existente se haga por la trabazn de agregadosy por las dovelas. En este caso las paredes de las juntastienen que ser rugosas y la manera ms econmica dehacer esto es un segundo corte con la sierra en cadajunta transversal del rea a reparar. Para esto se usa unequipo de corte que tiene dos hojas separadas entre 40y 50 mm.

figura 19. Aserrado de lmites transversales entodo el espesor.

Figura 20. Aislamiento del rea de reparacinmediante el uso de sierras

Figura 21 Izado del fragmento de losa.

Area de aislamiento

150-200 mmEspesor total

CorteEspesor total

Corte


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El equipo de cuchilla doble se pasa generando dos cortescon una profundidad de 1/4 del espesor nominal de lalosa, y luego se usa una sierra de hoja sencilla paraterminar el corte en toda su profundidad a lo largo delcorte hecho con la cuchilla interior (Figura 22). Esteprocedimiento se usa en cada borde transversal.

Despus de que se hacen los cortes de todo el espesor,en los cortes interiores, se perfornan los huecos en dondese fijan los ganchos que permiten izar la losa deteriorada.Despus de retirar la losa y con la ayuda de un martilloneumtico liviano (se recomienda de 7 kg y como mximode 15 kg) se golpea el concreto de la junta hasta astillarel concreto y dejar rugosa la pared que se hizo por elcorte de la cuchilla externa, ver figura 23. Es importanteque el astillado no socave el concreto dejado por lacuchilla exterior, para que no se pierda la trasferencia decargas a travs del agregado; este tema se tratar conmayor profundidad en el numeral 2.6.1.2. La pared rugosacombinada con la instalacin de barras de refuerzo, duna excelente transferencia de carga.

2.5. Remocin de la losademolindola

La experiencia ha demostrado que este mtodo puededaar significativamente la base y, en consecuencia, se

necesita una reparacin ms grande de la base que que se hace cuando se izan las losas. Sin embargo, reconoce que en muchos casos, el concreto puede estan deteriorado que el izado no es prctico. Para estcasos se puede demoler el concreto, del rea que se a remover, con la ayuda de un martillo neumtico (jahammer), un martillo de cada libre (drop hammer),o ariete hidrulico (hidraulic ram), retirando luego el mater

mediante el uso de una retroexcavadora o dherramientas manuales.

Se deben tener consideraciones especiales para el codel concreto con sierra, cuando el pavimento se vademoler con un ariete hidrulico o con un martillo de calibre.

2.5.1 Demoledoras de pavimentosLa demolicin de pavimentos con una ariete hidrulicocon un martillo de cada libre puede daar en form

significativa el concreto circundante si no se cumple clas siguientes recomendaciones para el aserrado. Lindicaciones descritas ms adelante proporcionan amortiguador para absorber el impacto proveniente dequipo para quebrar el pavimento que, generalmendaar el concreto circundante.

Se deben hacer cortes de sierra de profundidad total los bordes, en ubicaciones predeterminadas, adems deben hacer cortes secundarios, de toda la profundiddentro del rea que se va a remover, en forma paralela

Figura 22. Corte hecho con equipo de doblecuchilla para la remocin de pavimentosdeteriorados.

Figura 23. Paredes de juntas en las que se uscorte de sierra sencillo en el borde o un corte dopara generar trabazn del agregado.

Vista lateral

Area a remover

Junta deteriorada

Corte en todoel espesor

Vista en planta

Corte doble

Pasadores

Juntas de pared lisa

Quebrado con unmartillo de 14 kg

Pasadores

Juntas de pared spera


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aproximadamente a una distancia de 300 mm de cadauno de los cortes perifricos. Esto incluye la juntalongitudinal existente. Un patrn tpico se muestra en laFigura 24.

La demolicin del concreto debe comenzar en la regincentral del rea de remocin, dentro de los cortes desierra interiores. Despus de triturar el concreto de lazona interior, la altura de cada o la energa de impactodel martillo se debe reducir. La magnitud de la reduccindepender de la resistencia del concreto y de la presenciade refuerzos. El martillo se puede usar luego paradesprender, con golpes suaves, la regin exterior de lalosa adyacente sin causar dao al concreto circundante.Cuando se detectan daos en las losas o en los pedazosde losa remanente, se puede requerir de otro corte desierra de todo el espesor, ms all del rea daada yefectuar un nuevo intento de quiebre despus de otrareduccin en la fuerza del impacto del martillo.

Despus de completar la demolicin del rea a reponer,se puede usar una retroexcavadora o herramientas demano para el retiro de los trozos de concreto.

2.5.2 Martillos neumticos (jack hammers)Cuando se usan martillos neumticos se requiere de unsolo corte de sierra por borde. La demolicin se debehacer comenzando desde el centro del rea de remociny continuando hacia los bordes. A medida que el trabajo

se acerca a los cortes de sierra de los bordes, se debeusar un martillo neumtico ms liviano (mximo de 15kg) para no daar el concreto circundante. Este mtodode demolicin exige un uso intensivo de mano de obra y,generalmente, es ms lento que cualquiera de los otrosmtodos descritos.

2.6. Preparacin del Area deReparacin

Si se determina que durante la remocin del concreto seha deteriorado significativamente la base, sta se debelimpiar y recompactar retirando cualquier material suelto.Adems, cualquier zona de la base en la que se presentematerial blando se debe retirar y sustituir con materialadecuado. La base en el rea de la reparacin se debecompactar para cumplir con los requisitos de lasespecificaciones. Cualquier problema de drenajelocalizado tambin se debe reparar. Es importante nodesequilibrar el rea de la base, excepto cuando seaabsolutamente inevitable.

2.6.1 Transferencia de cargaSin importar el equipo que se use para la remocin, o laexistencia de una pared con superficie spera para quese d la transferencia de cargas a travs de losagregados, es esencial que las juntas transversales delrea reparada se refuercen con barras de transferenciade cargas cuando se trate de vas con alto volumen detrfico. Esto ayuda a asegurar un comportamientoadecuado en trminos de transferencia de carga. El usode las barras de transferencia se excepta en los cortesque se hacen en las brechas para los servicios pblicosy en los parches en los pavimentos de bajo volumen detrfico por ejemplo en las vas residenciales, como sedescribe en el numeral 2.6.1.2.

2.6.1.1. Pavimentos para trfico pesadoPara los pavimentos con elevado volumen de trfico decamiones, los estudios han demostrado claramente quelas reparaciones hechas sin dovelas se escalonan o

asientan, por lo cual se recomienda que se usen en esascircunstancias.

Las dovelas con un dimetro de 31 mm y de 450 mm delargo, han sido los medios ms efectivos para desarrollartransferencia de carga a travs de las juntas en las reasreparadas. Sin embargo, con malas prcticas deconstruccin en el pasado, sumado a una cantidad ytamao inadecuado de las dovelas, se ha llegado a un

Figura 24. Patrn de aserrado tpico requerido sise usa equipo de demolicin hidrulico paraquebrar el concreto.

Parte interior

Vista en planta

300 mm

Corte exterior1/4 de

profundidad

Corte interiorprofundidad

total

Corte deaislamientode berna

Parte exterior(energa de cada reducida)


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rpido escalonamiento de las juntas de las reparacionesy a un mal comportamiento de stas. El diseo einstalacin de las dovelas es un aspecto muy crtico parael xito de una reparacin de profundidad total.

Para anclar las dovelas se hacen perforaciones contaladros en la pared aserrada de la losa existente. Serecomiendan taladros agrupados -gang drills- (varios

taladros montados en forma paralela en una armaznrgida) con el objeto de evitar las desviaciones ydesalineamientos durante el proceso de perforacionescon el taladrado.

Mantener la alineacin adecuada, en el plano horizontaly vertical, es muy importante para permitir losmovimientos libres de expansin y contraccin de lasreas reparadas. Los taladros agrupados tambinaumentarn la productividad ya que varias perforacionesse pueden hacer al mismo tiempo. Puede ser necesariousar taladros de mano en donde las localizaciones delos agujeros necesitan de un pequeo ajuste. Sinembargo, por lo general, los taladros de mano se debenevitar debido a la posibilidad de que se presentendesalineamientos de las perforaciones. La figura 25muestra una operacin de perforacin de agujerosusando taladros dobles.

Se han hecho muchas reparaciones usando diferentenmero de dovelas en cada junta, pero las informaciones

no son concluyentes para establecer criterios de diseo,sin embargo, se recomienda que se usen por lo menoscuatro o cinco dovelas en las zonas sobre las que hande pasar las llantas de los vehculos.

A medida que una rueda pasa sobre la junta se producentensiones de flexin en cada dovela. Cuando se usanmenos de 4 dovelas o el dimetro de la barra esinadecuado, las tensiones de flexin llegan a ser tan altasque se producir la ampliacin de los agujeros en dondeestn alojadas las dovelas y luego el concreto se puede

quebrar.

El tamao y la cantidad de dovelas se deben determinarcon base en el espesor de la losa, tipo de base y desubrasante, condiciones de drenaje y trfico esperado.El dimetro recomendado para las dvelas, es de 30mm como mnimo y de 38 mm como mximo.

En Illinois se usan desde 1984 cinco (5) dovelas de mm de dimetro coincidiendo con las huellas de lruedas de los vehculos, y los resultados en la prevencidel escalonamiento y del desportillamiento, sexcelentes.

Las dovelas no se deben insertar en agujeros suciossin preparar. Por lo tanto, cuando los agujeros han sitaladrados, se debe emplear aire comprimido paremover el polvo y los desechos. Despus de limpiar lagujeros y antes de la insercin de las dovelas se dehacer en la parte posterior del agujero una aplicacin pintura epxica o de un mortero que no se contraiga.

Es importante que el material se introduzca hasta el fondel agujero de manera que se fuerce hacia adelandurante la insercin de las dovelas. Esto asegurar qel material de anclaje cubra la dovela a todo lo largOtra manera para asegurar que el material epxico omortero rodeen completamente la dovela es de girapor lo menos una vuelta completa durante la inserci

Un disco de retencin de mortero, fabricado de plsticse recomienda para mantener el material dentro dagujero durante la insercin de la dovela (figura 26). disco es efectivo para asegurar que la barra de refuerest completamente rodeada por el mortero o el materepxico de anclaje, debido a que el material no puesalir por la parte frontal del agujero. Cuando se usa, disco ayuda a encajar la dovela, evitando el desarrode deformaciones del agujero.

Figura 25. Perforacin de agujeros para ldovelas con una bateria de taladros.


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Cuando la reparacin involucra la restauracin de juntas,se debe tener un cuidado especial para asegurar elalineamiento adecuado de las barras de refuerzo en lapared de la junta para permitir los movimientos de la losa.

Despus de insertar las dovelas, con el mortero o con elmaterial epxico en su lugar, se puede proceder a vaciarel concreto (figura 27)

2.6.1.2 Pavimentos de poco trfico y cortes parabrechas.En pavimentos para bajos volmenes de trfico y conpocos camiones pesados, como es el caso de las reasresidenciales y calles locales se puede prescindir de lasdovelas en las reparaciones de profundidad total, sin quese comprometa el comportamiento de la reparacin. Sinembargo, cuando se reparan estas zonas se deben seguirciertos lineamientos.

A menudo se requiere de la remocin de profundidadtotal en las vas locales para la instalacin o reparacinde redes de servicio pblico.

se requiera hacer debajo del pavimento. Sin embargo,se recomienda que el rea removida del concreto seextienda por lo menos 200 mm ms all de la excavacinplanificada, esencialmente para generar un borde limpioen la subrasante existente. El significado de este bordees que se asegure que la subrasante bajo el concretoexistente no se altere, en el caso de que eso suceda, senecesitar hacer un relleno en el vaco bajo el pavimentoexistente, lo que, eventualmente, podra conducir a laprdida de soporte y a un problema de bombeo en lajunta de la reparacin.

Bajo ninguna circunstancia la junta de la reparacin se

debe construir a una distancia menor que 500 mm deuna junta existente, es preferible usar stas.

La profundidad de los cortes de la sierra, para hacer losbordes, no deben ser de profundidad total. Ms bien, elcorte de sierra se debe extender hasta la profundidad dela futura caja sellada de la junta o mximo 1/3 del espesornominal de la losa.

Se requerir de la tcnica de doble hoja de aserrado,como se describi en el numeral 2.4.1 para izar las losas

de estas reas.

Un corte de sierra sencillo tambin se puede hacer enlos bordes del rea en la que se va a remover el concretocon martillo neumtico. Sin embargo, a medida que elastillado se aproxima al corte de sierra del borde, se debeusar un martillo neumtico ms liviano para evitar el daoal concreto circundante.

Figura 26. Disco de retencin de mortero paramantener dentro del agujero el epxico o el

mortero durante la insercin de las dovelas.

Es importante que las delimitaciones de las reas quees necesario intervenir se planee cuidadosamente, y enestos casos no se aplica el requisito de que el ancho dela reparacin debe ser igual al ancho del carril. El tamaode la reparacin estar determinado por el trabajo que

Figura 27. Area sujeta a reparacin lista para lacolocacin del concreto.

Material:Nylon o plstico

1,5 mm mnimode espesor

Agujerode drenaje

D+0,5 mm

25mm


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Al aserrar la losa en forma parcial y golpear con martillosneumticos livianos, las paredes de las juntas del parchedeben quedar speras e irregulares proporcionando elmximo de trabazn del agregado para la transferenciade carga. Es muy importante que el astillado por debajodel corte de sierra se extienda en forma casi vertical ynunca se socave la pared existente de la junta (figura28). Si esto ocurre, la transferencia de carga ser mala yel potencial para el asentamiento de la reparacin

aumenta enormemente.

Es importante que se tenga una preparacin ycompactacin adecuada del relleno de la excavacin bajoel rea de reparacin con el objeto de evitar futurosasentamientos. Se recomienda el uso de un material derelleno que se pueda compactar en un rea restringida.

Esto puede eliminar la posibilidad de rellenar con la tierraretirada durante la excavacin inicial, especialmente sies un suelo de grano fino. Un agregado seleccionado derelleno o un suelo tratado con cemento facilitar una

compactacin adecuada.

evitar el asentamiento y puede ser retirado con facilidusando equipo estndar si se requiere de una nueexcavacin en el rea.

Se debe tener precaucin en el caso de rellenar cmateriales fluidos, para evitar que el relleno fluido puelevantar y alterar el alineamiento de las redes de servicioEn estos casos, se debe usar un relleno en dos fases,

donde la primera fase crea una capa de profundidparcial de relleno fluido bajo las redes de servicios, como se muestra en la figura 29.

2.7 Vaciado del concretoEn la mayora de los casos, cuando la apertura al trfidel pavimento es un aspecto crtico, el concreto se devaciar tan pronto como sea posible despus de que ldovelas estn instaladas y la subbase preparada. Baestas condiciones, es necesario usar concreto de aresistencia temprana.

Para tal fin, es corriente que se haga un diseo de mezcespecial que emplee un cemento tipo III o cloruro calcio como acelerante, para lograr un concreto de aresistencia inicial. Se debe mantener una baja relaciagua-cemento. Tambin estn disponibles diversmateriales de frmula patentada que proporcionan uganancia de resistencia temprana y pueden permitir upronta apertura al trfico.

La apertura al trfico se debe definir con base en

resistencia que tenga el concreto. En algunas partes permite una apertura rpida, entre 4 y 8 horas despude vaciado el concreto. Los diseos de mezclas tpicpara los concretos de alta resistencia que requieren una resistencia a compresin de 21 MPa en 24 hor(Mdulo de rotura de 3,8 MPa).

Sin embargo, en el estado de Georgia se han dadoservicio, de trfico de camiones, reparaciones de concredespus de 6 horas con una resistencia a la compreside 8,4 MPa y de 10 MPa y en Michigan se han abierto

trfico cuando los mdulos de rotura de las viguetas prueba han alcanzado 2,1 MPa. En ambos casos, apertura temprana al trfico no ha tenido efectnegativos aparentes en el comportamiento de lreparaciones.

Para obtener reparaciones de buena calidad son crticla colocacin, incluyendo la vibracin para la consolidaciy el acabado adecuado del concreto (figura 30).

Figura 28. Paredes de juntas en parchesutilitarios y para bajo volumen de trfico y pocotrfico de camiones.

Existen materiales fluidos que pueden proporcionar unrelleno sin la necesidad de compactacin. Estosmateriales generalmente se mezclan en una planta demezclas y estn hechos de agregado (arena), cemento,ceniza volante y agua. Se usa muy poco cemento, demanera que la resistencia a compresin tpica del materiala los 28 das est entre 0,35 y 0,7 MPa. La ventaja deeste material es que fluir con facilidad para llenar el reaexcavada, porporcionar la suficiente resistencia para

Forma recomendada de quebrar el pavimento

Desastillado bajo el corte

Cara vertical

Prdida de trabazn de agregados yfcil asentamiento de la reparacin


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circulen sobre stos igual que sobre el pavimentoexistente.

Cuando se ha terminado el vaciado y el texturizado delconcreto, se debe proceder a aplicar un compuesto decurado pigmentado (ver la figura 31). El compuesto decurado debe cubrir todo el concreto nuevo para evitar laprdida de humedad. Por lo general basta aplicar los

mismos volmenes de producto de curado que en unaobra convencional.

Cuando hay que abrir rpidamente al trfico el pavimentoreparado, se pueden poner cubiertas de aislamientoencima de ellos durante el curado, las cuales aumentanen forma importante la temperatura del concretoacelerando la ganancia de resistencia. Esto ayudar aacortar el perodo previo a la apertura al trfico. El usode cubiertas de aislamiento depender del material y delclima.

2.8 Sellado de JuntasEl ltimo paso en una buena reparacin de pavimentosde concreto en todo su espesor consiste en hacer la cajapara alojar el material de sello en las juntas, tantolongitudinales como transversales. Las evaluaciones handemostrado que las cajas de las juntas, adecuadamenteformadas, o aserradas, disminuyen en forma importantela cantidad de desportillamientos en las juntas de lasreparaciones.

Figura 29. Relleno en dos fases con material fluido

Figura 30. Vibracin del material de parchado paralograr una buena consolidacin mediante el usode un vibrador de mano.

Las superficies de las reparaciones se deben terminarcon un codal de 3m, o con una regla vibratoria, para darlos mismos niveles de la superficie existente. Laexperiencia ha demostrado que las mejores reparacionesgeneralmente han sido aquellas, en las que el acabadose hace usando una regla vibratoria paralela a la lneacentral del pavimento.

Tambin su texturizacin debe ser igual a la del pavimentocircundante con el objeto de asegurar que los vehculos

Figura 31 Aplicacin de un compuesto de curadocon pigmento blanco.

230 mmBorde de la excavacin

Tuberia

Primera capa de relleno fluido

Segunda capa de relleno fluido


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Se recomienda que la profundidad de la caja tenga 50mm como mnimo para evitar puntos de concentracinde esfuerzos en la parte superior de la superficie,reduciendo de esta manera el potencial para eldesportillamiento. Sin embargo, el ancho y la profundidadde la caja (factor de forma) se debe disear teniendo encuenta la separacin de las juntas y el tipo de sello. Seaconseja que se apliquen las recomendaciones del

fabricante. Tambin se debe sellar la junta longitudinalpara reducir la posibilidad de introduccin de materialesincompresibles y de agua.

En la junta longitudinal se debe insertar una lminaincompresible, como por ejemplo una lmina de fibra,con el objeto de prevenir la adherencia de los concretosde la reparacin con los circundantes y as evitar posiblesdesportillamientos. La figura 32 muestra diseos de cajaspara el material de sello de las juntas transversales ylongitudinales.

2.9 Comportamiento en el campoEl propsito de las reparaciones de profundidad total esla reconstruccin de reas deterioradas y la restauracinde la integridad completa del pavimento. Para lograr sumxima eficiencia, una reparacin de profundidad totaldebe tener una duracin tan larga como la de las losasque la circundan. Cuando los parches se disean yconstruyen bien, pueden devolver la integridad alpavimento y a la vez proporcionar una buena superficiede rodadura.

Hay muchos factores que afectan el comportamiento delas reparaciones de profundidad total incluyendo: Dimensiones de la reparacin Mtodo de remocin Condiciones de drenaje Diseo de la transferencia de carga (cantidad y

tamao de las dovelas) Materiales que estn en la reparacin (dovelas

mortero o epxico, concreto, sellante) Trfico

Condiciones de construccin y control de calidad

Para asegurar un buen comportamiento de lasreparaciones se deben tener en cuenta los factoresanteriores, adems de buscar condiciones deconstruccin adecuadas, un control de calidad apropiadoe incluso un excelente diseo. El cumplimiento de lasdirectrices sealadas en este captulo debera asegurarun buen comportamiento en terreno.

Despus de una investigacin en terreno efectuada pla Federal Highway Administration en 1987, se declalo siguiente:

La investigacin confirma que las reparaciones concreto en profundidad total pueden ser construidpara proporcionar un comportamiento satisfactorio largo plazo. El gasto adicional en dovelas parece ser m

efectivo en cuanto a costo porque reduce la aparicidel escalonamiento.

Figura 32. Diseo de cajas de juntatransversales y longitudinales.

Ancho

6 a 10mm

Sellador

Cordn derespaldo h/2

Profundidadtotal

Pasador

Losaexistente

Diseo de junta transversal(el factor de forma depende

de las propiedades del sellante)

8mm

3 mm

Sellador

6 mm lmina querompe la adherencia

12 mm

Losaexistente

Reparacin de espesor totalJunta longitudinal entre carriles

h/3

50 mmmnimo

Profundidad


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I P CI

HBoletn Informativo IPC

Los ingenieros Jerry Holland y Robert Gulyas

impartieron el Seminario del ACI sobre el Diseo

y Construccin de Pisos y Pavimentos de

Concreto

E

l Instituto Salvadoreo del Cemento y delConcreto ISCYC con la colaboracin de

Cemento de El Salvador y Master Builders

Technologies de Centroamrica, organizaron lapresentacin en nuestro pas del Seminario

Internacional del American Concrete Institute- ACI-sobre el Diseo y Construccin de Pisos yPavimentos de Concreto, el cual fue impartido por

los reconocidos conferencistas internacionales Jerry

Holland y Robert Gulyas, directores de los ComitsACI 223, 302 y 360, as como tambin directores

de diversos comits de ASTM y del Post Tension

Institute El seminario se efectu en el HotelRadisson Plaza de San Salvador durante los das

10 y 11 abril de 2003 y cont con una asistencia dems de 150 personas provenientes de Mxico ypases de Centro Amrica.

Vista parcial de

la asistencia al

Seminario

Internacional del

ACI que se

imparti en el

Hotel Radisson

Noticias delISCYC

Seminario Internacionaldel ACI, sobre Diseo yConstruccin de Pisos yPavimentos de Concreto


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Durante el evento se desarroll el siguiente temario: Introduccin a la problemtica

de pisos y consideracionesgeotcnicas.

Alabeo Tipos y espesores de losas Juntas de pisos Refuerzo Transferencia de Cortante Proteccin de Juntas Tolerancia de superficie de pisos Curado Tratamientos Superficiales Solucin a diferentes problemas

El Seminario concluy con una Mega Demostracin

en el campus de la Universidad CentroamericanaJos Simen Caas - UCA- durante la cual se

Stand que Constructora Funes

instal durante el Seminario

Internacional del ACI

Construccin de pisos de concreto

durante la Mega Demo efectuada

en el Campus de la UCA.

construyeron diversos tramos de pisos utilizando ltecnologas expuestas en el Seminario y dando

acabado final con llanas motorizadas. Comcomplemento se entreg a los participantes un texde 89 pginas sobre el Diseo y Construccin Pisos y Pavimentos de Concreto, que contiene l

normas ACI 360 y 302 as como tambin lpresentaciones efectuadas por los expositores enSeminario.

Durante el tiempo que dur el evento se montaroStands promocionales de diferentes empresas q

distribuyen o comercializan productos relacionadcon la temtica del mismo.

Por este medio agradecemos la valiosa colaboracide las empresas que apoyaron al ISCYpatrocinando este Seminario: CESSA, MB

Constructora Funes, Concretera Mixto ListConcretera Salvadorea, NEUTEK y AlleEngineering Corporation.

Acabado final de los pisos de concreto con llana

motorizada, durante la Mega Demo efectuada en

el Campus de la UCA.


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Como parte de los laboratorios del

Curso sobre Fundamentos deTecnologa del Concreto se elabor

una mezcla diseada por el

mtodo ACI 211

CURSO SOBRE FUNDAMENTOS DE TECNOLOGIA DEL CONCRETOY DISEO DE MEZCLAS POR EL METODO ACI 211

Prcticas de Laboratorio efectuadas durante el Curso

sobre Fundamentos de Tecnologa del Concreto.

Con el objetivo principal de dar a

conocer el uso de los diferentestipos de cemento, agregados y

aditivos para la elaboracin de concretro

hidrulico, los ensayos de laboratoriopara dichos componentes y al mismotiempo capacitar a los asistentes en el

diseo de mezclas de concreto por elmtodo ACI 211, el Instituto Salvadoreodel Cemento y del Concreto organiz un

curso terico-prctico sobreFundamentos de Tecnologa del

Concreto y Diseo de Mezclas por elMtodo ACI 211, el cual fue impartidopor el Ing. Tulio Pineda del 13 al 17 demayo de 2003 incluyendo exposiciones

sobre:

Definiciones bsicas

Diferentes tipos de cemento y usos Tipos de agregados, usos y

propiedades

Aditivos para el concreto,Aplicaciones Agua para el concreto

Diseo de mezclas por el mtodoACI 211


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CONFERENCIA SOBRE EL USO DE LOS ADITIVOS PARA

LA IMPERMEABILIZACION DEL CONCRETO

El ISCYC continuando con su programa de

conferencias tcnicas para el ao 2003,

gracias a la cooperacin de Corporacin de

Inversiones y Construccin - COINCO- efectu la

presentacin de una conferencia denominada El Uso

de los Aditivos para la Impermeabilizacin del Con-

creto, la cual fue expuesta el 20 de junio en el Saln

de Usos Mltiples de Cemento de El Salvador por el

Ingeniero mexicano Adolfo Portal de los R

miembro del equipo tcnico de la Compaa FE

TER. Durante su exposicin el conferencista desta

las caractersticas de los acelerantes de fraguad

retardantes y reductores de agua, impermeab

lizantes, selladores, desmoldantes, inclusores de air

membranas para curado y otros muchos product

que fabrica FESTER.


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revista del iscyc

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