dimensionamiento de la caja del reservorio en las juntas del
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Jorge Percy Rodríguez M. R.N.I. 4050
DIMENSIONAMIENTO DE LA CAJA DEL RESERVORIO EN LAS
JUNTAS DEL PAVIMENTO RIGIDO DEL TRAMO
EL TINTO – SAN JOSE
El dimensionamiento del reservorio de las juntas del pavimento rígido se realiza calculando, en
primera instancia, el acortamiento de la losa por la retracción del hormigón y el alargamiento de la
losa debido a los cambios de temperatura, con estas magnitudes y con las especificaciones del
sellador a emplear se dimensiona el ancho del reservorio y luego, en función del factor de forma a
adoptar se calcula la altura del reservorio. Por último se calcula el diámetro mínimo del cordón de
respaldo a emplear.
1. Cálculo del acortamiento por retracción del hormigón
La ecuación con la que se realiza este cálculo es la siguiente:
∆ L( r )=Z ×L
L: Longitud de la losa, en mm.
Z: Coeficiente de retracción del hormigón, mm / mm.
Para efectos de cálculo, la guía de diseño AASHTO correlaciona el coeficiente de retracción del
hormigón con el valor de la resistencia a la tracción indirecta.
Ahora bien, después de los primeros tramos vaciados con hormigón en el pavimento rígido, el
módulo de rotura promedio es igual a 50,126 kg/cm2.
El procedimiento de la AASHTO para conocer el valor de la resistencia a la tracción indirecta en
función del módulo de rotura establece que se puede adoptar como resistencia a la tracción
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indirecta un valor igual al 86 % del módulo de rotura, por lo que adoptamos en este cálculo un
valor igual a 43,108 kg/cm2.
La guía de diseño AASHTO establece que para una valor de resistencia de la tracción indirecta igual
a 42,2 kg/cm2 el coeficiente de retracción del hormigón es igual a 0,0003 mm/mm/°C y para un
valor de resistencia a la tracción indirecta igual a 49,20 kg/cm2 el coeficiente de retracción es igual
a 0,0002; por lo que empleando una interpolación lineal obtenemos para una resistencia a la
tracción indirecta igual a 43,108 kg/cm2 un coeficiente de retracción del hormigón igual a
0,000288.
Con esto, el valor del acortamiento del hormigón es igual a:
DL() = 0,00028 * 4500
DL() = 1,296 mm.
2. Cálculo del alargamiento por cambios de temperatura
∆ L(α )=Δt ×ε×L
Δt : Mayor diferencia entre la temperatura del hormigón al ser colocado y la temperatura
ambiente después del endurecimiento del hormigón.
: Coeficiente de variabilidad lineal térmica del hormigón, mm / mm / °C
En este caso:L = 4.500,00 mm.𝛆 = 10−5 mm / mm / °C
𝚫t = 37 °C – 13,7 °C = 23,3 °C.
El valor de 13,7°C se obtiene de la tabla que se adjunta al final de este documento.
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Por lo que:∆ L(α ) = 23,3°C * 9,5 * 10-6 * 4500
∆ L(α )=0,996mm.
Entonces, el mayor movimiento se produce para los cambios de temperatura.
3. Movimiento total de la junta
El movimiento total de la junta está dado por la siguiente ecuación:
∆ LT=(∆ L(r )+∆ L(α ))×C
Donde C es el factor de fricción entre la losa y la sub-base, que de acuerdo a la guía de
diseño de estructuras de pavimento AASHTO-93 debe tomar uno de los siguientes valores:
Tipo de base C
Base estabilizada 0,65
Base granular 0,80
En el proyecto El Tinto – San Jose se está empleando una base estabilizada con cemento,
por lo que adoptamos para C un valor igual a 0,65.
Reemplazando los valores obtenidos para el acortamiento por retracción del hormigón y
para el alargamiento por cambios de temperatura, así como del factor de fricción se
obtiene que el movimiento total de la junta es igual a:
∆ LT=1,4898milímetros
4. Dimensionamiento del ancho de la cajas del reservorio del sellador
La ecuación que se utiliza para obtener el ancho de la caja del reservorio del sellador es la
siguiente:
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e=∆ LTs
En la que s es el valor de la deformación específica admisible del material de sello.
A continuación se detallan los anchos de la caja del reservorio en función del tipo de
sellador comercial:
Sellador Fabricante Deformación
específica admisible
Ancho de la caja
del reservorio
Elasto Thane Pacific Polymer 0,25 (25 %) 5,95 milímetros
Sonomeric BASF 0,25 (25 %) 5,95 milímetros
Sikaflex 2C SL SIKA 0,5 (50 %) 2,96 milimetros
5. Dimensiones adoptadas
El espesor comercial de disco de corte más cercano al ancho del reservorio calculado es
igual a seis milímetros, por lo que adoptamos ese valor para el ancho del reservorio del
sellador.
6. Dimensionamiento del cordón de respaldo
Las normas técnicas concuerdan en que el diámetro del cordón de respaldo tiene que ser
igual o mayor a 1,25 veces el ancho de la junta; en este caso el valor es igual a 7,25
milímetros y el diámetro comercial más cercano que existe para los cordones de respaldo
es igual a ocho milímetros, por lo que se adopta este valor.
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7. Dimensionamiento de la caja del reservorio del sellador
Adoptando un factor de forma igual a 1 (W=D), la altura de la caja del reservorio será igual
a la suma de D más el diámetro del cordón de respaldo, como D es igual a 6 mm y el
diámetro del cordón de respaldo es igual a 8 milímetros, la altura total será igual a 14
milímetros. A efectos prácticos la altura total de la caja del reservorio es igual a 15
milímetros.
Por lo tanto, el segundo corte, que definirá las dimensiones de la caja del reservorio es
igual a 6 milímetros de ancho y la profundidad del segundo corte (o altura total de la caja
del reservorio) es igual a 15 mm.
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