fakkas en pavimento

8/12/2019 Fakkas en Pavimento

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DETERIOROS EN PAVIMENTOSFLEXIBLES Y RGIDOS

Tesis para optar al ttulo de:Ingeniero Constructor

Profesor Gua:Sr. Adolfo Montiel Mancilla.Ingeniero Constructor

RICARDO JAVIER MIRANDA REBOLLEDOVALDIVIA CHILE

2010


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INDICE DE MATERIAS

Contenido Pg.

RESUMEN / ABSTRACT.

INTRODUCCIN.

OBJETIVOS

CAPITULO I

INTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS

1. Pavimentos.........................................................................................................................12. Elementos que integran un pavimento...............................................................................2

2.1 Base.......................................................................................................................2

2.2 Subbase..................................................................................................................2

2.3 Subrasante.............................................................................................................3

2.4 Tipos de pavimento...............................................................................................3

2.4.1 Pavimento flexible...........................................................................................4

2.4.2 Pavimento rigido.............................................................................................9

3. Ventajas y desventajas del uso de pavimentos flexibles y rgidos...................................13

3.1 Pavimento flexible..............................................................................................13

3.2 Pavimento rgido................................................................................................14

CAPITULO II

TIPOS DE FALLAS

1. Introduccin......................................................................................................................16

2. Pavimentos flexibles.......................................................................................................16

2.1. Fisuras y grietas..................................................................................................17

2.1.1. Fisuras y grietas por fatigamiento...........................................................17

2.1.2. Fisuras y grietas en bloque......................................................................17

2.1.3. Grietas de borde......................................................................................18

2.1.4. Fisuras y grietas longitudinales y transversales......................................19

2.1.5. Fisuras y grietas reflejadas......................................................................20

2.2.

Deterioro superficial...........................................................................................202.2.1. Parches deteriorados...............................................................................20

2.2.2. Baches en carpetas asflticas y tratamientos superficiales.....................21

2.2.3. Ahuellamiento.........................................................................................21


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2.2.4. Deformacin transversal.........................................................................22

2.2.5. Exudaciones............................................................................................22

2.2.6.

Desgaste..................................................................................................232.2.7. Prdida de ridos.....................................................................................23

2.2.8. Ondulaciones...........................................................................................24

2.3. Otros deterioros...................................................................................................25

2.3.1. Descenso de la berma..............................................................................25

2.3.2. Surgencia de finos y agua........................................................................25

2.3.3. Separacin entre berma y pavimento......................................................26

3. Pavimentos rgidos............................................................................................................26

3.1. Juntas.......................................................................................................................26

3.1.1 Deficiencias del sellado...................................................................................26

3.1.2 Juntas saltadas.................................................................................................27

3.1.3 Separacin de la junta longitudinal.................................................................27

3.2. Grietas......................................................................................................................28

3.2.1 Grietas de esquina............................................................................................28

3.2.2 Grietas longitudinales......................................................................................28

3.2.3 Grietas transversales........................................................................................293.3. Deterioro superficial.................................................................................................29

3.3.1 Fisuramiento por retraccin (tipo malla).........................................................29

3.3.2 Desintegracin.................................................................................................30

3.3.3 Baches..............................................................................................................30

3.4. Otros Deterioros.......................................................................................................31

3.4.1 Levantamiento localizado................................................................................31

3.4.2 Escalonamiento de juntas y grietas..................................................................31

3.4.3 Descenso de la berma......................................................................................32

3.4.4 Separacin entre berma y pavimento..............................................................32

3.4.5 Parches deteriorados........................................................................................32

3.4.6 Surgencia de finos...........................................................................................33

3.4.7 Fragmentacin mltiple...................................................................................34

CAPITULO III

TRABAJOS DE REPARACIN.

1. Introduccin.....................................................................................................................35

2. Pavimentos flexibles........................................................................................................35

2.1 Sellado de grietas.....................................................................................................35


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2.2 Bacheo superficial....................................................................................................36

2.3 Bacheo profundo......................................................................................................37

2.4 Sellos bituminosos....................................................................................................392.5 Nivelacin de bermas...............................................................................................40

3. Pavimentos Rgidos...................................................................................................41

3.1 Sellado de juntas y grietas........................................................................................41

3.2 Reparacin en todo el espesor..................................................................................42

3.3 Reparacin de espesor parcial..................................................................................43

3.4 Instalacin de drenes de pavimentos........................................................................44

3.6 Cepillado de la superficie.........................................................................................45

3.7 Nivelacin de bermas...............................................................................................47

CAPITULO III

REPARACIN DE PAVIMENTO SECTOR 1 Y 2 DE VALDIVIA.

1. Introduccin.....................................................................................................................48

2. Reparacin juntas puente Pedro de Valdivia...................................................................49

2.1 Trabajos de reparacin.............................................................................................50

3. Reemplazo de losas de hormign.....................................................................................514. Reconstruccin de pavimentos de hormign...................................................................52

4.1 Procedimiento de construccin................................................................................54

4.1.1 Rectificacin de la base..................................................................................54

4.1.2 Colocacin de los moldajes............................................................................544.2 Construccin de pavimentos de calzadas de hormign.............................................55

4.2.1 Terminacin y alisado de la superficie............................................................56

4.3 Corte y sello de juntas...............................................................................................57

4.3.1 Juntas Transversales de Contraccin................................................................58

4.3.2 Juntas Transversales de Expansin.................................................................60

4.3.3 Juntas Transversales de Construccin.............................................................62

4.3.4 Juntas Longitudinales......................................................................................63

4.4 Colocacin de soleras.................................................................................................64

4.4.1 Soleras rectas tipo A........................................................................................64

4.4.2 Soleras especiales (con zarpa).........................................................................65

4.5 Aceras.........................................................................................................................66

5. Reconstruccin pavimento asfltico en caliente..............................................................67

5.1 Procedimiento de Construccin.................................................................................68

5.2 Imprimacin...............................................................................................................69


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5.2.1 Preparacin de la superficie a imprimar...........................................................70

5.2.2 Aplicacin del Asfalto......................................................................................70

5.3 Mezclas asflticas en caliente....................................................................................715.3.1 Compactacin..................................................................................................72

CONCLUSIONES................................................................................................................75

BIBLIOGRAFIA......76

ANEXOS...............................................................................................................................77

ANEXO A: Programa conservacin vas urbanas 2009manvu..........................................78

ANEXO B: Tabla aplicacin de productos asflticos...........................................................83

ANEXO C: Uso de emulsiones.............................................................................................84

ANEXO D.: Deterioros y tcnicas de reparacin..................................................85


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RESUMEN

Este trabajo de titulacin incluye una descripcin de los tipos de pavimentos existentes

para la construccin de caminos, mostrarlos diferentes tipos de deterioros que se presentan en

un pavimento, sus diferentes causas a travs de su construccin o a lo largo de los aos, se

plantea a dems los tipos de tcnicas de reparacin aplicadas en obras de pavimentacin,

mostrando sus procesos constructivos acompaado de un registro fotogrfico para la mayor

comprensin del proceso.

En este trabajo como caso practico se muestra la conservacin de pavimentos aplicada

a los sectores 1 y 2 de Valdivia, destacando las causas que produjeron estos deterioros, y las

reparaciones aplicadas, destacando los procesos constructivos en la reconstruccin de calzadas

de pavimentos y carpetas asflticas, sirviendo de un gran aporte a los profesionales que

pretendan desarrollarse en el rea de obras viales.

ABSTRACT

This diploma work contains a description of the types of existing pavements for road

construction, display different types of damage that occur in a pavement, their various causes

through their construction or over the years, it raises other types of repair techniques applied in

paving projects, showing their construction processes accompanied by a photographic record

for the greatest understanding of the process.

In this paper as a case study shows the conservation of pavement applied to sectors 1

and 2 of Valdivia, highlighting the causes that produced this damage, and repair applications,

highlighting the constructive processes in rebuilding roads and surface asphalt pavement,

serve as a great addition to striving to develop professionals in the area of road work.


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INTRODUCCIN

La Direccin de Vialidad del Ministerio de Obras Pblicas es la entidad responsable de

la preservacin del patrimonio vial del pas, teniendo entre sus funciones la de ejecutar las

distintas obras de conservacin que requiere la red vial.

Para los efectos de ordenar y organizar la gestin de mantenimiento, se han definido

tareas o actividades destinadas a resolver o prevenir un problema especial de deterioro; cada

una de esas tareas tiene un carcter especfico y es fcilmente individualizable; se considera

como una unidad bsica y se denomina operacin de mantenimiento o, simplemente,

operacin.

El mantenimiento adecuado y oportuno de un camino requiere de la realizacin de un

conjunto de operaciones durante la vida til de la obra. Como una manera de ordenar y

facilitar la programacin de las muy diversas operaciones de mantenimiento, stas se

clasifican en tres niveles, en funcin de las caractersticas del trabajo y de la periodicidad con

que suelen requerirse: operaciones de conservacin rutinaria, operaciones de conservacin

peridica y restauraciones.

En esta tesis se entrega una descripcin resumida de los principales elementos que

conforman las carreteras, de las fallas ms importantes que los afectan y de las causas que ms

comnmente las originan. Tanto por la amplitud del tema, como por la imposibilidad de cubrir

todas las peculiaridades que suelen caracterizar diferentes zonas geogrfica. Sin embargo se

estima que puede ser una herramienta adecuada para colaborar en la calificacin de los daos

y la consecuente programacin de las labores de mantenimiento.

Adems, se muestra la conservacin de pavimentos aplicado al sector 1 y 2 de Valdivia

(Anexo A), donde se vern los tipos de fallas ocurridas y la correcta solucin de conservacin

que se le deber aplicar.


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OBJETIVO GENERAL

Identificar las fallas que sufren los pavimentos flexibles y rgidos, y otorgar soluciones

para la conservacin y rehabilitacin de los mismos, al mnimo costo y con el ms eficiente

resultado posible.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Desarrollar una gua que permita conocer los diferentes deterioros existentes en

pavimentos y sus soluciones constructivas.

Revisar en la bibliografa existente, fallas tpicas en pavimentos flexibles y rgidos.

Entregar los principales parmetros de construccin para realizar los diferentes trabajos

de mantenimiento.

Aplicar la metodologa en el Sector 1 y 2 de Valdivia, y las correctas operaciones

utilizadas para devolverle la serviciabilidad a los pavimentos.


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CAPITULO I

INTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS

1. PAVIMENTOS.

Los pavimentos se dividen en flexibles y rgidos.El comportamientodelos mismos al

aplicarles cargas es muy diferente, tal como se puede ver.

En un pavimento rgido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura, se

produce una buena distribucin de las cargas, dando como resultado tensiones muy bajas en la

subrasante.

Lo contrario sucede en un pavimento flexible, la superficie de rodadura al tener menos

rigidez, se deforma ms y se producen mayores tensiones en la subrasante.


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2. ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE INTEGRAN UN PAVIMENTO.

2.1. Base.

La base es la capa situada debajo de la carpeta (pavimento flexible). Su funcin es

eminentemente ser resistente, absorbiendo la mayor parte de los esfuerzos verticales y su

rigidez o su resistencia a la deformacin bajo las solicitaciones repetidas del trnsito suele

corresponder a la intensidad del trnsito pesado. As, para trnsito medio y ligero se emplean

las tradicionales bases granulares, pero para trnsito pesado se emplean ya materialesgranulares tratados con un cementante.

Etapas para la preparacin de la base

2.2. Sub- Base.

En los pavimentos flexibles, la subbase es la capa situada debajo de la base y sobre la

capa subrasante, debe ser un elemento que brinde un apoyo uniforme y permanente al

pavimento.


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Cuando se trate de un pavimento rgido, esta capa se ubica inmediatamente abajo de las

losas de hormign, y puede ser no necesaria cuando la capa subrasante es de elevada

capacidad de soporte.

Su funcin es proporcionar a la base un cimiento uniforme y constituir una adecuada

plataforma de trabajo para su colocacin y compactacin. Debe ser un elemento permeable

para que cumpla tambin una accin drenante, para lo cual es imprescindible que los

materiales usados carezcan de finos y en todo caso suele ser una capa de transicin necesaria.

Esta capa no debe ser sujeta al fenmeno de bombeo y que sirva como plataforma detrabajo y superficie de rodamiento para las mquinas pavimentadoras. En los casos que el

trnsito es ligero, principalmente en vehculos pesados, puede prescindirse de esta capa y

apoyar las losas directamente sobre la capa subrasante.

Se emplean normalmente subbases granulares constituidas por materiales cribados o de

trituracin parcial, suelos estabilizados con cemento, etc.

2.3. Sub-rasante.

Esta capa debe ser capas de resistir los esfuerzos que le son transmitidos por el

pavimento. Interviene en el diseo del espesor de las capas del pavimento e influye en el

comportamiento del pavimento. Proporciona en nivel necesario para la subrasante y protege al

pavimento conservando su integridad en todo momento, an en condiciones severas de

humedad, proporcionando condiciones de apoyo uniformes y permanentes.

Con respecto a los materiales que constituyen la capa subrasante, necesariamente

deben utilizarse suelos compactables y obtener por lo menos el 95% de su grado de

compactacin.


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Etapas para la preparacin de la subrasante

2.4 Tipos de pavimentos.

2.4.1 Pavimento flexible.

Una carpeta constituida por una mezcla asfltica proporciona la superficie de

rodamiento; que soporta directamente las solicitaciones del trnsito y aporta las caractersticas

funcionales. Estructuralmente, la carpeta absorbe los esfuerzos horizontales y parte de los

verticales, ya que las cargas de los vehculos se distribuyen hacia las capas inferiores por

medio de las caractersticas de friccin y cohesin de las partculas de los materiales y la

carpeta asfltica se pliega a pequeas deformaciones de las capas inferiores sin que su

estructura se rompa.

Las capas que forman un pavimento flexible son. carpeta asfltica, base y subbase, las

cuales se construyen sobre la capa subrasante.

Asfalto

Es un material aglomerante de color oscuro, constituidos por mezclas complejas de

hidrocarburos no voltiles de alto peso molecular, originarios del petrleo crudo, en el cual

estn disueltos, pueden obtenerse por evaporacin natural de depsitos localizados en la

superficie terrestre, denominados Asfaltos

Naturales, o por medio de procesos de destilacin industrial cuyo componente

predominante es el Bitumen.


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Los asfaltos destilados del petrleo son producidos ya sea por destilacin por vapor o

soplados.

La destilacin por vapor produce un excelente asfalto para pavimentos, mientras que el

producto de destilacin por aire o soplado tiene una escasa aplicacin en pavimentacin.

Obtencin y tipos

Segn el origen del petrleo crudo la composicin de base se divide en:

- Base Asfltica- Base Parafnica

- Base Intermedia

Los asfaltos de base asfltica, es decir, asfaltos obtenidos de petrleos asflticos, son

mas deseables para pavimentacin, ya que tienen buenas caractersticas ligantes y de

resistencia al envejecimiento por accin del clima.

Los asfaltos de base parafnica, se oxidan lentamente expuestos a la intemperie,

dejando un residuo escamosos y de poco valor como ligante.

De acuerdo a su aplicacin, los asfaltos los podemos clasificar en 2 grandes grupos:

1. Asfaltos para Pavimentos

2. Asfaltos Industriales

Asfaltos para pavimentos

stos se subdividen en:

- Cementos Asflticos

- Asfaltos Cortados

- Emulsiones Asflticas

a) Cementos Asflticos

Los Cementos Asflticos, son preparados especialmente para pavimentacin.


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Es un material ideal para la construccin de pavimentos ya que:

- Es un material aglomerante, resistente, muy adhesivo, impermeable y duradero.

- Es consistente y puro.

- Es termoplstico, s decir, se licua a medida que se va calentando.

- Es resistente a los cidos, sales y lcalis.

Se denominan por las letras CA,y se clasifican segn su grado de dureza, el que mide

segn el ensayo de penetracin.

Podemos distinguir CA 40 50, CA 60 70, etc.; CA indica que es un cementoasfltico y los nmeros el rango de penetracin.

Para su aplicacin debe estar libre de agua y con caractersticas homogneas.

En Chile los CA mas utilizados son:

- CA 4050: uso en rellenos de juntas y grietas.

- CA 60 70: en mezcla en planta en caliente para la construccin de bases binder y

carpetas de rodado.

- CA 120150: usados en tratamientos superficiales.

Su aplicacin no debe hacerse bajo amenaza de lluvia, temperatura ambiente bajo los

10C y en superficies hmedas, tampoco deben ser calentadas sobre los 170 C.

b) Asfaltos Cortados

Los asfaltos cortados, AC, llamados tambin diluidos, lquidos o Cut-Backs, son

asfaltos lquidos que resultan de la dilucin de cemento asfltico con destilados del petrleo.

Se presenta como un lquido de color negro, de viscosidad variable.

Los solventes usados actan como vehculos, proporcionando productos menos

viscosos que pueden ser aplicados a bajas temperaturas.

Los solventes se evaporan despus de su aplicacin.

Se clasifican segn:

1.- Su velocidad de curado: lo cual se divide en 3 categoras:


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1) RC:Asfalto Cortado de Curado Rpido (Rapid Curing), se producen al mezclar CA

con destilados ligeros del tipo Nafta o Bencina.

Se utilizan generalmente en:

- RC1 / RC70: Riegos de liga.

- RC2 / RC250: Mezclas asflticas abiertas.

- RC3 / RC800: Sellos de arena, tratamientos superficiales.

- RC5 / RC3000: Sellos de arena, macadam de penetracin.

2) MC: Asfalto Cortado de Curado Medio (Mdium Curing), cuyo solvente es la

Parafina o Kerosene, lo que da trabajabilidad a temperatura relativamente baja.

Se emplean en:

- MC0 / MC30: Como imprimante en bases estabilizadas.

- MC2 / MC250: Mezclas en sitio de graduacin abierta y cerrada.

- MC3 / MC800: Mezclas en sitio de graduacin abierta y cerrada.

- MC4, MC5 / MC3000: En zonas calurosas y agregados absorbentes.

3) SC: Asfaltos Cortados de Curado Lento (Slow Curing), los aceites son los que le

dan cierta fluidez.

Este tipo de asfalto ya no se utiliza.

2.- Segn su viscosidad cinemtica (Centistokes): 30, 70, 250, 800, 3000.

3.- Segn grados antiguos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, de menor a mayor viscosidad que definen

rangos en Segundos Saybot Furol.

Los asfaltos cortados (AC), no deben emplearse en das de lluvia o con amenaza de

lluvia, en temperaturas inferiores a 10C y en superficies hmedas.


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c) Emulsiones Asflticas

Son de cemento asfltico en una fase acuosa, con estabilidad variable. El tiempo de

quiebre y la viscosidad de las emulsiones, dependen entre otros factores, de la calidad y la

cantidad de los agentes emulsificantes.

La cantidad de emulsificantes y aditivo qumico utilizados vara generalmente de 0.2 %

a 5 %, y la cantidad de asfalto en el orden de 60 % a 70 %.

El color de emulsiones asflticas antes del quiebre es marrn y despus del quiebre

negro, constituyndole en un elemento auxiliar para la inspeccin visual.Las emulsiones asflticas se clasifican de acuerdo a la carga de la partcula en:

- Catinica (Utilizadas referentemente en pavimentacin)

- Aninica. (Aplicaciones industriales, levemente en pavimentacin)

En cuanto al tiempo de quiebre, se clasifican en:

- Quiebre rpido CRS

- Quiebre medio CMS

- Quiebre lento CSS

- Quiebre controlado. CQS

Las emulsiones asflticas de quiebre rpido son el ligante ms adecuado para la

ejecucin de tratamientos superficiales, por su facilidad de empleo y su excelente adherencia a

todo tipo de ridos.

Las emulsiones de quiebre lento se emplean en riegos de liga, en la preparacin de

lechadas asflticas (slurry seal) y riegos negros (fog seal).

Las emulsiones asflticas de quiebre medio y lento se emplean en la preparacin de

mezclas en fro, ya sea en planta o en sitio.

Las emulsiones de quiebre controlado (conocidas como Quick Setting) se utilizan para

la fabricacin de slurries o lechadas asflticas de rpida apertura al trnsito.


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Otros usos para las emulsiones son reciclados en fro, estabilizacin de suelos, sellos de

terminacin, membrana de curado, riego de penetracin (Macadam) y, en la agricultura, para

prevenir la erosin o retardar la evaporacin del agua.

2.4.2 Pavimento de Rgido.

La superficie de rodamiento de un pavimento rgido es proporcionada por losas de

hormign hidrulico, las cuales distribuyen las cargas de los vehculos hacia las capas

inferiores por medio de toda la superficie de la losa y de las adyacentes, que trabajan enconjunto con la que recibe directamente las cargas. Por su rigidez distribuyen las cargas

verticales sobre un rea grande y con presiones muy reducidas. Salvo en bordes de losa y

juntas sin pasajuntas, las deflexiones o deformaciones elsticas son casi inapreciables.

Este tipo de pavimento no puede plegarse a las deformaciones de las capas inferiores

sin que se presente la falla estructural. Es te punto de vista es el que influye en los sistemas de

clculos de pavimentos rgidos, sistemas que combinan el espesor y la resistencia de hormign

de las losas, para una carga y suelos dados.

Aunque en teora las losas de hormign hidrulico pueden colocarse en forma directa

sobre la subrasante, es necesario construir una capa de subbase para evitar que los finos sean

bombeados hacia la superficie de rodamiento al pasar los vehculos, lo cual puede provocar

fallas de esquina o de orilla en la losa. La seccin transversal de un pavimento rgido esta

constituida por la losa de hormign hidrulico y la subbase, que se construye sobre la capa

subrasante.

Tipos de pavimento rgido.

Existen 5 tipos de pavimentos rgidos:

- De hormign simple

- De hormign simple con barras de transferencia de carga.

- De hormign reforzado y con refuerzo continuo.

- De hormign presforzado.


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- De hormign fibroso.

Los pavimentos de hormign simple.se construyen sin acero de refuerzo y sin barras

de transferencia de cargas en las juntas. Dicha transferencia se logra a travs de la trabazn

entre los agregados de las dos caras agrietadas de las losas contiguas, formadas por el aserrado

o corte de la junta. Para que la transferencia de carga sea efectiva, es preciso tener losas cortas.

Este tipo de pavimento se recomienda generalmente para casos en que el volumen de trnsito

es de tipo mediano o bajo.

Los pavimentos de hormign simple con barras de transferencia de carga. se

construyen sin acero de refuerzo; sin embargo en ellos se disponen de barras lisas en cada

junta de contraccin, las cuales actan como dispositivos de transferencia de cargas,

requirindose tambin que las losas sean cortas para controlar el agrietamiento.

Los pavimentos reforzadoscontienen acero de refuerzo y pasajuntas en las juntas de

contraccin. Estos pavimentos se construyen con separaciones entre juntas superiores a las

utilizadas en pavimentos convencionales. Debido a ello es posible que entre las juntas se

produzcan una o ms fisuras transversales, las cuales se mantienen prcticamente cerradas a

causa del acero de refuerzo, logrndose una excelente transferencia de carga a travs de ellas.

Los pavimentos con refuerzo continuo por su parte, se construyen sin juntas de

contraccin. Debido a su continuo contenido de acero en direccin longitudinal, estos

pavimentos desarrollan fisuras transversales a intervalos muy cortos. Sin embargo, por la

presencia de refuerzo, se desarrolla una gran transferencia de carga en las caras de las fisuras.

Normalmente un espaciamiento de juntas que no exceda lo 4.50m tienen un buen

comportamiento en pavimentos de hormign simple, as como uno no mayor a 6m en


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pavimentos con pasajuntas, ni superior a 12 m en pavimentos reforzados. Espaciamientos

mayores a estos, han sido empleados con alguna frecuencia, pero han generado deterioros,

tanto en las juntas, como en las fisuras transversales intermedias.

Los pavimentos con hormign presforzado estn constituidos a base de losas que

han sido previamente esforzadas y de esta manera no contienen juntas de construccin. Se han

ensayado varios sistemas de presfuerzo y postensado con el fin de llegar a soluciones de

pavimentos de espesor reducido, gran elasticidad y capacidad de soporte, y reduccin dejuntas. Gracias al sistema de presfuerzo se han podido construir losas de ms de 120 m de

longitud, con una reduccin del 50% del espesor de la losa. Sin embargo pese a los esfuerzos

para desarrollar esta tcnica, en carreteras se han producido ms dificultades que ventajas. Ha

tenido en cambia ms aplicacin en aeropuertos en los cuales ha habido casos de un

comportamiento excelente, tanto en pistas como en plataformas.

Los pavimentos de hormign fibroso en este tipo de losas, el armado consiste en

fibras de acero, de productos plsticos o de fibra de vidrio, distribuidos aleatoriamente, gracias

a lo cual se obtienen ventajas tales como el aumento de la resistencia a la tensin y a la fatiga,

fisuracin controlada, resistencia al impacto, durabilidad, etc. con una dosificacin de unos 40

kg/m3 de hormign, es posible reducir el espesor de la losa en 30 % y aumentar el

espaciamiento entre juntas por lo que puede resultar atractivo su uso en ciertos casos a pesar

de su costo.

Existen otros tipos de tcnicas aplicadas a los pavimentos rgidos en donde se otorgan

soluciones idneas y se logre una ptima calidad de las obras. Lo dicho vale tanto para el caso

de obras nuevas, como para el de reparaciones y rehabilitaciones.


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Se incluyen los siguientes temas: hormign para rpida habilitacin al trnsito (fast-

track), construccion de un pavimento de hormign sobre pavimento asfltico existente

(whitetopping).

Sistema fast track mezcla de hormign empleado en los pavimentos rgidos que

requieren entregarse en servicio muy rpidamente, es decir, con muy altas resistencias

iniciales. Es muy usual realizar este trabajo en horas de la noche cuando las temperaturas son

muy bajas.El hormign fast track permite alcanzar la resistencia a la compresin y resistencia de

diseo a partir de las 12 horas de colocada la mezcla dependiendo de las condiciones

climticas.

Es ideal para pavimentos que deben ser entregados al servicio a edades tempranas y

obtiene un mejor desarrollo de resistencias del hormign para un ms rpido avance de la

obra.

Sistema White topping es un sistema de recuperacin de pavimentos flexibles

mediante la construccin de losas de hormign (mayores a 10 cm de espesor) sobre el

pavimento flexible. El pavimento se asume como un suelo con muy buena capacidad portante.

Este tipo de sistema se coloca directamente sobre el pavimento existente, es ideal para

rehabilitacin de pavimentos flexibles que no han completado su periodo de servicio y tiene

una mayor economa en su construccin.


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3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Y

RGIDOS.

3.1 PAVIMENTO FLEXIBLE

Ventajas:

Su construccin inicial resulta ms econmica.

Tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 aos.

Desventajas:

Para cumplir con su vida til requiere de un mantenimiento constante.

Las cargas pesadas producen roderas y dislocamientos en el asfalto y son un peligro

potencial para los usuarios. Esto constituye un serio problema en intersecciones,

casetas de cobro de peaje, donde el trfico esta constantemente frenando y arrancando.

Las roderas llenas de agua de lluvia en estas zonas, pueden causar deslizamientos,

perdida de control del vehculo y por lo tanto, dar lugar a accidentes y a lesiones

personales.

Las roderas, dislocamientos, agrietamientos por temperatura, agrietamientos tipo piel

de cocodrilo (fatiga) y el intemperismo, implican un tratamiento frecuente a base de

selladores de grietas y de recubrimientos superficiales.

Las distancias de frenado para superficies de hormign son mucho mayores que para

las superficies de asfalto sobre todo cuando el asfalto esta hmedo y con huellas.

Una vez que se han formado huellas en un pavimento de asfalto, la experiencia ha

demostrado, que la colocacin de una sobrecarpeta de asfalto sobre ese pavimento no

evitara que se vuelva a presentar.


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Las huellas reaparecen ante la incapacidad de lograr una compactacin adecuada en

las huellas que dejan las ruedas y/o ante la imposibilidad del asfalto de resistir las

presiones actuales de los neumticos y los volmenes de trfico de hoy en da.

PAVIMENTOS RGIDOS.

Ventajas:

El hormign reflecta la luz, lo que aumenta la visibilidad y puede disminuir los costos

de iluminacin en las calles hasta un 30%, en cantidad de luminarias y consumo deenerga.

El hormign no se ahuella nunca, por lo tanto no hay acumulacin de agua y, por ende,

tampoco se produce hidroplaneo. Por otra parte, se disminuye el efecto "spray", que es

el agua que despide el vehculo que va adelante sobre el parabrisas del de atrs,

impidiendo la visibilidad.

Es fcil darles "rugosidad" a los pavimentos de hormign durante su construccin, para

generar una superficie que provea de mayor adherencia.

La rigidez del hormign favorece que la superficie de rodado mantenga la planeidad.

La lisura es el factor ms importante para los usuarios. Actualmente, los pavimentos de

hormign se pueden construir ms suaves que los de asfalto.

A diferencia del asfalto, el hormign puede soportar cargas de trfico pesadas sin que

se produzca ahuellamiento, deformaciones o lavado de ridos.

La superficie dura del hormign hace ms fcil el rodado de los neumticos. Estudios

han demostrado que aumenta la eficiencia de combustible de los vehculos.

El hormign se endurece a medida que pasa el tiempo. Despus del primer mes, el

hormign contina lentamente ganando 40% de resistencia durante su vida.

El hormign tiene una vida promedio de 30 aos.

Los pavimentos de hormign frecuentemente sobrepasan la vida de diseo y las cargas

de trfico.


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Los pavimentos de hormign se pueden disear para que duren desde 10 hasta 50 aos,

dependiendo de las necesidades del sistema.

Las tcnicas de restauracin de pavimentos pueden extender su vida hasta tres veces la

de diseo.

Los pavimentos de hormign tienen un mayor valor a largo plazo debido a su mayor

expectativa de vida con los mnimos requerimientos de mantencin.

La durabilidad del hormign disminuye la necesidad de reparacin y/o mantenciones

anuales, en comparacin con pavimentos asflticos.

Los pavimentos de hormign se pueden construir y dar al trnsito en tiempos

reducidos, incluso de hasta 12 horas.

Desventajas:

Tiene un costo inicial mucho ms elevado que el pavimento flexible.

Se deben tener cuidado en el diseo.


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CAPITULO II

TIPOS DE FALLAS

1. INTRODUCCIN

La mejor forma de identificar las fallas del pavimento y determinar porqu se han

producido, es mediante la conduccin de un estudio de reconocimiento deseablemente una vezal ao, preferiblemente al comienzo de la primavera. En l se debe identificar el tipo,

severidad y magnitud de cada falla. Tambin se debe tratar de determinar si el diseo del

pavimento, la carga soportada, el agua, la temperatura, los materiales del pavimento o la

construccin fueron la causa de la falla. A dems de la inspeccin visual, pueden emplearse

pruebas destructivas y no-destructivas para determinar la condicin estructural y las

condiciones del material bajo la superficie del pavimento.

2. PAVIMENTOS FLEXIBLES.

Los tipos de fallas presentes en una estructura de pavimento flexible son:

Fisuras y Grietas.

Deterioro superficial.

Otros deterioros.

A continuacin se presenta la definicin de cada uno de los deterioros y sus posibles

causas, todo aquello acompaado de un registro fotogrfico que permite tener una idea ms

clara de los daos que se pueden encontrar.


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2.1 FISURAS Y GRIETAS

2.1.1 Fisuras y grietas por fatigamiento.

Son una serie de fisuras interconectadas con patrones irregulares, generalmente

ubicadas en zonas donde hay repeticiones de carga. La fisuracin tiende a iniciarse en el fondo

de las capas asflticas, donde los esfuerzos de traccin son mayores bajo la accin de cargas,

en donde desarrollan un parecido con la piel de cocodrilo. Este tipo de dao no es comn en

carpetas asflticas colocadas sobre pavimentos de hormign.

PosiblesCausas: La causa ms frecuente es la fallapor fatiga de la estructura o de la carpeta asfltica

principalmente debido a:

Espesor de estructura insuficiente.

Deformaciones de la subrasante.

Rigidizacin de la mezcla asfltica en zonas de carga (por oxidacin del asfalto o

envejecimiento).

Problemas de drenaje que afectan los materiales granulares.

Compactacin deficiente de las capas granulares o asflticas

Deficiencias en la elaboracin de la mezcla asfltica: exceso de mortero en la mezcla,

uso de asfalto de alta penetracin (hace deformable la mezcla), deficiencia de asfalto

en la mezcla (reduce el mdulo).

Reparaciones mal ejecutadas, juntas mal elaboradas e implementacin de reparaciones

que no corrigen el dao.

2.1.2 Fisuras y grietas en bloque.

En este tipo de falla la superficie del asfalto es dividida en bloques de forma ms o

menos rectangular. Este deterioro difiere de la piel de cocodrilo en que este aparece en reas

sometidas a carga, mientras que los bloques aparecen usualmente en reas no cargadas. Sin


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embargo, se pueden encontrar fisuras en bloque que han evolucionado en piel de cocodrilo

debido al trnsito.

Posibles Causas:

Es causada principalmente por la contraccin

del pavimento asfltico debido a la variacin de

la temperatura durante el da, lo que se produce

en ciclos de esfuerzo deformacin sobre la

mezcla. La presencia de este tipo de fisuras indica que el asfalto se ha endurecido, locual sucede debido al envejecimiento de la mezcla o al uso de un tipo de asfalto

inapropiado para el clima de la zona.

Reflejo de grietas de contraccin provenientes de materiales estabilizados utilizados

como base.

Combinacin del cambio volumtrico del agregado fino de la mezcla asfltica con el

uso de un asfalto de baja penetracin.

Espesor del pavimento inadecuado para el nivel de solicitaciones

baja capacidad de soporte de la subrasante.

2.1.3 Grietas de borde.

Son grietas con tendencia longitudinal a semicircular ubicadas cerca del borde de la

calzada, se presentan generalmente por la ausencia de berma o por la diferencia de nivel de la

berma y la calzada. Generalmente se ubican dentro de una franja paralela al borde, con ancho

hasta 0,60 m2.

Posibles Causas:

La principal causa de este dao es la falta de

confinamiento lateral de la estructura debido a la

carencia de bordillos, anchos de berma insuficientes o


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sobrecarpetas que llegan hasta el borde del carril y quedan en desnivel con la berma; en estos

casos la fisura es generada cuando el trnsito circula muy cerca del borde. Las fisuras que

aparecen por esta causa generalmente se encuentran a distancias entre 0.30 m a 0,60 m del

borde de la calzada.

2.1.4 Fisuras y grietas longitudinales y transversales.

Corresponden a discontinuidades en la carpeta asfltica, en la misma direccin del

trnsito o transversales a l. Son indicio de la existencia de esfuerzos de tensin en alguna delas capas de la estructura, las cuales han superado la resistencia del material afectado. La

localizacin de las fisuras dentro del carril puede ser un buen indicativo de la causa que las

gener, ya que aquellas que se encuentran en zonas sujetas a carga pueden estar relacionadas

con problemas de fatiga de toda la estructura o de alguna de sus partes.

Posibles Causas:

Las causas ms a ambos tipos de fisuras, son:

Rigidizacin de la mezcla asfltica por prdida

de flexibilidad debido a un exceso de filler, o al

envejecimiento del asfalto, ocurre ante bajas

temperaturas o gradientes trmicos altos (generalmente superiores a 30).

Reflexin de grietas de las capas inferiores, generadas en materiales estabilizados o por

grietas o juntas existentes en placas de concreto hidrulico subyacentes.

Otra causa para la conformacin de fisuras longitudinales es:

Fatiga de la estructura, usualmente se presentan en las huellas de trnsito.

Otras causas para la conformacin de fisuras transversales son:

Pueden corresponder a zonas de contacto entre corte y terrapln por la diferencia de

rigidez de los materiales de la subrasante.

Riego de liga insuficiente o ausencia total.

Espesor insuficiente de la capa de rodadura.


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2.1.5 Fisuras y grietas Reflejadas.

Este tipo de dao ocurre cuando existe una capa de pavimento asfltico sobre placas de

pavimento rgido; estas fisuras aparecen por la proyeccin en superficie de las juntas en dichas

placas, en cuyo caso presentan un patrn regular, o tambin cuando hay grietas en el

pavimento rgido que se han reflejado hasta aparecer en la superficie presentando un patrn

irregular.

Posibles Causas:Son generadas por los movimientos de las juntas entre

placas de pavimento rgido o de los bloques formados

por las grietas existentes en ste, debido a los cambios

de temperatura y de humedad. Generalmente no se

atribuyen a las cargas de trnsito, auque stas pueden provocar fisuracin en las zonas

aledaas incrementando la severidad del dao.

2.2 DETERIORO SUPERFICIAL.

2.2.1 Parches deteriorados.

Los parches corresponden a reas donde el pavimento original fue removido y

reemplazado por un material similar o diferente, ya sea para reparar la estructura (a nivel del

pavimento asfltico o hasta los granulares) o para permitir la instalacin o reparacin de

alguna red de servicios (agua, gas, etc.)

Posibles Causas:

Procesos constructivos deficientes.

Slo se recubri la zona deteriorada sin

solucionar las causas que lo originaron.


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Deficiencias en las juntas.

Parche estructuralmente insuficiente para el nivel de solicitaciones y caractersticas de

la subrasante.

Mala construccin del parche (base insuficientemente compactada, mezcla asfltica

mal diseada).

2.2.2 Baches en carpetas asflticas y tratamientos superficiales.

Cavidad, normalmente redondeada, que se forma al desprenderse mezcla asfltica. Para

considerarla como bache al menos una de sus dimensiones un mnimo debe tener de 150 mm.

Posibles Causas:

Pavimento estructuralmente insuficiente para el

nivel de solicitaciones y caractersticas de la

subrasante.

Drenaje inadecuado o insuficiente.

Defecto de construccin.

Derrame de solventes (bencina, aceite, etc.) o quema de elementos sobre el pavimento.

2.2.3 Ahuellamiento.

Es una depresin de la zona localizada sobre la trayectoria de la llanta de los vehculos.

Con frecuencia se encuentra acompaado de una elevacin de las reas adyacentes de la zona

deprimida y de fisuracin. Un Ahuellamiento significativo puede llevar a la falla estructural

del pavimento y posibilitar el hidroplaneo por almacenamiento de agua.

Posibles Causas:

El Ahuellamiento ocurre principalmente debido a una

deformacin permanente de alguna de las capas del

pavimento o de la subrasante, generada por


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deformacin plstica del pavimento asfltico o por deformacin de la subrasante debido a la

fatiga de la estructura ante la repeticin de cargas.

La deformacin plstica de la mezcla asfltica tiende a aumentar en climas clidos, y

tambin puede darse por una compactacin inadecuada de las capas durante la construccin,

por el uso de asfaltos blandos o agregados redondeados.

2.2.4 Deformacin transversal.

Las fisuras de desplazamiento se ocasionan por la falta de adherencia entre la carpetade superficie y la carpeta inferior. La falta de adherencia puede deberse por la presencia de

polvo, aceite, agua o cualquier otro material no adhesivo entre estas dos carpetas.

Generalmente la falta de adherencia se produce cuando no se ha colocado un riego de liga.

Algunas veces la mala compactacin ocasiona la rotura de la adherencia entre las dos carpetas.

Posibles Causas:

Estructura insuficiente para el nivel de

solicitaciones y caractersticas de la subrasante.

Drenaje inadecuado o insuficiente.

Defecto de construccin.

Derrame de solventes (bencina, diesel, etc.) o quema de elementos sobre el pavimento.

2.2.5 Exudaciones.

Esta tipo de dao se presenta con una pelcula o afloramiento del ligante asfltico sobre

la superficie del pavimento generalmente brillante, resbaladiza y usualmente pegajosa. Es un

proceso que puede llagar a afectar la resistencia al deslizamiento.

Posibles Causas:

La exudacin se genera cuando la mezcla tiene

cantidades excesivas de asfalto haciendo que el

contenido de vacos con aire de mezcla sea bajo,


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sucede especialmente durante pocas o en zonas calurosas. Tambin puede darse por el uso de

asfaltos muy blandos o por derrame de ciertos solventes

2.2.6 Desgaste.

Corresponde al deterioro del pavimento ocasionado principalmente por la accin del

trnsito, agentes abrasivos o erosivos. Se presenta como prdida del ligante y mortero. Suele

encontrarse en las zonas por donde transitan los vehculos. Este dao provoca aceleracin del

deterioro del pavimento por accin del medio ambiente y del trnsito.Posibles Causas:

El desgaste superficial generalmente es un deterioro

natural del pavimento, aunque si se presenta con

severidades medias o altas a edades tempranas puede

estar asociado a un endurecimiento significativo del

asfalto.

Falta de adherencia del asfalto con los agregados.

Deficiente dosificacin de asfalto en la mezcla.

Accin intensa del agua u otros agentes abrasivos adems del trnsito.

2.2.7 Prdida de ridos.Conocida tambin como desintegracin, corresponde a la disgregacin superficial de la

capa de rodadura debido a una prdida gradual de agregados, haciendo la superficie ms

rugosa y exponiendo de manera progresiva los materiales a la accin del trnsito y los agentes

climticos. Este tipo de dao es comn en tratamientos superficiales, caso en el que pueden

aparecer estras en la direccin del riego y debe ser reportado como surcos.

Posibles Causas:

Aplicacin irregular del ligante en tratamientos

superficiales.


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Problemas de adherencia entre agregado y asfalto.

Uso de agregados contaminados con finos o agregados muy absorbentes.

Lluvia durante la aplicacin o el fraguado del ligante asfltico.

Endurecimiento significativo del asfalto.

Deficiencia de compactacin de la carpeta asfltica.

Contaminacin de la capa de rodadura con aceite, gasolina y otros.

2.2.8 Ondulaciones.

Es un dao caracterizado por la presencia de ondas en la superficie del pavimento,

generalmente perpendiculares a la direccin del trnsito, con longitudes entre crestas

usualmente menores a 1,0 m.

Posibles causas:

La ondulacin es una deformacin plstica de la capa

asfltica, debido generalmente a una prdida de

estabilidad de la mezcla en climas clidos por mala

dosificacin del asfalto, uso de ligantes blandos o

agregados redondeados. Muchos de los casos pueden presentarse en las zonas de frenado o

aceleracin de los vehculos.

Otra causa puede estar asociada a un exceso de humedad en la subrasante, en cuyo caso

afecta toda la zona de la estructura del pavimento. Adems tambin puede ocurrir debido a la

contaminacin de la mezcla asfltica con finos o materia orgnica.

Bajo este contexto, las causas ms probables son:

Prdida de estabilidad de la mezcla asfltica.

Exceso de compactacin de la carpeta asfltica.

Exceso o mala calidad del asfalto.

Insuficiencia de triturados (caras fracturadas).

Falta de curado de las mezclas en la va.


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Accin del trnsito en zonas de frenado y estacionamiento.

Deslizamiento de la capa de rodadura sobre la capa inferior por exceso de riego de liga.

2.3 OTROS DETERIOROS.

2.3.1 Descenso de la berma.

Corresponde a una diferencia de elevacin entre la calzada y la berma, debido a un

desplazamiento de la berma. Permite la infiltracin de agua hacia el interior de la estructura

del pavimento, provocando su deterioro.

Posibles Causas:

Generalmente sucede cuando existen diferencias entre

los materiales de la berma y el pavimento o por el

bombeo del material de base en la berma. Tambin

puede estar asociado con problemas de inestabilidad de los taludes aledaos.

2.3.2 Surgencia de finos y agua.

Este afloramiento corresponde a la salida de agua infiltrada, junto con materiales finos

de la capa de base por las grietas, cuando circulan sobre ellas las cargas de trnsito. La

presencia de manchas o de material acumulado en la superficie cercana al borde de las grietas

indica la existencia del fenmeno. Se encuentra principalmente en pavimentos semirgidos

(con base estabilizada).

Posibles Causas:

Ausencia o inadecuado sistema de

subdrenaje, exceso de finos en la

estructura, filtracin de aguas.


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2.3.3 Separacin entre berma y pavimento.

Este dao indica el incremento en la separacin de la junta existente entre la calzada y

la berma. Este dao permite la infiltracin de agua hacia el interior de la estructura del

pavimento provocando su deterioro.

Posibles Causas:Generalmente esta relacionada con el

movimiento de la berma debido a problemas de

inestabilidad de los taludes aledaos o con la ausencia de

liga entre la calzada y la berma cuando se construyen porseparado.

3. PAVIMENTOS RGIDOS.

En el presente captulo se presenta una descripcin de los diferentes tipos de daos que

puede presentar un pavimento rgido, los cuales fueron agrupados en cuatro categoras

generales:

Juntas.

Fisuras y grietas.

Deterioro superficial.

Otros deterioros.

Cada uno de los daos correspondientes a cada categora se describe a continuacin,

presentando su definicin y sus posibles causas. Las fotografas relacionadas con cada tipo dedao, se presentan a medida que se describe cada uno de ellos.

3.1 Juntas.

3.1.1 Deficiencias del Sellado.

Se refiere a cualquier condicin que posibilite la acumulacin de material en las juntas

o permita una significativa infiltracin de agua. La acumulacin de material incompresible

impide el movimiento de la losa, posibilitando que se produzcan fallas, como levantamiento o

despostillamientos de juntas.


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Posibles causas:Las causas ms frecuentes para que el

material de sello sea deficiente, son:

Endurecimiento por oxidacin del material de

sello.

Prdida de adherencia con los bordes de las losas.

Levantamiento del material de sello por efecto del trnsito y movimientos de las losas.

Escasez o ausencia del material de sello.

Material de sello inadecuado.

3.1.2 Juntas saltadas.

Rotura, fracturacin o desintegracin de los bordes de las losas dentro de los 0.50

metros de una junta o una esquina y generalmente no se extiende ms all de esa distancia.

Adems no se extiende verticalmente a travs de la losa sino que intersectan la junta en

ngulo.

Posibles causas:Los despostillamientos se producen

como consecuencia de diversos factores que pueden

actuar aislada o combinadamente; excesivas tensiones

en las juntas ocasionadas por las cargas del trnsito y/o

por infiltracin de materiales incompresibles; debilidad

del hormign en la proximidad de la junta debido a un sobre acabado y excesiva disturbacin

durante la ejecucin de la junta; deficiente diseo y/o construccin de los sistemas de

transferencia de carga de la junta; acumulacin de agua a nivel de las juntas.

3.1.3 Separacin de la junta longitudinal.

Corresponde a una abertura de la junta longitudinal del pavimento. Este tipo de dao se

presenta en todos los tipos de pavimentos rgidos.


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Posibles causas:

Contraccin o expansin diferencial de losas

debido a la ausencia de barras de anclajes entre

carriles adyacentes.

Desplazamiento lateral de las losas motivado

por un asentamiento diferencial en la subrasante.

Ausencia de bermas.

3.2Grietas.3.2.1 Grietas de esquina.

Es una fisura que intersecta la junta o borde que delimita la losa a una distancia menor

de 1.30 m a cada lado medida desde la esquina. Las fisuras de esquina se extienden

verticalmente a travs de todo el espesor de la losa.

Posibles Causas:Son causadas por la repeticin de

cargas pesadas (fatiga del hormign) combinadas con

la accin drenante, que debilita y erosiona el apoyo de

la fundacin, as como tambin por una deficiente

transferencia de cargas a travs de la junta, que favorece el que se produzcan altas deflexiones

de esquina.

3.2.2 Grietas Longitudinales.

Fracturamiento de la losa que ocurre aproximadamente paralela al eje de la carretera,

dividiendo la misma en dos planos.

Posibles causas:Son causadas por la repeticin de

cargas pesadas, prdida de soporte de la fundacin,

gradientes de tensiones originados por cambios de

temperatura y humedad, o por las deficiencias en la

ejecucin de stas y/o sus juntas longitudinales. Con frecuencia la ausencia de juntas


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longitudinales y/o losas, con relacin ancho / longitud excesiva, conducen tambin al

desarrollo de fisuras longitudinales.

3.2.3 Grietas transversales.

Fracturamiento de la losa que ocurre aproximadamente perpendicular al eje del

pavimento, o en forma oblicua a este, dividiendo la misma en dos planos.

Posibles Causas:Son causadas por una combinacin

de los siguientes factores: excesivas repeticiones decargas pesadas (fatiga), deficiente apoyo de las losas,

asentamientos de la fundacin, excesiva relacin

longitud / ancho de la losa o deficiencias en la

ejecucin de stas. La ausencia de juntas transversales o bien losas con una relacin longitud /

ancho excesivos, conducen a fisuras transversales o diagonales, regularmente distribuidas o

prximas al centro de las losas, respectivamente. Variaciones significativas en el espesor de

las losas provocan tambin fisuras transversales.

3.3 Deterioro superficial.

3.3.1 Fisuramiento por retraccin (tipo malla).

Es la rotura de la superficie de la losa hasta una profundidad del orden de 5 a 15 mm,

por desprendimiento de pequeos trozos de hormign. Por fisuras capilares se refiere a una

malla o red de fisuras superficiales muy finas, que se extiende solo a la superficie del concreto.

Las mismas que tienden a intersectarse en ngulos de 120.

Posibles causas:Las fisuras capilares generalmente

son consecuencia de un exceso de acabado del

hormign fresco colocado, produciendo la exudacin


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del mortero y agua, dando lugar a que la superficie del hormign resulte muy dbil frente a la

retraccin. Las fisuras capilares pueden evolucionar en muchos casos por efecto del trnsito,

dando origen al descascaramiento de la superficie, posibilitando un desconchado que progresa

tanto en profundidad como en rea. Tambin pueden observarse manifestaciones de

descascaramiento en pavimentos de hormign armado, cuando las armaduras se colocan muy

prximas a la superficie.

3.3.2 Desintegracin.

Progresiva desintegracin de la superficie del pavimento por prdida de material finodesprendido de matriz arena cemento del hormign, provocando una superficie de rodamiento

rugosa y eventualmente pequeas cavidades.

Posibles causas:Son causadas por el efecto abrasivo

del trnsito sobre hormigones de pobre calidad, ya sea

por el empleo de dosificaciones inadecuadas (bajo

contenido de cemento, exceso de agua, agregados de

inapropiada granulometra), o bien por deficiencias

durante su ejecucin (segregacin de la mezcla, insuficiente densificacin, curado defectuoso,

etc.).

3.3.3 Baches

Descomposicin o desintegracin la losa de hormign y su remocin en una cierta

rea, formando una cavidad de bordes irregulares.

Posibles causas: Los baches se producen por

conjuncin de varias causas: fundaciones y capas

inferiores inestables; espesores del pavimento

estructuralmente insuficientes; defectos constructivos;

retencin de agua en zonas hundidas y/o fisuradas. La

accin abrasiva del trnsito sobre sectores localizados de mayor debilidad del pavimento o

sobre reas en las que se han desarrollado fisuras en bloque, que han alcanzado un alto nivel


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de severidad, provoca la desintegracin y posterior remocin de parte de la superficie del

pavimento, originando un bache.

3.4 Otros deterioros.

3.4.1 Levantamiento localizado.

Sobre-elevacin abrupta de la superficie del pavimento, localizada generalmente en

zonas contiguas a una junta o fisura transversal.

Posibles causas:Son causadas por falta de libertad deexpansin de las losas de hormign, las mismas que

ocurren mayormente en la proximidad de las juntas

transversales. La restriccin a la expansin de las losas

puede originar fuerzas de compresin considerables

sobre el plano de la junta. Cuando estas fuerzas no son completamente perpendiculares al

plano de la junta o son excntricas a la seccin de la misma, pueden ocasionar el

levantamiento de las losas contiguas a las juntas, acompaados generalmente por la rotura de

estas losas.

3.4.2 Escalonamiento de juntas y grietas.

Es una falla provocada por el trnsito en la que una losa del pavimento a un lado de

una junta presenta un desnivel con respecto a una losa vecina; tambin puede manifestarse en

correspondencia con fisuras.

Posibles causas:Es el resultado en parte del ascenso a

travs de la junta o grieta del material suelto

proveniente de la capa inferior de la losa (en sentido de

la circulacin del trnsito) como tambin por depresin

del extremo de la losa posterior, al disminuir el soporte

de la fundacin. Son manifestaciones del fenmeno de bombeo, cambios de volumen que


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sufren los suelos bajo la losa de hormign y de una deficiente transferencia de carga entre

juntas.

3.4.3 Descenso de la berma.

Diferencia de nivel entre la superficie de la losa respecto a la superficie de la berma,

ocurre cuando alguna de las bermas sufre asentamientos.

Posibles causas: Las principales causas del descenso

de berma son: Asentamiento de la berma por compactacin

insuficiente.

En bermas no revestidas: por la accin del trfico o erosin de la capa superficial por

agua que escurre desde el pavimento hasta el borde exterior de la losa.

Inestabilidad de la banca.

3.4.4 Separacin entre berma y pavimento.

Incremento en la abertura de la junta longitudinal entre la berma y el pavimento.

Posibles causas: Las causas ms probables de la

separacin entre berma y pavimento son:

Compactacin insuficiente en la cara lateral delpavimento.

Escurrimiento de agua sobre la berma cuando

existe un desnivel entre ella y el pavimento.

3.4.5 Parches deteriorados.

Un parche es un rea donde el pavimento original ha sido removido y reemplazado, ya

sea con un material similar o eventualmente diferente, para reparar el pavimento existente,

tambin un parchado por reparacin de servicios pblicos es un parche que se ha ejecutado


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para permitir la instalacin o mantenimiento de algn tipo de servicio pblico subterrneo. Los

parchados disminuyen la serviciabilidad de la pista, al tiempo que pueden constituir

indicadores, tanto de la intensidad de mantenimiento demandado por una carretera, como la

necesidad de reforzar la estructura de la misma. En muchos casos, los parchados, por

deficiente ejecucin dan origen a nuevas fallas.

Posibles causas:

En el caso de parches asflticos, capacidad

estructural insuficiente del parche o malaconstruccin del mismo.

En reemplazo por nuevas losas de hormign de espesor similar al del pavimento

existente, insuficiente traspaso de cargas en las juntas de contraccin o mala

construccin.

En parches con hormign de pequeas dimensiones, inferiores a una losa, retraccin de

fraguado del hormign del parche que lo despega del hormign antiguo.

3.4.6 Surgencia de finos.

Es la expulsin de finos a travs de las juntas o fisuras, sta expulsin (en presencia de

agua) se presenta por la deflexin que sufre la losa ante el paso de cargas. Al expulsar aguaesta arrastra partculas de grava, arena, arcillas o limos generando la prdida del soporte de las

losas de concreto. El bombeo se puede evidenciar por el material que aparece tanto en juntas y

fisuras de la losa como en la superficie del pavimento.

Posibles causas:

Presencia de agua superficial que penetra entre

la base y la losa de hormign.

Material erodable en la base.

Trfico de vehculos pesados frecuente.


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Transmisin inadecuada de cargas entre losas.

3.4.7 Fragmentacin mltiple.

Fracturamiento de la losa de hormign conformando una malla amplia, combinando

fisuras longitudinales, transversales y/o diagonales, subdividiendo la losa en cuatro o ms

planos.

Posibles causas: Son originadas por la fatiga del

concreto, provocadas por la repeticin de elevadascargas de trnsito y/o deficiente soporte de la

fundacin, que se traducen en una capacidad de soporte

deficiente de la losa.


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CAPITULO III

TRABAJOS DE REPARACIN

1. INTRODUCCIN.

Las tcnicas de mantenimiento caen dentro de dos categoras generales: actividadescorrectivas y actividades preventivas. Las actividades correctivas reparan una falla dada y

mejoran la serviciabilidad del pavimento. La reparacin de espesor completo y reparacin de

espesor parcial son actividades correctivas. Las actividades preventivas son actividades que

retardan o previenen la aparicin de una falla con el fin de mantener una buena serviciabilidad.

Resello de juntas y grietas, nivelacin de bermas, instalacin de drenes, son tcnicas

preventivas. El cepillado, la colocacin de barras de traspaso de cargas, la estabilizacin de

losas, pueden actuar como tcnicas correctivas as como tambin preventivas. En el anexo D

se muestran los tipos de fallas con sus respectivas tcnicas de reparacin.

A continuacin veremos el procedimiento de trabajo de las distintas tcnicas de

reparacin en los pavimentos flexibles y rgidos.

2. PAVIMENTOS FLEXIBLES

2.1 Sellado de grietas.

Se rellenan las fisuras con concreto asfltico, pero el agregado debe ser arena, si el

borde del pavimento se ha asentado, se debe llevar a su nivel utilizando concreto asfltico de

graduacin densa.

Para realizar este tipo reparacin de fisuras, debemos seguir los siguientes pasos:

Se limpia el pavimento y las fisuras con escobilln y aire comprimido.


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se rellenan las fisuras con concreto asfltico de graduacin fina.

Se aplica riego de liga en la seccin que se va a reparar.

Se nivelan los bordes asentados, extendiendo concreto asfltico. Se comprueba la

nivelacin con una regla. Posteriormente se compacta con un compactador vibrante

plano. Los bordes del parche deben quedar limpios y rectos.

Se remueve todo tipo de vegetacin que se encuentre cercana al pavimento.

2.2 Bacheo superficial.

Instalar seales de prevencin y dispositivos de seguridad, as como contar con los

bandereros y paleteros requeridos.

Delimitar el rea por remover, marcndola con pintura; darle forma rectangular o

cuadrada comprendiendo toda la zona deteriorada y hasta unos 0,30 m dentro del

pavimento circundante en buen estado.

Cortar por lneas que delimitan el rea por remover dejando paredes verticales (de

preferencia con sierra). Remover la mezcla hasta la profundidad en que se encuentre

mezcla sana, sin grietas. En los baches alcanzar como mnimo hasta el punto ms

profundo. Poner especial cuidado en no daar ni soltar la base granular subyacente.


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Retirar los materiales sobrantes y transportarlos solo a botaderos autorizados donde

deben colocarse en forma ordenada y recubrirse completamente con, a lo menos, 0,30

m del suelo.

Bacheo manual.

Limpiar las paredes y el fondo de la zona removida mediante barrido enrgico y/o aire

comprimido (presin mnima,120 psi), hasta eliminar todas las partculas sueltas y el

polvo

Colocar el imprimante o liga, mediante escobillones u otros procedimientos que

permitan un cubrimiento uniforme del fondo y paredes, a razn de 1.3 a 2.4 l/m2.

Antes de colocar la mezcla asfltica verificar que la imprimacin haya penetrado al

menos 10 mm en las bases granulares y que la emulsin para la liga haya quebrado.

Extender y nivelar la mezcla asfltica mediante rastrillos y colocar la cantidad justa y

necesaria para cubrir toda el rea por rellenar y dejarla 6 mm sobresaliendo del

pavimento circundante. En los bordes recortar la mezcla dejando paredes verticales y

retirar cualquier exceso.

Compactar con rodillo manual. El desnivel en los bordes no debe sobrepasar los 3 mm.

Bacheo Mecanizado

Mediante una bacheadota mecanizada, especialmente diseada para estos efectos, en

forma secuencial limpiar el rea con aire a presin, aplicar el imprimante o riego de

liga, y mediante proyeccin a presin, colocar la mezcla de relleno.

2.3 Bacheo profundo.

Marcar la zona a reparar, extendindose al menos 0.3 metros fuera del rea daada

El rea a delimitar debe ser rectangular, con dos de sus lados perpendiculares al eje del

camino.


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Posteriormente, deber cortarse sobre la demarcacin realizada, utilizando un equipo

de corte.

Excavar hasta la profundidad definida por el espesor diseado recortando las

paredes de forma vertical, de modo que el fondo quede plano y horizontal.

Para finalizar se deber compactar el fondo hasta alcanzar el 95% del proctor

modificado, de acuerdo con AASHTO T180.

Las paredes y fondo de la zona en que se realiz la remocin deben limpiarse mediante

un barrido enrgico

La superficie se recubrir con el ligante que corresponda, para lo cual se utilizarn

escobillones u otros elementos similares que permitan esparcirlo uniformemente.

Antes de colocar la mezcla asfltica de relleno deber verificarse que la imprimacin

haya penetrado segn lo especificado

La mezcla asfltica se extender y nivelar mediante rastrillos, colocando la cantidad

adecuada para que sobresalga unos 6 mm sobre el pavimento circundante, en los

extremos, y coincidiendo con las lneas de corte de la zona.


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La compactacin deber realizarse con un rodillo neumtico o liso de 3 a 5 t de peso.

Alternativamente podr usarse un rodillo manual, dependiendo del espesor de la capa

por compactar.

El desnivel mximo tolerable entre la zona reparada y el pavimento que la rodea ser

de 3 mm.

2.4 Sellos bituminosos.

Se debern efectuar los trabajos de bacheo y de sellado de grietas si corresponde

Inmediatamente antes del sellado, deber removerse de la superficie todo el polvo,

suciedad y cualquier otro material extrao, mediante escobas mecnicas, escobillas,

chorros de agua, sopladores u otros.

El asfalto deber aplicarse mediante un distribuidor a presin, cuando la superficie a

sellar est completamente limpia y seca. En los lugares de comienzo y trmino de los

riegos asflticos, se deber colocar una proteccin transversalmente al eje del camino,

compuesta por una tira de papel o cartn de un ancho no inferior a 0,80 m. Una vez

utilizado, ste deber ser retirado de inmediato.

El asfalto deber distribuirse uniformemente sobre la superficie a sellar, aplicando la

dosis establecida con una tolerancia de 5%. Se deber verificar la tasa de aplicacin

del riego cada 500 m de sello por pasada.

Una vez aplicado el asfalto sobre la superficie a sellar, se deber proceder de inmediato

a cubrirlo con los ridos. La distribucin del rido deber efectuarse de manera que las

ruedas del esparcidor, en ningn momento entren en contacto directo con el material

bituminoso recin aplicado. Tan pronto como se haya cubierto un determinado tramo,


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ste deber revisarse para verificar si existen zonas deficientes de ridos, las que

debern recubrirse con material adicional. Las eventuales reas con exceso de asfalto,

debern recubrirse de inmediato con arena limpia. Los ridos aplicados en exceso o

sobre superficies regadas con un sobreancho casual, debern ser removidos de

inmediato.

Un rodillo neumtico deber operar en todo momento detrs del equipo esparcidor de

ridos, efectuando la compactacin inicial del sello bituminoso con traslapes del

rodillo de mnimo 0,30 m, hasta cubrir el ancho total de la superficie. La faena decompactacin se deber continuar utilizando equipo complementario hasta lograr un

perfecto acomodo de las partculas. En todo caso, la faena de compactacin consistir

en un mnimo de tres pasadas completas de rodillo sobre la misma superficie, incluida

la compactacin inicial.

2.5 Nivelacin de bermas.

El procedimiento de ejecucin de estos trabajos es el siguiente:

Se demarcar la zona desnivelada con respecto del pavimento. Colocar estacas que

definan el rea y las cotas que deben quedar. La pendiente transversal de la berma estar

comprendida entre un 4 y un 5 % en tramos rectos; en curvas se ajustar de manera que la

diferencia entre el peralte y la pendiente de la berma no supere el 8%.

Bermas no revestidas en asfalto: se deber retirar todo el material sin daar la superficie de

pavimento adyacente, con una profundidad de 50 mm, retirando tambin toda piedra superior a

50 mm. Se proceder a recebar y a compactar.

Bermas revestidas en asfalto:cortar con sierras u otras herramientas dejando cortes limpios,

luego se retirar material con una profundidad de 50 mm y toda piedra superior a 50 mm, se

proceder a recebar y compactar.


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Luego se aplicara un riego de liga para as poder colocar una mezcla asfltica de

reemplazo o un tratamiento superficial.

3. PAVIMENTOS RGIDOS.

3.1 Sellado de Juntas y grietas.

El siguiente mtodo para la limpieza y resellado de juntas es el utilizado habitualmente:

1.- Se extrae el material del sello viejo hasta una profundidad de 2 o 3 cm.

2.- Utilizando una mquina limpia juntas, limpian las caras verticales de la junta y seremueven los materiales extraos de la superficie del pavimento, extendindose varios

centmetros a cada lado de la junta.

3.- Se aplica un chorro de aire comprimido a la junta. Las paredes de las juntas deben

imprimarse con emulsin asfltica diluida (emulsiones del tipo CSS-1 O SS- 1), no deber

imprimarse una longitud mayor que aquella que pueda sellarse en la jornada de trabajo.

4.- Se inserta en el fondo de la hendidura una esponja de goma o plstico, o cinta de papel;

esto se realiza para proporcionar una cara inferior no adhesiva para el sello.

5.- Se sella en una sola aplicacin. Los bordes exteriores de las juntas transversales deben

elevarse para evitar que el material de sellado escurra hacia el extremo de la losa.


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3.2 Reparacin en todo el espesor.

Los siete pasos principales en la ejecucin de una reparacin de espesor completo son:

1. Aislamiento del rea deteriorada, usando cortes de sierra a todo el espesor de la losa.

2. Remover el pavimento deteriorado preferiblemente levantndolo por medio de cadenas

de acero conectadas a pernos de levantamiento.

A veces las juntas del hormign estn tan deterioradas que hacen insegura su

remocin por levantamiento. En estos casos es necesario romper el hormign

deteriorado en pequeos fragmentos que pueden ser retirados por retroexcavadoras y

herramientas manuales.

3. Reparacin de la subbase y drene el agua lluvia si fuese necesario, si la remocin dao

la subbase ser necesario agregar y compactar nuevos materiales para la subbase.

Compactar por medio de compactadores vibrantes de plato pequeos que pueden

maniobrarse en el rea confinada de reparacin.

4. Realizar una perforacin para la colocacin de barras de traspaso de cargas las cuales

sern empotradas a la losa antigua mediante una lechada de cemento con un aditivo

expansor. Estas barras de traspaso de cargas deben quedar espaciada a 30 cm entre si.

5. Antes de vaciar el hormign verificar que las caras de las losas estn libres de humedad

y limpias de polvo u otro material extrao; luego de esto vaciar el hormign


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uniformemente vara evitar en paleo excesivo para la posterior vibracin, acabado y

texturizado.

6. Se procede despus al curado y aislado de la superficie.

7. Aserre y selle los permetros de reparacin.

3.3 Reparacin de espesor parcial.

1. Definir el rea a remover (entre 80 a 100 mm mas all de las reas afectada).

2. Definir reas cuadradas y rectangulares para que la remocin del concreto sea ms

fcil.

3. Pintar los lmites de remocin.


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4. Efectuar un corte con una sierra alrededor del permetro del rea a reparar. El corte de

la sierra debe tener una profundidad mnima de 50 mm.

5. La superficie se debe remover en una profundidad mnima de 40 mm con herramientas

neumticas ligeras hasta que quede expuesto el concreto sano.

6. Retirar los escombros con herramientas manuales cincelado una vez que se haya

utilizado las herramientas neumticas livianas.

7. Como nuestra remocin se efecta cerca de una junta longitudinal y transversal, antes

de verter el concreto se debe colocar un inserto incomprensible para evitar laadherencia entre tableros adyacentes; y entre la superficie de contacto inferior una

lechada de relacin 1 : 1 de agua : cemento.

8. El hormign debe colocarse y luego vibrarse, de manera que quede a nivel con el resto

del pavimento. La terminacin debe ser mediante un platachado y finalizando con una

textura superficial similar a la del resto, de manera que el parche se mimetice.

9. Se debe proceder al curado y sellado de juntas.

3.4 Instalacin de drenes de pavimento.

1. Se debern compactar las bermas y la subbase subyacente donde se insertar el dren.

2. Se colocar la tela geotextil, la que deber quedar perfectamente ajustada a la zanja, sin

arrugas ni bolsones de aire. El material permeable se colocar en la misma direccin en

que se colocar la tela, es decir, en el sentido del escurrimiento de las aguas.


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3. Las tuberas se instalarn sobre 30 a 50 mm de material permeable.

4. Se proceder a completar el relleno de la zanja con material permeable; una vez

compactado con equipos manuales adecuados se deber cubrir con la tela geotextil, la

que deber traslaparse en todo el ancho por la parte superior.

5. Las tuberas de descarga se instalarn a distancias no superiores a 50 m entre s y

adems en todos los puntos bajos del trazado. En sectores de corte, donde no sea

posible cumplir con esta condicin, se deber aumentar proporcionalmente la seccin

de la tubera longitudinal.6. Los rellenos debern realizarse de manera de dejar la berma en una condicin idntica

como la que tena antes de realizar el trabajo de instalacin de drenes de pavimento.

3.5 Cepillado de la superficie.

Antes de iniciar los trabajos se requiere de sealizacin de seguridad para trabajos en

pista.

La zona a intervenir deber ser cepillada hasta que la superficie del pavimento a ambos

de lados de una junta transversal o grieta est en el mismo plano. La operacin debe terminar

en un pavimento que cumpla con una seccin transversal tpica. En esencia, se desea que el

cepillado elimine el escalonamiento en juntas y grietas, que el conjunto de todas las variables

relacionadas con la calidad del rodado queden dentro de los lmites permitidos, es decir, como

mximo 6 mm. de diferencia entre losas de hormign.

El equipo bsico para este trabajo es la cepilladora. Esta es una mquina

especficamente diseada para suavizar y mejorar la textura para pavimentos de hormign de

cemento mediante estrellas diamantadas.

El equipo debe ser de un tamao tal que permita cortar o rasar a lo menos 90 mm de

ancho. Su funcionamiento exige una revisin peridica, especialmente en los se refiere a la

circularidad de sus ruedas. Cualquier anomala en este ltimo sentido debe ser corregida de

inmediato.


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Se requiere un recipiente con agua, ya que la cepilladora requiere de esta para evitar el

desgaste mayor de las estrellas, as como para humedecer la superficie y evitar que el

hormign desbastado con el viento se suspenda en el aire, provocando problemas de

visibilidad para los vehculos que circulan por las vas laterales. Tambin se necesita de

escobillones y palas para retirar los restos de polvo provocados por el cepillado.


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3.6 Nivelacin de bermas.

El procedimiento de ejecucin de estos trabajos es el siguiente:

Se demarcar la zona desnivelada con respecto del pavimento. Colocar estacas que

definan el rea y las cotas que deben quedar. La pendiente transversal de la berma estar

comprendida entre un 4 y un 5 % en tramos rectos; en curvas se ajustar de manera que la

diferencia entre el peralte y la pendiente de la berma no supere el 8%.

Bermas no revestidas en hormign: se deber retirar todo el material sin daar la superficiede pavimento adyacente, con una profundidad de 50 mm, retirando tambin toda piedra

superior a 50 mm. Se proceder a recebar y a compactar.

Bermas revestidas en hormign:cortar con sierras u otras herramientas dejando cortes

limpios, luego se retirar material con una profundidad de 50 mm y toda piedra superior a 50

mm, se proceder a recebar y compactar.

Luego se aplicara un riego de liga o imprimar para as poder colocar una mezcla

asfltica de reemplazo o un tratamiento superficial.


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CAPITULO IV

REPARACIN DE PAVIMENTO SECTOR 1 Y 2 DE

VALDIVIA

1. INTRODUCCINEste trabajo se llevar a cabo por la empresa Constructora Jorge Ramrez y Avelina

Urra Ltda., el cul tiene un plazo de 6 meses para ejecutar la obra, que consiste en la

reposicin y conservacin de pavimentos de vas urbanas en diferentes partes de Valdivia

(Anexo A).

En donde la verificacin del mal estado de estos tramos la hice solamente con

inspeccin visual, lo que bast para verificar el deterioro de ste. Dada la severidad de los

diversos tipos de deterioros encontrados tales como baches en gran parte de ellos,

desintegracin del pavimento, alta cantidad de fisuras y grietas de diferentes tipos,

levantamiento localizado, y todas las causas que conllevan a estos deterioros las cuales se

explicaron con anterioridad.

Tras estos antecedentes el Serviu de la ciudad de Valdivia opt por realizar la

operacin de reparacin de espesor total a lo que se refiere a pavimentos de hormign para

zonas con reas pequeas y por una reconstruccin total de los pavimentos de hormign y

asfaltos en reas de mayor envergadura y donde el dao es severo. Cabe sealar que dentro de

estas partidas se encuentra una reparacin de las juntas del puente Pedro de Valdivia donde se

explica el proceso que ha realizar.


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2. Reparacin Juntas Puente Pedro de Valdivia.

Falta de material sellante, cantoneras metlicas sueltas e inexistentes y daos en borde

de hormign. En las fotos siguientes se ven reflejados los daos existentes en las juntas.

El dao existente se debe al trmino de vida til de los elementos que componen una

junta de dilatacin tradicional, cuyo aspecto se muestra en figura 1.


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Figura 1

2.1 Trabajos de reparacin.

Los trabajos de reparacin sern los siguientes (Ver figura 2):

Retiro de todo material suelto y daado, alojado en la junta.

Retiro de todos los elementos metlicos de junta existente.

Trazado de lnea paralela a la junta, a ambos lados de ella a una distancia de 12cm

del borde de la junta.

Ejecucin de corte en hormign de aprox. 6,0cm de profundidad.

Retiro de hormign generando receso de 6,0 x 12,0 cm2 a ambos lados de la junta.

Ejecucin de perforaciones = 12mm @ 25cm

fakkas en pavimento

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