Artículo cortesía de: Ing. Sergio Gavilán
Ya pasaron 99 años de que se construyera la Sunset Highway, en Washington EE.UU., sin ningún tipo de junta. Las fisuras que se generaron dieron una indicación clara de la necesidad de que los pavimentos se construyeran con juntas. Hoy podemos afirmar que ya existe mucho conocimiento acumulado sobre lo que debemos hacer para evitar o mitigar la aparición de patologías.
Sunset highway
Crédito: Sergio Gavilán
Diseño del pavimento
Un diseño inadecuado del espesor del pavimento conlleva a la aparición de fisuras, para evitar esto disponemos de herramientas que no se basan exclusivamente en el empirismo. Al respecto, en mayo pasado se presentó en Perú La Guía de Diseño Mecanístico-Empírico de Pavimentos de la AASTHO- en español. Por otra parte, bajo los esfuerzos combinados de la ACPA (American Concrete Pavement Association), la NRMCA (National Ready Mixed Concrete Association ), la PCA (Portland Cement Association) y RCC (Roller Compacted Concrete Pavement Council) se desarrolló el sitio www.pavementdesigner.org, donde se puede acceder en forma gratuita a un programa que permite obtener el diseño del pavimento.
Datos para el diseño
Características del suelo
Las características que presenta el suelo de soporte son de crucial importancia y, conforme lo expresa la bibliografía de referencia (1) "se deben considerar durante el proceso del diseño del pavimento las variaciones horizontales y verticales en los distintos tipos del suelo, los contenidos de agua, las densidades y la profundidad del nivel freático”. Una de estas características es el coeficiente de balasto (k) determinado mediante pruebas de cargas y su consiguiente correlación con el CBR, al respecto en (1) se encuentran establecidas las correlaciones esperadas entre los resultados de ambos ensayos.
Las tipologías de daños relacionadas con deficiencias en la capacidad del suelo de soporte se muestran en las fotos 2 y 3, tomadas de (2).
Patología en pavimentos
Crédito: Sergio Gavilán
Patología en pavimentos
Crédito: Sergio Gavilán
La resistencia del concreto
Cuando hablamos de resistencia del concreto, siempre pensamos en la resistencia a compresión, sin embargo, en el caso de los pavimentos, es la resistencia a flexión o flexotracción, la que gobierna el diseño del mismo. Por otra parte, es erróneo establecer relaciones fijas entre ambas resistencias, del tipo 10%, 12%, 15% ó 20% (Flexión/Compresión), puesto que conforme lo explica detalladamente Kaplan (3), no son los mismos factores los que afectan a la resistencia a compresión y a flexión, pudiendo ser que para una misma dosificación se presenten diferencias de 40% en flexión y 29 % en compresión.
Construcción del pavimento
Conforme lo señala Tayabji (4) los requisitos que debe cumplir el pavimento deben estar bien definidos ya en el proyecto, tienen que poder ser medidos y nunca estar sujetos a arbitrariedades.
Uno de los problemas que se presentan en esta etapa tiene que ver con el alabeo de las placas, como se muestra en las fotos 4 y 5.
Efecto del alabeo en pavimentos
Crédito: Sergio Gavilán
Efecto del alabeo en pavimentos
Crédito: Sergio Gavilán
Algunas de las estrategias más efectivas para mitigar el alabeo son la ejecución durante la segunda mitad del día o durante la noche, (de esta forma disminuye el tiempo en que el concreto fresco es expuesto a la radiación), así como el estudio de la dosificación del concreto, debido a la influencia que tienen los procesos de hidratación y retracción del concreto en este fenómeno (5).
Referencias
1-Manual de diseño de pavimentos de concreto. ICPC. Ministerio de transporte. Instituto Nacional de Viías. Colombia. 2008
2-Ruiz, C. Análisis de los factores que producen el deterioro de los pavimentos rígidos. Escuela Politécnica del Ejército, Sangolqui, 2011
3-Kaplan, M. Flexural and Compressive Strength of Concrete as Affected by the Properties of Coarse Aggregates. Journal Proceedings. 1959
4-Conferencia Shiraz Tayabji – V Foro Argos 360° en concreto
5-Impact of Curling and Warping on Concrete Pavement. IOWA State University. 2016
Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.