Hormigón para Pavimentos

Materiales para Hormigón

Cemento Hidráulico

El cemento hidráulico deberá cumplir con lo dispuesto en la NCh 148 y ser de grado de alta resistencia.

Áridos

Los áridos deberán cumplir con las especificaciones descritas en el Manual de Carreteras MC-V8, sección 8.201.1. Estos deberán cumplir además con lo siguiente:

• Árido grueso:
  • El tamaño máximo absoluto de material será de 40 mm o 50 mm.
  • Desgaste Los Ángeles: máximo 35%.
  • Porcentaje que pasa por el tamiz 0,08 mm: máximo 0,5% en peso.
• Árido fino:
  • La composición granulométrica de los finos debe cumplir con la Tabla 8.201.1B del MC-V8 N° 8.201.1.
  • El porcentaje que pasa por 0,08 mm será máximo 2% en peso (los áridos serán lavados con anterioridad).

Agua

El agua a utilizar debe ser limpia y exenta de sustancias perjudiciales, y debe estar de acuerdo con las especificaciones descritas en la sección 8.402.2 del MC-V8. El Inspector Fiscal puede solicitar su certificación.

Aditivos

Deberán cumplir con los requisitos establecidos en NCh 2182 y ser controlados según NCh 2281.

Compuestos de Curado

Los formadores de membranas deben cumplir lo descrito en la sección 8.401.2 del MC-V8.

Acero

Se colocarán barras de acero liso o con resalte en las juntas. El acero podrá ser Grado A63-42H o A44-28H, y deberá cumplir con los requisitos de la sección 5.503, «Acero para Armaduras y Altas Resistencias».

Sellantes

En juntas, podrán aplicarse sellantes de «Aplicación en frío», «Elastomérico aplicado en caliente» o «Elástico aplicado en caliente», siempre que cumplan las especificaciones 8.701.1, 8.701.2, 8.701.3 y 8.701.4 del MC-V8.

Moldes

Deben ser de acero con un espesor no inferior a 6 mm y de no menos de 3 m de longitud, con una altura igual al espesor del pavimento. El ancho de la base no podrá ser inferior al 80% de la altura. Los que se utilicen en los bordes exteriores deben tener su cara interior lisa, mientras que los que forman una junta de construcción longitudinal deben tener un rodón central que confiera un perfil machihembrado a la cara.

Para curvas de radio inferior a 30 m, podrán utilizarse moldes flexibles en el sentido longitudinal, curvados al radio adecuado, siempre que el Inspector Fiscal lo apruebe.

Los moldes deberán estar provistos de dispositivos de conexión entre ellos y con al menos tres perforaciones para anclarlos a la superficie de apoyo o disponer de otro sistema de anclaje aprobado, de tal forma que no haya desviaciones superiores a 3 mm al paso de los equipos.

Desmoldantes

Consistirán en aceite mineral u otro compuesto aprobado que no manche el hormigón y cuyo efecto no impida la adherencia con otro pavimento. El Contratista deberá presentar al Inspector Fiscal la dosificación del hormigón de pavimento al menos 45 días antes de comenzar la pavimentación.

Preparación de la Capa Subyacente

Si la capa subyacente es una sub-base granular, salvo que el Proyecto indique lo contrario, esta deberá ser humedecida antes de colocar el hormigón, a fin de evitar posibles absorciones del agua de amasado del hormigón, en un ancho igual al del pavimento más 0,30 m de sobreancho por lado.

Si la capa subyacente corresponde a una base estabilizada con cemento que fue curada mediante un riego de liga, se aplicará un riego adicional a las áreas que lo requieran, debiéndose cumplir con lo establecido en la sección 5.402 del MC-V5, «Sobre Riego de Liga».

Una vez lista la cancha, no se podrá transitar excepto por la pavimentadora y los camiones con el hormigón inmediatamente frente a la pavimentadora.

Proceso de Colocación, Esparcido y Compactación del Hormigón

No se colocará hormigón cuando la temperatura de este sea superior a 35 °C o la temperatura ambiental sea menor que 5 °C.

El hormigón debe ser esparcido, enrasado y compactado por una o más máquinas diseñadas para distribuir y compactar el hormigón de manera uniforme, de manera que el pavimento quede terminado con un trabajo manual adicional mínimo. Cada vez que el hormigonado deba detenerse por más de 45 minutos, deberá materializarse una junta de construcción coincidiendo con una junta de contracción.

Cuando se construya un ensanche o pista adyacente a un pavimento antiguo, la pavimentación deberá efectuarse de manera de reducir al mínimo la reproducción de irregularidades del pavimento antiguo al nuevo. Podrá efectuarse un cepillado al pavimento antiguo si el Inspector Fiscal lo autoriza.

Podrán utilizarse equipos de moldes deslizantes o sobre moldes fijos. Las guías de los moldes deslizantes deberán garantizar que no existan desviaciones superiores a 30 mm respecto del eje del camino en el sentido horizontal. Se recomienda que la distancia entre los elementos que sostienen la lienza o guía de la pavimentadora se ubique a un máximo de 10 m entre sí en recta y a 5 m entre sí en curvas de radio inferior a 500 m y en curvas verticales con parámetros menores que 2000 m. La lienza se tensará de modo que la flecha entre dos guías sea inferior a 1 mm.

El hormigón deberá ser debidamente compactado a todo lo ancho del pavimento mediante vibradores de superficie, vibradores de inmersión de alta frecuencia, los que podrán estar montados con sus ejes paralelos o normales al eje del camino. Su resultado no podrá provocar segregación ni exudación de la mezcla. Los vibradores tendrán una frecuencia de vibración igual o mayor que 3.500 ciclos por minuto si son de superficie, y 5.000 ciclos por minuto si son de inmersión. El radio de acción de los vibradores no deberá ser inferior a 0,30 m. Cuando sea necesario detener la pavimentadora, los vibradores deberán detenerse de inmediato.

Terminación y Texturizado de la Superficie

Luego de esparcido y compactado, deberá terminarse con un equipo apropiado, de preferencia autopropulsado, el que deberá dejar la superficie pareja y uniforme con un mínimo de pasadas. Una vez terminado esto, los bordes o aristas del pavimento deberán ser redondeados con un radio de 6 mm a 10 mm. Del mismo modo, las juntas transversales de construcción.

La terminación final de la superficie consistirá en obtener una textura suavemente estriada paralela al eje del camino. Si se especifica, la textura podrá ejecutarse en el sentido transversal al eje del camino. En ambos casos, ello se podrá hacer mediante un barrido con escobillón u otra herramienta, de tal manera que los surcos tengan una profundidad entre 1,0 y 1,5 mm. Esto deberá efectuarse mientras el hormigón esté fresco.

Curado y Protección del Pavimento

Salvo otra indicación, el pavimento deberá curarse aplicando compuestos líquidos que formen una película o membrana impermeable. Deberá cubrirse todo el pavimento, incluso los costados. El período normal de curado será de un mínimo de 6 días. No obstante, cuando la temperatura sea inferior a 5 °C o en condiciones de tiempo seco, caluroso o en ambiente con viento, deberán aplicarse las recomendaciones de la NCh 170, anexos D y E. La aplicación no podrá ser inferior a 0,2 l/m².

Techo Móvil de Protección

Se proveerá un techo que proteja el pavimento recién colocado y terminado contra el sol y el viento. La protección deberá ser tanto superior como lateral. El techo deberá mantenerse como mínimo durante dos horas después de aplicada la membrana de curado.

Juntas en Pavimentos de Hormigón

Todas las juntas que se materialicen mediante aserrado deberán ser protegidas contra la introducción de cualquier material extraño, entre el término del aserrado y su relleno con material sellante. Luego del aserrado, deberá introducirse a lo largo de la hendidura un cordón ligeramente más ancho que el espesor de esta, el cual será retirado oportunamente al proceder con la formación de la caja que recibirá el material sellante. Si el proyecto lo indica, las juntas transversales y longitudinales podrán ser aserradas con cortes de 2 mm de ancho, utilizando sierras de 1,9 mm de ancho a 1/3 del espesor de la losa como mínimo.

Juntas de Construcción Transversales

Las juntas de construcción transversales se construirán cada vez que finalice una jornada de hormigonado o cuando durante las faenas se produzcan paralizaciones por un lapso mayor que 45 minutos. En el centro del espesor del pavimento deberán insertarse barras de acero de Grado A63-42H o A44-28H de sección circular, lisas, de 32 mm de diámetro, 460 mm de longitud y espaciadas cada 300 mm entre sí. Previo a continuar con la pavimentación, el extremo de la barra que quedará inserto en el hormigón fresco deberá cubrirse con un elemento o material que impida la adherencia entre el acero y el hormigón.

Juntas de Contracción

Las juntas de contracción se deberán construir cada 4 m, salvo otras indicaciones. La distancia entre juntas no deberá variar en más o menos 50 mm respecto a lo especificado y deberán ser perpendiculares al eje del pavimento.

Sellado de Juntas

Previo al sellado, todas las juntas transversales de contracción y construcción, aserradas o formadas mediante dispositivos inductores de grietas, incluso con o sin dispositivos de traspaso de carga, deberán ser aserradas de manera de formar en su parte superior una caja entre 8 y 12 mm de ancho con una profundidad entre 22 y 35 mm, según el tipo de sellante y material de respaldo a emplear. De igual forma, para las juntas longitudinales de construcción y contracción, las dimensiones de la caja deberán estar entre 6 y 12 mm de ancho y hasta 20 mm de profundidad. Una vez hecha la caja, se procederá a barrer con una escobilla de acero y a terminar con un soplado con aire comprimido que elimine todo material contaminante. Después de la limpieza, las superficies deberán imprimarse si corresponde. En el fondo de la caja se colocará un cordón o lámina de respaldo, ajustado dentro de la caja. Las operaciones de mezclado o preparación de las mezclas de sellado deberán efectuarse con equipos mecánicos que aseguren homogeneidad y características constantes. El vaciado debe ser continuo y uniforme, que no deje espacios sin rellenar. Se rellenará toda la caja hasta entre 4 o 5 mm por debajo de la superficie del pavimento.

Control de Lisura

No se aceptarán losas de hormigón con irregularidades superiores a 8 mm para caminos con TMDA mayor o igual a 1.000 veh/día y 10 mm para caminos con TMDA menor a 1.000 veh/día.

Asfalto y Pavimentos Asfálticos

En líneas generales, se llama asfalto a determinadas sustancias de color oscuro que pueden ser líquidas, semisólidas o sólidas, compuestas esencialmente de hidrocarburos solubles en sulfuro de carbono, en su mayor parte procedentes de yacimientos naturales u obtenidos como residuo del tratamiento de determinados crudos de petróleo por destilación o extracción de este, y cuyas propiedades físicas y químicas los hacen aptos para un sinnúmero de aplicaciones de diversos tipos.

Definición de Términos

Betún (Bitumen)

Mezcla de hidrocarburos de origen natural o pirogenados, o combinaciones de ambos (frecuentemente acompañado de sus derivados no metálicos), que pueden ser gaseosos, líquidos o semisólidos, y que son completamente solubles en sulfuro de carbono.

Asfalto

Material cementante de color café oscuro o negro, de consistencia sólida o semisólida, en el cual los constituyentes predominantes son bitúmenes que se encuentran en la naturaleza tal cual o también se obtienen como residuo de la refinación del petróleo. Todos los asfaltos resultan directamente de la destilación del petróleo crudo, ya sea de manera natural o artificial.

Tipos de Asfalto

Asfaltos Destilados del Petróleo

Son productos obtenidos de la destilación por vapor o soplados. La destilación por medio de vapor produce un excelente asfalto para pavimentación, mientras que el producto de destilación por aire (soplado u oxidado) tiene escasa aplicación en pavimentación.

Los petróleos crudos pueden ser de base parafínica, intermedia o asfáltica. Los asfaltos de base asfáltica, es decir, obtenidos de petróleos asfálticos, son más deseables para pavimentación, ya que tienen buenas características ligantes y de resistencia al envejecimiento por acción del clima. Los asfaltos de base parafínica se oxidan lentamente expuestos a la intemperie, dejando un residuo escamoso, de escaso valor como ligante. El asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo. Es capaz de resistir considerables esfuerzos instantáneos, aunque fluye siempre bajo la acción de cargas permanentes. Es resistente a la mayor parte de los ácidos, álcalis y sales.

Asfaltos Naturales

El asfalto natural se forma cuando el petróleo crudo logra escapar a la superficie a través de grietas en la corteza terrestre. La acción del sol y el viento le extrae los aceites ligeros, gases y solventes, dejando un residuo negro y plástico llamado asfalto. En Chile, su uso ha sido de escasa importancia.

Pavimentos Flexibles (Asfálticos)

Son aquellos construidos con materiales que tienen la habilidad de aceptar deformaciones similares a las de su fundación; por ejemplo, pavimentos asfálticos. Aquellos pavimentos rígidos con superficies asfálticas se comportan frecuentemente como pavimentos flexibles.

Estos tipos de pavimentos que nos interesan (rígidos – hormigón y flexibles – asfálticos), generalmente, presentan diferentes problemas a causa de excesos de peso, frecuencia de tránsito, fallas de las bases o subrasante, mala calidad del pavimento, fallas de drenaje, exceso de asfalto, mala compactación, etc.

Yacimientos y Aplicaciones del Asfalto

Algunos yacimientos más conocidos son los asfaltos de Trinidad, en la Isla de Trinidad, cerca de la costa de Venezuela, que es un lago natural de asfalto.

En España existen yacimientos de rocas asfálticas, que son rocas impregnadas de asfaltos en cantidad superior a un 7%; son famosas las de Maeztu (Álava), Soria, Santander y Tarragona.

En EE. UU. se encuentra un asfalto natural llamado Gilsonita que solo existe en ese país.

En la actualidad, es de muy escaso uso el asfalto natural, empleándose casi exclusivamente el asfalto producto de la destilación del petróleo.

Los pavimentos bituminosos preparados en plantas o in situ, bajo un control estricto de temperatura, contenido de humedad, composición de la mezcla, consistencia y calidad del asfalto empleado y otros factores, constituyen el tipo óptimo de superficies, especialmente cuando se requiere economizar costos, y al mismo tiempo son adecuados para soportar tránsitos intensos.