3 Construccion de pavimentos rigidos y control de calidad 3.1 Preparacion del terreno trazo y nivelacion
Preparación. Herramienta y material necesario Es recomendable que el trazado se haga por lo menos entre tres personas, debido a que para una sola resulte demasiado difícil y no queda exacto. Es necesario para llevar a cabo este trabajo lo siguiente: cinta métrica o metro común, carretes de hilo de varios metros de largo, estacas de madera, clavos de dos pulgadas, martillo o maceta para clavar las estacas, cal para marcar en el terreno y nivel de manguera para fijar la altura a la que deberá ir el piso interior de la construcción sobre el terreno. También será necesario hacer una escuadra de madera para albañilería que uno mismo puede hacer de 50cm x 40cm x 30cm. Procedimiento de trabajo. Tendido de hilos Para hacer el trazado de la obra se toma como referencia alguno de los muros de las construcciones vecinas en casos de que las haya. Si no hay construcciones junto, es necesario necesario delimitar de forma precisa el terreno y tomar como referencia referencia para el trabajo una de las líneas de colindancia, clavando dos estacas en sus extremos y tendiendo un hilo entre ellas, que no debe moverse en tanto se hace el trazado. Una vez hecho esto, tómese como base esta colindancia, marcando sobre ellas los puntos en los que se van a encontrar los muros perpendiculares a esta. Cuando estos puntos se han medido en forma precisa a partir del alineamiento y se han marcado con lápiz sobre el hilo de la colindancia o sobre el muro de la construcción vecina, se colocan hilos perpendiculares en cada uno de estos puntos, mediante el auxilio de una escuadra de madera. Sobre cada una de estas líneas deben tenderse nuevos hilos sostenidos por estacas. Traza de perpendiculares Para el trazo de un eje perpendicular a otro se emplea la escuadra haciendo coincidir los hilos con los bordes de la misma. Cuando esto se logra se amarran los hilos sobre los puentes y se vuelve a rectificar la perpendicular con la escuadra. Esta misma operación se repite para los muros que van a ir perpendiculares a estos nuevos trazos y paralelos al hilo de la colindancia o al muro del vecino que se tomo inicialmente como referencia. De esta forma se van
cerrando los trazos hasta formar los cuadrados o rectángulos que van a constituir todos los cuartos de la construcción. Trazado del ancho de la excavación Una vez que se han tendido los hilos de los ejes, procédase a marcar el ancho de la zanja que se va a excavar para la cimentación esta zanja tendrá 10cm de mas a cada lado con respecto al ancho de la base de la cimentación. Lo anterior se hace midiendo la mitad del ancho total del cimiento a cada lado del hilo y tendiendo hilos paralelos al mismo indicando al ancho total de la zanja por excavar. Cuando se trata de cimientos colindantes con otros terrenos o construcciones, la zanja se marcara de un solo lado del hilo. Posteriormente márquense estas líneas con cal. Al quitar los hilos, evítese mover las estacas, que servirán posteriormente para el trazo de los ejes de los muros. Nivelación Desde el trazado de la obra es conveniente tener en cuenta a que altura va a quedar el piso interior de la construcción con relación al nivel del terreno y de la banqueta. Es necesario que este quede mas alto que el nivel del terreno para evitar que se meta el agua de lluvia o que se tengan humedades en los muros. Es por esto que el piso interior debe quedar unos 25 o 30cm, arriba del terreno, y cuando menos 15cm arriba del nivel de banqueta. Por ello, es necesario fijar desde el principio de la obra este nivel. Esto se hace marcando una raya en referencia sobre el muro de una de las instrucciones vecinas o sobre un piolín clavado en el terreno. Esta raya debe marcarse un metro mas arriba del nivel del piso interior que se desea tener. Desde esta marca se pasaran todos los niveles a la nueva construcción mediante un “nivel de manguera”. Sobre el piolín o muro de referencia márquense 25 o 30cm arriba del nivel del terreno, luego 1m arriba de esa señal una nueva marca sobre el piolín o muro.
3.2 Construccion de las capas de apoyo de la losa del pavimento
3.2 Construcción de las capas de apoyo de la losa del pavimento El Concreto Profesional Resistente a la Flexión o Módulo de Ruptura (MR) es el concreto ideal para las condiciones de carga más comunes en una estructura de concreto soportada sobre terreno. CEMEX Concretos pone a tu disposición una gama diversa de concretos de resistencia a la flexión, que cumplirá con las necesidades estructurales y de comportamiento en estado fresco y endurecido, en los proyectos de piso industrial.
La resistencia a la flexión se determina a través de la prueba de Módulo de Ruptura (MR) de acuerdo con la norma ASTM C 78 “Resistencia a la Flexión del concreto”, en la que se aplica la carga a los tercios del claro en una viga de concreto. En el caso de los pavimentos convencionales de concreto hidráulico los requisitos pueden variar considerablemente dependiendo del tipo de suelo de la sub-rasante, las condiciones ambientales y cantidad de tráfico pesado. El objetivo deberá ser el poder obtener una condición de apoyo uniforme y una estructura de rodamiento que permita darle al usuario un manejo confortable durante toda su vida útil acorde a los lineamientos de diseño que se considere. De acuerdo con el criterio de los métodos internacionales para el diseño de losas soportadas sobre el terreno, como el método AASHTO, el método PCA y elementos finitos, entre otros, empleados para el diseño de pavimentos de concreto y de pisos industriales, el concreto a emplearse en este tipo de losas será especificado en su resistencia a la flexión por tensión o módulo de ruptura (MR) como se conoce en México, en vez de la resistencia tradicional a la compresión (f’c) que es comúnmente usado en otro tipo de estructuras de concreto. Proceso constructivo El proceso constructivo de un pavimento estampado es el mismo que para un pavimento de concreto convencional, con la diferencia de que inmediatamente después del acabado se le integra el colorante superficial que sirve, además, como endurecedor. Posteriormente, se aplica el desmoldante para evitar la adherencia entre el molde y el concreto, además de servir como membrana de curado y finalmente, se estampa mediante moldes. Por lo demás, se deben tener exactamente las mismas precauciones que para la construcción de un pavimento de concreto convencional.
3.3 PRUEBAS DEL CONCRETO Y REVENIMIENTO Una vez elaborada la mezcla de concreto, se debe evaluar la consistencia de la misma, esta evaluación consiste en medir que tan aguada es la mezcla, si ésta consistencia es aceptable para el trabajo por realizar se prosigue, de otra manera se deben hacer correcciones antes de emplear la mezcla en la obra. La consistencia del concreto se mide con la prueba del revenimiento, ésta prueba se debe ejecutar de acuerdo a la norma mexicana NMX-C-156 enunciada como “Revenimiento en el concreto fresco- Método de prue ba”, o según la norma ASTM C-143. La prueba consiste en llenar de concreto un cono truncado, de 30 cm de altura, como el que se muestra en la Figura 9.2, el llenado se hace en 3 capas, varillando cada capa con 25 golpes de la varilla mostrada en la figura, una vez que se enrasa el cono con la misma varilla, se levanta verticalmente el molde, y se mide la diferencia de altura
entre el cono de concreto abatido y la altura del molde, esta diferencia en cm se llama revenimiento del concreto. Algunos revenimientos considerados como normales en concretos de tipo estructural pueden variar entre 5 y 10 cm, revenimientos altos podrían ser de 10-15 cm, y revenimientos bajos podrían ser menores de 5 cm. El revenimiento, o lo aguado del concreto está en relación directa con el tipo de aplicación y la energía de compactación que se empleará en consolidar el concreto. Por ejemplo en la fabricación de durmientes de concreto para ferrocarriles se acostumbra emplear concretos con revenimiento cero, en este caso se emplea la vibro-compresión para dar forma a las piezas. Algunas instituciones como el ACI recomiendan los revenimientos mostrados en la Tabla 9.1 para un buen número de aplicaciones con la siguiente consideración: el revenimiento máximo se puede aumentar en 2 cm si el concreto no se consolida con vibrador. Tabla 9.1. Revenimientos Recomendados en Diversas Obras de Concreto.
El revenimiento del concreto se fija dependiendo entonces del tipo de elemento a colar y de la trabajabilidad que se requiere. Normalmente se acepta una variación en la medición del revenimiento ya sea en más o en menos, por ejemplo, la norma NMX-C-155 “Concreto hidráulico- Especificaciones”, señala las siguientes tolerancias: ± 1.5 cm si el revenimi ento es menor de 5 cm, ± 2.5 cm si el revenimiento se encuentra entre 5 y 10 cm, y ± 3.5 cm si el revenimiento es mayor a 10 cm. El ingeniero debe preocuparse por entender la correlación que tiene la prueba del revenimiento con otras propiedades del concreto, ya que en muchas ocasiones tal prueba será el único recurso inmediato que se tenga para aceptar o rechazar un concreto. El criterio de calificar un concreto con base exclusivamente en la resistencia a compresión puede ocasionar problemas sin solución, ya que generalmente la verificación de la re sistencia se lleva a cabo hasta los 28 días, para entonces la obra ya estará muy avanzada. Más adelante se revisarán otras pruebas que se pueden adoptar para asegurarse de que el concreto que se coloque desarrolle la resistencia esperada.
3.4 Aserrado de juntas
El recubrimiento de pavimentos flexibles con hormigón es una técnica que se emplea desde hace mucho tiempo con éxito. Sin embargo, los recubrimientos ultradelgados son un desarrollo más reciente, más aún si se trata de hormigones de habilitación temprana. Dadas las características particulares del diseño, que contempla la adherencia entre pavimento flexible y hormigón, el procedimiento constructivo debe tener en cuenta ciertos aspectos críticos que permitan asegurar un adecuado comportamiento del pavimento compuesto. La utilización de recubrimientos ultradelgados de hormigón es una técnica de desarrollo relativamente reciente en el mundo, pero desde su implementación en escala experimental, la cantidad de proyectos ha mostrado un crecimiento sostenido a la fecha. La Fig. 1 ilustra el período 1991 –1996. La primer obra experimental, hecha en los EEUU con UTW, se construyó en una zona de relleno próxima a Louisville, Kentucky, y comenzó en septiembre de 1991. En Julio de 1996, Bob Parckard, director de diseño de ingeniería de la American Concrete
Pavement Association (ACPA) reportó un total de 68 proyectos en EEUU, Canadá, México y Suecia. Fig. 1: Incremento sostenido de proyectos de UTW en EEUU El desarrollo simultáneo de hormigones de habilitación temprana (Fast-Track) permite sumar las ventajas de la puesta en servicio de los recubrimientos a pocas horas de haber concluido la ejecución propiamente dicha, con lo que se consigue un Ultra-Thin-White-Topping-Fast-Track (UTWFT) o recubrimiento ultradelgado de habilitación temprana. Este trabajo describe el primer proyecto de ejecución en Argentina con esta tecnología, que se desarrolló aplicando los conceptos más actualizados. Se incluye una descripción de la mezcla, el acondicionamiento del pavimento a recubrir, ejecución propiamente dicha y la evaluación posterior, luego de aproximadamente un año en servicio. Los espesores empleados para los recubrimientos ultradelgados varían entre 5 cm a 10 cm; para espesores mayores del hormigón se trata de recubrimientos convencionales. Aunque la diferencia entre estos espesores es convencional, desde un punto de vista conceptual, el diseño del recubrimiento tiene una diferencia significativa: usualmente los recubrimientos convencionales se diseñan “no adheridos”, en tanto que para los ultradelgados se contempla la adherencia con el pavimento asfáltico subyacente. Se consigue así una sección monolítica, que reduce las tensiones de trabajo del recubrimiento y posibilita su menor espesor. La necesidad de contar con adecuada adherencia y mantenerla en servicio es un factor crítico y condiciona fuertemente el diseño y ejecución de este tipo de recubrimiento. La remoción de la capa superior de pavimento asfáltico puede hacerse por diferentes medios, pero debe tenerse en cuenta la necesidad de proveer una superficie rugosa para contribuir a la adherencia. La experiencia ha demostrado que la textura proporcionada por el fresado, sin otro tratamiento que una limpieza de la superficie, permite obtener adecuada adherencia en la interfase. [2] Luego del fresado, el espesor del pavimento asfáltico subyacente debe ser mayor que 7,5 cm, para que sea factible el diseño que contemple la adherencia. En caso contrario, debe prescindirse de la misma y diseñar un recubrimiento no adherido con mayores espesores. Los hormigones que se emplean para los recubrimientos delgados deben contemplar las limitaciones impuestas por el espesor, de forma tal de adecuar su tamaño máximo a no más de 1/3 o preferiblemente ¼ del espesor de losa. Los asentamientos que se emplean son los típicos para los equipos disponibles, y puede citarse un entorno entre 8 y 12 cm.
Típicamente, son hormigones de buena resistencia, con contenidos unitarios de cemento relativamente elevados (360 –450 kg/m3) y relación agua/cemento baja, inferior a 0,42. [3] En el caso de requerirse habilitación temprana, es conveniente apelar a incrementos en la madurez y no provocar aumentos excesivos en el contenido de cemento para no inducir excesivas contracciones que pudieran afectar la adherencia. El uso de un exceso de aditivo superfludificante debe controlarse para evitar efectos secundarios de retardo de fraguado, los que actuarían en forma contraproducente en la obtención de resistencias tempranas. El empleo de fibras de acero o sintéticas puede contribuir al control de las contracciones iniciales, aunque se reportan resultados satisfactorios sin el empleo de fibras, por lo que no se consideran esenciales. El espaciamiento entre juntas, tanto transversales como longitudinales, se fijó en 1,10 m nominales. El desarrollo en curva de los tramos generó la formación de sectores circulares, en lugar de rectángulos, por lo que el espaciamiento transversal estuvo condicionado la geometría, tal como se esquematiza en la Fig. 2. La separación de juntas cumplió con la 10 a 15 espesor. condición establecida S
Fig. 2: Esquema de replanteo para el aserrado de juntas. Dado que el asfalto superficial se eliminó mediante fresado, se contó con una superficie con adecuada rugosidad. No se empleó ningún puente de adherencia adicional. Para la remoción de partículas sueltas y polvo, se evaluaron dos procesos de limpieza: cepillado enérgico y aire comprimido y limpieza con agua a presión. En el segundo caso, se tomaron las precauciones para que no quedara agua (charcos) sobre la superficie en el momento de colocar el hormigón. La Foto 4 ilustra el procedimiento de limpieza con aire comprimido. Foto 4: Mediante soplado de aire a presión se eliminan partículas sueltas sobre la superficie fresada. El hormigón fue provisto por una empresa de Hormigón Elaborado, quienes diseñaron la mezcla adecuada, tanto desde el punto de vista de la evolución temprana de resistencia como de su trabajabilidad. La mezcla empleó un agregado grueso compuesto por dos fracciones de piedra granítica triturada, dos arenas y un CPN 40, de acuerdo con IRAM 50000. El empleo de aditivos fluidificantes y superfluidificantes, sumado a un contenido de cemento cercano a 400 kg/m3 permitió alcanzar la resistencia de diseño (20 MPa a 24 hs) en condiciones de laboratorio.
El camión se mezcló y transportó en camiones motohormigoneros convencionales. El asentamiento se ajustó a pie de obra a 10 cm ± 2 cm.
3.6 Muestreo del concreto y pruebas de resistencia
