Edicion101 Juntas 101

construccin

n 101 julio/agosto / 2010

Juntas en pavimentos de concreto hidrulico

Segunda parteIvn Ricardo Snchez Acevedo

Ingeniero Civil, especialista en Pavimentos

ACI Concrete Flatwork Technician [email protected]

Tips de Modulacin en interseccionesDel documento Intersection Joint Layout IS006.01P, 1996, de la Asociacin Norteamericana de Pavimentos de Concreto ACPA, se presentan los siguientes grficos, los cuales sirven como ilustracin de cmo deben manejarse las juntas en intersecciones:

Cambio de ancho y trapecio de bloqueo en el sumidero cerca del punto de curvatura

Cambio de ancho y trapecio de bloqueoen el sumidero cerca del inicio de la diagonal

Cambio de ancho y trapecio de bloqueoen zonas para acabado manual

Final de carrilLimite del sardinel Final de carril

Limite del sardinel

Final de carrilLimite del sardinel

A B CCambio de ancho y trapecio de bloqueo en el sumidero cerca del punto de curvatura




Limite del sardinel









Limite del sardinel






Limite del sardinel






Limite del sardinel









Limite del sardinel






Limite del sardinel






Limite del sardinel









Limite del sardinel


A B C

Diseo de interseccin de calles con diferentes nmeros de carrilesInterSeCtIon JoInt Layout aCPa

Diseo de interseccin sesgadaInterSeCtIon JoInt Layout aCPa

Cambio de ancho y trapecio de bloqueo en el sumidero cerca del punto de curvatura.

Cambio de ancho y trapecio de bloqueo en el sumidero cerca del inicio de la diagonal.

Cambio de ancho y trapecio de bloqueo en zonas para acabado manual.

InterSeCtIon JoInt Layout aCPa

LA REVISTA DE LA TCNICA Y LA CONSTRUCCIN


Ejemplo real de ModulacinEl siguiente ejemplo ha sido tomado de la charla Concrete Roundabouts de 2005 del ingeniero Steeve Waalkes de ACPA.

Esquema definitivo de modulacin de un intercambiador tipo glorietaInterSeCtIon JoInt Layout aCPa Preparacin de la subrasante. InterSeCtIon JoInt Layout aCPa

Subbase granular conformada. InterSeCtIon JoInt Layout aCPa Intercambiador totalmente construido. InterSeCtIon JoInt Layout aCPa



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Sello de JuntasLa finalidad del sello de juntas en los pavimentos (carreteros, par-queaderos y pisos industriales), es proteger de la entrada de agua o humedad a la subbase y evitar la entrada de elementos incom-presibles que causen el deterioro de la junta.

Existen diversos tipos de sellos de juntas, pero una clasifica-cin sencilla puede hacerse segn el uso de la estructura: pavimentos (incluyendo parqueaderos) y pisos industriales.

La diferencia fundamental en cuanto a sellos para las jun-tas, es el tipo de vehculos que transitan en pavimentos y en pisos industriales, y el tamao y material de las llantas de esos vehculos.

Una de las grandes problemticas evidenciadas en nuestro medio, es el aseo in-adecuado de la junta una vez finalizado el primer corte, tal vez por falta de difusin de la buenas practicas de construccin de parte de nosotros los profesionales al personal de la obra. El residuo del corte de no retirarse se endurecer por efecto de la hidratacin del cemento. El documento Concrete Paving Notes, Construction No. 1 Portland Cement Concrete Pavements: The Basics, January 2005, de Iowa State University y Center for Portland Cement Concrete Pavement Technology, con gran acierto habla acerca de la necesidad de asear adecuada y oportunamente la cavidad de la junta, una vez finalizado el corte en un trmino no superior a tres (3) horas.

Sello en Pavimentos de ConcretoPor lo general los pavimentos a diferencia de los pisos industriales, se encuentran descu-biertos o a la intemperie, es decir que estn sujetos a los cambios climticos.

El sellante debe ser lo suficientemente elstico para acomodarse a las aperturas y cierres de la junta debido a cambios de temperatura, la mayora de los fabricantes de sellantes recomienda el clculo del movimiento de la junta transversal para dimensionar adecuadamente el producto. En 1990 mediante el documento, FHWA-RD-89-139 - Per-formance of Jointed Concrete Pavements, Vol. IV: Appendix A - Project Summary Reports and Summary Tables, fue adoptada la ecuacin 4 para clculo del movimiento de la junta:

En la imagen anterior se evidencia la diferencia de dimetro entre la llanta del montacargas (pisos industriales) y la del bus (pavimentos), la llanta del montacargas es dura (caucho, tefln, metlica) y la del bus es de blanda (neumtica de caucho).

El rea de contacto de la llanta del montacargas es muchsimo menor que la de un vehiculo que normalmente circula en pavimen-tos, generando en el caso del montacargas altas presiones de contacto que generan altos esfuerzos de punzonamiento en la junta.

L = C x L x( x T + )C : Coeciente de friccinC = 0,65 bases estabilizadas; 0,80 bases granularesL : Longitud de losa : Coeciente de expansin trmica del concretoT : Gradiente trmicoT = (To mxima alcanzada en la colocacin - To ms baja del ao) : Coeciente de contraccin del concreto

Ecuacin 4. Radio Relativo de Rigidez

Detalle del sello de juntas en un Pavimento o Parqueadero.

Ejemplo de llantas de un montacargas. CorteSa Ivan rICardo SnChez

En la figura anterior, se puede observar que el elastmero (sello elstico), no se deja al mismo nivel de la rasante del pavimento, ese menisco es muy importante, pues garantiza que al dilatar el concreto, el elastmero no quede expuesto al trfico de los vehculos y salga arrastrado por estos.

Comparativo de llantas entre un monta-cargas y un bus de trasporte masivo

CorteSa Ivan rICardo SnChez



Otra problemtica que nos toca, es la del aseo en el proceso final de instalacin del sello. Si de dejan residuos del elastmero sobre la junta, es una causal para que los vehculos remuevan el sello.

De ninguna forma se debe poner al servicio un pavimento, parqueadero o piso industrial que no est adecuadamente sellado, pues la entrada de elementos incompresi-bles a la junta, es una de las principales causas de desportillamiento de las mismas.

Detalle del menisco entre el elastmero y el borde de la losa. CorteSa Ivan rICardo SnChez

Residuos de elastmero favorecen la prdida del sello con el trfico. CorteSa Ivan rICardo SnChez

Momento adecuado para la aplicacin del selloEn cuanto al momento de la aplicacin, no existe un criterio ni-co entre los diferentes fabricantes de productos de sello.

Algunos recomiendan esperar a aplicar el producto has-ta cuando el concreto tenga una humedad inferior al 5%, otros cuando el concreto este totalmente curado despus de 28 das, otros cuando la superficie de las paredes de la junta este total-mente seca.

Tomando como base los anteriores criterios se entiende que todos ellos estn relacionados con la humedad en las paredes de la junta, con el fin de garantizar la adherencia del sello a estas paredes. Para ello es necesario, siempre, verificar la ficha tcnica del producto a utilizar y ante dudas acudir al fabricante.

Esto aplica tanto para pavimentos (elastmeros) como para pisos industriales (epxicos semirgidos).

Sello en pisos industriales de concretoPodemos concluir que las condiciones de operacin y trabajo de una junta en un piso industrial, son muy diferentes a la de una junta en un pavimento, en especial por el pequeo dimetro y dureza de las llantas de los montacargas, y por las condiciones medioambientales de exposicin.

Desportillamiento de la junta sin sellar, causada por entrada de elementos incompresibles.

Desportillamiento de la junta sin sellar. CorteSa Ivan rICardo SnChez

Rueda dura

Junta sin llenar

Rueda dura

Junta desportilladaFuerza de corte

Rueda dura

Junta sin llenar

Rueda dura

Junta desportilladaFuerza de corte

Ilustracin de las causas de desportillamiento de juntas en pisos industriales.Fuente: PCa Fuente: Metzerger/MCguIre



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Los epxicos semirgidos al contrario de los elastmeros, de-ben llenar la cavidad del corte en al menos cinco 5 cm con el fin de actuar como llenante del vaco causado por el corte y dar soporte a los labios de la junta, para as impedir su desportillamiento. Esto aplica fundamentalmente para juntas de contraccin.

Para el caso de juntas de construccin, es decir entre concre-tos o losas vaciadas en diferente fecha, existen dos alternativas, cada una de ellas a criterio del dueo y diseador del piso, llenar en 5 cm (2 pulgadas) de profundidad o solamente 2.54 cm (1 pulgada).

Es importante garantizar que el respaldo del llenante soporte las propiedades del mismo, pues en el caso del cordn de respaldo o tirilla de respaldo, puede deteriorarse visiblemente ante la reaccin del llenante en el proceso de curado y endurecimiento del mismo, como resultado de la reaccin exotrmica que se genera luego del proceso de mezclado.

Patologas comunes en juntas Existe una gran cantidad de catlogos de deterioro acerca de pato-logas de pavimentos de concreto hidrulico, los cuales proponen alternativas de reparacin. Lo fundamental es identificar la causa del origen de la patologa, para de esta manera corregir dicha causa y finalmente proceder a la rehabilitacin o reparacin., Para este caso se ha adoptado como base el documento M5.2. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Rgido de 2002, del Consejo de Directores de Pavimentos de Iberia e Iberoamrica.

Deficiencias de selladoDescripcin:Deterioro del sello de las juntas que permite la incrustacin de mate-riales incompresibles (piedras, arenas, etc) y/o la infiltracin de una cantidad considerable de agua superficial.

Se considera como deterioro del sello cualquiera de los siguientes defectos: endu-recimiento, despegado de una o ambas paredes, fluencia fuera de la caja, carencia total, incrustacin de materias ajenas y crecimiento de vegetacin.

Causas Posibles: Endurecimiento: producto de mala calidad, envejecimiento. Despegado de las paredes de la junta: producto de mala calidad, sellado mal colocado,

caja mal diseada. Fluencia fuera de la caja: exceso de sello, producto de mala calidad, procedimiento de

colocacin deficiente. Carencia: producto de mala calidad, procedimiento de colocacin deficiente. Incrustaciones de materiales incompresibles: bermas no pavimentadas, vehculos que

dejan caer materiales.

Juntas desportilladas (saltadas)Descripcin:Desintegracin de las aristas de una junta, longitudinal o transversal o una grieta, con prdi-da de trozos y que puede afectar varios centmetros dentro de la losa.

Causas Posibles: Debilitamiento de los bordes de la junta debido a un acabado excesivo u otro defecto

de construccin. Penetracin de partculas incompresibles dentro de la caja de una junta o dentro de

una grieta activa.

Reflexin finalLos pavimentos de concreto, pisos industriales y parqueaderos, bien diseados y bien cons-truidos excedern con creces la vida de diseo, manteniendo unos adecuados niveles de desempeo.

Su construccin est llena de detalles, que son responsabilidad de los profesionales del diseo y de la ejecucin de las obras. El diablo est en los detalles

Bibliografa AASHTO. 1993. Guide for Design of Pavement Structures. American Association of State Highway and Transportation Officials,

Washington, DC. ACI 224.3R-95 (Reapproved 2001) Joints in Concrete Construction Reported by ACI Committee 224 ACI 360R-92 (Reapproved 1997) Design of Slabs on Grade Reported by ACI Committee 360 ACI 360R-06 Design of Slabs on Grade Reported by ACI Committee 360 ACPA. American Concrete Pavement Association. Concrete Intersections - TB019P. 1995. ACPA. American Concrete Pavement Association. Intersection Joint Layout IS006.01P. 1996. ACPA. American Concrete Pavement Association. http://www.pavement.com/Concrete_Pavement/Technical/FATQ/Design/Dowels.asp Consejo de Directores de Pavimentos de Iberia e Iberoamrica. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Rgido. 2002 FHWA. Federal Highway Administration. FHWA-RD-98-167 Fast Track Paving. Volume I. 2005. Final Report FHWA. Federal Highway Administration. FHWA-RD-89-139 - Performance of Jointed Concrete Pavements, Vol. IV: Appendix A -

Project Summary Reports and Summary Tables. 1990 Iowa State University and Center for Portland Cement Concrete Pavement Technology. Concrete Paving Notes, Construction No. 1

Portland Cement Concrete Pavements: The Basics. 2005. Kohn y Tayabji . 2003. IPRF Research Report. Innovative Pavement Research Foundation. Best Practices for Airport Portland Cement

Concrete Pavement Construction (Rigid Airport Pavement). Report IPRF-01-G-002-1. 2003. ACPA Document No. JP007P Huang Yang H. 1993. Pavement analysis and design. 1ed, New Jersey Prentice Hall. Londoo N, Cipriano A. 2002. Diseo, construccin y mantenimiento de pavimentos de concreto. 2 ed. MEPDG. Mechanical Empirical Pavement Design Guide. TRB. Transportation Research Board. Proyecto NCHRP 1-37A, http://www.

trb.org/mepdg/ Metzger / McGuire, 2005. Focus on Industrial Floor Joints. Santander R, Norman. 1975. Pavimentos de concreto-Manual de diseo. ICPC Medelln. Tayabji, Shiraz D. 1986. Dowel Placement Tolerances for Concrete Pavements. Transportation Research Record 1062. Transportation

Research Board, Washington, DC. Waalkes, Steve. ACPA. May 22-25, 2005. Concrete Roundabouts. TRB National Roundabouts Conference. Vail, Colorado. Yoder, E.J., and M.W. Witczak. 1975. Principles of Pavement Design. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons, Inc.

Concepto del epxico semirgido como llenante de junta.

Alternativas de instalacin del llenante (epxico semirgido).

Fuente: Metzerger/MCguIre

Fuente: Metzerger/MCguIre

FE DE ERRATASEn la primera parte de este artculo apareci la Tabla 1. Requisitos mnimos de pasadores para hacer juntas en pavimentos de concreto.Se aclara que el dimetro del pasador, en pulgadas, cuando el espesor del pavimento est entre 14 y 15 cm, es 3/4.



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