Agenda Objetivo Optimización de losas Experiencias reales de funcionamiento después de varios años de operación indicaban que utilizando dimensiones menores de losas es posible reducir los espesores de pavimentos sin afectar su comportamiento ID: 814461
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Slide1
Losas Optimizadas
Octubre 2017
Slide2Agenda
Objetivo
Optimización de losas
Slide3Experiencias reales de funcionamiento después de varios años de operación indicaban que utilizando dimensiones menores de losas, es posible reducir los espesores de pavimentos sin afectar su comportamiento
PAVIMENTOS DE CONCRETO MAS DELGADOS
“Optimizar el espesor de las losas reduciendo las dimensiones, conforme la configuración de los ejes de los vehículos”
Slide4Agenda
Objetivo
Optimización de losas
Análisis
Slide5Sistema tradicionalMétodos de Diseño para Pavimentos Nuevos Tradicionales son:
M-EPDG ( AASHTO 07) – Mecanicista-Empírico AASHTO 93 PCA - Mecanicista Catálogos - Empíricos
Estándares Europeos Largo de losa no es relevante en el diseño para determinar el espesor Tamaño de losa se diseña lo más grande posible para disminuir juntas
Ancho igual o superior al ancho de pista Largo recomendado por AASHTO es 4,5 m.
Typical spacing:
2.00 – 4.50
mts
Slide6Características no deseables en los pavimentos de concreto
Contracción
Alabeo
Como contrarrestarlo
Materiales
Transporte
Colocación
Dimensionamiento de las losas
15.0
ft
(4.5 m)
5.0
ft
(1.5 m)
5.0
ft
5.0
ft
Slide7ALABEO Y CONTRACCIÓN
Slide8Losas
Optimizadas
En los pavimentos convencionales las grietas a veces aparecen de forma natural.
Slide9ESTRUCTURA DE SOPORTE
La carga se
distribuye en un área mayor
Menor deflexión
Menor
presión a la
subrasante
La uniformidad de la
subrasante
es más importante
que su rigidez
Se puede desplantar
sobre la
subrasante
La carga se concentra
más
Mayores deflexiones
La rigidez de la
subrasante
,
subbase
y base es muy importante
Regularmente requiere de varias capas y más
espesor para evitar la deformación de la
subrasante
.
El pavimento rígido reparte la carga en un área mayor y disminuye le presión a las capas
18 kips.
Presión
~3 - 7 psi
18 kips
Presión
~
15 - 20 psi
Pavimento rígido
Pavimento flexible
Slide10- Concreto Resistente a la Flexión
¿POR QUÉ?
CONSIDERACIONES DEL CONCRETO
Slide11RESISTENCIA A LA FLEXIÓN POR TENSIÓN
ASTM C78
Slide12MEZCLA DE DISEÑO
Es un equilibrio entre la economía y el rendimiento. Contenido límite de Pasta, es clave para reducir la contracción
Qué contrae?
Agregados? - No
Pasta? – Si
Cemento, agua
Menor pasta= menor contracción
Factores que afectan el contenido de pasta en la mezcla
TMA
Adecuada graduación
Modulo de finura y limpieza
de los agregados
Modulo
de finura del cemento
Slide13Sistema tradicionalEl sistema consiste en el diseño de losas con geometría optimizada, el cual disminuye las tensiones en el pavimento a través de un conjunto de losas cuyas dimensiones más pequeñas que las tradicionales, permiten distribuir la carga, lo que a su vez logra reducir el espesor de éstas.
Nuevo Concepto de Diseño:
Largo de losa es parte del diseño del espesor (1,3 a 2,5 m. de largo) Tamaño de losa optimizada por posición de las cargas del vehículo critico
Ancho es parte del diseño (máximo igual a media pista más sobre ancho)
Slide14Agenda
Objetivo
Optimización de Losas
Análisis
Slide15Software de Elementos finitos en 3D, análisis de concreto simple y con acero de refuerzo en juntas
Incorpora datos especializados para el modelado de las características más importantes
Permite la generación de modelos con distinta complejidad
Utiliza solución de problemas específicos para la eficiencia
Software de modelado integrado y una interfaz gráfica de usuario
Datos de entrada
Losas 3D
Estrés
Slide16Ejemplo
Optimización del pavimento, por medio de menor dimensionamiento de las losas conforme a los ejes del vehículo más critico
1
2
Slide17Optimización de losas – Procedimiento del análisis
Principales configuraciones de las cargas
Posición de las cargas considerando los puntos de mayor estrés por tensión
•Para un mismo espesor, al disminuir las dimensiones en planta, los esfuerzos tienden a disminuir. •Para una misma dimensión, los esfuerzos tienden a disminuir a medida que el espesor aumenta.
Pavimento Convencional
Pavimento Optimizado
Slide183
Ejemplo
Junta Transversal
Esquina
Junta Longitudinal
4
Máximo estrés a la tensión
Slide19Ejemplo
Máximo estrés a la tensión
Slide20Ejemplo
Máximo estrés a la tensión
Slide21Ejemplo
5
Máximo estrés a la tensión
Slide22Agenda
RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS
Slide23Características Principales y recomendaciones del Diseño• Losas pequeñas (media pista x 1,20 a 2,5 m)
• Base granular (finos < 8%), base asfáltica o BTC• Geotextil entre sub rasante y base, si es necesario • Corte de juntas delgado (1,9mm- 2,5mm)
El corte debe ser hasta una profundidad de T / 3 a T / 4 (espesor de la losa).• Sello de juntas opcional.• No requiere barras de transferencia de cargas ni de amarre entre pistas (salvo juntas construcción)
• Confinamiento lateral
Corte convencional y sello
Corte de 2 mm,
Sello
no
es
requerido
Slide24Recomendaciones de construcción
Se debe evitar la circulación del neumático en juntas longitudinales
Slide25Recomendaciones especificas de diseño
Confinamiento Lateral Pines de acero Acotamiento Aceras/banquetas
Guarnición, cuneta, bordilloSobreancho ( alejar el trafico de los bordes) Losa mas ancha
Acotamiento o Berma amarrada con varillas de amarreEnsanche en curvas cerradas Amarre de acotamiento de concreto en curvas cerradas
Slide26Pines
Con el fin de evitar el desplazamiento lateral de losas, deben ser sostenidas en el borde longitudinal de los extremos u hombros, con estacas (o pines) de acero verticales, sistema que ha sido utilizado en proyectos anteriores.
Slide27Agenda
CASOS DE EXITO
Slide28Carretera
Izapa-Nejapa
, Nicaragua
Carretera Puerto Sandino, Nicaragua
Slide29Calles para el Pueblo, Managua, Ni.
Calle Gustavo Mejía
Ricard
, Sto Domingo, R.D.
Slide30Avenida 10, San José, C.R.
Avenida 10, San José, C.R.
Slide31Residencial Cabaret, Haití
Residencial Cabaret, Haití
Slide32Antes- Mérida, México
Después- Mérida, México
Slide33Antes
Después
Slide34Agenda
GRACIAS
Alejandro
Camarena
GERENTE DE INFRAESTRUCTURA REGIÓN CENTRO Y SUDAMERICA
ACI Técnico en Superficies de Concreto Planas ID: 01254670
enriquealejandro.camarenag@cemex.com