TCPavements 2012

Métodos de Diseño para Pavimentos Nuevos

Tradicionales:
 M-EPDG ( AASHTO 07) – Mecanisista-Empírico
 AASHTO 98 – Empírico Mecanisista
 PCA - Mecanisista
 Catálogos - Empíricos
 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.

Nuevo Concepto de Diseño:
 TCP®
 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 camión
 Ancho es parte del diseño (máximo igual a media pista más sobre ancho)

Métodos de Diseño para Rehabilitación de
Pavimentos
Soluciones No Adheridas (Baja Fricción)
 Se diseña como pavimento nuevo
 Se utiliza el pavimento antigua como base y se repara
 Se determina “kc” sobre el pavimento existente con falling weight

 Whitetopping
 Tamaño de losa similar a pavimento nuevo con diseño tradicional
 espesores mayor a 20 cm
 Recapado de Hormigón sobre Hormigón
 Tamaño de losa igual a tamaño de losas del pavimento nuevo con
desfase de junta antigua
 Se coloca capa intermedia de separacion
 Espesor mayor a 15 cm
 Diseño TCP®
 Espesores entre 8 y 20 cm
 losas optimizadas por posición de cargas

Métodos de Diseño para Rehabilitación de
Pavimentos
Soluciones Adheridas (Alta Fricción)
 El pavimento antiguo es parte de la estructura de la carpeta de pavimento, por
lo que la capa nueva se diseña adherida
 El diseño no considera el tamaño de la losa para determinar el espesor.
 El asfalto debe tener al menos 7,5 cm de espesor y estar en buenas condición.
 Las losas son pequeñas para asegurar adherencia (0,8 a 2,0 m) y el proceso
constructivo debe asegurar esta condición adherida para su correcto
funcionamiento
 Thin Whitetopping

 espesor entre 10 y 15 cm

 Ultra Thin Whitetopping

 Espesor menor a 10 cm

 Recapado Adherido de Hormigón sobre Hormigón

 Largo losa igual al largo de losa de pavimento base. Las juntas se
hacen coincidir.

Comparación de Losa Larga y Corta cargadas
por el mismo camión
4,5m x 1m 2.25 m x 1 m

Maximun tensile stress = 24.65 Kg/cm2 Maximun tensile stress = 5.22 Kg/cm2
Principal stresses on the top of the slab, Red is tensile strength

Deformation of the slab

Concepto de Diseño TCP®

 Se deben dimensionar las losas de tal forma
que, cada losa sea cargada solamente por
una rueda o por un set de ruedas.

En:
Chile Nº 44820
EE.UU. Nº 7.751.581
Patentado en otros 14 Países
PCT/EP2006/064732
Patente y Patente Pendiente en 82 Países

Importancia Posición Carga Geometría Losa

Relación Tensión vs Tamaño de losa con Carga Patrón
30

25
Tension Kg/cm2

20

15
Sigma Principal
10 Superior

5
50 150 250 350 450
Largo losa (cm)

Posición de Las Cargas y Dimensión de las
Losas

Diseño AASHTO
Diseño TCP®

Características Principales y
recomendaciones del Diseño TCP®

• 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)
• No requiere sello de juntas
• No requiere barras de transferencia de cargas ni de
amarre entre pistas ( salvo juntas construcción)
• Confinamiento lateral

Elección del Tipo de Base
 Se utilizara base CBR > a 80% (Hormigón sin fibra estructural) para

 Pavimentos menores a 12 cm de espesor
 Espesor del pavimento > 12 cm y lluvia mayor a 800 mm al año.
 Trafico Mayor a 25.000.000 EE

 En todos los demás casos, incluidos todos los pavimentos con fibra:
se utilizara Subbase Granular CBR > 50%.
 Banda granulométrica según lo indicado en 5.301.202(1) de la
Sección 5.301 del MC-V5, salvo que el porcentaje que pasa por
Tamiz 0,08 mm (ASTM Nº200) deberá estar entre 0% ( 4%) y
8%, cualquiera sea la banda granulométrica utilizada
 En el caso de utilizar base extremadamente rigidez, colocar geotextil
grueso, capa granular o asfalto par acomodar mejor la losa.

Tratamiento de juntas
 El pavimento no llevará barra de traspaso de carga, ni de
amarre, salvo en los siguientes casos:
 Junta de construcción transversal
 Para pavimentos de más de 15 cm de espesor, en la: se colocarán barras de
traspaso de carga de diámetro 25 mm y longitud de 35 cm, lisas, cada 30 cm
en la mitad del espesor de la losa.
 Pavimentos de menos de 15 cm de espesor, se deberán utilizar barras de
transferencia de carga planas del Tipo Diamond Dowels también se podrán
utilizar barras de amarre estriadas de 10 mm cada 50 cm de 65 cm de
longitud.
 Junta de construcción longitudinal: llevará barras de amarre
estriadas de diámetro 10 mm y longitud de 65 cm, estriadas, cada
85 cm. En caso que el pavimento se construya en el ancho total (dos
pistas), estas barras no se deben colocar.

ATLAS
(Advanced Transportation Loading ASsembly)

Concrete Slab Test Sections Constructed
1.8m 1.8m
Fiber reinforced
40m’ Plain concrete concrete

1.8m
Concrete h

1.8m 2
free edge 1
ACB ~18cm

h= 10cm (a) h= 15 cm

40m (a)

1.8m
1.8m
2
1.8m 1.8m
free edge 1

h= 15 cm (b) h= 20 cm
Concrete h
40m
15cm
1.8m Aggregate Base
1.8m
Nonwoven geotextile
2
(b)
free edge 1

h= 9cm (c) h= 9cm
22 slabs per section
Only 14 slabs loaded

Resultados Estudio Univ. de Illionis

Tramos Losa Sur CBR Losa Norte CBR
8 cm 120.000 EE 4% 3.000 EE < 2%
8cm Fibra 234.000 EE* 4% 65.000 EE < 2%
15 cm 22.000.000 EE 6% 14.000.000 EE 2%
20 cm 20.000.000 EE* 6% 50.000.000 EE * 2-3%
10 cm sobre 21 cm Asfalto 10.000.000 EE 5% 2.000.000 EE 2-3%
15 cm sobre 14 cm Asfalto 57.000.000 EE* 5% 69.000.000 EE 2-3%

Se considera como vida útil un daño de 30% de losas Agrietadas
* 0% losas agrietadas

CRACK FORMATION –SECTION 3
4/19/08 4/21/08 Final
80 mm - Plain
80 mm - FRC

96,000 ESALs 116,900 ESALs 117,300 ESALs

Factorial de Variables
Eje Largo Espeso CBR LTE Gradientes Carga Posición Eje
Losa r Tº
ESRD 140 cm 8 cm 5% 30 % +10 100 % Borde - Esquina
EDRD 180 cm 9cm 10% 50% +5 120 % Borde - Centro
230 cm 10 cm 15% 70% 0 Huella - Corte
…… ….. -5 Huella-Centro
19 cm 45% -10 Junta longitudal - Centro
20 cm 50% -15
80% -20
-25
2 3 12 11 3 8 2 5

Total 190.000 Simulaciones Islab 2000

Módulo de Reacción de la Subrasante.
2 0,5
2 3
h K1
Kc 1 K0
38 K0

0.0167087 E n
k

En
1
2 Ê En
1 1
2 2
3
2 Ê
h1 h2 ... hn 1 Ê
1
38.1 En

3
E2 E3 En 1
h1 h2 3 h3 3 ... hn 13
E1 E1 E1
Ê E1 n 1
hi
i 1

Alabeo

 Se expresa como diferencia de temperatura pero es:
 Gradiente Hidraulico Construccion
 Gradiente Termico Construccion

 Gradiente Hidraulico Estacional
 Gradiente Termico Estacional

 △Tº = △Tªc+ △Tºd
 △Tº= Gradiente térmico equivalente
 △Tªc= Gradiente térmico equivalente de construcción
 △Tºd =Gradiente Térmico por variaciones de temperaturas

ZONA 1 ZONA 2 ZONA 3 ZONA 4 ZONA 5 ZONA 6 ZONA 7 ZONA 8 ZONA 9 ZONA 10 ZONA 11 ZONA 12
TEMPLADO
TEMPLADO TEMPLADO TEMPLADO
TEMPLADO CALIDO
CALIDO CALIDO FRIO
CALIDO CALIDO TEMPLADO
DESÉRTICO DESÉRTICO LLUVIOSO LLUVIOSO LLUVIOSO TEMPLADO
CON CON CALIDO
CON MARGINAL DESÉRTICO POLAR POR CON CON CON FRIO CON
TIPO DE DESÉRTICO ESTACIÓN LLLUVIAS CON
NUBLADOS DE ALTURA (150-700 EFECTO DE INFLUENCI INFLUENCI INFLUENCI LLUVIAS
CLIMA BAJO SECA INVERNALE LLUVIAS
ABUNDANT (+1000 MTS) ALTURA A A A INVERNALE
PROLONGA S Y GRAN INVERNALE
ES MTS) MEDITERRA MEDITERRA MEDITERRA S
DA DE 7 A 8 HUMEDAD S
NEA NEA NEA
MESES ATMOSFERI
(INTERIOR) (COSTERO) (COSTERO)
CA
ARICA PUTRE COPIAPO CHAÑARAL OVALLE VALPARAISO SANTIAGO PORTILLO ANGOL VALDIVIA CHAITEN COIHAIQUE
IQUIQUE CALAMA TALTAL ILLAPEL PICHILEMU RANCAGUA TEMUCO PTO. MONTT PTO. AYSEN PTA. ARENAS
CIUDADES TOCOPILLA LA LIGUA CONCEPCIÓN TALCA OSORNO CASTRO
ANTOFAGASTA LAMPA CHILLAN ANCUD
LA SERENA LOS ANGELES
⁰C/cm PORCENTAJE DEL TIEMPO ANUAL CON CADA GRADIENTE
-0,9 0% 0% 0% 2% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%
-0,8 0% 0% 0% 4% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%
-0,7 0% 0% 0% 6% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%
-0,6 0% 0% 0% 6% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%
-0,5 1% 2% 3% 8% 3% 4% 5% 3% 0% 3% 4% 1%
-0,4 12% 9% 15% 11% 13% 13% 18% 11% 4% 11% 7% 6%
-0,3 14% 17% 10% 13% 14% 13% 15% 15% 15% 10% 8% 10%
-0,2 15% 18% 10% 11% 16% 17% 12% 14% 19% 10% 11% 14%
-0,1 14% 13% 12% 9% 12% 10% 8% 12% 18% 20% 22% 21%
0 6% 6% 14% 8% 5% 5% 4% 7% 8% 10% 12% 13%
0,1 5% 5% 5% 6% 6% 6% 5% 6% 8% 8% 9% 11%
0,2 6% 4% 5% 5% 5% 6% 5% 5% 7% 7% 7% 7%
0,3 6% 5% 5% 4% 4% 4% 4% 5% 7% 5% 5% 4%
0,4 6% 5% 4% 3% 4% 4% 4% 5% 6% 3% 3% 3%
0,5 6% 5% 4% 2% 5% 4% 4% 4% 3% 3% 3% 3%
0,6 5% 5% 4% 1% 6% 5% 4% 4% 3% 3% 3% 3%
0,7 2% 4% 3% 1% 5% 5% 5% 3% 1% 3% 3% 2%
0,8 1% 2% 3% 0% 2% 4% 4% 2% 1% 2% 2% 1%
0,9 0% 1% 1% 0% 0% 1% 2% 1% 1% 1% 0% 0%
1 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 0% 0% 0% 0% 0%
1,1 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1% 0% 0% 0% 0% 0%

Proceso de Análisis ISLAB2000
 Crear modelo usando
ISLAB2000Prep

 Correr ISLAB2000 analysis

 Ver resultados con
ISLAB2000Post
 En este caso los resultados son
llevados a una base de datos

(Khazanovich)

Discusión sobre tensiones y fatiga
Principal Stresses Deflection

19.5
17.3
15.2
Y-direction

13.1
11.0
8.8
6.7
4.6
2.5
0.3
-1.8
-3.9
-6.1
-8.2

X-direction
Closest Value = 1.421100000

Principal Stresses Stresses in Z-direction

38.5
35.2
32.0
Y-direction

Y-direction
28.7
25.5
22.2
19.0
15.7
12.5
9.2
5.9
2.7
-0.6
-3.8

X-direction X-direction
Closest Value = 0.0000000000

Diseño TCP®
1. Se realizan las corridas en Islab 2000 calculando donde se encuentran
las tensiones para cada caso, Superior, Inferior y deflexión en la
esquina.
2. Para calcular la cantidad admisibles de pasadas, dado las tensiones
generadas en el concreto, se utilizó el modelo de Fatiga, utilizado por
el sistema de diseño M-EPDG

C3 * 1.22
Log ( N ) 2*( )
MOR * C1 * C2
nijk oi condición de alabeo
oj condición de carga
FDk ok Posición Eje
i Nijk
1
%Crack kl 1, 68
1 FDkl

Posiciones de Carga

Posición Pasadas (%)
(Fu)

Borde 8%
Huella (40 cm borde) 30%
Corte longitudinal 8%

Calibracion Constante C1

9cm and 15cm
Concrete Slab Tests

1.8 x1.8m slab geometry

Calibración Constante C1

 Este comportamiento se explica por la forma de Fractura o
agrietamiento del concreto
C1 (Abajo)
2

1.8

1.6

1.4

1.2

1

0.8
6 11 16 21

C3 * 1.22
Log ( N ) 2*( )
MOR * C1 * C2

Calibración Constante C2 (Fibras)
• Ensayo Carga deformación. Norma ASTM 1609 -07

C2= ( 1 + R3,e)

C3 * 1.22
Log ( N ) 2*( )
MOR * C1 * C2

Uso de fibras Estructurales
S/ Fibras
Resultados de ensayos para
5.0
Fibras 1,5 Kg/m3 diferentes tipos de fibras y
Resistencia a flexión (MPa)

Fibras 3 Kg/m3
4.0
dosis.
Fibras 5 Kg/m3
3.0

2.0
Curvas de dosis de fibra a utilizar
1.0
para comportamiento requerido.
0.0 Curvas dependen de
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Dosificación, Resistencia y edad de
Deformación (mm)
hormigón.
Ensayo Carga- Deformación 60%
norma ASTM 1609-07
Radio Resistencia Residual (%)
50%

40%

30%
Barchipmacro
20% Masterfiber 50PS
Baxi-Fiber P400
10% Fibermesh650
RXF 54
0%
0 1 2 3 4 5
Dosis de Fibra (Kg/m3)

Factor de Ajuste por Tipo de Borde
(Constante C3)

Tipo de Berma Factor Ajuste(C3)
Libre 1
Granular 0.95
Asfáltica 0.9
Hormigón Amarrado 0.85
Sobreancho 0.8
Vereda 0.8

C3 * 1.22
Log ( N ) 2*( )
MOR * C1 * C2

Recomendaciones especificas de diseño

 Confinamiento Lateral
 Pines
 Veredas
 Bermas
 Sobreancho ( alejar el trafico)
 Losa mas ancha
 Berma amarrada
 Solera
 Tacos Sobresalientes
 Ensanche en curvas cerradas
 Amarre de bermas de hormigón en curvas cerradas

Serviciabilidad Pavimentos TCP®

 Escalonamiento
 Pavimentos con diseño TCP®:
 Tienen un quinto del alabeo con respecto a losas
AASHTO, como el alabeo es menor el escalonamiento
disminuye.
 Usan bases granulares con menos de 12% de finos , el
agua no afecta la estructura y la salida de finos no cambia
la capacidad estructural de la base.
 Tienen losas mas pequeñas, aumentando la transferencia
de carga, lo que reduce el escalonamiento

Transferencia de carga para distintas aperturas
de grietas

Colley and Humphrey

Transferencia de carga
Section 15 & 20 cm (North)

111kN 156kN

40kN 67kN 80kN 93kN 120kN

Serviciabilidad Pavimentos Guatemala

Mediciones con perfilómetro laser, a
100km/h, con fotos c/10m y medición
automática de escalonamiento

Escalonamiento Proyectos Guatemala
En Guatemala existen pavimentos de 4 años con cargas pesadas, sin señal de
escalonamiento.

Construction Proyect Design ESALS up Initial IRI IRI 2010 Faulting*
Project Thickness
year length ESALS to date (m/km) (m/km) (mm)
Amtitlan-Palin 2006 7 km 20 110.000.000 22.000.000 1,76 2,01 <2
San Cristoabl San Lucas 2006 12 km 17 35.000.000 8.235.294 2,1 2,34 <2
San Lucas Milpas 2007 6 km 17 17.000.000 3.000.000 2,15 2,07 <2
Tecpan los Encuentros 2009 35 km 18 20.000.000 1.111.111 1,72 <2
*
Using high speed profiling

Pavimentos “Verdes”
 Menor Consumo de energía
durante la construcción (
menor traslado de material)
 Menor consume de cemento (
Más delgado)
 Menor consumo de energía de
iluminación (30% con respecto
a pavimentos oscuros)
 Menor consumo de
combustible en la operación
(pavimento rígido)

Pavimentos “Verdes”
 Longevidad ( hormigón no se
degrada en el tiempo)
 Menor temperatura en
servicio ( no absorbe
radiación Solar)
 Evita congestión por
mantención
 Sin costo de mantención de
sellos
 Facilidad de reemplazo de
losas

Costos Comparativos

TCP Hormigón Tradicional Asfalto
Costo Km- % Ahorro
Trafico (EE) Espesor (m) Pista Espesor Costo Km-Pista H°-TCP % Ahorro Costo Km-Pista Asf-TCP TCP
50.000 0,08 US $109.413 - No existe No existe No existe US $106.691 -US $2.723 -3%
100.000 0,09 US $121.108 0,12 US $136.762 US $15.654 11% US $119.951 -US $1.158 -1%
500.000 0,10 US $130.354 0,14 US $155.253 US $24.899 16% US $130.358 US $5 0%
1.000.000 0,12 US $148.844 0,16 US $173.743 US $24.899 14% US $150.883 US $2.039 1%
3.000.000 0,14 US $168.735 0,19 US $201.479 US $32.744 16% US $162.875 -US $5.859 -4%
5.000.000 0,15 US $177.980 0,21 US $219.970 US $41.990 19% US $217.277 US $39.297 18%
15.000.000 0,17 US $197.521 0,25 US $256.951 US $59.430 23% US $246.440 US $48.919 20%
30.000.000 0,18 US $206.766 0,28 US $284.687 US $77.921 27% US $295.308 US $88.542 30%
60.000.000 0,20 US $226.307 0,30 US $303.177 US $76.871 25% US $344.175 US $117.869 34%

Conclusiones :
 Producto Optimizado, considerando las mejores practicas y
tecnologías actuales para pavimentos de hormigón.
 Reduce el costo hasta en un 25% para pavimentos de
hormigón y un 20% Pavimentos asfalticos con diseños
tradicionales.
 Modelo Mecanicista permite calcular el desempeño del
pavimento en diferentes condiciones.
 Espesores de los pavimentos:
 Calles de ciudad 8 – 12 cm.
 Caminos rurales 12 – 15 cm.
 Carreteras >15 cm ( hasta 22 cm)

Innovación en Especificaciones Técnicas

 Diseño Pavimento con sobreancho
 Incorporación de medición resistencia residual en términos
absolutos ( 1,0 Mpa)
 Incorporación de Metodología Simple para la medición de
cantidad y Homogeneidad de la fibra
 Tren Pavimentado debe ser con moldes deslizantes y
funcionando de acuerdo a especificaciones fabricante
 Producción de hormigón Mínima para abastecer al tren (
Lograr Buen IRI)

 Colocación de sistema de curado de 2 etapas Alcohol alifático
– Membrana
 Necesidad de Construir un tramo de Prueba para ajustar el
procedimiento , el cual deberá ser visado por IF
 Cortes con cierra en una pasada
 Sierra delgada 1,9 mm
 Soffcut 2,5 mm con profundidad de corte de hasta 7 cm


 Apertura al Trafico por método de Madurez
 Especificación de recepción que permita reparaciones y
cuantifique objetivamente daños
 Nuevas maneras de medir resistencia residual

Proposición:
 Visar hormigón no solo por resistencia sino por calidad
objetiva ( Método Shilston)
 Recibir Hormigón por compresión ( Correlacionado a Flexo)
 Recibir el hormigón por muestras no destructivas

Iowa DOT Coarseness Factor Incentive Chart
1
Workability Factor VS Coarseness Factor
for Combined Aggregate
Assumptions: 564 lbs cement per cubic yard, 1 inch Aggregate, and Slipformed

45

II-C IV
Pay Factor III II-B
40
Chart
II-A
Gradati Pay
35
Workability

on Facto
(percent)

II-C
II-D II
Zone r I
30
II-A 1.03 V
II-B 1.02
25
II-C 1.01
II-D 1.00 20
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
IV 0.98 Coarseness Factor
(percent)
I 0.95 20
Combined Aggregate Gradation 8/18 Band
Us 20 Webster Co. C-3WRC Mix - 1987

V 0.00 18

16

14

Percent Retained
12

10

8

6

4

Courtesy of Jim Grove 2

0
#200 #100 #50 #30 #16 #8 #4 3/8 1/2 3/4 1 1 1/2

Sieve Size

 Pavimentos U-
TCP,
 Construido Agosto
2011
 8 cm de espesor
 H 40 con fibra con
Dm 40 mm
 Sin Base, directo
sobre el cerro
 Tráfico de
construcción

Proyectos Construidos
Proyecto Costo Proyecto original Costo Proyecto TCP % Ahorro Ahorro Total

Centro distribucion 1 US $ 542.379 US $ 432.064 20% US $ 110.315

Centro distribución 2 US $ 1.144.000 US $ 1.021.429 11% US $ 122.571

Estacionamiento Grúas US $ 337.071 US $ 245.143 27% US $ 91.928

Calle Valdivia US $ 73.543 US $ 71.500 3% US $ 2.043

Cauquenes Chanco* mm$ 7.250 mm$ 6.650 8% mm$ 600

Cerro Sombrero - Onaissin* mm$ 4.500 mm$ 4.250 4% mm$ 250

Melipilla - Malloco mm$6.900 mm$.7200 -5,5% mm$ 400

* Licitación Adjudicada ( Comparación Solución Asfalto- Hormigón diseño TCP® )

**Licitación Adjudicada( Proyecto Hormigón AASHTO-TCP® )

•Más de 2.500.0000 de M2 construidos
•Más de 30 proyectos

Cerro Sombrero - Onaisin

 Longitud: 15 km
 Fecha de Construcción:
 Espesor: 14 cm.
 Hormigón Con Fibra

Tramo Cauquenes – Chanco

 Longitud: 18 km
 Tráfico 17.000.000 EE
 Fecha de Construcción:
 Espesor: 17 cm

Caso 1: Ruta 5: km-251 Agosto 2009
• Condiciones actuales
– CTB con Kc = 137 Mpa/m
– Espesor 22cm -23 cm
• TCP®
– 16 cm (6,4”)
– 50.000.000 EE
– Hormigón 4,8 MPa Flexotracción
– 10 % losas agrietadas como umbral de diseño
– 2 m x 1.75 m
– Corte delgado sin Sello
– Sin fierros, solo en junta de construcción
– Pines laterales de confinamientos

Caso 1: Ruta 5: km-251
 Losas 200 cm 16 cm (6,4”)
 Losas 400 cm de 22 cm (8,8”)
espesor
espesor
 BTC y Base asfáltica no adherida
 BTC

29.9
Kg/cm2 22.8
Kg/cm2

Caso 6: Ruta 60 Ch (Camino a Mendoza) TCP®
 20.400.000 EE
 Subrasante CBR >40% ( Muy rígida)
 15 cm de Sub-base Granular No Heladiza
 15 cm de hormigón con Fibra o 17 cm Hº Tradicional
 Condiciones Ambientales extremas:
 Diferenciales de temperatura Día-Noche de mas de 30º
 Baja Humedad relativas
 Bajas temperaturas de pavimentación
 Diseño tradicional 22 cm de hormigón.

Wal-Mart -Puerto Seco
 Superficie: 96.000 m2
 Espesor 14 cm y 17 cm

Planta Arrigoni

 Superficie: 36.000m2
 Fecha inicio Construcción: Enero 2011
 Espesor 11 cm

Caso 2: Sodimac 2008

 15 cm
 Sub rasante CBR 15%
 Plataforma 60 cm CBR 40%
 Base Granular 15 cm < 8% finos
 400 Camiones Diarios = 10.000.000 EE
 30.000 m2
 Santiago, Chile
 20% de ahorro

Caso 3: MOP Punta Arenas 2009

 12 cm
 CBR subrasante 10%
 Base No-heladiza 50 cm CBR 60%
 15 cm Base < 8% finos
 Hormigón 4,8 Mpa
 1.000.000 EE
 1 km
 27 % ahorro sobre hormigón tradicional

Dalcahue- Constructora San Felipe

Valdivia 2008
•8 cm y 12 cm Concrete
•Base Granular
•3% de ahorro ( 5 cm de asfalto)

Gruas Etac (Chile) 2008

•12 cm hormigón
•Base granular
•Igual costo que 5 cm asfalto

Salinas y Fabres 2008
Puerto Montt

•50.000 EE
•8 cm
•30% Ahorro
(Adocretos)

5 años en servicio, 17 cm de espesor

Cuesta Villalobos (Guatemala) 2005
 21 cm
 120.000.000 EE
 Diseño para 15 Años
 Base: Granular y Asfalto
deteriorado

Planta Coca-Cola, Inkacola,Trujillo
 Superficie:
 Fecha de inicio (1er Informe): 16 de
abril de 2010

Caso 5: Terrapuerto Lima 2010

 15 cm
 Plataforma construcción 60 cm CBR 40%
 15 cmBase Granular < 8% finos
 Trafico 500 buses diarios = 10.000.000 EE
 30.000 m2
 Ahorro 20%

Carabayllo Perú
Urbanización Santa María
Inversiones Centenario
9 cm de espesor

Planta Coca-Cola Arequipa

Corporación J.R.
Lindley
14 cm de concreto
15 cm de base
granular

Chincha (Perú) 2007

•DC
•14 cm
•4.000.000 EE
•Base Granular

Confiperú (Perú) 2007
•12 cm
•3.000.000 EE
•Pavimento antiguo
hormigón

Mayor información y contacto en:
www.tcpavements.com

“Estudio del comportamiento superficial de
pavimentos de hormigón utilizando diferentes
metodologías de curado”

Alumno: Luis Hernán Peró Grand
Profesor guía: Juan Pablo
Covarrubias Vidal

Sinak Cromcret Dynal Sika Manta Sin curar

Lithium Lithium Fraguatex Fraguatex Sikacure
Curcrom P Curcrom S Antisol - -
Nombre cure cure G13 RR A G13 RR B 116
Litio 1 Litio 2 Acuosa 1 Resina 1 Resina 2 Resina 3 Acuosa 2 Resina 4 Manta Sin curar

Según Ficha X X X X X X X X X X

1,5 Hrs X X X X X X

Retardador +
X X X X X X X
1 Hr

 Según lo indicado en las fichas técnicas de cada proveedor (Según
Ficha)
 Aplicación de la membrana después de 1,5 horas de haber sido
colocado el hormigón (1,5 Hrs)
 Aplicación del alcohol alifático inmediatamente de haber sido
colocado el hormigón y después de 1 hora se aplica el compuesto
formador de membrana. (A. Alifático + 1 Hr)

 Día y hora de pavimentación: 21 Marzo 2011 a las 11:00
hrs
 Condiciones meteorológicas:
Viento predominante
Temperaturas extremas
Diurno Nocturno Humedad
Marzo
relativa
2011
Mínima Hora Máxima Intensidad Intensidad media (%)
Hora Local Dirección Dirección
(ºC) Local (ºC) (Km/hr) (Km/hr)

21 11,2 7:00 28 16:30 Calma 0 Suroeste 10,2 60

Aplicación de los productos de curado

 Cada empresa participante era responsable de curar sus
respectivas losas en los tiempos de aplicación
determinados

Resumen de variables relativas.

Uso de Madurez

 La primera vez que se utilizó madurez en Chile fue en la
Central Antuco en 1982
 Se utilizó para acelerar el desmolde del recubrimiento de los túneles.
 Se logró coordinar la faena con un ciclo de 24 horas.
 Redujo el costo de construcción en US$ 2.000.000

 Se utilizó en la construcción de las Dovelas del Metro
 Desmolde a 16 hrs con 250 kg/cm2

 Se está utilizando para Desmolde de Losas en 24 horas

Madurez

 Es la relación entre temperatura y tiempo del hormigón.
 Correlaciona muy bien con resistencia

Madurez

t
M (T To ) t
0

To = 0 ºC (Recomendado por el fabricante del equipo Intellirock)

Madurez

En el caso en de temperaturas bajas, se obtiene la madurez M1 y se
alcanza una resistencia en el tiempo t1. A mayor temperatura, la
madurez M2, igual a M1 se obtiene en el tiempo t2, por lo que la
resistencia es igual en menor plazo

Método para Determinar Relación
Madurez - Resistencia
PROCEDIMIENTO:
 Tomar una muestra de 15 probetas
 Colocar un sensor de madurez en una de las probetas de la
muestra
 Utilizar un valor de datum de 0 ºC
 Ensayar 2 probetas cada vez a 1, 2, 3, 4, 7, 14, 28 días (no
ensayar la probeta con sensor)
 Medir la madurez de la muestra junto con cada ensayo de
compresión
 Calcular los promedios de resistencia para determinar la
relación madurez - resistencia

Madurez vs Resistencia
CURVA DE MADUREZ V/S RESISTENCIA

Madurez Resistencia Kg/cm2
EDAD (días) EDAD (h) Mad (°C x h) Mad (°C) P1 P2 Promedio
0 0 0 0 0 0 0
1 24 645 26,9 175 181 178
2 48 1190 24,8 286 284 285
3 72 1710 23,8 337 337 337
4 96 2365 24,6 406 400 403
7 168 3741 22,3 412 410 411
14 336 7068 21,0 476 474 475
28 672 13788 20 490 510 500

Curva de Madurez v.s. Resistencia
600
Resistencia (Kg/cm2)

500
400
300
200
100
0
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Madurez (°C x hr)

La resistencia para pos-tensado de 212 kg/cm2 se alcanza con una madurez de 820 ºC*hr
A las 27 horas

Madurímetro: INTELLIROCK II

LECTOR

SENSOR

Información entregada por el IntelliRock II
S/N:,5016234
Job:,
Location:,LOSA 04 C 3
Logger Subtype ID:,9
Run State:,Locked
Start Date:,22-04-2009 15:24:56
Elapsed Date (Start Date + Elapsed Time),27-04-2009 10:27:56
Elapsed Time (hrs):,115,05
Data Interval (min):,60
Number of readings:,116
Time(hrs) Temperature (ºC) Maturity (ºC-Hrs)
0 0 26 0
1 0 30 30
2 0 28 58
3 0 27 85
4 0 26 111
5 0 26 137
6 0 27 164
7 0 29 192
8 0 31 221
9 0 33 253
10 0 33 286
11 0 33 319
12 0 33 352
13 0 33 385
14 0 33 418
15 0 32 451
16 0 32 483
17 0 31 515
18 0 31 546
19 0 30 576
20 0 29 605
21 0 29 634
22 0 30 664
23 0 31 694
24 0 32 726
25 0 32 758
26 0 32 790
27 0 32 822

Confiabilidad de las mediciones de madurez
2F
2D
3A
3B
3C
3D
Madurez ºC*h

3E
3F
3G
4A
4B
4C
4D
4E
4F
4G
5A
5B
5C
5D
5E
5F
5G
6B
6D

Horas

Uso de Mantas

El hormigón al aislarse permitirá aprovechar el calor proveniente de la
hidratación y mantener una mayor temperatura de curado, acelerando su
resistencia. Para ello, se deben colocar capas protectoras en contacto
directo con el hormigón.

Pueden ser mantas compuestas por :
- Polietileno por ambas caras + aislante térmico del tipo fisiterm.
- Polietileno con burbujas

Comprobación de la relación
Madurez - Resistencia
Curva de Madurez v.s. Resistencia
600
+ 10%

500
Resistencia (Kg/cm2)

400 - 10%

300

200

100

0
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Madurez (°C x hr)

Para comprobar la relación Madurez vs Resistencia se toma cada cierto tiempo una
muestra de hormigón fresco con ensayos a 3, 7 y 28 días y con un sensor de
madurez en una probeta. Se verifica que la resistencia se encuentre dentro del
margen ± 10%. Si la resistencia se encuentra fuera de tolerancia, se debe re hacer la
curva madurez vs resistencia para ese hormigón.

Comparación Resistencia
Probeta – Madurez - Testigos

Resistencia ( kg/cm2)
Probeta a 7 días Sensor ( 8 días) Testigos ( 8 días)
271 247 283 promedio

Para qué se puede utilizar la Madurez

A. Permite establecer si el hormigón cumple con resistencia especificada a 28 días
B. Permite conocer muy rápidamente si el hormigón cumplirá o no la resistencia.
C. Permite conocer cambios en la dosificación de los hormigones
D. Permite establecer momentos de operaciones de faenas como:
a) momento de desmolde
b) momento de postensado
c) momento de corte de juntas en pavimentos
d) momento de apertura al tráfico en pavimentos
e) cumplimiento de temperaturas en tiempo frío
f) momento de retiro de protecciones en tiempo frío
g) control de temperaturas en hormigones masivos
h) momento de retiro de protecciones en hormigones masivos
E. Permite acelerar operaciones de construcción mediante aislación térmica del hormigón,
utilizando el calor producido por el cemento al hidratar, en lugar de utilizar hormigones
rápidos, de mayor retracción y menor control.

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