Manual de Pavimentos

PAVIMENTOS DE CONCRETO CEMEX
Impulsando el Desarrollo de México

ARCO NORTE
Edo. de México - Hidalgo - Puebla - Tlaxcala

“Hasta hace algunos años en México sólo
se construían pavimentos con carpeta asfáltica
que significaban una vida útil corta y representaban
altos costos de mantenimiento.

En 1993, CEMEX introduce
en México los pavimentos de concreto hidráulico,
en su afán de brindar una mayor durabilidad
a la red carretera nacional.”

ÍNDICE

C A P í T U LO 1 . I N T RO D U CC I Ó N 17
1.1 Antecedentes y evolución de los pavimentos de concreto
1.2 Marco Referencial

C A P í T U LO 2 . D I S E Ñ O 25
2.1 Introducción a los métodos de diseño
2.2 Suelos
2.3 Tr á f i c o
2.4 Método de di seño A A SHTO
2.5 Método de la asociación del cemento Por tland (PCA)
2.6 Aspectos complementarios al diseño

C A P í T U LO 3 . P RO C ES O CO N ST RUCTIVO 79
3.1 Preliminares
3.2 Cimbra deslizante
3.3 Cimbra fija
3.4 Pav imentos de concreto estampado

C A P í T U LO 4 . D I S E Ñ O Y CO N ST RUCCIÓN DE JUNTAS 99
4.1 Consideraciones para el diseño de juntas
4.2 Especificaciones de materiales
4.3 Herramientas
4.4 Equipos

C A P í T U LO 5 . P RO D U C TO S Y S ERVICIOS DE CEMEX CONCRETOS 127
5.1 Servicios
5.2 Caminos rurales de pavimentación progresiva
5.3 Futuros de los métodos de diseño

B I B L I O G R AF Í A 137

AEROPISTA ISLA SOCORRO
Océano Pacífico

“Las crecientes necesidades de desarrollo,
la búsqueda de soluciones perdurables y la demanda de
contar más y mejores caminos han contribuido
para lograr que en la modernización y ampliación de
la red carretera de México se esté especificando
el uso de pavimentos del concreto hidráulico bajo
estándares internacionales de calidad.”

C A P í T U LO U N O

INTRODUCCIÓN
1 . 1 A N T E C E D E N T E S Y E V O L U C I Ó N D E L O S PAV I M E N T O S D E C O N C R E T O
1.2 MARCO REFERENCIAL

C A P í T U LO U N O

INTRODUCCIÓN
1.1 ANTECEDENTES
Y EVOLUCIÓN
DE LOS PAVIMENTOS
a) ANTECEDENTES

La extensión territorial de México cuenta
resultaban en costo muy inferiores a los del
concreto hidráulico. Adicionalmente existía
una gran desinformación y desconocimiento
con una gran diversidad de climas, tipos sobre el diseño y construcción con nuevas
DE CONCRETO de suelos, zonas ambientales y etnias, su tecnologías de los pavimentos de concreto
heterogeneidad nos ha ido marcando hidráulico. Otro factor importante es que
el camino del desarrollo y crecimiento, cuando se diseñaron los caminos de México
“Las crecientes necesidades de alguna manera esta diversidad ha para el tránsito que se pensaba tenían que
de desarrollo, la búsqueda de soluciones influido en la conformación de nuestra soportar, los pavimentos de asfalto parecían
perdurables y la demanda de contar infraestructura carretera. ser una alternativa suficiente.
más y mejores caminos han contribuido
para lograr que en la modernización En México tenemos aproximadamente Ante la preocupación acerca del deterioro
y ampliación de la red carretera de 95,000 km de caminos pavimentados de las carreteras en la red y considerando
México se esté especificando el uso de cuyas condiciones de servicio no son las los puntos anteriormente planteados

19
pavimentos del concreto hidráulico bajo óptimas, de hecho la mayoría de ellos esta la Secretaría de Comunicaciones y
estándares internacionales de calidad.” catalogado por las propias autoridades Transportes (SCT) se dio a la tarea

C A P Í T U LO 1 . I N T RO D U CC I Ó N
como pavimentos en regulares y malas de buscar soluciones alternativas a
tcondiciones. Una razón importante del tal situación que pudieran soportar
bajo nivel de servicio es debido a que estas adecuadamente las cargas y el volumen de
carreteras se proyectaron, diseñaron y tráfico pesado buscando que los niveles
construyeron en su mayoría entre los años de servicio permanecieran en buen nivel
de 1925 a 1970. La red estuvo proyectada durante períodos mayores. Tales exigencias
para soportar cargas vehiculares que varían orientaron a la SCT a la solución con
entre las 6 y 8 toneladas y en la actualidad pavimentos de concreto hidráulico, que
llega a tener camiones cargados los cuales representaban un costo razonable, con
en algunos casos alcanzan a pesar hasta una capacidad estructural adecuada tanto
60 toneladas. Además de no considerar el para el volumen de tránsito como para la
aumento en los pesos de los vehículos, no intensidad del mismo y un período de vida
se consideró tampoco el crecimiento del costeable de acuerdo a la magnitud de la
tránsito de camiones pesados en la red, inversión.
ya que se considero en el diseño el tráfico
diario que anteriormente se tenía y que b) TECNOLOGÍA
variaba entre los 500 y 1,000 vehículos, sin
embargo en la actualidad se tienen valores Para satisfacer la demanda de diseñar,
significativamente mayores de hasta especificar y construir los pavimentos
15,000 vehículos. de concreto hidráulico con las mejores
tecnologías a nivel mundial y con altos
Antes del año de 1993 la especificación estándares en sus especificaciones, tubo
y construcción de pavimentos de que llevarse a cabo un programa de
concreto hidráulico en México fue capacitación intensivo y avanzado para los
relativamente escasa. Se considera que técnicos e ingenieros especificadores, esto
esto se debió principalmente a que se logró con el apoyo de la iniciativa privada
nuestro país es un importante productor mexicana interesada en el desarrollo de la
de petróleo y por consiguiente de asfalto infraestructura del país con base en este tipo
y como anteriormente existía un subsidio de pavimentos. Este tipo de capacitaciones
importante en el precio del asfalto, los se ha seguido desarrollando tanto en
pavimentos asfálticos en nuestro país México como en el extranjero.

Se realizó una revisión exhaustiva sobre En el año de 1993 la SCT con el apoyo de de Romos en el estado de Aguascalientes,
los tipos de maquinaria que estaban Cementos Mexicanos construyó la primera Boulevard Aeropuerto La Paz y el tramo
disponibles en el mercado internacional carretera de concreto hidráulico con el de Chihuahua – Aldama. En este período
para realizar estas tareas, tanto plantas de uso de especificaciones internacionales y se realizó una ampliación a la aeropista del
mezclado central para la elaboración del las nuevas tecnologías de pavimentación, aeropuerto de Mérida con la tecnología del
concreto con la calidad y en las cantidades siguiendo estrictas normas de calidad tanto concreto hidráulico.
necesarias para lograr altos rendimientos en en la producción como en el tendido del
la pavimentación, así como pavimentadoras concreto y contemplando una serie de Para 1999 se estuvieron realizando ó por
de cimbra deslizante con las características alternativas en las especificaciones que iniciar los trabajos de construcción de los
necesarias para lograr altos niveles de permitirían establecer posteriormente tramos de: la Autopista Rosario – Escuinapa
servicio, seguridad y confort. Se analizaron situaciones comparativas que permitirían en el estado de Sinaloa, Aeropuerto Vallarta
también las ventajas y desventajas de unas establecer adecuadamente las características – Río Ameca en Jalisco, Río Ameca - Cruz
marcas de equipos con respecto a otras, la ideales en las especificaciones de los de Huanacaxtle en Nayarit, el segundo
experiencia de las empresas dedicadas a la pavimentos de concreto hidráulico. Así en tramo de la Cárdenas – Agua Dulce en
fabricación de estos equipos, la facilidad 1993 el libramiento Ticumán ya era una Tabasco, la carretera Yautepec – Oacalco,
con la que dichas empresas podrían ofrecer realidad en concreto hidráulico, con una el tramo Poxila – Límite de Estados
los servicios de capacitación, refacciones longitud de 8.5km. en Yucatán, Libramiento de Colima,
y mantenimiento para dichos equipos, Chajul – Flor de Café en el estado de
e incluso la posibilidad de desarrollar A partir de este proyecto y con los resultados Chiapas, Entronque Feliciano – Lázaro
representantes locales de dichas empresas programados que se fueron obteniendo del Cárdenas Michoacán, Acceso al Puerto
20

para dar servicio en México. De igual mismo, se continuo con la especificación y Fronterizo Laredo puente Internacional III,
forma se trabajo en lo referente a equipos construcción de algunas otras carreteras de Matehuala – San Roberto y San Roberto
para dar el texturizado final al pavimento concreto hidráulico en el país, de tal forma – Puerto México en el estado de Nuevo

de concreto, las maquinas cortadoras que al final de 1994 ya se habían iniciado León, el acceso al puerto de Altamira
para conformar los tableros de losas, los los trabajos en los tramos de las Autopistas (API), las laterales del Paseo Tollocán en
diferentes tipos de discos para estos cortes, Guadalajara – Tepic, Tuxpan – Tihuatlán y Toluca Estado de México, los tramos de
y algunos otros equipos de medición de las Tihuatlán – Poza Rica, así como el primer Huayacocotla y la Chinantla en Veracruz, el
características físicas de los pavimentos. tramo de la Cárdenas – Agua Dulce. Libramiento Nororiente de Querétaro, así
como la aeropista del aeropuerto de Kaua
Terminados los análisis anteriores se A pesar de la crisis económica que sufrió en el estado de Yucatán.
importaron los equipos seleccionados a el país, para el año de 1995 ya se estaban
nuestro país y se dio inicio propiamente al realizando los trabajos de algunas carreteras
desarrollo de este tipo de soluciones. como: Yautepec - Jojutla, Atlapexco –
Tianguistengo, Jiutepec – Zapata y un tramo
de la Autopista Querétaro – San Luis Potosí.

Durante el año de 1996 se construyeron
también de concreto los tramos:
Entronque Aeropuerto de San Luis Potosí
– Entronque Libramiento de San Luis Figura 1.1.2.
Potosí, Libramiento de San Luis Potosí – El Autopista de Concreto Hidráulico
Huizache y el tramo Aeropuerto de Ixtapa
– Zihuatanejo. Como se ha descrito en la información
presentada anteriormente el crecimiento y
Figura 1.1.1
Pavimentadora de Cimbra Deslizante Para los años de 1997 y 1998 se evolución de los pavimentos de concreto
especificaron y construyeron los siguientes hidráulico ha aumentado de una manera
tramos: Autopista Pirámides – Tulancingo, que resulta muy favorable para el país, por las
c) EVOLUCIÓN un segundo tramo de Ixtapa – Aeropuerto, ventajas que los mismos representan, esto
el Libramiento Ruta Dos en Nuevo ha propiciado que la demanda de caminos
Ante la globalización se hicieron más Laredo, la Autopista Cancún – Tulum, de excelente calidad haya ido en aumento.
imperantes las necesidades de contar la Autopista Huizache – Matehuala,
con una infraestructura que permita el tres tramos de la Autopista Querétaro En la siguiente gráfica se muestra el
desarrollo de la actividad económica y – Palmillas, el Libramiento Uman en el comportamiento del consumo de concreto
social del país. estado de Yucatán, el Libramiento Rincón hidráulico para la construcción de carreteras.

VOLUMEN DE CONCRETO EN CARRETERAS muy económica. Esto normalmente se
puede visualizar al realizar una análisis
del costo ciclo de vida que puede ser
comparado con algunas otras alternativas
de pavimentación. El análisis del costo ciclo
de vida es una herramienta que nos ayuda
para soportar la toma de decisiones.

El mantenimiento que requieren los
pavimentos rígidos es mínimo, sin embargo
es muy importante que el mismo se
provea en tiempo y forma adecuados para
garantizar las propiedades del pavimento.

3. Seguridad

El concreto hidráulico colocado bajo
las especificaciones y con los equipos
Nota: el volumen de 1999 incluye tramos terminados, en ejecución y licitados. mencionados anteriormente permite
lograr una superficie de rodamiento con

21
Figura 1.1.3. alto grado de planicidad y dada su rigidez
Volumen de Concreto en Carreteras
esta superficie permanece plana durante

toda su vida útil, evitando la formación
de roderas las cuales disminuyen el área
d) VENTAJAS aun con revenimientos bajos como los
utilizados en autopistas. de contacto entre llanta y pavimento
produciendo el efecto de acuaplaneo en los
Entre las principales ventajas de un
Otro aspecto importante para lograr días de lluvia. Otro fenómeno que se evita
pavimento de concreto hidráulico
esta durabilidad tiene que ver con los con la utilización del concreto hidráulico
podemos enumerar las siguientes:
materiales que forman la estructura de es la formación de severas deformaciones
- Durabilidad
soporte, es importante conocer con detalle en las zonas de arranque y de frenado que
- Bajo Costo de Mantenimiento
las características de los mismos y sus hacen a los pavimentos ser mas inseguros y
- Seguridad
grados de compactación apoyados con los maltratan fuertemente los vehículos.
- Altos Indices de Servicio
- Mejor Distribución de Esfuerzos bajo las estudios de mecánica de suelos de la ruta.
Losas Por el color claro del pavimento de concreto
Es importante que el diseñador cuente con hidráulico se tiene una mejor visibilidad en
1. Durabilidad la suficiente información para poder estimar caso de transitar de noche o en la oscuridad
de forma precisa el volumen de tráfico y las de días nublados.
Una de las ventajas más significativas de cargas vehiculares que estarán transitando
los pavimentos de concreto hidráulico es por el pavimento con el objeto de realizar 4. Altos Indices de Servicio
la durabilidad del concreto, para lograr un diseño estructural adecuado para las
esta durabilidad es importante considerar cubrir adecuadamente la durabilidad del Los pavimentos de concreto hidráulico
además de la resistencia adecuada del proyecto por efectos de fatiga. permiten ser construidos con altos índices
concreto ante las solicitaciones mecánicas de servicio, como se menciona en el
todos los agentes externos de exposición 2. Bajo Costo de Mantenimiento punto anterior se puede lograr un alto
a los que estará sujeto el pavimento para grado de planicidad o un índice de perfil
elaborar la mezcla apropiada y definir Los pavimentos de concreto hidráulico muy bueno, adicionalmente siguiendo
las recomendaciones para la colocación se han caracterizado por requerir de un las recomendaciones de construcción
del concreto hidráulico. Se deben de mínimo mantenimiento a lo largo de su adecuadas se puede proveer al pavimento
realizar los proporcionamientos de mezcla vida útil. Esto es sin duda una de las ventajas de una superficie altamente antiderrapante.
adecuados, con ciertas relaciones agua / mayores que ofrecen estas alternativas de
cemento, utilizando aditivos que permitan pavimentación. La significativa reducción La utilización de pasajuntas permite
una reducción de agua en la mezcla y que en los costos de mantenimiento de una vía mantener estos índices de servicio,
den la trabajabilidad adecuada al concreto permite que el concreto sea una opción evitando la presencia de escalonamientos

en las losas sobretodo en tramos donde el especificación y construcción de
tráfico es significativamente pesado. pavimentos de concreto hidráulico
en México, estas experiencias han ido
5. Mejor Distribución de Esfuerzos mostrando las ventajas de este tipo de
bajo las Losas soluciones, de tal modo que cada vez
son mas las entidades gubernamentales
Dada la rigidez de la losa los esfuerzos responsables de la construcción,
que se transmiten a las capas inferiores del mantenimiento y operación de las vías que
pavimento se distribuyen de una manera están interesadas en proveer a sus caminos
prácticamente uniforme, cosa contraria a lo de las características de un pavimento de
que sucede con los pavimentos flexibles en concreto hidráulico lo que les significa
donde las cargas vehiculares concentran un ahorros sustanciales en mantenimiento,
gran porcentaje de su esfuerzo exactamente mejores niveles de servicio del camino,
debajo del punto de aplicación de la carga mayor vida útil y consecuentemente
y que se van disminuyendo conforme economía de los recursos.
se alejan de la misma. La distribución
uniforme de las cargas permite que los Podemos afirmar que la alternativa de
esfuerzos máximos que se transmiten al pavimentación con concreto hidráulico es
cuerpo de soporte sean significativamente una realidad en nuestro país y el siguiente
menores en magnitud, lo que permite una paso, en el que estamos trabajando a pesar
22

mejor condición y menor deterioro de los de que son mínimas las necesidades, es
suelos de soporte. el de dar a conocer a los especificadores
y constructores los métodos de

e) TRABAJO CONTINUO rehabilitación, reparación y mantenimiento
que se deben de seguir en los pavimentos
Poco a poco se ha ido logrando tener rígidos para aprovechar de mejor forma
una mayor experiencia en el diseño, todas sus ventajas.

1.2 MARCO a) EXPERIENCIA la tecnología actual de pavimentos y
DE REFERENCIA INTERNACIONAL obviamente se sigue experimentando e
investigando para mejorar y perfeccionar
En muchos países del mundo se han las técnicas actuales.
utilizado por muchos años los pavimentos
de concreto hidráulico tanto para b) CASO DE
“El desarrollo de los pavimentos proyectos carreteros como para vías de LATINOAMÉRICA
de Concreto Hidráulico se ha comunicación urbanas, tal es el caso
incrementado notablemente en de Estados Unidos, Canadá, Alemania, En los países de América Latina se han
Latinoamérica en la década España, Francia, Italia, Bulgaria, Etc. utilizado los pavimentos de concreto
de los 90’s, gracias a las ventajas que De diferentes formas estos países han principalmente para vialidades urbanas,
ofrecen para el desarrollo económico contribuido para que los métodos de sin embargo las tecnologías de diseño y
de los países del tercer mundo” diseño se hayan ido perfeccionando en construcción utilizadas normalmente no
base a los estudios realizados en el tiempo, habían sido las más actualizadas. El país
así mismo se ha evolucionado en las de Latinoamérica que más pronto inició
técnicas de construcción y de evaluación su incursión en las nuevas tecnologías
de los pavimentos de concreto hidráulico. de pavimentación fue Panamá esto en
consecuencia de la fuerte influencia
Todas las experiencias recopiladas durante tecnológica que tuvieron de los Estados
más de 50 años han servido de base para Unidos por su presencia en el Canal.

Posteriormente algunos otros países En menor escala pero con una fuerte como superficie de rodamiento, así como el
empezaron a utilizar estas tecnologías tendencia de crecimiento lo están haciendo número de kilómetros construidos por país
tanto en especificaciones como en países como Venezuela, Colombia, con estas nuevas tecnologías en Carreteras
procedimientos constructivos, sin embargo Uruguay, Guatemala, El Salvador y Bolivia, y Autopistas.
el desarrollo más importante se ha dado sin embargo está tendencia parece estar
durante la última década, la de los noventas. ampliándose a todos los países de América Como puede observarse, el crecimiento es
Latina. importante y el potencial de desarrollo es
Países como: Brasil, Chile, México, aún mayor.
Argentina, han empezado a utilizar En las gráficas siguientes podemos observar
ampliamente estas nuevas tecnologías en de manera aproximada el porcentaje de la
el desarrollo de sus Carreteras, Autopistas y red carretera pavimentada de estos países
Vialidades Urbanas. que ya cuenta con concreto hidráulico

23
Figura 1.2.1.
Km de Concreto en Carreteras

Figura 1.2.2.
Porcentaje de la Red en Concreto Hidráulico

2.1 I N T RO D U CC I Ó N A LO S M É TO D O S D E D I S E Ñ O
2.2 S U E LO S
2.3 TRÁFICO
2.4 MÉTODO DE DISEÑO AASHTO
2.5 MÉTODO DE LA ASOCIACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND (PCA)
2.6 A S P E C T O S C O M P L E M E N TA R I O S A L D I S E Ñ O

C A P í T U LO D O S a) PAVIMENTOS • Daños superficiales.
CONVENCIONALES • Daños asociados s las deficiencias en el

DISEÑO
diseño o fabricación de la mezcla asfáltica.
Los pavimentos convencionales se • Daños asociados a la calidad de los
consideran para la construcción de tramos materiales.
nuevos de pavimentación en donde las
1. Superficie de Asfalto Existente

2.1 INTRODUCCIÓN actividades de construcción tienen que ver
con los trabajos preliminares propios a las
A LOS MÉTODOS Las fallas que se consideran en una
características de los suelos de soporte y
DE DISEÑO conformación de las terracerías y sub-base superficie de asfalto son las siguientes :
para el pavimento.
a) Huecos o baches abiertos
Así como lo referente a la propia estructura Cavidades o depresiones producidas por
Las metodologías de diseño de concreto hidráulico y sus características. desprendimiento de la carpeta asfáltica y
de pavimentos consideradas en este Los métodos de diseño aplican íntegramente de capas granulares. Se consideran 3 tipos
manual son las más utilizadas a nivel a este tipo de pavimentos. de huecos :
internacional y son aplicables a los
• Superficiales: solo comprometen la capa de
siguientes tipos de pavimentos: b) SOBRECARPETAS rodadura y su profundidad es menor a 3 cm.
DE CONCRETO • Medios: Comprometen parte o la totalidad
a). Pavimentos Convencionales
b). Sobrecarpetas de Concreto
(WHITETOPPING) de la carpeta asfáltica y su profundidad
oscila entre 3 y 10 cm.

27
(Whitetopping)
Los pavimentos denominados Whitetopping, • Profundos: Profundidad superior a 10 cm,
Dentro de la gama corresponden a rehabilitaciones de con expulsión de material y compromiso

C A P Í T U LO 2 . D I S E Ñ O
de pavimentos disponibles para pavimentos asfálticos deteriorados. El de la base granular.
ciertas aplicaciones de tráfico ligero, término aquí utilizado corresponde
se encuentran las sobrecarpetas a rehabilitaciones con pavimentos de b) Fisuras longitudinales
de concreto ultradelgado concreto convencional tomando como y transversales
(whitetopping ultradelgado). estructura de soporte el pavimento asfáltico Son agrietamientos longitudinales y/o
que se tiene en el lugar. Los métodos de transversales que no constituyen una malla,
Los métodos presentados en este diseño toman en cuenta esta solución, sino que se presentan en forma aislada o
manual no son aplicables al diseño considerando las características de soporte continua y son producidas por deficiencia
de este tipo de soluciones especificas. de la estructura existente que normalmente en las juntas de construcción, por
tiene capa de sub-base, base y asfalto. contracción de la mezcla o desplazamiento
de los bordes. Se consideran 3 tipos de
Algunos de los trabajos preliminares que fisuras :
se deben considerar para la colocación
del pavimento Whitetopping difieren • Longitudinales
de los que se aplican a los pavimentos • Transversales
convencionales. • En bloque

Los aspectos que se evalúan en el c) Desgaste superficial
diseño para la determinación de la Son las irregularidades que se observan
factibilidad técnica de que un pavimento en la superficie, en áreas aisladas o en
sea rehabilitado mediante la técnica de forma generalizada y son el producto del
Whitetopping son: desgaste de las partículas superficiales
o el desprendimiento de alguna de ellas
• Daños estructurales. por acción del tránsito o inclemencias del
• Daños asociados a la fatiga de las capas tiempo. El desgaste se clasifica en :
asfálticas.
• Daños asociados a la alteración del perfil • Ligero: Pérdida de textura uniforme,
por deformaciones plásticas acumuladas. mostrando rugosidad e irregularidades
• Daños asociados a la inestabilidad de la hasta de 5 mm de profundidad.
banca. • Medio: Cuando las irregularidades están

entre 5 mm y 15 mm de profundidad. Las relativos y puede existir desprendimiento De acuerdo con los daños encontrados en
partículas de agregado están expuestas y se de algunos bloques. la vía, así como la capacidad estructural
siente vibración al circular. • Severo: Cuando las deformaciones son residual del pavimento, se consideran desde
• Severo: Desintegración superficial de la grandes y se presenta perdida del material la etapa de diseño algunas actividades
carpeta, con desprendimientos evidentes y asfáltico y se presenta aparición del material correctivas.
partículas sueltas sobre la vía. de base.
2. Reparación de Fallas
d) Piel de Cocodrilo e) Ondulaciones
Son agrietamientos en forma de malla Son deformaciones grandes y notorias de Para garantizar la uniformidad en el soporte
que inicialmente se presenta en cuadros la plataforma de la vía, que alteran su perfil de la estructura asfáltica, se deben realizar
más o menos regulares con lados entre 25 longitudinal, por efecto de asentamientos correcciones en los sitios en donde se
y 30 cm, que presentan fracturamientos del terraplén o por levantamientos causados presenten las siguientes irregularidades, de
progresivos en forma de piel de por las raíces de arboles. acuerdo con la siguiente tabla:
cocodrilo. Posteriormente estas fisuras se
ensanchan y profundizan ocasionando
TIPO DE FALLA REPARACIÓN REQUERIDA
desprendimientos. Se consideran 3 tipos de
fallas : Rodera menor a 50 mm Ninguna
Rodera mayor a 50 mm Fresado o Nivelación
• Ligero: Cuando los agrietamientos son
Deformación plástica excesiva Fresado
muy delgados y el tamaño de los cuadros
tienen dimensiones próximas a 25 cm por Baches Reparar
lado. No existe deformación superficial.
28

Falla de subrasante Remoción y preparación
• Medio: Cuando los bloques se han
reducido de tamaño y presentan aristas Fisuras en general, fatiga en bloque, transversales y longitudinales Ninguna

redondeadas por perdida de partículas, las Exudación Ninguna
grietas que los separan son mayores de 1 cm, Degradación superficial Ninguna
se advierten deformaciones y movimientos

2.2 SUELOS a) PLASTICIDAD

La plasticidad es la propiedad que presentan
1. Límite Liquido

El límite líquido se define como el contenido
los suelos de poder deformarse, hasta cierto de humedad expresado en porciento con
límite, sin romperse. Por medio de ella se respecto al peso seco de la muestra, con el
mide el comportamiento de los suelos en cual el suelo cambia del estado líquido al
todas las épocas. Las arcillas presentan esta plástico. De esta forma, los suelos plásticos
En el diseño de pavimentos, propiedad en grado variable. Para conocer tienen en el límite líquido una resistencia
es fundamental conocer algunas la plasticidad de un suelo se hace el uso de muy pequeña al esfuerzo de corte y según
propiedades de los suelos que nos los límites de Atterberg. Atterberg es de 25 g/cm2. Para determinar
permiten conocer sus características el límite líquido de un suelo se hace el
generales y sus comportamientos. Estos límites son: Limite Líquido siguiente procedimiento.
(LL), Limite Plástico (LP) y Limite de
Algunas de estas propiedades Contracción (LC) y mediante ellos a) Se toman unos 100 g de material que
se obtienen mediante las pruebas se puede conocer el tipo de suelo en pasa la malla No 40, se colocan en una
que se describen a continuación: estudio. Todos los limites de consistencia se cápsula de porcelana y con una espátula
determinan empleando suelo que pasa por se hace una mezcla pastosa, homogénea
la malla No. 40. La diferencia entre los y de consistencia suave agregándole una
valores del límite líquido y del límite plástico pequeña cantidad de agua durante el
da como resultado el índice plástico (IP) mezclado.
del suelo. b) Se coloca una poca de esta mezcla en la

copa de Casagrande, formando una masa de la muestra secada al horno, para el cual que pasen totalmente la malla No 4, o que
alisada de un espesor de 1 cm en la parte de los suelos cohesivos pasan de un estado cuando mucho tengan un retenido de 10 %
máxima profundidad. semisólido a un estado plástico. El límite en esta malla, pero que pase dicho retenido
plástico se determina con el material totalmente por la malla 3/8”. Cuando el
c) El suelo colocado en la copa de sobrante del límite líquido y al cual se le material tenga retenido en la malla 3/8”
Casagrande se divide en la parte media en evapora humedad por mezclado hasta debe determinarse la humedad óptima
dos porciones, utilizando un ranurador. obtener una mezcla plástica que sea y el peso volumétrico seco máximo con
moldeable. Se forma una pequeña bola la prueba de Porter estándar. También
d) Se acciona la copa a razón de dos golpes que deberá rodillarse enseguida aplicando debe efectuarse la prueba Porter estándar
por segundo, contado el número de golpes la suficiente presión a efecto de formar en arenas de río, arenas de minas, arenas
necesarios para que la parte inferior del talud filamentos. producto de trituración, tezontles arenosos
de la ranura hecha se cierre precisamente a y en general en todos aquellos materiales
1.27 cm (1/2”). Si no se cierra entre los 6 y Cuando el diámetro del filamento que carezcan de cementación.
35 golpes, se recoge el material y se le añade resultante sea de 3.17 mm (1/8”) sin
agua y se vuelve a mezclar. romperse, se debe de continuar hasta que Procedimiento:
cuando al rodillar la bola de suelo se rompa
e) Cuando se ha obtenido un valor el filamento al diámetro de 1/8” se toman Se obtienen 3 kg de material previamente
consistente del número de golpes, los pedacitos, se pesan, se secan al horno secado al sol. Se tamiza por la malla No
comprendido entre 6 y 35 golpes, se toman en un vidrio, vuelven a pesarse ya secos y se 10, y los grumos que se hayan retenido
10 g aproximadamente de suelo de la zona determina la humedad correspondiente al se disgregan perfectamente y se vuelve a
próxima a la ranura cerrada y se determina el límite plástico. tamizar por la misma malla, continuándose
contenido de agua de inmediato. Se repite el este proceso hasta que las partículas que

29
ensaye y si se obtiene el mismo número de L.P. = Ph - Ps X 100 se retengan en la malla no se puedan
golpes que el primero o no hay diferencia Ps disgregar. Terminada esta operación se

en más de un golpe, se repite el ensaye hasta mezcla perfectamente todo el material y se
que tres ensayes consecutivos den una L.P. = Humedad correspondiente al límite adiciona el material y se adiciona la cantidad
conveniente serie de números. plástico en % de agua necesaria para iniciar la prueba. La
Ph = Peso de los filamentos húmedos en cantidad de agua que se adiciona deberá
f ) Se repiten los pasos del 2 al 5, teniendo gramos ser la necesaria para que una vez repartida
el suelo otros contenidos de humedad. De Ps = Peso de los filamentos secos uniformemente presente el material una
este modo se deben tener, por lo menos, en gramos. consistencia tal que al ser comprimido
dos grupos de dos a tres contenidos de en la palma de la mano no deje partículas
humedad, uno entre los 25 y 35 golpes y b) PRUEBA PROCTOR adheridas a ella ni la humedezca, y que a la
otro entre los 6 y los 10 golpes con el fin vez el material comprimido pueda tomarse
de que la curva de fluidez no se salga del La prueba Proctor se refiere a la con dos dedos sin que se desmorone.
intervalo en que puede considerarse recta, determinación del peso por unidad
según lo indica Casagrande. de volumen de un suelo que ha sido El material que contiene ya la humedad
compactado por el procedimiento definido necesaria para iniciar la prueba se
g) Se unen los tres puntos marcados par para diferentes contenidos de humedad. Su tamiza por la malla No 4, se mezcla para
el intervalo de 6 a 20 golpes con una línea objetivo es: homogeneizarlo y se compacta en el molde
recta y se señala el punto medio. Se repite cilíndrico en tres capas aproximadamente
para los dos o tres puntos dentro del Determinar el peso volumétrico seco iguales.
intervalo de 25 a 35 golpes. máximo γmáx que puede alcanzar un
material, así como la humedad optima wo El pisón metálico de 2.5 kg se deja caer
h) Se conectan los puntos medios con una que deberá hacerse la compactación. desde una altura de 30 cm. Deberán de
línea recta que se llama curva de fluidez. darse 30 golpes repartidos uniformemente
El contenido de humedad indicado por la Determinar el grado de compactación para apisonar cada capa. Una vez apisonada
intersección de esta línea a 25 golpes es el alcanzado por el material durante la la última capa se remueve la extensión y
límite líquido del suelo. construcción o cuando ya se encuentran se elimina el excedente de material del
construidos los caminos, relacionando el molde cilíndrico y se pesa éste con todo y
2. Límite Plástico peso volumétrico obtenido en el lugar con su contenido. A continuación se extrae la
el peso volumétrico máximo Proctor. muestra compactada del cilindro y se pone
Es el contenido de humedad, expresado a secar una pequeña cantidad del corazón
en porciento con respecto al peso seco La prueba Proctor está limitada a los suelos de la muestra para determinar su humedad.

La muestra que ha sido removida del molde Los peso volumétrico secos y las
cilíndrico se desmenuza hasta que pasa la humedades correspondientes se utilizan
malla No 4, se añaden 60 cc (2% en peso de para trazar la curva peso volumétrico seco -
agua) y se repite el procedimiento descrito. humedad, marcando en el eje de las abscisas
Esta serie de determinaciones continúan los contenidos de humedad. La humedad
hasta que la muestra esté muy húmeda y se que genera mayor peso volumétrico es la
presente una disminución apreciable en el que permite la mayor compactación del
peso del suelo compactado. material y se le conoce como humedad
óptima de compactación.
El peso volumétrico húmedo para cada
30

contenido de humedad se calcula con la En la misma gráfica se dibuja la curva de
siguiente fórmula: saturación teórica. Esta curva representa la

humedad para cualquier peso volumétrico,
γh = Ph que sería necesaria para que todos los
Vt vacíos que dejan entre sí las partículas
sólidas estuvieran llenos de agua.
γ h = Peso volumétrico húmedo en g/cm3
Ph = Peso del material húmedo El peso volumétrico seco correspondiente
compactado en el molde, en gramos. a la curva de saturación teórica para la
Vt = Volumen del molde en cm3 humedad dada se calcula con la fórmula:

El contenido de humedad se calcula con la γscs = 100 Da X 100 (kg / m3)
siguiente fórmula 100 + wDr

w = Ph –Ps X 100 γscs = Peso volumétrico seco de la curva de
Ps saturación (kg / m3)
Da = Densidad absoluta del material que
El peso volumétrico seco para cada peso pasa la malla No 400 en g/cm3
volumétrico húmedo y su correspondiente Dr = Densidad relativa del material que
humedad se calculan por la siguiente pasa por la malla No 40
fórmula:
La curva de saturación teórica tiene por
γs = γh objeto comprobar si la prueba Proctor fue
1+ w correctamente efectuada, ya que la curva
100 de saturación y la curva Proctor nunca
deben cortarse dado que es imposible en
w = Contenido de la humedad en porcentaje la práctica llenar totalmente con agua los
Pw = Peso de la muestra húmeda, en gramos huecos que dejan las partículas del suelo
Ps = Peso de la muestra seca, en gramos compactado.
γs = Peso volumétrico seco, en g/cm3
γh = Peso volumétrico húmedo, en g/cm3 La curva de saturación teórica sirve para

determinar si un suelo, en el estado en que ha logrado la disgregación de los grumos a 110 °C hasta peso constante. Se deja
se encuentra en el lugar, es susceptible de se tamiza la muestra por la malla ¾”. Se le enfriar el material y se pesa y se calcula
adquirir mayor humedad o mayor peso incorpora cierta cantidad de agua, cuyo la humedad y el peso volumétrico seco
volumétrico fácilmente. volumen se anota, y una vez lograda la máximo.
distribución homogénea de la humedad
Así, una vez hecha la determinación del se coloca en tres capas dentro del molde w = Ph –Ps X 100
peso volumétrico y humedad en el lugar se de prueba, y cada una de ellas se les da 25 Ps
calcula el porciento de huecos llenos de aire golpes con la varilla metálica. Al terminar la
con la siguiente fórmula: colocación de la última capa se compacta γs = γh
el material aplicando cargas uniformes y 1+ w
Va = γscs - γs X 100 lentamente procurando alcanzar la presión 100
γs de 140.6 kg/cm2 en un tiempo de 5
minutos, la que debe mantenerse durante 1
minuto, e inmediatamente hacer
d) VALOR RELATIVO
Va = Volumen de huecos llenos de aire % DE SOPORTE
γscs = Peso volumétrico seco de suelo la descarga en otro minuto.
compactado correspondiente a la
Si al llegar a la carga máxima no se Es un índice de resistencia al esfuerzo
humedad w
humedece la base del molde, la humedad cortante en condiciones determinadas
γs = Peso volumétrico de la curva de
de la muestra es inferior a la óptima. A otra de compactación y humedad, y se expresa
saturación teórica correspondiente a
porción de 4 kg de material se le adiciona como el tanto porciento de la carga
la humedad w
una cantidad de agua igual a la anterior más necesaria para introducir un pistón de
80 cc y se repite el proceso. Si al aplicar la sección circular en una muestra de suelo,
Si este valor es mayor de 6.5%, el suelo

31
carga máxima se observa que se humedece respecto a la profundidad de penetración
se encuentra en condiciones de adquirir
la base del molde, el material muestra del pistón en una piedra tipo triturada. Por
un peso volumétrico mayor con la

una humedad ligeramente mayor que la lo tanto, si P2 es la carga en kg necesaria
humedad que contiene, o bien, sin variar
óptima de Porter. Para fines prácticos es para hacer penetrar el pistón en el suelo
su peso volumétrico seco, incrementar su
conveniente considerar que el espécimen se en estudio, y Px=1360 kg, la precisa para
humedad.
encuentra con su humedad óptima cuando penetrar la misma cantidad en la muestra
se inicia el humedecimiento de la base del tipo de piedra triturada, el valor Relativo de
c) PRUEBA PORTER ESTÁNDAR molde, siendo esta la más adecuada para su Soporte del suelo es de
compactación.
Esta prueba tiene como finalidad VRS = (P2/1360) * 100
determinar el peso volumétrico seco
Se determina la altura del espécimen
máximo de compactación Porter y la
restando la altura entre la cara superior e) MÓDULO DE REACCIÓN (k)
humedad óptima en los suelos con material
de éste y el borde del molde de la altura
mayor de 3/8” y los cuales no se les puede
total del molde, y con este dato se calcula
hacer la prueba Proctor. Esta prueba sirve Es una característica de resistencia que
el volumen del espécimen. Se pesa el
también para determinar la calidad de se considera constante, lo que implica
espécimen con el molde de compactación,
los suelos en cuanto a valor de soporte elasticidad del suelo. Su valor numérico
se le resta el peso del molde y se calcula el
se refiere, midiendo la resistencia a la depende de la textura, compacidad,
peso volumétrico.
penetración del suelo compactado y sujeto humedad y otros factores que afectan la
a un determinado periodo de saturación. resistencia del suelo. La determinación
γh = Ph de k se hace mediante una placa circular
Esta prueba se lleva a cabo de la siguiente Vt de 30” de diámetro bajo una presión tal
forma: que produzca una deformación del suelo
γh = Peso volumétrico húmedo, en g/cm3 de 0.127 cm (0.05”). En general se puede
La humedad óptima de Porter es la humedad o kg/m3 decir que el módulo de reacción k es igual
mínima requerida por el suelo para alcanzar Ph = Peso del material húmedo al coeficiente del esfuerzo aplicado por la
su peso volumétrico seco máximo cuando compactado dentro del cilindro placa entre la deformación correspondiente
es compactado con una carga unitaria de Vt = Porter, en gr o Kg producida por este esfuerzo.
140.6 kg/cm2. Para obtener la humedad Volumen del espécimen en cm3 o m3
óptima y el peso volumétrico seco máximo Mas adelante se hace referencia a esta
se obtiene una muestra de 4 kg de material Se extrae el material del molde y se pone propiedad tan importante para el diseño de
secado, disgregado y cuarteado. Cuando se a secar a una temperatura constante de 100 pavimentos.

32

Figura 2.2.1.
Sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS), inluyendo su identificación y descripción.

2.3 TRÁFICO a) INGENIERÍA DE TRÁNSITO

El Instituto de Ingenieros del Transporte (ITE)
determinación de estos datos, ocasionará
que la carretera o calle funcione durante el
periodo de proyecto, bien con volúmenes de
define a la Ingeniería del Transporte y la tránsito muy inferiores a aquellos
Ingeniería de Tránsito de la siguiente manera: para los que se proyectó, ó mal con
problemas de congestionamiento
Ingeniería de Transporte: Es la aplicación por volúmenes de tránsito altos
En esta sección mencionaremos muy superiores a los proyectados.
de los principios tecnológicos y científicos
algunos aspectos referentes al tráfico
a la planeación, al proyecto funcional,
y a la ingeniería de tránsito Los estudios sobre volúmenes de tránsito
a la operación y a la administración de
que debemos tomar en cuenta son realizados con el propósito de
las diversas partes de cualquier modo
en el proyecto de una vialidad. obtener información relacionada con el
de transporte, con el fin de proveer la
No se trata de realizar movimiento de vehículos sobre puntos ó
movilización de personas y mercancías de
una presentación exhaustiva secciones específicas dentro de un sistema
una manera segura, rápida, confortable,
del transporte, pero sí conceptuar vial. Estos datos de volúmenes de tránsito
conveniente, económica y compatible con
de una manera muy general y clara son expresados con respecto al tiempo,
el medio ambiente.
sobre algunos de los aspectos de su y de su conocimiento se hace posible el
estructura básica, sus sistemas y sus desarrollo de estimaciones razonables de la
Ingeniería de Tránsito: Es aquella fase de la
modos, de manera que el diseñador calidad de servicio prestado a los usuarios.
ingeniería de transporte que tiene que ver
conozca los fundamentos de
con la planeación, el proyecto geométrico
la ingeniería de tránsito y que cuando Se define como volumen de tránsito al
y la operación del tránsito por calles y
sea necesario profundizar en estos número de vehículos que pasan por un

33
carreteras, sus redes, terminales, tierras
temas para completar el diseño de una punto ó sección transversal dados, de
adyacentes y su relación con otros modos
vialidad, ya se tengan las bases un carril ó de una calzada, durante un
de transporte.

y sea más fácil las consultas periodo determinado y se expresa como:
en publicaciones especializadas
Es decir que la Ingeniería de Tránsito es un
en el tema.
subconjunto de la Ingeniería de Transporte, N
y a su vez el Proyecto Geométrico es una Q=
etapa de la Ingeniería de Tránsito. T

El Proyecto Geométrico de calles y Donde:
carreteras, es el proceso de correlación entre
Q = Vehículos que pasan por unidad de
sus elementos físicos y las características de
tiempo (Vehículos / periodo).
operación de los vehículos, mediante el uso
N = Número total de vehículos que pasan
de las matemáticas, la física y la geometría.
(vehículos)
En este sentido, vialidad queda definida
T = Período determinado
geométricamente por el proyecto de su
(unidades de tiempo)
eje en planta (alineamiento horizontal) y
en perfil (alineamiento vertical), y por el
1. Volúmenes de Tránsito
proyecto de su sección transversal.
Absolutos ó totales.
b) VOLÚMEN DE TRÁNSITO Es el número total de vehículos que pasan
durante el lapso de tiempo determinado,
Al proyectar una calle ó carretera, dependiendo de la duración del lapso
la selección del tipo de vialidad, las de tiempo determinado, se tienen los
intersecciones, los accesos y los servicios, siguientes volúmenes de tránsito totales ó
dependen fundamentalmente del absolutos:
volumen de tránsito o demanda que
circulará durante un intervalo de tiempo - Tránsito anual (TA).
dado, de su variación, de su tasa de Es el número total de vehículos que pasan
crecimiento y de su composición. durante un año, en este caso T = 1 año.
- Tránsito mensual (TM).
Los errores que se cometan en la Es el número total de vehículos que pasan

durante un mes, en este caso T = 1 mes. periodo de duración de los aforos. Sin En cuanto a la distribución direccional,
- Tránsito semanal (TS). embargo, debido a que sus variaciones en las calles que comunican el centro de
Es el número total de vehículos que pasan son generalmente rítmicas y repetitivas, la ciudad con la periferia de la misma, el
durante una semana, en este caso T = 1 es importante tener un conocimiento fenómeno común que se presenta en el
semana. de sus características, para así programar flujo de tránsito es de volúmenes máximos
- Tránsito diario (TD). aforos, relacionar volúmenes en un tiempo hacia el centro en la mañana y hacia la
Es el número total de vehículos que pasan y lugar con volúmenes de otro tiempo y periferia en las tardes y noches. Es una
durante un día, en este caso T = 1 día. lugar, y prever con la debida anticipación situación semejante al flujo y reflujo que
- Tránsito horario (TH). la actuación de las fuerzas dedicadas al se presenta los fines de semana cuando los
Es el número total de vehículos que pasan control del tránsito y labor preventiva, así vacacionistas salen de la ciudad el viernes y
durante una hora, en este caso T = 1 hora. como las de conservación. sábado y regresan el domingo en la tarde.
- Tasa de flujo ó flujo (q). Este fenómeno se presenta especialmente
Es el número total de vehículos que pasan Por lo tanto, es fundamental, en la en arterias del tipo radial.
durante un período inferior a una hora, en planeación y operación de la circulación
esta caso T < 1 hora. vehicular, conocer las variaciones En cambio, ciertas arterias urbanas
periódicas de los volúmenes de tránsito que comunican centros de gravedad
2. Volúmenes de Tránsito dentro de las horas de máxima demanda, importantes, no registran variaciones
Promedio Diarios en las horas de día, en los días de la semana direccionales muy marcadas en los
y en los meses del año. Aún más, también volúmenes de tránsito. Un ejemplo de
Se define el volumen de tránsito promedio es importante conocer las variaciones de éstos puede citarse en el caso del Anillo
diario (TPD), como el número total de los volúmenes de tránsito en función de Periférico de la Ciudad de México, en
vehículos que pasan durante un periodo su distribución por carriles, su distribución su tramo entre el Viaducto y Naucalpan,
34

dado (en días completos) igual ó menor a direccional y su composición. donde la distribución direccional es
un año y mayor que un día, dividido entre bastante equilibrada, tanto en las horas de

el número de días del periodo. Distribución y composición máxima demanda de la mañana, como
del volumen de tránsito. en las de la tarde, es decir, no hay mucha
De acuerdo al número de días de este diferencia entre los volúmenes en uno u
período, se presentan los siguientes La distribución de los volúmenes de otro sentido.
volúmenes de tránsito promedio diarios, tránsito por carriles debe ser considerada,
dados en vehículos por día: tanto en el proyecto como en la operación En los estudios de volúmenes de tránsito
de calles y carreteras. Tratándose de tres o es muy útil conocer la composición
- Tránsito promedio diario anual (TPDA) más carriles de operación en un sentido, el y variación de los distintos tipos de
flujo se asemeja a una corriente hidráulica. vehículos. La composición vehicular se
TA
TPDA = Así, al medir los volúmenes de tránsito por mide en términos de porcentajes sobre
365 carril, en zona urbana, la mayor velocidad el volumen total. Por ejemplo, porcentaje
y capacidad, generalmente se logran en de automóviles, de autobuses y de
- Tránsito promedio diario mensual el carril del medio; las fricciones laterales, camiones. En los países más adelantados,
(TPDM) como paradas de autobuses y taxis y las con un mayor grado de motorización, los
vueltas izquierdas y derechas causan un porcentajes de autobuses y camiones en los
TM
TPDM = flujo más lento en los carriles extremos, volúmenes de tránsito son bajos.
30 llevando el menor volumen el carril
cercano a la acera. En cambio, en países con menor grado
- Tránsito promedio diario semanal de desarrollo, el porcentaje de estos
(TPDS) En carretera, a volúmenes bajos y vehículos grandes y lentos es mayor. En
medios suele ocurrir lo contrario, por nuestro medio, como es el caso de México,
TS
TPDM = lo que se reserva el carril cerca de la faja a nivel rural, es muy común encontrar
7 separadora central para vehículos más porcentajes típicos o medios del orden
rápidos y para rebases, y se presentan de 60% automóviles, 10% autobuses y
3. Características de los Volúmenes mayores volúmenes en el carril 30% camiones, con variaciones de ± 10%,
de Tránsito. inmediato al acotamiento. En autopistas dependiendo del tipo de carretera, la hora
de tres carriles con altos volúmenes de del día y el día de la semana.
Los volúmenes de tránsito siempre deben tránsito, rurales o urbanas, por lo general
ser considerados como dinámicos, por hay mayores volúmenes en el carril Variación diaria del volumen
lo que solamente son precisos para el inmediato a la faja separadora central. de tránsito.

Se han estudiado cuáles son los días de la El comportamiento de cualquier fenómeno
semana que llevan los volúmenes normales ó suceso estará naturalmente mucho mejor
de tránsito. Así, para carreteras principales caracterizado cuando se analiza todo su
de lunes a viernes los volúmenes son muy universo. En este caso, el tamaño de su
estables los máximos, generalmente se población está limitada en el espacio y en el
registran durante el fin de semana, ya sea el tiempo por las variables asociadas al mismo.
sábado o el domingo, debido a que durante
estos días por estas carreteras circula una Con respecto a volúmenes de tránsito, para
alta demanda de usuarios de tipo turístico obtener el tránsito promedio diario anual,
y recreacional. TPDA, es necesario disponer del número
total de vehículos que pasan durante el año
En carreteras secundarias de tipo agrícola, por el punto de referencia, mediante aforos
los máximos volúmenes se presentan continuos a lo largo de todo el año, ya sea
entre semana. En las calles de la ciudad, en periodos horarios, diarios, semanales ó
la variación de los volúmenes de tránsito mensuales. Muchas veces esta información
diario no es muy pronunciada entre anual es díficil de obtener, al menos en todas
semana, esto es que están más o menos las vialidades por los costos que ello implica,
distribuidos en los días laborales, sin sin embargo se pueden obtener datos en
embargo, los más altos volúmenes ocurren las casetas de cobro para las carreteras de
el viernes. También vale la pena mencionar, cuota y mediante contadores automáticos
con referencia a la variación diaria de los instalados en estaciones maestras de la
volúmenes de tránsito tanto a nivel urbano gran mayoría de las carreteras de la red vial

35
como rural, que se presentan máximos primaria de la nación.
en aquellos días de eventos especiales

como Semana Santa, Navidad, fin de año, En estos casos, muestras de los datos
competencias deportivas nacionales e sujetas a las mismas técnicas de análisis
internacionales, etc. permiten generalizar el comportamiento
de la población. No obstante, antes de que
Variación mensual del volumen los resultados se puedan generalizar, se
de tránsito. debe analizar la variabilidad de la muestra
para así estar seguros, con cierto nivel de
Hay meses que las calles y carreteras llevan confiabilidad, que ésta se puede aplicar a
mayores volúmenes que, presentando otro número de casos no incluidos, y que
variaciones notables. Los más altos forman parte de las características de la
volúmenes de tránsito se registran en población.
Semana Santa, en las vacaciones escolares
y a fin de año por las fiestas y vacaciones Por lo anterior, en el análisis de volúmenes
navideñas del mes de diciembre. Por razón de tránsito, la media poblacional o tránsito
los volúmenes de tránsito promedio diarios promedio diario anual, TPDA, se estima
que caracterizan cada mes son diferentes, con base en la media muestral ó tránsito
dependiendo también, en cierta manera, promedio diario semanal, TPDS, según la
de la categoría y del tipo de servicio que siguiente expresión:
presten las calles y carreteras. Sin embargo,
el patrón de variación de cualquier vialidad TPDA = TPDS ± A
no cambia grandemente de año a año, a
menos que ocurran cambios importantes Donde:
en suelo, en los usos de la tierra, o se A = Máxima diferencia entre el TPDA y el
construyan nuevas calles o carreteras que TPDS
funcionen como alternas.
El valor de A, sumado ó restado del TPDS,
4. Volúmenes a Futuro. define el intervalo de confianza dentro
del cuál se encuentra el TPDA. Para un
Relación entre los volúmenes de tránsito determinado nivel de confianza, el valor de
promedio diario, anual y semanal. A es:

A=KE Pronóstico del volumen las carreteras existentes, así por ejemplo,
de tránsito futuro. si están saturadas ó congestionadas, la
Donde: atracción será mucho más grande. Los
K = Número de desviaciones estándar El Pronóstico del volumen de tránsito usuarios, componentes del tránsito atraído
correspondiente al nivel de confiabilidad futuro, por ejemplo el TPDA del año a una nueva carretera, no cambian ni su
deseado. de proyecto, en el mejoramiento de una origen, ni su destino, ni su modo de viaje,
E = error estándar de la media carretera existente o en la construcción pero la eligen motivados por una mejora
de una nueva carretera, deberá basarse no en los tiempos de recorrido, en la distancia,
Estadísticamente se ha demostrado que solamente en los volúmenes normales en las características geométricas, en la
las medias de diferentes muestras, tomadas actuales, sino también en los incrementos comodidad y en la seguridad. Como no se
de la misma población, se distribuyen del tránsito que se espera utilicen la nueva cambia su modo de viaje, a este volumen
normalmente alrededor de la media carretera. de tránsito también se le denomina tránsito
poblacional con una desviación estándar desviado.
equivalente al error estándar. Tránsito actual.
Incremento del tránsito.
Por lo tanto también se puede expresar que: El tránsito actual (TA) es el volumen de
tránsito que usará la carretera mejorada El incremento del tránsito (IT) es el
E = σ’ o la nueva carretera en el momento de volumen de tránsito que se espera
quedar completamente en servicio. use la nueva carretera en el año futuro
Donde: En el mejoramiento de una carretera seleccionado como de proyecto. Este
σ’ = estimador de la desviación estándar existente, el tránsito actual se compone incremento se compone del crecimiento
poblacional (σ) del tránsito existente (TE) antes de la normal del tránsito (CNT) del tránsito
36

mejora, más el tránsito atraído (TAt) a generado (TG) y del tránsito desarrollado
ella de otras carreteras una vez finalizada (TD).

σ’ = S (N – n) ½
su reconstrucción total. En el caso de la
(n)½ (N – 1) apertura de una nueva carretera, el tránsito El crecimiento normal del tránsito (CNT)
actual se compone completamente de es el incremento del volumen de tránsito
Donde: tránsito atraído. debido al aumento normal en el uso de
S = Desviación estándar de la distribución El tránsito actual (TA) se puede establecer los vehículos. El deseo de las personas
de los volúmenes de tránsito ó desviación a partir de aforos vehiculares sobre las por movilizarse, la flexibilidad ofrecida
estándar muestral. vialidades de la región que influyan en la por el vehículo y la producción industrial
n = Tamaño de la muestra en número de nueva carretera, estudios de origen y destino, de más vehículos cada día, hacen que esta
días del aforo. ó utilizando parámetros socioeconómicos componente del tránsito siga aumentando.
N = Tamaño de la población en número de que se identifiquen plenamente con la Sin embargo, deberá tenerse gran cuidado
días del año. economía de la zona. En áreas rurales en la utilización de los indicadores del
cuando no se dispone de estudios de origen crecimiento del parque vehicular nacional
La desviación estándar muestral, S, se y destino ni datos de tipo económico, para propósitos de proyecto, ya que
calcula como: para estudios preliminares es suficiente no necesariamente reflejan las tasas de
la utilización de las series históricas de crecimiento en el área local bajo estudio,
n ½ los aforos vehiculares en términos de los aunque se ha comprobado que existe
S= Σ ( Tdi – TPDS)2 volúmenes de trán-sito promedio diario cierta correlación entre el crecimiento
i=1 anual (TPDA) representativos de cada del parque vehicular y el crecimiento del
n-1 año. De esta manera, el tránsito actual (TA) TPDA.
se expresa como:
Donde: El tránsito generado (TG) consta de
TDi = Volumen de tránsito del día i. TA = TE + TAt aquellos viajes vehiculares, distintos a los
del transporte público, que no se realizarían
Finalmente la relación entre los volúmenes Para la estimación del tránsito atraído (TAt) si no se construye la nueva carretera. El
de tránsito promedio diario anual y semanal se debe tener un conocimiento completo tránsito generado se compone de tres
es: de las condiciones locales, de los orígenes y categorías: el tránsito inducido, o nuevos
destinos vehiculares y del grado de atracción viajes no realizados previamente por ningún
TPDA = TPDS ± A de todas las vialidades comprendidas. A su modo de transporte; el tránsito convertido,
TPDA = TPDS ± K E vez, la cantidad de tránsito atraído depende o nuevos viajes que previamente se hacían
TPDA = TPDS ± K σ’ de la capacidad y de los volúmenes de masivamente en taxi, autobús, tren, avión o

barco, y que por razón de la nueva carretera Tránsito a futuro.
se harían en vehículos particulares; y
el tránsito trasladado, consistente en Los volúmenes de tránsito futuro (TF),
viajes previamente hechos a destinos para efectos de proyecto se derivan
completamente diferentes, atribuibles a partir del tránsito actual (TA) y del
a la atracción de la nueva carretera y no incremento del tránsito (IT), esperado al
al cambio en el uso del suelo. Al tránsito final del periodo ó año meta seleccionado.
generado se le asignan tasas de incremento De acuerdo a esto, se puede plantear la
entre el 5 y el 25 % del tránsito actual, con siguiente expresión:
un periodo de generación de uno ó dos
años después de que la carretera ha sido TF = TA + IT
abierta al servicio.
Sustituyendo en la ecuación del tránsito
El tránsito desarrollado (TD) es el futuro (TF), encontramos que:
incremento del volumen de tránsito
debido a las mejoras en el suelo adyacente TF = TA + IT
a la carretera. A diferencia del tránsito TF = (TE + TAt) + (CNT + TG + TD)
generado, el tránsito desarrollado continua
actuando por mucho años después que la En la figura 2.3.1 se presenta de manera
nueva carretera ha sido puesta al servicio. El gráfica los componentes del volumen de
incremento del tránsito debido al desarrollo tránsito futuro.
normal del suelo adyacente forma parte

37
del crecimiento normal del tránsito, por lo
tanto, éste no se considera como una parte

del tránsito desarrollado. Pero la experiencia
indica que en carreteras construidas con
altas especificaciones, el suelo lateral tiende
a desarrollarse más rápidamente de lo
normal, generando valores del orden del 5
% del tránsito actual.

El incremento del tránsito (IT) se expresa
así:
Figura 2.3.1.
IT = CNT + TG + TD Componentes del volumen de tránsito futuro.

2.4 MÉTODO DE a) ANTECEDENTES – PRUEBA para estudiar el comportamiento de
DISEÑO AASHTO AASHO estructuras de pavimento de espesores
conocidos, bajo cargas móviles
de magnitudes y frecuencias conocidas
La prueba de pavimentación que en su y bajo el efecto del medio ambiente. Fue
momento se conoció como AASHO, formulada por el consejo de investigación
por sus siglas en inglés y debido a que de carreteras de la academia nacional
en aquel entonces no estaba integrado de ciencias – consejo nacional para la
“El método de diseño
el departamento del transporte de EU investigación, la planeación empezó
AASHTO es uno de métodos
a esta organización. Fue concebida y en 1951, la construcción del proyecto
más utilizados a nivel internacional
promovida gracias a la organización que comenzó en 1956 muy cerca de Ottawa,
para el diseño de pavimentos
ahora conocemos como AASHTO Illinois. El tráfico controlado de la prueba se
de concreto hidráulico.”
(“American Association of State aplicó de octubre de 1958 a noviembre de
Highway and Transportation Officials”) 1960, o sea, durante más de dos años.

El objetivo principal de las pruebas consistía La sección estructural de prueba tenía de los principales experimentos sobre
en determinar relaciones significativas entre una longitud de 30 m en pavimentos pavimentos. Estas secciones se incluyeron
el comportamiento de varias secciones flexibles, 36 m en pavimentos de para estudios especiales tales como los
de pavimento y las cargas aplicadas sobre concreto simple y 80 m en pavimentos efectos de acotamientos pavimentados y
ellas, o bien para determinar las relaciones continuamente reforzados. Las secciones bases estabilizadas en el comportamiento
significativas entre un número de repeticiones de prueba tanto de flexible como de del pavimento.
de ejes con cargas, de diferente magnitud y pavimento rígido fueron construidas
disposición, y el comportamiento de diferente sobre idénticos terraplenes. También se Dos de las técnicas aleatorias y de réplica
espesores de pavimentos, conformados con examinaron bajo las mismas condiciones estadísticas que se emplearon al diseñar
bases y sub-bases, colocados en suelos de climáticas, por el mismo número de los experimentos principales fueron
características conocidas. cargas aplicadas, el mismo tráfico y la aplicación aleatoria que garantizó
velocidades de operación. que un diseño dado tuviera la misma
El sitio cerca de Ottawa, seleccionado para oportunidad de estar localizado en un
la prueba, tiene condiciones climáticas En total se examinaron 368 secciones lugar en un tramo recto de prueba, que
y de suelo típicas de algunas áreas de de pavimento rígido y 468 secciones de una sección de cualquiera de los diseños.
Estados Unidos y Canadá. Esto hace que la pavimento flexible. Las posiciones de los cuatro circuitos de
aplicabilidad del método deba utilizarse con prueba más importantes se localizaron al
criterio para otras partes del mundo. El tráfico que se utilizó en la prueba, estaba azar. La réplica garantizó que varios de los
perfectamente controlado, se iniciaron diseños aparecieran en dos secciones en
Los pavimentos se construyeron en las repeticiones de carga en noviembre de el mismo para verificar la Confiabilidad.
circuitos a lo largo de una sección de 8 millas 1958, de la siguiente manera: Las mediciones del comportamiento de
de una futura autopista interestatal. un pavimento en términos de su capacidad
38

En los circuitos de camiones pesados, para soportar el tráfico con seguridad y
Se realizaron 6 circuitos de prueba, todos Circuitos 3-6: comodidad en la esencia del concepto de

eran tramos de dos carriles y tenían la mitad - inicialmente 6 vehículos por carril capacidad de servicio. Su desarrollo para
del tramo en pavimento de concreto y la -posteriormenteseaumentoa10vehículos convertirlo en un procedimiento trabajable
otra en pavimento flexible. El Circuito 1 por carril (en enero 1960) por parte del personal de la Prueba de
se dejo sin cargas para evaluar el impacto Carreteras constituyó una aportación muy
del Medio Ambiente en los pavimentos. El tiempo de Operación de los vehículos importante a la ingeniería de carreteras.
El Circuito 2 se utilizó con aplicaciones de fue de: El nivel requerido de servicio de un
cargas de camiones ligero. En los Circuitos - 18 horas 40 minutos pavimento depende de la función que
de 3 al 6 se realizaron aplicaciones de carga - 6 días de la semana requiera dársele al pavimento.
con camiones pesados. Los circuitos 5
y 6 tuvieron idénticas configuraciones y En Total se aplicaron: Los factores que tuvieron mayor peso en la
combinaciones de carga. - 1,114,000 determinación de la capacidad de servicio
Repeticiones de Carga Normal fueron:
Cada circuito consistía de dos largas - Corresponiendo aproximandamente
carreteras paralelas conectadas en los a 6.2 millones de ESAL´s - Variaciones en el perfil longitudinal
extremos por retornos, las secciones - Mediciones de la aspereza del pavimento
de prueba de los pavimentos estaban en la dirección del movimiento.
localizadas en las rectas o tangentes de cada b) CONCLUSIONES OBTENIDAS - Profundidad promedio de las roderas
circuito. DE LA PRUEBA medida con regla de 1.20 m
- Medidas de Agrietamientos severos
Geometría de los Circuitos Los principales experimentos sobre - Medidas de Baches
pavimentos fueron diseñados de modo
que los resultados de las pruebas fueran Las mediciones físicas de las secciones
estadísticamente significativas. Las de prueba se transfirieron a fórmulas que
secciones de prueba de los pavimentos de podían dar nuevamente valores numéricos
varios espesores fueron sometidas a tráfico de capacidad de servicio. Estos valores
controlado. Las secciones examinadas graficados contra las aplicaciones de carga
representaban todas las combinaciones forman una historia de comportamiento
de los factores de diseño para concreto y para cada sección de prueba que permiten
asfalto. Cada circuito de tráfico contenia la evaluación de cada uno de los diversos
algunas secciones que no formaban parte diseños.

Tres comparaciones que pueden usarse para evaluar el comportamiento de las secciones
de prueba son:

- El número de aplicaciones de carga sobre un eje
- El índice de capacidad de servicio de la sección en un momento determinado
- La tendencia hacia la capacidad de servicio vs la capacidad de servicio

Los resultados que se obtuvieron en los circuitos se muestran a continuación:

Circuito 2 – Tráfico Ligero

39
Se muestran las diferentes secciones probadas tanto de concreto como de asfalto con las
diferentes combinaciones de sub-base, base y carpeta.

La nomenclatura utilizada es la siguiente:
Secciones que permanecieron en buenas condiciones, el número interior
corresponde al índice de servicio al final de la prueba.
Secciones que permanecieron en regulares condiciones, el número interior
corresponde al índice de servicio al final de la prueba.
Secciones que llegaron a la falla, el número interior corresponde al numero de
aplicaciones de carga con el que llegaron a la falla.

Las secciones de la parte superior corresponden al concreto y las de la parte inferior
corresponden al asfalto.

A continuación se muestran los resultados de los otros circuitos:

Circuito 3 – Cargas Pesadas

CIRCUITO

3
40


CIRCUITO

4


41

En general se puede observar que el comportamiento que mostraron los pavimentos de concreto fue sustancialmente mejor que
el de los pavimentos flexibles.

El índice de servicio general que tuvieron los principales tramos de prueba y su comportamiento fue como se muestra a continuación:

Comportamiento General del Circuito 3
42




Otra de las conclusiones que se obtuvieron durante la prueba de pavimentos es con referencia a los pavimentos con acero de refuerzo.

Como se muestra a continuación, el acero de refuerzo en los pavimentos de concreto prácticamente no incrementa su capacidad portante,
debido a que el pavimento se apoya en toda la superficie de la sub-base y por lo tanto no existen las deformaciones que harían que el acero
de refuerzo trabajara para dar una contribución significativa.

43
Por lo anterior no es recomendable la utilización de acero de refuerzo en los pavimentos de concreto hidráulico.


c) EVOLUCIÓN DE LA GUÍA AASHTO

Aproximadamente después de un año de terminar la prueba AASHO para 1961 salió publicada la primer “Guía AASHO para Diseño de
Pavimentos Rígidos y Flexibles”. Posteriormente para 1972 se realizó una revisión y se publicó como la “Guía AASHTO para Diseño de
Estructuras de Pavimento – 1972”; Para 1981 se hizo una Revisión al Capítulo III, correspondiente al Diseño de Pavimentos de Concreto
con Cemento Portland.

Para 1986 se publicó una revisión de la “Guía para el Diseño de Estructuras de Pavimento”; En 1993 se realizó una Revisión del Diseño de
Sobrecarpetas de pavimento; Para 1998 se publicó un método alternativo para diseño de pavimentos, que corresponde a un “Suplemento
a la guía de diseño de estructuras de pavimento”.

d) FORMULACIÓN

La formula general a la que llegó al AASHTO para el diseño de pavimetos rígidos, basada en los resultados obtenidos de la prueba AASHO
es la siguiente:

1986-93 Ecuación de Diseño de Pavimentos Rígidos
44

Las variables que intervienen en el diseño Variables de diseño de Pavimentos Rígidos significar una variación importante en la
de los pavimentos constituyen en realidad vida útil.
la base del diseño del pavimento por lo que - Espesor
es importante conocer las consideraciones - Serviciabilidad 2. Serviciabilidad
más importantes que tienen que ver con - Tráfico
cada una de ellas para así poder realizar - Transferencia de Carga El procedimiento de Diseño AASHTO
diseños confiables y óptimos al mismo - Propiedades del Concreto predice el porcentaje de pérdida de
tiempo. - Resistencia de la Subrasante serviciabilidad (Δ PSI) para varios niveles
- Drenaje de tráfico y cargas de ejes. Entre mayor sea
El procedimiento de diseño normal - Confiabilidad el Δ PSI, mayor será la capacidad de carga
es suponer un espesor de pavimento e del pavimento antes de fallar.
iniciar a realizar tanteos, con el espesor 1. Espesor
supuesto calcular los Ejes Equivalentes y
posteriormente evaluar todos los factores El espesor del pavimento de concreto es
adicionales de diseño, si se cumple el la variable que pretendemos determinar al
equilibrio en la ecuación el espesor realizar un diseño, el resultado del espesor
supuesto es resultado del problema, se ve afectado por todas las demás variables
en caso de no haber equilibrio en la que intervienen en los cálculos.
ecuación se deberán seguir haciendo
tanteos para tomando como valor Es importante especificar lo que se diseña,
semilla el resultado del tanteo anterior. ya que a partir de espesores regulares una
La convergencia del método es muy rápida. pequeña variación en el espesor puede

La serviciabilidad se define como la habilidad
del pavimento de servir al tipo de tráfico
(autos y camiones) que circulan en la vía, se
mide en una escala del 0 al 5 en donde 0 (cero)
significa una calificación para pavimento
intransitable y 5 (cinco) para un pavimento
excelente. La serviciabilidad es una medida
subjetiva de la calificación del pavimento, sin
embargo la tendencia es poder definirla con
parámetros medibles como los son: el índice
de perfil, índice de rugosidad internacional,
coeficiente de fricción, distancias de frenado,
visibilidad, etc.

- Para Zonas Industriales 1.8 Los pavimentos de concreto el AASHTO
- Pavimentos Urbanos Principales 1.8 los diseña por fatiga. La fatiga la podemos
- Pavimentos Urbanos Secundarios 1.5 entender como el número de repeticiones
ó ciclos de carga y descarga que actúan
3. Tráfico sobre un elemento. En realidad al establecer
una vida útil de diseño, en realidad lo que
El Tráfico es una de las variables más estamos haciendo es tratar de estimar,
significativas del diseño de pavimentos en un período de tiempo, el número de

45
y sin embargo es una de las que más repeticiones de carga a las que estará
incertidumbre presenta al momento de sometido el pavimento.

Serviciabilidad Inicial (Po). – Es la estimarse. Es importante hacer notar que
condición que tiene un pavimento debemos contar con la información más La vida útil mínima con la que se debe
inmediatamente después de la construcción precisa posible del tráfico para el diseño, ya diseñar un pavimento rígido es de 20 años,
del mismo. Los valores recomendados por que de no ser así podríamos tener diseños es común realizar diseños para 30, 40 ó
AASHTO para este parámetro son: inseguros o con un grado importante de más de 50 años. Adicionalmente se deberá
- Para pavimento de Concreto = 4.5 sobre diseño. contemplar el crecimiento del tráfico
- Para pavimento de Asfalto = 4.2 durante su vida útil, que depende en gran
La metodología AASHTO considera la medida del desarrollo económico - social
Usando buenas técnicas de construcción, vida útil de un pavimento relacionada de la zona en cuestión, del mejoramiento
el pavimento de concreto puede tener una el número de repeticiones de carga que de las características del pavimento se
serviciabilidad Po = 4.7 ó 4.8 podrá soportar el pavimento antes de puede generar tráfico atraído e igualmente
llegar a las condiciones de servicio final se debe considerar la capacidad de tráfico
Mientras mejor se construya inicialmente predeterminadas para el camino. El método de la vía.
un pavimento, o bien, mientras mejor AASHTO utiliza en su formulación el
índice de serviciabilidad inicial tenga número de repeticiones esperadas de carga Tvu = Tpa x FCT
mayor será su vida útil, esto es debido a que de Ejes Equivalentes, es decir, que antes de
las curvas de deterioro se comportan de entrar a las fórmulas de diseño, debemos Donde:
manera paralela o con el mismo gradiente transformar los Ejes de Pesos Normales de
para unas condiciones determinadas, como los vehículos que circularán por el camino, Tvu = Tráfico en la vida útil
se muestra a continuación: en Ejes Sencillos Equivalentes de 18 kips Tpa = Tráfico durante el primer año
(8.2 Ton) también conocidos como FCT = Factor de crecimiento del tráfico,
Serviciabilidad Final (Pt). - La ESAL’s. que depende de la Tasade Crecimiento
serviciabilidad final tiene que ver con Anual y de la Vida Util
la calificación que esperamos tenga el Lo conducente es realizar los cálculos para
pavimento al final de su vida útil. el carril de diseño, seleccionado para estos Tasa de Crecimiento Anual
fines por ser el que mejor representa las
Los valores recomendados de Serviciabilidad condiciones críticas de servicio de la calle Dependiendo de muchos factores, tales
Final Pt para el caso de México, son: o camino. Existen algunos factores que como el desarrollo económico - social, la
- Para Autopistas 2.5 nos ayudan a determinar con precisión el capacidad de la vía, etc. Es normal que el
- Para Carreteras 2.0 tráfico que circulará por el carril de diseño. tráfico vehicular vaya aumentando con el

paso del tiempo, hasta que llega a un punto tal de saturación en el que el tráfico se mantiene
prácticamente sin crecer.

Es conveniente preever este crecimiento del tráfico, tomando en consideración una tasa
de crecimiento anual con la que se calcula un factor de crecimiento del tráfico. La tasa de
crecimiento pudiera variar de acuerdo a los tipos de vehículos, pueden crecer más unos
tipos que otros.

A medida que un camino se va congestionando de tráfico su crecimiento se va haciendo
mas lento, este efecto debemos considerarlo pudiendo estimar una Tasa de Crecimiento
Equivalente, para considerar las variaciones en el crecimiento durante la vida útil.

Es importante investigar adecuadamente la tasa de crecimiento apropiada para el caso en
particular que se este considerando. A continuación se muestran algunos valores típicos de
tasas de crecimiento, sin embargo estos pueden variar según el caso.

Valores comunes de tasas de crecimiento
Caso Tasa de Crecimiento
Crecimiento Normal 1% a 3%
46

Vías Completamente 0% a 1%
Saturadas
Con tráfico inducido* 4% a 5%

Alto crecimiento** mayor al 5%
solamente durante 3 a 5 años

Factor de Crecimiento del Tráfico.- El factor de crecimiento del tráfico considera los años
de vida útil más un número de años adicionales debidos al crecimiento propio de la vía.
(1+g)n-1
FCT =
g

Donde:
g = Tasa de Crecimiento
n = Años de Vida Util

Factor de Sentido.- Del total del tráfico que se estima para el diseño del pavimento deberá
determinarse el correspondiente a cada sentido de circulación, esto se realiza mediante la
introducción del Factor de Sentido, cuyos valores recomendados son:

- Un sentido de Circulación 1.0
- Doble sentido de Circulación 2.0

Factor de Carril. - El factor de Carril es un coeficiente que nos permite estimar que tanto
del tráfico en el sentido de diseño circula por el carril de diseño. En una vía de un solo
carril en el sentido de circulación de diseño, obviamente el 100% del tráfico circulará por
ese carril que al mismo tiempo será nuestro carril de diseño. Una vía con dos carriles en
el sentido de diseño, dependiendo del tipo de camino: carretero ó urbano, y de que tan
saturada esté la vía, pueda ser que sobre el carril de diseño circule entre un 50% a un 80%
del tráfico en ese sentido.

El AASHTO recomienda algunos valores, sin embargo no necesariamente deben utilizarse.

Número de Carriles Factor de Carril
1 1.00
2 0.80 a 1.00
3 0.60 a 0.80
4 0.50 a 0.75
Nota: estos se asemejan más a los de carreteras

Factor de Equivalencia del Tráfico. - Las fórmulas que permiten convertir el número de ejes de pesos normales a ejes equivalentes
dependen del espesor del pavimento, de la carga del eje, del tipo de eje y de la serviciabilidad final que pretendemos para el pavimento. A
continuación se muestran dichas fórmulas:

Wt18
Fec = -
Wtx

Wtx Gt Gt
Log = 4.62 Log (18+1) - 4.62 Log (Lx + L2) + 3.28 Log (L2) + -
Wt18 βx β18

47
4.5 - Pt 3.63 (Lx + L2) 5.20
Gt = Log
βx = 1 +
4.5 - 1.5 ( D + 1 ) 8.46 ( L2 ) 3.52

En Donde: Ton. equivale al daño que producen 9,523 La efectividad de la Transferencia de Carga
Wtx = # Aplicaciones de carga definida al repeticiones de carga de un vehículo tipo entre losas adyacentes depende de varios
final del tiempo t automóvil. factores:
Wt18 = # Aplicaciones de carga equivalente
al final del tiempo t Otro factor importante a considerar es la - Cantidad de Tráfico
Lx = Carga del eje en kips sobrecarga, debemos conocer con la mayor - Utilización de Pasajuntas
L2 = Código de eje cargado: certeza posible los pesos de los ejes de los - Soporte Lateral de las Losas
L2 = 1 Para eje Sencillo vehículos que estarán circulando sobre
L2 = 2 Para eje Tandem el pavimento que estamos diseñando, ya Una manera de transferir la carga de una losa
L2 = 3 Para eje Tridem que las sobrecargas generan un daño muy a otra es mediante la trabazón de agregados
Gt = f ( Pt ) importante al pavimento y su crecimiento que se genera en la grieta debajo del corte de
β18 =Valor de βx cuando Lx=18 y L2 = 1 es de orden exponencial. la junta, sin embargo esta forma de transferir
carga solamente se recomienda para vías con
Es importante hacer notar que los ejes 4. Transferencia de Cargas tráfico ligero.
equivalentes se calculan de manera
diferente para un pavimento rígido que La transferencia de carga es la capacidad La utilización de pasajuntas es la manera
para un flexible. Cuando se multiplica que tiene una losa del pavimento de mas conveniente de lograr la efectividad en
el tráfico por las diferentes factores de transmitir fuerzas cortantes con sus losas la transferencia de cargas, los investigadores
equivalencias, se obtienen los ESAL’s (Ejes adyacentes, con el objeto de minimizar recomiendan evaluar dos criterios para
Sencillos Equivalentes). las deformaciones y los esfuerzos en la determinar la conveniencia de utilizar
estructura del pavimento, mientras mejor pasajuntas. Utilizar pasajuntas cuando:
El tráfico pesado es el que mayor daño sea la transferencia de cargas mejor será el
produce a los pavimentos por lo que deberá comportamiento de las losas del pavimento. a) El tráfico pesado sea mayor al 25%
estimarse con la mayor precisión posible. del tráfico total.
Como ejemplo podemos mencionar que El método AASHTO considera la
el daño que produce una sola aplicación de transferencia de cargas mediante el factor b) El número de Ejes Equivalentes de
carga de un camión semi-remolque de 36 de transferencia de cargas J. diseño sea mayor de 5.0 millones de Esal’s.

El Coeficiente de Transferencia de Carga considera el esfuerzo de transferencia a través de la junta o grieta.

Soporte Lateral.- El confinamiento que produce el soporte lateral contribuye a reducir los esfuerzos máximos que se generan en el concreto
por efecto de las cargas. Un pavimento de concreto puede considerarse lateralmente soportado cuando tenga algunas de las siguientes
características en su sección:
48

- Carril Ancho >= 4.0 m - Confinamiento con Guarniciones o Banquetas - Con Acotamientos Laterales

Pasajuntas.- Barra de acero redondo liso fy = 4,200 kg/cm2 la cual no se debe de adherir al concreto permitiendo el libre movimiento
de losas longitudinalmente, pero si debe de transferir verticalmente parte de la carga aplicada en una losa a la adyacente. Se colocan
perfectamente alineadas a la mitad del espesor de la losa.

El diámetro, longitud y separación de las pasajuntas esta en función de el espesor de las losas principalmente. Algunas recomendaciones
prácticas para la selección de la Barra son las siguientes:

Barras Pasajuntas
Espesor de Losa
Diámetro Longitud Separación
cm in mm in cm in cm in
13 a 15 5 a 6 19 3/4 41 16 30 12
15 a 20 6a8 25 1 46 18 30 12
20 a 30 8 a 12 32 1 1/4 46 18 30 12
30 a 43 12 a 17 38 1 1/2 51 20 38 15
43 a 50 17 a 20 45 1 3/4 56 22 46 18

5. Propiedades del Concreto Los valores recomendados para el Módulo de Ruptura varían desde los 41 kg/cm2 (583
psi) hasta los 50 kg/cm2 (711 psi) a 28 días dependiendo del uso que vayan a tener. En
Son dos las propiedades del concreto que seguida se muestran valores recomendados, sin embargo el diseñador deberá elegir de
influyen en el diseño de un pavimento de acuerdo a un buen criterio.
concreto y en su comportamiento a lo largo
de su vida útil: Módulo de Ruptura Promedio.- La metodología de diseño de AASHTO permite utilizar
la resistencia a la flexión promedio, que se haya obtenido del resultado de ensayos a flexión
- Resistencia a la tensión por flexión (S´c) de las mezclas diseñadas para cumplir la resistencia especificada del proyecto. Estos
ó Módulo de Ruptura (MR) resultados dependen de las condiciones de control y calidad que tenga el fabricante del
- Módulo de Elasticidad del Concreto (Ec) concreto en sus procesos. En todos los casos se recomienda que sea Concreto Premezclado
Profesionalmente.
Módulo de Ruptura (MR).- Debido a
MR promedio = MR especificado + Zr x ( Desviación Estándar* del MR )
que los pavimentos de concreto trabajan
principalmente a flexión es recomendable * Valores típicos de la Desviación Estándar Promedio
que su especificación de resistencia sea Concreto Premezclado 6% a 12% 9.0 %
acorde con ello, por eso el diseño considera Mezclado Central 5% a 10% 7.5 %
la resistencia del concreto trabjando a
flexión, que se le conoce como resistencia
a la flexión por tensión (S’c) o Módulo de Módulo de Elasticidad.- El Módulo de Elasticidad del concreto esta íntimamente
Ruptura (MR) normalmente especificada relacionado con su Módulo de Ruptura y se determina mediante la norma ASTM C469.
a los 28 días. Existen varios criterios con los que se puede estimar el Módulo de Elasticidad a partir del
Módulo de Ruptura. Los dos más utilizados son:

49
Ec = 6,750 * MR / Ec = 26,454 * MR ^ 0.77. Estas formulas aplican con unidades inglesas.

6. Resistencia de la Subrasante

La resistencia de la subrasante es considerada dentro del método por medio del Módulo
de Reacción del Suelo K que se puede obtener directamente mediante la prueba de placa.

El módulo de reacción de suelo corresponde a la capacidad portante que tiene el terreno
natural en donde se soportará el cuerpo del pavimento. El valor del módulo de reacción
(K) se puede obtener directamente del terreno mediante la prueba de placa ASTM D1195
y D1196. El valor de K representa el soporte (terreno natural y terraplén si lo hay) y se
El módulo de ruptura se mide mediante puede incrementar al tomar la contribución de la sub-base.
ensayos de vigas de concreto aplicándoles
cargas en los tercios de su claro de apoyo. Cuando se diseña un pavimento es probable que se tengan diferentes valores de K a lo
Esta prueba esta normalizada por la ASTM largo del tramo por diseñar, el método AASHTO recomienda utilizar el valor promedio
C78. Existe una prueba similar con la de los módulos K para el diseño estructural.
aplicación de la carga al centro del claro que
genera resultados diferentes de resistencia
a la flexión (aproximadamente 15% a
20% mayores) pero que no son los que
considera AASHTO para el diseño.

Módulo de Ruptura Recomendado
k (psi/in) = carga unitaria por placa / deflexión de la placa
MR Recomendado
Tipo de Pavimento Kg/cm2 psi
Esquema de la prueba de placa
Autopistas 48.0 682.7
Carreteras 48.0 682.7 Estimaciones y Correlaciones de K
Zonas Industriales 45.0 640.1
En base a una gran número de muestras y estudios se han podido desarrollar algunos
Urbanas Principales 45.0 640.1
valores estimativos del módulo de reacción del suelo en función a diferentes propiedades.
Urbanas Secundarias 42.0 597.4
Diferentes autores han publicado sus resultados y en general no difieren notablemente.

Correlación 1 con SUCS y VRS
50

Correlación 2 con SUCS y VRS

7. Drenaje

En cualquier tipo de pavimento, el drenaje, es un factor determinante en el comportamiento de la estructura del pavimento a lo largo de
su vida útil, y por lo tanto lo es también en el diseño del mismo. Es muy importante evitar que exista presencia de agua en la estructura de
soporte, dado que en caso de presentarse esta situación afectará en gran medida la respuesta estructural del pavimento.

Aspectos que debemos de cuidar para evitar que el agua penetre en la estructura de soporte:

- Mantener perfectamente selladas las juntas del pavimento.
- Sellar las juntas entre pavimento y acotamiento o cuneta.
- Colocar barreras rompedoras de capilaridad (en donde se requiera)
- Utilizar cunetas, bordillos, lavaderos, contracunetas, subdrenajes, etc.
- Construir o aprovechar los drenajes pluviales en las ciudades.

Tener agua atrapada en la estructura del Pavimento produce efectos nocivos en el mismo, como pueden ser:

- Reducción de la resistencia de materiales granulares no ligados.
- Reducción de la resistencia de la subrasante.
- Expulsión de finos
- Levantamientos diferenciales de suelos expansivos
- Expansión por congelamiento del suelo

51
Algunos de estos fenómenos se pueden minimizar cuando se utilizan bases estabilizadas con cemento o bases de relleno fluido.

Los valores recomendados para el coeficiente de drenaje deberán estar entre 1.0 y 1.10

8. Confiabilidad

Los factores estadísticos que influyen el comportamiento de los pavimentos son:
- Confiabilidad R
- Desviación Estándar

Confiabilidad.- La confiabilidad esta definida como “la probabilidad de que un pavimento desarrolle su función durante su vida útil en
condiciones adecuadas para su operación”

Otra manera de entender la confiabilidad, por ejemplo es: si se considera una confiabilidad “R” del 80% estaríamos permitiendo que el
20% de las losas del pavimento alcancen al final de su vida útil una serviciabilidad igual a la serviciabilidad final seleccionada en el diseño.

También podemos entender a la confiabilidad como un Factor de Seguridad y ante esa situación debemos reflexionar en los valores de
confiabilidad que debemos utilizar en México, con el mejor de los criterios, al hacer un diseño para un pavimento.

Confiabilidad recomendada para México
Confiabilidad recomendada por AASHTO * Tipo de Pavimento Confiabilidad R
Clasificación Funcional Urbano Rural Autopistas 95 %
Autopistas 85% - 99.9% 80% - 99.9% Carreteras 80 %
Arterias Principales 80% - 99% 75% - 99% Rurales 70 %
Colectoras 80% - 95% 75% - 95% Zonas Industriales 65 %
Locales 50% - 80% 50% - 80% Urbanas Principales 60 %
* Valida para Estados Unidos Urbanas Secundarias 50 %

Como se menciona anteriormente la confiabilidad puede relacionarse con un Factor de Seguridad, a continuación se presentan los
factores de seguridad aproximados a los que corresponde la confiabilidad. Estos factores de seguridad van asociados con la Desviación
Estándar “So”.

Factor de seguridad AASHTOO

Desviación Confiabilidad “R”
Estándar So 50% 60% 70% 80% 90% 95.00% FS AASHTO = 10 ( - Zr x So )
0.30 1.00 1.19 1.44 1.79 2.42 3.12
0.35 1.00 1.23 1.53 1.97 2.81 3.76 Donde:
Zr = desviación normal estandar para “R”
0.39 1.00 1.26 1.60 2.13 3.16 4.38
So = desviación estándar
0.40 1.00 1.26 1.62 2.17 3.26 4.55
52

d) EJEMPLO RESUELTO

Diseñar el espesor de un pavimento de concreto para una vialidad urbana de doble sentido y con 2 carriles por sentido. Los datos y los
principales parámetros de diseño se detallan a continuación:

Servicibilidad: Peso (TON) Composición % Total
Tipo de Vehículo Diarios
Cargados Vacíos % Cargados Vacíos
Serviciabilidad Inicial: = 4.5 A2 2.00 1.60 70.2% 100.0% 0% 3,018
Serviciabilidad Final = 1.8
B2 15.47 10.4 81.2% 75.0% 25% 51
B3 19.46 11.9 85.1% 75.0% 25% 218
Tráfico:
C3 23.45 8.4 87.3% 75.0% 25% 312
TPDA = 4,302 vehículos C4 27.94 12.4 70.7% 75.0% 25% 30
Factor de sentido = 0.5 T2-S2 33.43 11.4 81.1% 75.0% 25% 48
Factor de carril = 0.80 T3-S2 41.41 11.9 84.2% 75.0% 25% 180
Composición del tráfico: T3-S3 45.90 12.9 73.1% 75.0% 25% 135
T3-S2-R2 61.37 15.9 74.6% 75.0% 25% 197
Período de diseño: = 20 años T3-S2-R3 69.36 16.9 62.6% 75.0% 25% 113
Crecimiento Anual: = 3.0 %
100.0% 4,302

Transferencia de Carga:
Se emplean pasajuntas y se supone soporte lateral de las losas debido a guarniciones y banquetas a los costados de la vialidad. Por lo tanto
el coeficiente de transferencia de carga es igual a 2.7.

Propiedades del Concreto:
Emplear un concreto con modulo de ruptura de 45 kg/cm2 (640 psi)

Subrasante:
Se determinó mediante pruebas de placa realizadas sobre la base un módulo de reacción del suelo (k) igual a 300 pci

Condiciones de Drenaje: considerados se debe obtener en primera esperadas de cada tipo de eje, en la vida útil
Se suponen condiciones normales de instancia el número de repeticiones en toda del proyecto, en el número de repeticiones
drenaje en la vialidad, por lo que se emplea la vida útil de cada tipo de vehículo que esperadas de ejes equivalente (ó ESAL’s).
un coeficiente de drenaje igual a 1.0 va a circular sobre el pavimento (sencillo,
tandem ó tridem) y dentro de cada tipo de El número de repeticiones esparadas
Confiabilidad: eje, también se desgloza por peso del eje. durante la vida útil y sus respectivos ESAL’s
Por tratarse de una vialidad urbana de cierta Con el Factor de equivalencia de carga en este ejemplo de diseño se presentan a
importancia se considera usar un valor de calculado para cada tipo y peso de ejes continuación:
confiabilidad del 60%. se convierten el número de repeticiones

EJES EQUIVALENTES Y ESPESOR.
Peso del Eje Repeticiones Repeticiones Ejes Equivalentes
Tipo de Eje
(kips) al año en la vida útil de 18 kips
Sabemos que es necesario transformar los
ejes de pesos normales de los vehículos que Sencillo 2.20 881,256 23,679,679 6,367
circularán sobre el camino, en ejes sencillo Sencillo 4.84 7,191 193,225 837
equivalentes de 18 kips (8.2 ton) para poder Sencillo 5.06 11,315 304,038 1,562
resolver la ecuación de diseño de espesores. Sencillo 7.70 3,614 97,110 2,652
Sencillo 8.80 43,910 1,179,878 55,842
Para convertir a ejes equivalentes los
Sencillo 9.90 1,095 29,423 2,276
ejes de pesos normales de los vehículos

53
Con los datos y parámetros de diseño establecidos se encontró un total de 24’860,542 Ejes Sencillos Equivalentes de 18 kips en
el periodo de diseño y para ese número de ESAL’S, el espesor encontrado es de 8.52” (aproximadamente 22 centímetros).

2.5 MÉTODO DE LA
ASOCIACION
DEL CEMENTO
a) FACTORES DE DISEÑO

1. Resistencia a la Flexión
a la flexión del concreto es determinada
por la prueba del modulo de ruptura,
realizada en vigas de 6x6x30 pulgadas.
del Concreto
PORTLAND El módulo de ruptura puede encontrase
(PCA). La consideración de la resistencia a la aplicando la carga en cantiliver, punto medio
flexión del concreto es aplicable en el ó en 3 puntos. Una diferencia importante en
procedimiento de diseño para el criterio estos métodos de prueba es que al aplicar
A continuación se describen de fatiga, que controla el agrietamiento del la carga en 3 puntos se obtiene la mínima
los lineamientos generales del método pavimento bajo la repetición de cargas. resistencia del tercio medio de la viga de
del Portland Cement Association prueba, mientras que los otros 2 métodos
(PCA). El alabeo del pavimento de concreto bajo muestran la resistencia en un solo punto.
las cargas del tráfico provoca esfuerzos
tanto de compresión como de flexión. Sin El valor determinado por el método de
embargo la proporción de los esfuerzos aplicación de carga de 3 puntos (American
a compresión contra la resistencia a la Society for Testing and Materials,
compresión del concreto es mínima ASTM C78) es el empleado en este
como para influir en el diseño de espesor método de diseño1.
de la losa. En cambio la relación de los
1 Para una viga estándar de 30”, los valores de la
esfuerzos a flexión contra la resistencia prueba aplicando ala carga en el punto central serán de
a la flexión del concreto es mucho más aproximadamente 75 psi más altos, y si se aplica la carga
en cantiliver los valores serán de aproximadamente
alta y frecuentemente excede valores de 160 psi más altos que aplicando la carga en 3 puntos.
No se recomienda usar estos valores altos para
0.5. Por este motivo los esfuerzos y la propósitos de diseño. Si se usan otros métodos
resistencia a la flexión son los empleados de prueba se deberá hacer un ajuste de reducción
estableciendo una correlación a los resultados de
para el diseño de espesores. La resistencia la prueba aplicando la carga en 3 puntos.

La prueba del módulo de ruptura es 2. Terreno de Apoyo ó Base
comúnmente realizada a los 7, 14, 28 y 90
días. Los resultados a los 7 y 14 días son El soporte dado a los pavimentos de concreto por la base y la sub-base, es el segundo factor en
comparados contra especificaciones de el diseño de espesores. El terreno de apoyo esta definido en términos del módulo de reacción
control de calidad y para determinar cuando de la subrasante de Westergaard (k). Es igual a la carga en libras por pulgada cuadrada de un
puede ser abierto al tránsito un pavimento. área cargada (un plato de 30” de diámetro) dividido entre la deformación en pulgadas que
Los resultados a los 28 días se han usado provoca dicha carga. Los valores de k son expresados como libras por pulgada cuadrada
generalmente para el diseño de espesores por pulgada (psi / in) ó más comúnmente, por libras por pulgada cúbica (pci).
de autopistas y calles; mientras que los
resultados a los 90 días son usados para La figura 2.5.2 nos muestra una ilustración de la prueba de placa regulada por la norma
el diseño de aeropistas, esto es debido a ASTM D1195 y D1196.
que se presentan muy pocas repeticiones
de esfuerzos durante los primeros 28
ó 90 días del pavimento comparado
contra los millones de repeticiones de
esfuerzos que ocurrirán posteriormente.

Sabemos que el concreto continua
ganando resistencia con el paso del tiempo,
como lo muestra la figura 2.5.1. Esta
ganancia de resistencia es mostrada en la
k (psi/in) = carga unitaria por placa / deflexión de la placa
curva que representa valores de módulo de
54

ruptura (MR) promedios para varias series
de pruebas de laboratorio, pruebas de vigas Figura 2.5.2.

curadas en campo y secciones de concreto Prueba de Placa (ASTM D1195 y D1196).

tomadas de pavimentos en servicio.
Dado que la prueba de placa lleva tiempo y dinero, los valores de k son usualmente
En este procedimiento de diseño los efectos estimados mediante una correlación a pruebas más simples como la del VRS (valor
de las variaciones en la resistencia del Relativo de Soporte). El resultado es válido por que no se requiere una exacta determinación
concreto de punto a punto del pavimento del valor k; ya que variaciones normales del valor k no afecta significativamente
y el incremento de resistencia con el paso los requerimientos del espesor del pavimento. La relación mostrada en la figura 2.5.3
del tiempo están incorporados en las es correcta para estos propósitos.
gráficas y tablas de diseño. El diseñador
no aplica directamente estos efectos, sino La prueba de caminos AASHTO comprobó convincentemente que la reducción
que simplemente ingresa el valor de la de perdida de terreno de soporte durante los períodos de descongelamiento tienen
resistencia promedio a los 28 días, que en ningún ó muy poco efecto en el espesor requerido de los pavimentos de concreto.
nuestro país se recomienda como mínimo Esto es cierto por que los pocos períodos en que los valores de k son bajos durante
41 kg/cm2 (583 psi) y como máximo 50 el descongelamiento de la primavera se compensan con los largos períodos en que
kg/cm2 (711 psi). se congelan y los valores de k son mucho mayores que los asumidos para el diseño.

Para evitar métodos tediosos que requieren de diseño para las variaciones de k en las épocas
del año, lo valores recomendables como valores promedio son los de verano u otoño.

El contar con una sub-base permite incrementar en parte el valor de k del
suelo que deberá usarse en el diseño de espesor. Si la base es de material
granular no tratada ó mejorada el incremento puede no ser muy significativo
como se aprecia en los valores presentados en la tabla 2.5.1.

Los valores mostrados en la tabla 2.5.1. son basados del análisis de Burmister de
un sistema de dos capas y cargado en pruebas de placa hechas para determinar los
valores k del conjunto suelo - subbase en losas de prueba completas.

Figura 2.5.1. Las bases mejoradas ó tratadas con cemento aportan mayor capacidad de carga y su
Curva de desarrollo de resistencia
a la flexión a través del tiempo. comportamiento a largo plazo es mucho mejor y son ampliamente empleadas para

pavimentos de concreto con tráfico pesado. reacción (k) para bases cementadas que supuesto con precisión por un período
Se construyen con materiales granulares cumplen con éste criterio se muestran en la muy largo, el período de diseño de 20
como los tipos de suelos AASHTO A-1, tabla 2.5.2. años es el comúnmente empleado en el
A-2-4, A-2-5 y A-3, el contenido de cemento procedimiento de diseño de pavimentos.
es determinado mediante las pruebas de 3. Período de Diseño
Congelación - Descongelación y Mojado - El período de diseño seleccionado afecta
Secado y el criterio de pérdidas admisibles El término de período de diseño es algunas el espesor de diseño ya que determina por
de la PCA. veces considerado sinónimo del término cuantos años y por ende cuantos camiones
período de análisis de tráfico. Dado que el deberá servir el pavimento.
Los valores de diseño de módulo de sub- tráfico muy probablemente no puede ser

55
Figura 2.5.3
Relación aproximada entre las clasificaciones del suelo y sus valores de resistencia.

Tabla 2.5.1 Tabla 2.5.2
Incremento en el valor de k del suelo, según el espesor de una base granular Incremento en el valor de k del suelo, según el espesor de una base granular cementada

4. Número de repeticiones esperadas municipal, estatal ó federal. Lo importante
(1+g)n-1
para cada eje es que se especifique la composición FC =
de este tráfico, es decir que se detalle el (g)(n)
Toda la información referente al tráfico tráfico por tipo de vehículo, para que de
termina siendo empleada para conocer el esta manera se pueda identificar los tipos y Donde:
número de repeticiones esperadas durante pesos de los ejes que van a circular sobre el FC = Factor de Crecimiento Anual.
todo el período de diseño de cada tipo de eje. pavimento. n = Vida útil en años.
Para poder conocer estos valores tendremos g = Tasa de crecimiento anual, en %
que conocer varios factores referentes al El método de diseño de la PCA recomienda
tránsito como lo es el tránsito promedio que considera únicamente el tráfico pesado, En un problema de diseño el factor de
diario anual (TPDA), el % que representa es decir que se desprecie todo el tráfico proyección se multiplica por el TPDA
cada tipo de eje en el TPDA, el factor de ligero como automóviles y pick-ups de 4 presente para obtener el TPDA de diseño
crecimiento del tráfico, el factor de sentido, llantas. Sin embargo no es tan importante representando el valor promedio para el
el factor de carril y el período de diseño. el hacer caso a esta recomendación período de diseño.
debido a que el tráfico ligero no influye
Repeticiones Esperadas. demasiado en el diseño de espesores. Los siguientes factores influyen en las tasas
de crecimiento anual y proyecciones de
Re = TPDA x %Te x FS x FC x Pd x FCA x 365 Factor de Crecimiento Anual tráfico:
(FCA)
Donde: 1. El tráfico atraído ó desviado.
TPDA = Tránsito Promedio Diario Anual. Para conocer el factor de crecimiento anual El incremento del tráfico existente
% Te = % del TPDA para cada tipo de eje. se requiere únicamente del período de debido a la rehabilitación de algún
56

FS = Factor de Sentido. diseño en años y de la tasa de crecimiento camino existente.
FC = Factor de Carril. anual. Con estos datos podemos saber 2. Crecimiento normal de tráfico.

Pd = Período de Diseño. el factor de crecimiento de manera rápida El crecimiento normal provocado por el
FCA = Factor de Crecimiento Anual. con la ayuda de la tabla 2.5-3 que presenta incremento del número de vehículos.
365 = Días de un año. relaciones entre tasas de crecimiento 3. Tráfico generado.
anual y factores de crecimiento anual para El incremento provocado por los
Tránsito promedio diario anual. períodos de diseño de 20 y 40 años. vehículos que no circularían por la vía si la
(TPDA) nueva facilidad no se hubiese construido.
Si se desea obtener el factor de crecimiento 4. Tráfico por desarrollo.
El TPDA puede obtenerse de aforos anual del tráfico (FCA) de manera más El incremento provocado por cambios en
especializados ó de algún organismo exacta, se puede obtener a partir de la el uso del suelo debido a la construcción
relacionado con el transporte, ya sea siguiente formula: de la nueva facilidad.

Los efectos combinados provocan tasas de
Tasas de Crecimiento Anual de Tráfico y sus correspondientes factores de crecimiento
crecimiento anual de 2 al 6%. Estas tasas
Tasa de Crecimiento Factor de Crecimiento Factor de Proyección corresponden como se muestra en la tabla
Anual del Tráfico, % Anual para 20 años Anual para 40 años 2.5.3 a factores de crecimiento del tráfico de
1 1.1 1.2 1.2 a 1.8, diseñando a 20 años.
1 ½ 1.2 1.3
2 1.2 1.5 Factor de Sentido.
2 ½ 1.3 1.6
3 1.3 1.8 El factor de sentido se emplea para
3 ½ 1.4 2.0 diferenciar las vialidades de un sentido de
las de doble sentido, de manera que para
4 1.5 2.2
vialidades en doble sentido se utiliza un
4 ½ 1.6 2.4
factor de sentido de 0.5 y para vialidades en
5 1.6 2.7
un solo sentido un factor de 1.0
5 ½ 1.7 2.9
6 1.8 3.2 En el caso de vialidades de doble sentido
generalmente se asume que el tránsito ( en
Tabla 2.5.3
sus diferentes tipos y pesos) viajan en igual
Factores de Crecimiento Anual, según la tasa de crecimiento anual. cantidad para cada dirección (FS=0.5).

Sin embargo esto puede no aplicar en volúmenes de tráfico pesado.
algunos casos especiales en que muchos 1.1 Autopistas y vialidades urbanas con
de los camiones viajan cargados en una volúmenes moderados de tráfico pesado.
dirección y regresan vacíos, Si éste es el caso, 1.0 Caminos y calles secundarias con muy
se deberá hacer el ajuste apropiado y tomar poco tráfico pesado.
en cuenta el sentido con mayor tráfico.
b) PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
Factor de Carril.
El método descrito en ésta sección es
Después de verse afectado el tráfico por
empleado una vez que ya tenemos los datos
el factor de sentido, también debemos de
del tráfico esperado, como lo es el tránsito
analizar el número de carriles por sentido
díario promedio anual, la composición
mediante el factor de carril. El factor de
vehícular del tráfico y de esta información
carril nos va a dar el porcentaje de vehículos
obtenemos el numero de repeticiones
que circulan por el carril de la derecha, que
esperadas para cada tipo de eje durante el
es el carril con más tráfico. Para esto, la
período de diseño.
PCA recomienda emplear la figura 2.5.4 en
donde este factor depende del número de
carriles por sentido ó dirección del tráfico En la figura 2.5.5 se presenta un formato
y del tránsito promedio diario anual en un empleado para resolver el diseño de
solo sentido. pavimentos, el cuál requiere de conocer
algunos factores de diseño, como:

57
• Tipo de junta y acotamiento.
• Resistencia a la flexión del concreto (MR)

a 28 días.
• El valor del módulo de reacción K del
terreno de apoyo.
• Factor de seguridad de la carga (LSF)
• Número de repeticiones esperadas
durante el período de diseño, para cada tipo
y peso de eje.

Figura 2.5.4 El método considera dos criterios de
Proporción de Vehículos circulando por el carril diseño:
de baja velocidad en una vialidad de 2 ó 3 carriles.
• Fatiga
• Erosión
5. Factor de Seguridad de Carga
El Análisis por fatiga (para controlar
Una vez que se conoce la distribución de el agrietamiento por fatiga) influye
carga por eje, es decir ya que se conoce principalmente en el diseño de pavimentos
cuantas repeticiones se tendrán para cada de tráfico ligero (calles residenciales y
tipo y peso de eje, se utiliza el factor de caminos secundarios independientemente
seguridad de carga para multiplicarse por de si las juntas tienen ó o pasajuntas) y
las cargas por eje. pavimentos con tráfico mediano con
pasajuntas en las juntas.
Los factores de seguridad de carga
recomendados son: El análisis por erosión (el responsable de
controlar la erosión del terreno de soporte,
1.3 Casos especiales con muy altos bombeo y diferencia de elevación de las
volúmenes de tráfico pesado y cero juntas) influye principalmente el diseño de
mantenimiento. pavimentos con tráfico mediano a pesado
1.2 Para Autopistas ó vialidades de con transferencia de carga por trabazón de
varios carriles en donde se presentará un agregados (sin pasajuntas) y pavimentos de
flujo ininterrumpido de tráfico y altos tráfico pesado con pasajuntas.

Para pavimentos que tienen una mezcla permisibles (columna 4) por 100; esto
normal de pesos de ejes, las cargas en los se hace para cada eje y posteriormente se
ejes sencillos son usualmente más severas suman todos los porcentajes de daño por
en el análisis por fatiga y las cargas en ejes fatiga para obtener el porcentaje total de
tandem son más severas en el análisis por daño por fatiga.
erosión.
Análisis por Erosión.
El diseño del espesor se calcula por tanteos
con ayuda del formato de diseño de Sin apoyo lateral.
espesores por el método de la PCA que se • Para pavimentos con pasajuntas, emplear
presenta en la tabla 2.5.4. Los pasos en el la tabla 2.5.7 y la figura 2.5.6
procedimiento de diseño son como siguen: • En los pavimentos en que la transferencia
primero cargamos los datos de entrada que de carga se realiza exclusivamente mediante
se presentan en la tabla 2.5.4 (columna 1 la trabazón de los agregados, use la tabla
a la 3), los datos de la columna 2 son las 2.5.8 y la figura 2.5.6
cargas por eje multiplicadas por el factor de
seguridad de carga. Con apoyo lateral.
• Para pavimentos con pasajuntas ó
Análisis por Fatiga. continuamente reforzados, emplear la tabla
2.5.9 y la figura 2.5.7
Se emplean las mismas tablas y figuras para • En los pavimentos en que la transferencia
pavimentos con ó sin pasajuntas, mientras de carga se realiza exclusivamente mediante
58

que la única variable es si se cuenta ó no con la trabazón de los agregados, use la tabla
apoyo lateral, de manera que: 2.5.10 y la figura 2.5.7

Sin apoyo lateral. Procedimiento:
• Use la tabla 2.5.5 y la figura 2.5.5
1. Anote en las celdas 10,13 y 16 del
Con apoyo lateral. formato de diseño de espesores, los
• Use la tabla 2.5.6 y la figura 2.5.5 correspondientes factores de erosión
obtenidos de las tablas adecuadas (tablas
Procedimiento: 2.5.7 a 2.5.10)
2. Calcule las “repeticiones permisibles”
1. Introducir como datos los valores de con ayuda de la figura 2.5.6 y la figura 2.5.7,
esfuerzo equivalente en las celdas 8, 11, 14 y anótelos en la columna 6 del formato de
del formato de diseño de espesores. Estos diseño de espesores.
valores se obtienen de las tablas apropiadas 3. Calcule el porcentaje de daño por erosión
de factores de esfuerzos equivalentes (columna 7) para cada eje dividiendo las
(tablas 2.5.5 y 2.5.6), dependiendo del repeticiones esperadas (columna 3) entre
espesor inicial y el valor de k. las repeticiones permitidas (columna
2. Dividir los valores de esfuerzo 6) y multiplicando el resultado por 100,
equivalente entre el módulo de ruptura del para posteriormente totalizar el daño por
concreto, al resultado le llamamos relación erosión.
de esfuerzos y vamos a obtener una para
cada tipo de eje (sencillo, tándem y tridem). Al emplear las gráficas no es necesario una
Estos valores los anotamos en el formato exacta interpolación de las repeticiones
de diseño de espesores (tabla 2.5.4) en las permisibles. Si la línea de intersección corre
celdas 9, 12 y 15. por encima de la parte superior de la gráfica,
3. Llenar la columna 4 de “repeticiones se considera que las repeticiones de carga
permisibles” obtenidas en la figura 2.5.5 permisibles son ilimitadas.
4. Obtener el % de fatiga de cada eje. El % de
fatiga se anota en la columna 5 y se obtiene
dividiendo las repeticiones esperadas
(columna 3) entre las repeticiones

CÁLCULO DE ESPESOR DEL PAVIMENTO

PROYECTO: Diseño Carretera inter-estatal de 4 carriles.
ESPESOR INICIAL: 9.5 in PASAJUNTAS: SI NO
MÓDULO DE REACCION K, DE LA SUBRASANTE: 130 pci APOYO LATERAL: SI NO
MÓDULO DE RUPTURA, MR: 650 psi PERÍODO DE DISEÑO(AÑOS): 20
FACTOR DE SEGURIDAD DE CARGA, LSF: 1.2 COMENTARIOS: 4” de base cementada

Análisis de Fatiga Análisis de Erosión
Carga del eje, Multiplicada Repeticiones
Repeticiones Permisibles Repeticiones Permisibles
en kips por LSF Esperadas % de Fatiga % de Daño
(Fig. 2.5.5) (Fig. 2.5.6 ó 2.5.7)
1 2 3 4 5 6 7

Ejes Sencillos
30 36.0 6,310 27,000 23.4 1,500,000 0.4 8. Esfuerzo equivalente 206
9. Factor de relación de esfuerzo 0.317
28 33.6 14,690 77,000 19.1 2,200,000 0.7 10. Factor de Erosion 2.59
26 31.2 30,140 230,000 13.1 3,500,000 0.9
24 28.8 64,410 1,200,000 5.4 5,900,000 1.1
22 26.4 106,900 ilimitado 0 11,000,000 1.0

59
20 24.0 235,800 ilimitado 0 23,000,000 1.0
18 21.6 301,200 ilimitado 0 64,000,000 0.5

16 19.2 422,500 ilimitado 0 ilimitado 0
12 14.4 1,837,000 ilimitado 0 ilimitado 0

Ejes Tandem
52 62.4 21,320 1,100,000 1.9 920,000 2.3 11. Esfuerzo equivalente 192
48 57.6 42,870 ilimitado 0 1,500,000 2.9 13. Factor de Erosion 2.79
44 52.8 124,900 ilimitado 0 2,500,000 5.0
40 48.0 372,900 ilimitado 0 4,600,000 8.1
36 43.2 885,800 ilimitado 0 9,500,000 9.3
32 38.4 930,100 ilimitado 0 24,000,000 3.9
28 33.6 1,656,000 ilimitado 0 92,000,000 1.8

Ejes Tridem
14. Esfuerzo equivalente 148
18 21.6 250,000 ilimitado 0 2,700,000 9.3
16. Factor de Erosion 2.95
TOTAL 62.9 TOTAL 48.0

Tabla 2.5.4
Formato para el diseño de espesores por el método de la PCA

60

Tabla 2.5.5
Esfuerzo Equivalente para Pavimentos Sin Apoyo Lateral

Tabla 2.5.6
Esfuerzo Equivalente para Pavimentos Con Apoyo Lateral

Figura 2.5.5.
Análisis de fatiga
(Repeticiones permisibles basadas
en el factor de relación de esfuerzo,
con ó sin apoyo lateral).

61

Tabla 2.5.7
Factores de Erosión, para Pavimentos con Pasajuntas y Sin Apoyo Lateral

62

Tabla 2.5.8
Factores de Erosión, para Pavimentos sin Pasajuntas y Sin Apoyo Lateral

Figura 2.5.6.
Análisis de Erosión.
(Repeticiones permisibles basadas en
el factor de erosión, sin apoyo lateral).

63
Tabla 2.5.9
Factores de Erosión, para Pavimentos con Pasajuntas y Con Apoyo Lateral

Tabla 2.5.10
Factores de Erosión, para Pavimentos sin Pasajuntas y Con Apoyo Lateral

64

Figura 2.5.7.
Análisis de Erosión. (Repeticiones permisibles basadas en el factor de erosión, con apoyo lateral).

EJEMPLO DE DISEÑO POR EL MÉTODO DE LA PCA. Total % del
Tipo de Vehículo Diarios TPDA Cargados Vacíos
DATOS: A2 1,315 58.0% 100% 0%
Vialidad Urbana de 2 sentidos y de 2 carriles por sentido.
A´2 433 19.1% 100% 0%
Sin Apoyo Lateral.
B2 168 7.4% 60% 40%
Módulo de Ruptura (MR) del concreto = 650 psi
Módulo de Sub-reacción del Suelo (k) = 100 pci B4 52 2.3% 60% 40%
Base granular de 20 cms C2 202 8.9% 60% 40%
Factor de seguridad de carga de 1.1 C3 25 1.1% 60% 40%
T2-S2 4 0.2% 60% 40%
Datos del Tráfico: T3-S2 56 2.5% 60% 40%
Período de diseño: 20 años T3-S3 10 0.4% 60% 40%
Tasa de crecimiento anual del tráfico: 3.0 % T3-S2-R4 2 0.1% 60% 40%

Se realizó un aforo durante varios días y además se promedio con 2,267 100.0%
el tráfico (ya conocido) de otras vialidades de condiciones muy
similares, resultando un tránsito promedio diario anual (TPDA) de
Tabla 2.5.11.
2,267 vehículos en una sola dirección, con la siguiente composición: Tránsito promedio diario anual y su composición para el ejemplo de diseño PCA

SOLUCIÓN:
1. Análisis del tráfico para conocer el número de repeticiones esperadas para cada eje.

65
Figura 2.5.8.
Cálculo del factor de carril para el ejemplo de diseño PCA

1a) Tránsito Pesado Promedio Diario los ligeros) hasta encontrar la línea de 2 es separar la repetición para cada tipo de
Anual. carriles en una dirección, de manera que eje, es decir para cada peso de eje (recordar
obtenemos un 94% vehículos circulando que tenemos unos cargados y otros vacíos)
El método de la PCA descarta el tráfico por el carril de la derecha; es decir un y para cada tipo como lo son ejes sencillos,
ligero como los vehículos A’ y A’2, sin factor de carril de 0.94. tándem ó tridem.
embargo para efectos de este ejemplo si
los vamos a considerar en el diseño, aún 1d) Factor de Crecimiento Anual. Para efectos del ejemplo únicamente
sabiendo que su impacto es mínimo. Por lo analizaremos un tipo de eje y presentaremos
que el ADTT equivale al tránsito promedio Para el calculo del factor del crecimiento más adelante los resultados de todos los
diario anual (TPDA) dado. anual se emplean los datos de período tipos de ejes.
de diseño igual a 20 años y la tasa de
1b) Factor de Sentido. crecimiento anual de 3%, resultando un El eje sencillo de 6.6 kips únicamente
factor de crecimiento anual de 1.3435 interviene en el conjunto de ejes traseros
Dado que los datos del aforo son en un solo del camión de 2 ejes (C2), cuando este
sentido, entonces el factor de sentido a emplear ( 1 + 0.03 ) 20 - 1 circula vacío, por lo que las repeticiones
será de 1.00. FCA = = 1.3435 esperadas de este tipo de eje será:
( 0.03 ) ( 20 )
1c) Factor de Carril. En el primer año:
1e) Repeticiones esperadas para cada tipo Rep. Esperadas =
En los datos generales del proyecto de eje. (Rep. Diarias del eje) x (% Cargado ó
se menciona que la vialidad cuenta Vacío) x (Factor de Sentido) x (Factor de
con 2 carriles por sentido, así que para Dado que conocemos los tipos de vehículos Carril) x (365)
determinar el factor de carril a emplear y la cantidad de ellos (repeticiones Rep. Esperadas =
se utilizará la figura 2.5-4 entrando con esperadas) que van a circular sobre el 202 x 0.40 x 1.0 x 0.94 x 365
el TPDA de 2,267 vehículos (incluyendo pavimento, lo que se hace a continuación Rep. Esperadas = 27,722.48

En toda la vida útil:
Rep. Esperadas = (Rep. 1er año) x (Período
de diseño) x (Factor de Crecimiento
Anual)
Rep. Esperadas = 27,722.48 x 20 x 1.3435
Rep. Esperadas = 744,903

De igual manera de como se calculó las
repeticiones permisibles para el eje sencillo
de 6.6 kips, se deberá analizar todos los
tipos de ejes derivados de la composición
vehicular del tránsito promedio diario
anual. Los resultados de las repeticiones
esperadas para todos los tipos de ejes que
intervienen en nuestro proyecto se presenta
en la siguiente tabla:

* El peso por eje de los ejes tridem, se deberá dividir entre tres para poder emplear
la escala de los ejes sencillos en los nomogramas de repeticiones permisibles tanto de
fatiga como de erosión (figuras 2.5.5, 2.5.6 y 2.5.7).
66

Tabla 2.5.11.
Repeticiones esperadas para cada tipo de eje en el ejemplo de diseño PCA

2. Cálculo del módulo de sub-reacción k Suelo - Sub-base (pci)
(k) de diseño.
Espesor de la sub-base
k del Suelo (pci)
El valor de k = 100 pci es del terreno natural 4” 6” 9” 12”
y como tenemos una base granular de 20 50 65 75 85 110
cms, la k se modifica , resultando la k del 100 130 140 160 190
conjunto suelo - subbase a un valor de 200 220 230 270 320
153.33 pci (=150 pci para simplificar el 300 320 330 370 430
ejemplo), de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla 2.5.12.
Cálculo de la k de conjunto suelo-subbase para el ejemplo de diseño PCA

3. Esfuerzo Equivalente. de esfuerzos para los ejes sencillos será de en el eje será de 24.2 kips, se une con el valor
0.36, para los ejes tándem será de 0.32 y de relación de esfuerzo de 0.36, de manera
Con los datos de un espesor inicial de 8.5” finalmente para los ejes tridem de 0.24 que uniendo los dos puntos con una línea
y una k de diseño de 150 pci, entramos a la recta y extendiéndola hasta la escala de
siguiente tabla para encontrar los esfuerzos 5. Análisis por Fatiga. repeticiones permisibles, encontramos
equivalentes para los ejes sencillo, tándem el valor de 3’000,000 de repeticiones
y tridem, resultando de 234, 208 y 158 Para calcular las repeticiones permisibles permisibles para eje en específico.
respectivamente. para cada tipo de eje por el análisis por fatiga
se emplea un nomograma, el peso y tipo del Este mismo procedimiento se hace
4. Relación de Esfuerzos. eje, así como su relación de esfuerzos. para todos los ejes y se van anotando las
repeticiones permisibles encontradas en la
La relación de esfuerzos se calcula En el caso del eje sencillo de 22 kips, se entra columna 4 del formato de hoja de calculo
dividiendo el esfuerzo equivalente entre el a la figura con la carga ya multiplicada por para el diseño de espesores que se presenta
módulo de ruptura, por lo que la relación su factor de seguridad; es decir que la carga en la figura 2.5.9.

67
Tabla 2.5.12.

Cálculo del esfuerzo equivalente para los ejes sencillos, tandem y tridem en el ejemplo de diseño PCA.

A continuación se detalla de manera
gráfica las repeticiones permisibles para
un solo tipo de eje (el eje sencillo de 24.2
kips). El resto de los ejes ya se presentan los
resultados de repeticiones permisibles en la
columna 4 de la figura 2.5.9.

En el caso de los ejes tridem, la carga total
del eje tridem se divide entre tres y el
resultado es el valor de carga que se unsa
en la escala de ejes sencillos para el calculo
de repeticiones permisibles, usando Figura 2.5.9.
su correspondiente factor de esfuerzo Repeticiones esperadas
para el eje sencillo de
equivalente. 24.2 kips, en el ejemplo
de diseño PCA

Una vez calculadas todas las repeticiones
permisibles, se procede a calcular el % de
daño por fatiga. Esto se hace expresando
como porcentaje la relación entre las
repeticiones esperadas y las repeticiones
permisibles, por ejemplo para el caso del
eje sencillo de 24.2 kips tenemos 2’067,675
repeticiones esperadas contra un total de
3’000,000 de repeticiones permisibles, por
lo que el % de daño de ese eje equivale a un
68.9% de daño por fatiga.

6. Análisis por Erosión.

Tabla 2.5.13.
68

Cálculo del factor de erosión para un pavimento con pasajuntas y sin apoyo lateral, para el ejemplo de diseño PCA

En el análisis por erosión se calcula primero el factor de erosión, y para esto
se emplean las tablas correspondientes dependiendo de si se cuenta ó no con
pasajuntas y además si se tiene ó no apoyo lateral, encontrandose un factor de
erosión para cada tipo de eje (sencillo, tandem y tridem).

En este ejemplo se utiliza la tabla 2.5.7 que le corresponde a los pavimentos con
pasajuntas y sin apoyo lateral. Con los datos de espesor igual a 8.5” y un k = 150
encontramos como se muestra en la tabla 2.5.13 los valores de factor de erosión
de 2.73 para los ejes sencillos, de 2.90 para los ejes tándem y 3.03 para los ejes
tridem.

Ahora con los valores de factor de erosión y con las diferentes cargas en el
eje y con ayuda de la figura correspondiente (que en este ejemplo es la figura
para pavimentos sin apoyo lateral) encontramos las diferentes repeticiones
permisibles por erosión.

Para efectos del ejemplo, únicamente se explicará el caso del eje sencillo de 24.2
kips y con su correspondiente factor de erosión de 2.73, obtiene un número de
repeticiones esperadas igual 7’500,000 como podemos ver en la figura 2.5.10

Empleando la misma figura (figura 2.5.6 para el cálculo de las repeticiones
permisibles por el análisis de erosión, para pavimentos sin apoyo lateral)
se deberán determinar las repeticiones esperadas para el resto de los ejes,
recordando que en el caso de los ejes tridem, la carga total del eje se deberá dividir
entre 3, después multiplicar por el factor de seguridad de carga y el resultado es la
carga que se considera en la gráfica, en la escala de los ejes sencillos.

Figura 2.5.10.
Cálculo de las repeticiones permisibles por erosión para el eje sencillo de 24.2 kips en el ejemplo de diseño de la PCA

7. Resultados.

Los resultados de todas las repeticiones permisibles de todos los tipos de ejes y los totales de daño tanto por fatiga como por erosión, se
muestran a continuación:
CÁLCULO DE ESPESOR DEL PAVIMENTO

PROYECTO: Ejemplo de Diseño PCA.
ESPESOR INICIAL: 8.5 in PASAJUNTAS: SI NO
MÓDULO DE REACCION K, DE LA SUBRASANTE: 150 pci APOYO LATERAL: SI NO
MÓDULO DE RUPTURA, MR: 650 psi PERÍODO DE DISEÑO(AÑOS): 20
FACTOR DE SEGURIDAD DE CARGA, LSF: 1.1 COMENTARIOS: 8” de base granular

Análisis de Fatiga Análisis de Erosión
Carga del eje, Multiplicada Repeticiones
Repeticiones Permisibles Repeticiones Permisibles
en kips por LSF Esperadas % de Fatiga % de Daño
(Fig. 2.5.5) (Fig. 2.5.6)
1 2 3 4 5 6 7

Ejes Sencillos
2.2 2.4 24,246,563 ilimitadas 0 ilimitadas 0 8. Esfuerzo equivalente 234
3.74 4.1 3,991,917 ilimitadas 0 ilimitadas 0 10. Factor de Erosion 2.73
6.6 7.3 744,903 ilimitadas 0 ilimitadas 0

69
7.7 8.5 1,378,450 ilimitadas 0 ilimitadas 0

22 24.2 2,067,675 3,000,000.00 68.92 7,500,000 27.57
Sub Total Ejes Sencillos 68.92 27.57
Ejes Tandem
7.04 7.7 7,739 ilimitadas 0 ilimitadas 0 11. Esfuerzo equivalente 208
7.26 8.0 7,739 ilimitadas 0 ilimitadas 0 13. Factor de Erosion 2.90
11 12.1 192,499 ilimitadas 0 ilimitadas 0
30.8 33.9 288,749 ilimitadas 0 2,300,000 12.55
39.6 43.6 878,419 ilimitadas 0 3,500,000 25.10
Sub Total Ejes Tandem 0.00 37.65
Ejes Tridem
14. Esfuerzo equivalente 158
= 11.00 / 3 4.0 37,619 ilimitadas 0 ilimitadas 0
= 49.5 / 3 18.2 56,428 ilimitadas 0 5,000,000 1.13 16. Factor de Erosion 2.55
Sub Total Ejes Tridem 0.00 1.13
Tabla 2.5.4
Formato para el diseño de espesores
TOTAL FATIGA 68.9 TOTAL EROSIÓN 66.35 por el método de la PCA

Dado que los daños totales por fatiga y por Después de analizar diferentes posiciones
erosión son ambos inferiores al 100%, el de los ejes en la losa, se ha encontrado la
diseño es adecuado. Sin embargo se deberá posición crítica y se muestra en la figura
realizar otro tanteo con un espesor menor 2.5.11, con las siguientes conclusiones:
al de este tanteo para revisar si los daños por
fatiga y por erosión son ó no superiores al 1. Los esfuerzos críticos en el pavimento
100%, es decir que se deben hacer varios ocurren cuándo el camión es colocado
tanteos para optimizar el diseño del espesor, cerca ó sobre los bordes del pavimento y a
siendo el adecuado aquél espesor que la mitad de las juntas transversales (figura
a) Ubicación de las cargas de eje críticas
provoque daños lo más cercano posible al 2.5.11). Dado que las juntas se encuentran para los esfuerzos a flexión.
100% sin rebasarlo. a la misma distancia de esta ubicación, el
espaciamiento de las juntas transversales y
Se realizó otro tanteo con un espesor de 8” el tipo de transferencia de carga tienen muy
y se pudo conocer que con tal espesor los poco efecto en la magnitud de los esfuerzos.
daños son superiores al 100%, por lo que el En el procedimiento de diseño, debido a
espesor de 8.5” es correcto. eso, el análisis basado en los esfuerzos de
flexión y fatiga producen los mismos valores
c) DESARROLLO DEL para diferentes espaciamientos de juntas y
diferentes mecanismos de transferencia de
PROCEDIMIENTO DE DISEÑO carga en las juntas transversales. Cuando el
b) Ubicación de las cargas de eje críticas
pavimento central se apoya lateralmente en para las deformaciones.
El método de diseño de la PCA incluye un un carril de acotamiento, la magnitud de los
70

aspecto novedoso en el procedimiento de esfuerzos críticos se ve considerablemente Figura 2.5.10.
diseño, el criterio de erosión, que es ahora reducida. Posición crítica de las cargas del eje.

tomado en cuenta, junto con el criterio de
fátiga. 2. Las deformaciones más críticas del camión la movemos unas cuantas pulgadas
pavimento ocurren en las esquinas de las al interior del pavimento, el efecto decrece
El criterio de erosión reconoce que el losas cuando una carga es colocada sobre substancialmente.
pavimento puede fallar por un excesivo la junta con las ruedas cerca ó sobre la
bombeo, erosión del terreno de soporte esquina (figura 2.5.11 inciso b)2. En esta Solamente una pequeña fracción de todos
y diferencias de elevaciones en las juntas. situación, el espaciamiento de las juntas los camiones circulan con sus llantas
El criterio del esfuerzo de fátiga reconoce transversales no tiene efecto en la magnitud exteriores sobre los bordes del pavimento.
que el pavimento pueda fallar, presentando de las deformaciones en las esquinas pero La mayoría de los camiones circulando
agrietamiento derivado de excesivas el mecanismo de transferencia de carga sobre el pavimento se ubican con sus
repeticiones de carga. si tiene un gran efecto. Esto significa que llantas exteriores aproximadamente a una
los resultados del diseño basados en el distancia de 60 centímetros del borde del
Esta sección explica las bases de estos criterio de erosión (deformaciones) puede pavimento.
criterios y el desarrollo del procedimiento ser substancialmente afectado por el tipo
de diseño. de transferencia de carga seleccionado, Para el procedimiento de diseño de
especialmente cuando se tiene un alto este método, la condición más severa
Análisis de pavimentos de concreto. volumen de tráfico pesado. El tener apoyo es supuesta con un 6 % de camiones en
lateral también reduce considerablemente el borde3, esto para estar del lado de la
El procedimiento de diseño esta basado las deformaciones en las esquinas de las seguridad. Al incrementar la distancia hacia
en un minucioso análisis de esfuerzos losas. el interior del pavimento, la frecuencia de
en el concreto y deformaciones en las las repeticiones de carga aumenta mientras
juntas, esquinas y bordes del pavimento, Ubicación de las cargas. que disminuye la magnitud de los esfuerzos
por un programa de computadora de y las deformaciones.
elemento finito. El análisis consideró Las cargas de los camiones ubicados en el
losas con dimensiones finitas, colocación borde exterior del pavimento provoca las La información sobre la distribución de
variable de las cargas por eje y el modelaje condiciones más severas que cualquier otra las ubicaciones de los camiones y de los
de la transferencia de carga en las juntas ubicación de las cargas. Sí esta ubicación del
3 El término de “porcentaje de camiones en el borde del
transversales ó grietas, así como también en pavimento” como se emplea aquí, es definido como el
las juntas ubicadas entre el pavimento y el 2 Las deformaciones más grandes para ejes tridem ocur- porcentaje total de camiones circulando con el exterior
ren cuando dos ejes son colocados de un lado de la junta del área de contacto de la llanta exterior, sobre ó mas allá
acotamiento. y el otro eje se encuentra del otro lado. del borde del pavimento.

esfuerzos y deformaciones provocados por Donde: a lo largo de los bordes de la losa y además
las cargas colocadas sobre o cerca del borde ni = número esperado de repeticiones de provoca una restricción en el esfuerzo de
del pavimento es muy difícil de emplear carga para cada grupo de ejes i. compresión en el fondo de la losa. Debido
directamente en un procedimiento de Ni = número permitido de repeticiones de a que el pandeo es un fenómeno a largo
diseño. Como resultado de esto, las carga para cada grupo de ejes i. plazo, sus efectos avanzan lentamente.
distribuciones fueron analizadas y se C = 0.06 para pavimentos sin apoyo lateral.
prepararon técnicas de fácil aplicación para 0.94 para pavimentos con apoyo lateral. El alabeo de las losas de concreto por
propósitos de diseño. variaciones de temperatura se manifiesta
Para ahorrar un paso en el cálculo del durante el día, cuando la superficie está más
Para análisis de esfuerzo por fatiga, la fatiga diseño, los efectos de (C/Ni) se encuentran caliente que la parte inferior, desarrollando
fue calculada en incrementos de fracciones en las figuras 2.5.6 y 2.5.7 y las tablas 2.5.7 a esfuerzos de tensión en la parte inferior de
de pulgadas hacia el interior desde el borde la 2.5.10 la losa. Durante la noche, la distribución de
de la losa, para diferentes distribuciones de la temperatura se revierte y los esfuerzos de
ubicación del camión; obteniéndose los Variación en la resistencia del tensión se desarrollan en la parte superior
factores de esfuerzo de borde equivalente concreto. de la losa, además que la distribución
como se muestra en la figura 2.5.12 (Este de la temperatura no es lineal y cambia
factor, al multiplicarse por esfuerzos de El procedimiento de diseño reconoce que constantemente.
borde nos da el mismo grado de consumo puede haber variaciones en la resistencia
de fatiga que resultaría de una distribución del concreto y así lo manifiesta en sus Sin embargo, dado que los efectos
de ubicación del camión específica.) La ecuaciones, nomogramas y tablas de combinados de los alabeos por variaciones
condición más severa de 6% de intromisión diseño, al reducir en un 15% el módulo de de temperatura y de humedad son muy
de los camiones ha sido incorporada en las ruptura del concreto. Es importante aclarar difícil de medir ó evaluar, no se incorporan

71
tablas de diseño. que el diseñador no aplica esta reducción en este método de diseño.
directamente al módulo de ruptura,

ya que el método automáticamente lo Esfuerzo Equivalente:
considera.
En el procedimiento de diseño de la PCA,
Desarrollo de la resistencia a través la determinación del esfuerzo equivalente
del tiempo. esta basado en el esfuerzo máximo de
flexión de borde del análisis de elemento
La resistencia a los 28 días (modulo de finito del software J-Slab, bajo la carga de un
ruptura) es usada como la resistencia de eje sencillo y la carga de un eje tandem para
diseño. Sin embargo, este procedimiento de diferentes profundidades en el espesor de la
diseño incorpora el efecto de la resistencia losa y modulos de reacción del suelo.
del concreto ganado a después de 28
Figura 2.5.12. días. Esta modificación esta basada en un Los parámetros básicos de entrada asumidos
Factores de esfuerzo de borde equivalentes
dependiendo del porcentaje de camiones en el borde. análisis que, la resistencia incrementada y son:
las repeticiones de carga mes por mes por
20 y 40 años de periodos de diseño. Módulo de elasticidad de la losa, E =
Para el análisis de erosión que involucra las El efecto está incluido en las gráficas y tablas 4’000,000 psi
deformaciones en la esquina de la losa, el de diseño para que el usuario simplemente Módulo de Poisson μ = 0.15
caso más severo (6% de camiones sobre el dé el valor de 28 días como la resistencia de Longitud finita de la losa, L = 180 pulgadas.
borde) es nuevamente supuesto. Cuando diseño. Ancho finita de la losa, W = 144 pulgadas.
no existe apoyo lateral, las cargas en las
esquinas (6% de los camiones) son críticas, Alabeo del concreto por gradientes Eje estandar sencillo de 18 kips de carga del
y cuando no se cuenta con apoyo lateral, el de temperatura y humedad. eje (llantas dual), con una carga por llanta
mayor número de cargas hacia el interior de 4,500 lbs, llanta con área de contacto
de la esquina del pavimento (94% de los Además de las cargas del tráfico, las losas de 7*10 in2 (radio de carga equivalente
camiones) son críticas. Estos factores son de concreto también están sometidas de 4.72”), separación entre llantas de 12”
incorporados a las gráficas de diseño de la a alabeos. El alabeo por humedad es la y ancho del eje (distancia entre el centro
siguiente manera: deformación cóncava hacia arriba de la losa de las llantas dual) D = 72” fue usado para
debido a las variaciones de contenido de el análisis, así como también se usó un eje
Porcentaje de daño de erosión = humedad con la profundidad de la losa y estándar tandem de 36 kips de carga en el
100 Σni (C/Ni) tiene 2 efectos: provoca perdida de soporte eje (llantas dual) con separación entre ejes

de t = 50” y el resto de las especificaciones f1 = Factor de ajuste debido al efecto de las El procedimiento de diseño continua
idénticas al eje sencillo. cargas del eje y áreas de contacto. dividiendo el número esperado de
f2 = Factor de ajuste para una losa sin repeticiones de carga entre las repeticiones
En los casos que se asumió un acotamiento apoyo lateral, basado en los resultados del permisibles (Nf ) para de esa manera
de concreto, se supuso una trabazón de programa de computadora MATS. obtener el daño por fatiga para cada carga
agregado de 25,000 psi. La PCA incorporó f3= Factor de ajuste para valorar el efecto de y tipo de eje. Posteriormente se sumarizan
además los resultados de un programa la ubicación del camión en los esfuerzos los daños provocados por cada tipo de eje
de computadora llamado “MATS”, de borde (la PCA recomienda un 6 % de y el daño total por fatiga deberá ser inferior
desarrollado para el análisis y diseño de intromisión de camiones, lo que resulta un al 100 %, por lo que se deberán hacer varios
losas de cimentación, para estimar el f3 = 0.894) tanteos de espesor y el óptimo será aquel
soporte proporcionado por la subrasante, f4= Factor de ajuste para tomar en cuenta el que provoque el daño más cercano al 100
extendiéndose más allá de los bordes de la incremento en la resistencia del concreto % sin sobrepasarse.
losa, para una losa sin apoyo lateral. a través del tiempo después de los 28 días,
además de una reducción de la resistencia Análisis de Erosión
Lo anterior junto con otros factores por un coeficiente de variación (CV); (la
de ajuste, concluye en la definición del PCA usa un CV = 15%, f4 = 0.953) y de Las fallas del pavimento tales como
esfuerzo equivalente (σeq) como se presenta las cargas por eje sencillo (SAL) y tándem bombeo, erosión del terreno de soporte
a continuación: (TAL), en kips. y diferencia de elevación en las juntas son
relacionadas más a las deflecciones del
Análisis de Fatiga. pavimento que a sus esfuerzos a flexión.
6 * Me
σeq = * f1 * f2 * f3 * f4 La deflección más crítica en la esquina de
h2 El concepto de análisis de fatiga de la la losa cuando la carga del eje se ubica en la
72

PCA es las fallas del pavimento (ó los junta cerca de la esquina como lo muestra
Eje Sencillo sin Apoyo Lateral (SA/NS): agrietamientos iniciales) por la fatiga la figura 2.5.11 inciso b.

-1600 + 2525*log(l) + 24.42*l + 0.204*l2 del concreto debido a los esfuerzos de
repeticiones de carga. Basándose en La falla principal en la prueba AASHTO
Eje Tandem sin Apoyo Lateral (TA/NS): la hipótesis de Miner, es decir, que la de camino fué el bombeo ó la erosión de la
3029–2966.8*log(l)+133.69*l–0.0632*l2 resistencia a la fatiga no consumida por base granular bajo la losa. Sin embargo no se
la repetición de una carga está disponible pudieron obtener correlaciones confiables
Me= Eje Sencillo con Apoyo Lateral para las repeticiones de otras cargas, el entre las deflecciones de la esquina de
(SA/WS): procedimiento de diseño de la PCA permite la losa y el comportamiento de estos
(-970.4 + 1202.6*log(l) + 53.87*l) * que el diseñador eliga un espesor inicial, pavimentos, se encontró que para predecir
(0.8742 + 0.01088 * k0.447) calcule la relación de esfuerzos, es decir la el comportamiento de los pavimentos
relación entre el esfuerzo equivalente y el se deben aplicar diferentes criterios de
Eje Tandem con Apoyo Lateral (TA/ módulo de ruptura del concreto ( relación deflección, dependiendo del espesor de la
WS): de esfuerzos= σeq / MR ) para cada carga losa y un poco en el módulo de reacción
(2005.4 – 1980.9*log(l) + 99.008*l) * de eje y tipo de eje, para después determinar del suelo. Una correlación mejor se obtuvo
(0.8742 + 0.01088 * k0.447) el número máximo de repeticiones relacionando el comportamiento de los
permisibles (Nf ), dependiendo del rango pavimentos con su valor de trabajo definido
Eje Sencillo: de relación de esfuerzos. como un producto de la deflección en la
(24/SAL)0.06 * (SAL/18) esquina (w) y la presión (p) en la interfase
Para σeq / MR ≥ 0.55 de la losa con el suelo, dividido por la
Sin Apoyo Lateral: longitud de la cavidad de la deflección, la
0.892 + h/85.71 – h2/3000 Log Nf = 11.737 – 12.077 * (σeq / MR) cuál es función del valor de rígidez relativa
(l).
f1 = Eje Tándem: (48/TAL) 0.06 * (SAL/36) Para 0.45 < σeq / MR > 0.55
f2 = Con Apoyo Lateral: 1 El concepto es que una losa delgada con
4.2577 3.268
Nf = una deflección pequeña recibe más rápido
f3 = 0.894 para un 6 % de camiones en el
(σeq / MR) - 0.4325 el golpe de la carga que una losa con mayor
borde de la losa espesor. Las siguientes ecuaciones fueron
f4 = 1 / [1.235*(1 - CV)] desarrolladas para calcular el número
Para σeq / MR ≤ 0.45 permisible de repeticiones de carga:
Donde:
σeq= Esfuerzo equivalente Nf = ilimitado Log N = 14.524 – 6.777 (C1P – 9.0)0.103

Donde: La ecuación para obtener el daño por
N = Numero de repeticiones permisibles erosión es:
de carga basadas en un índice de C2 ni
m
serviciabilidad presente de 3.0 % de daño por erosión = 100 Σ
C1 = Factor de ajuste con valor de 1.0 i=1
Ni
para bases granulares y de 0.9 para bases
mejoradas con cemento Donde:
P = Trabajo, definido por la siguiente C2 = 0.06 para pavimentos sin apoyo
ecuación: lateral y 0.94 para pavimentos con apoyo
lateral. Con apoyo lateral, la deflección en
la esquina no se afecta significativamente
p2
P = 268.7 por la ubicación de los camiones y por esa
h * k0.73 razón se puede usar un C2 mayor.
ni = Repeticiones esperadas para el eje i.
Donde: Ni = Repeticiones permisibles para el eje i.
p = Presión en la base, bajo la esquina de
la losa, igual a k*w para una cimentación La ecuación anterior es en donde se
líquida y sus unidades son psi. sumarizan los porcentajes de daño de cada
h = Espesor de la losa en pulgadas. tipo de eje y el análisis de erosión también
k = Módulo de rección del suelo en pci debe arrojar un resultado final inferior al
(libras sobre pulgada cúbica) 100 %.

73
2.6 ASPECTOS
COMPLEMENTARIOS
AL DISEÑO
a) BARRAS DE AMARRE

Las barras de amarre se colocan a lo largo
3 carriles, L´ es el ancho del carril. Si las
barras de amarre se usan en las tres juntas
longitudinales de una carretera de 4 carriles,
de la junta longitudinal para amarrar dos L´ es igual al ancho del carril para las dos
losas, con la finalidad de que se mantengan juntas exteriores y el doble del ancho para
juntas y de que se asegure que la carga se la junta interna.
transfiera a través de la junta.
En esta sección detallaremos La longitud de la barra de amarre, está
algunos aspectos que hemos llamado La cantidad de acero requerido para controlada por el esfuerzo de adhesión
complementarios al diseño, por no estar las barras de amarre se determina de la permitido. El esfuerzo de adhesión
directamente en el rubro del diseño siguiente manera: permitido para barras corrugadas se puede
de espesores, pero que en todo diseño asumir en 350 psi. La longitud de la barra,
de pavimentos estamos obligados se debe basar en la resistencia total de la
también a estudiar para complementar γc h L´ fa barra.
As =
el proyecto de un pavimento. fs
t = 2 (A1*fs / μ*Σo)
Son aspectos complementarios En donde:
al diseño de un pavimento, el diseño As= Área requerida de acero por unidad de Donde:
de las barras de amarre, el diseño longitud de la losa. t = Longitud de la barra de amarre.
de las pasajuntas y la modulación γc= Peso volumétrico del concreto μ = Esfuerzo permisible.
de losas. h= Espesor del pavimento. A1 = Área transversal de una barra.
fa= Coeficiente promedio de fricción Σo = Perímetro de la barra.
entre la losa y el terreno de soporte, que
normalmente se considera de 1.5 Para un diámetro de barra d, A1= π d2/ 4
fs= Esfuerzo permisible en el acero. y Σo = π d, así que la ecuación anterior se
L´= Distancia desde la junta longitudinal simplifica a:
hasta el borde libre donde no existe
barra de amarre. Para autopistas de 2 o t = ½ [ (fs*d) / μ]

La longitud “t” se debe incrementar en 3 in.
por desalineamiento.

Varios organismos usan el diseño
estándar de barras de amarre para
simplificar la construcción. Las barras
de 0.5 in de diámetro por 36 in de
longitud y separación de 30 a 40 in son
las que comúnmente se usan.

Ejemplo 2.6.1:

Un pavimento de 2 carriles, 8 “ de espesor,
18.3 metros de largo y 7.3 metros (24 pies)
de ancho, con una junta longitudinal al
centro. Determinar el diámetro, separación Tabla 2.6.1.
Recomendaciones de Espaciamiento máximo
y longitud requerido de las barras de amarre,
como se muestra en la figura 2.6.1

Suponer para el acero un fs = 27,000 psi y para el concreto un γc = 0.0868 pci (23.6 kN/m3) y un esfuerzo permisible μ= 350psi (24 Mpa).
74

Solución:
L´ = 24/2 = 12 ft = 144 in (3.66 m)

As = 0.0868 X 8 X 144 X 1.5 / 27,000= 0.00556 in2 /in.
Si se usan barras del No 4 (0.5 in o 1.2 mm), el área transversal de una barra es de 0.2 in2
(129 mm2). La separación de la barra será = 0.2/0.00556 = 36 in (914 mm).

t = 0.5 x 27,000 x 0.5/350 = 19.3 in (353 mm) después de sumarle las 3 in (76 mm), t =
19.3 + 3 22.3 in (usar 24 in o 610 mm). Figura 2.6.1.

b) PASAJUNTAS

El diseño de pasajuntas se basa mucho en la experiencia, aunque algunos métodos teóricos sobre el diseño de pasajuntas están disponibles.
El tamaño de las pasajuntas depende del espesor de la losa. La tabla 2.6-1 muestra el diámetro y longitud de las pasajuntas para diferentes
espesores de losa como lo recomienda la PCA (1975). Se puede apreciar que el diámetro de las pasajuntas es igual a un octavo del espesor
de la losa. En una edición reciente de diseño de juntas, la PCA (1991) recomienda el uso de pasajuntas de 1.25 in de diámetro para
pavimentos de autopistas con espesores menores a 10 in y pasajuntas de diámetro de 1.5 in para pavimentos con espesores mayores a 10
in. Se necesitan pasajuntas con un diámetro mínimo de 1.25 a 1.5 in para controlar fallas mediante la reducción del esfuerzo de carga en
el concreto.

Tabla 2.6.2.
Diámetros y longitudes recomendadas en pasajuntas.

Las pasajuntas se usan en las juntas Β= Rigidez relativa de un pasajunta
transversales para transferir las cargas a las embebida en el concreto.
losas adyacentes. El esfuerzo y la deflexión
en la junta son mucho más pequeños Nótese que
cuando las cargas son soportadas por dos
losas que cuando es por una sola. El uso Id = 1/64 π d4
de pasajuntas puede minimizar las fallas Β= 4 Kd / 4 Ed Id
de bombeo y de diferencia de elevación
de juntas, las cuales han sido considerados Dónde:
por la PCA como factores importantes en K= Módulo de soporte de la pasajunta, el
el diseño de espesor. cual varía de 300,000 a 1,500,000 pci
d= es el diámetro de la pasajunta.
2.6/b.1 Esfuerzo de carga permisible.
El esfuerzo de carga σb es proporcional a la
Debido a que el concreto es más débil deformación:
que el acero, el tamaño y separación que
se requiere de pasajuntas, se controla por σb = k y0 = KPt (2 + β z)
el esfuerzo de carga entre el concreto y la 4 β3 Ed Id
pasajunta. El esfuerzo de carga permitido se
determina de la siguiente manera: El esfuerzo de carga se debe comparar
con el esfuerzo de carga permisible. Si el
fb = (4-d) I f´c esfuerzo de carga es mayor al permisible,

75
3 entonces se deben de usar pasajuntas más
grandes o separaciones más pequeñas.

Dónde Estudios recientes han demostrado que el
fb= Esfuerzo permisible de carga (psi) esfuerzo de carga se relaciona a la falla de
d= Diámetro de las pasajuntas en pulgadas la losa. Si se limita el esfuerzo de carga, el
f´c= Resistencia a la compresión del grado de la falla se puede reducir a un límite
concreto. permisible.

2.6/b.2 Esfuerzo de carga en un Cuando una carga W se aplica en una losa
pasajuntas. cerca de la junta como se muestra en la
figura 2.6.3 parte de la carga se transfiere a
Si la carga que se aplica en la pasajuntas la losa adyacente a través de las pasajuntas.
se conoce, el esfuerzo máximo de carga Si la eficiencia de las pasajuntas es del
se puede determinar teóricamente 100%, ambas losas se deflexionan la misma
asumiendo que las pasajuntas sea una viga cantidad y las fuerzas debajo de las losas
y que el concreto sea una cimentación serán las mismas. Cada una siendo de
Winkler. Basado en la solución original de 0.5w, la cual es también el total de la fuerza
Timoshenko, Friberg (1940) indica que la cortante que se transfiere mediante las
máxima deformación del concreto debajo pasajuntas. Si la eficiencia de las pasajuntas
de la pasajunta se puede expresar de la es menor de 100%, como en el caso para
siguiente manera pavimentos viejos donde algunas pasajuntas
se desprenden, las fuerzas que reaccionan
y0 = Pt (2 + β z) bajo la losa serán menores a 0.5W. Como
4 β3 Ed Id resultado, el total del esfuerzo cortante sobre
las pasajuntas es menor a 05W. Por lo tanto,
Dónde: el uso de 0.5W para el diseño de pasajuntas
y0= Deformación de la pasajunta en la cara es más conservativo.
de la junta
Pt= Carga sobre la pasajunta, Basado en la solución de Westergard,
Z= Ancho de la junta Frierberg (1940) encontró que el
Ed= Módulo de Young de la pasajunta momento máximo negativo, tanto para
Id= Momento de inercia de la pasajunta cargas internas o externas ocurre a una

distacia de 1.8 L desde la carga donde L es el radio de rigidez relativa. Cuando el momento
es máximo, la fuerza cortante es igual a cero. Por lo tanto, es razonable asumir que el
cortante en cada pasajunta se reduce inversamente con la distancia de la pasajunta desde
el punto de carga, siendo el máximo para la pasajunta debajo o cerca al punto de la carga y
cero a una distancia de 1.8L.

Figura 2.6.2. Figura 2.6.3.
Deformación de la pasajunta debido a una carga Transferencia de carga de las pasajuntas

Ejemplo 2.6.2:

La figura 2.6.4 muestra un pavimento de concreto de 8 in de espesor, teniendo un ancho
de junta de 0.125 in, un módulo de reacción de la subrasante de 100 pci y un módulo de
soporte de la pasajunta de 1.5 x 106 pci. Una carga de 12000 lb se aplica sobre la pasajunta
76

exterior a una distancia de 6 in desde el borde. Las pasajuntas son de 1 in de diámetro y
14 in sobre los centros. Determinar el esfuerzo máximo de carga entre la pasajuntas y el
concreto.

Figura 2.6.4 .

Solución: un 100% de las juntas, o
L = [Eh3 / 12k(1-μ2)].25
μ=.15 Pt = 6000 / 2.86 = 2097 lb
L= [4 x 106 x (8)3 / (12 x (1-(0.15)2) x Id = 1/64 π d4
100)]0.25= 36.35 in Id = π (1)4 /64 = 0.0491 in4
β = ( Kd / 4 Ed Id).25
Si la pasajunta está directamente debajo β = [1.5 x 106 x 1 / (4 x 29 x106 x 0.0491)]0.25
de la carga, está sujeta a una carga cortante = 0.7163 in
Pt, las fuerzas sobre las pasajuntas dentro
de una distancia de 1.8 L, L=1.8 x 36.35=
KPt (2 + β z)
66 in se puede determinar asumiendo σb = k y0 =
una variación lineal como se muestra 4 β3 Ed Id
en la figura 4.24. La suma de las fuerzas
sobre todas las pasajuntas es de 2.86 Pt, la σb = [1.5 x 106 x 2097 (2 + (.71637 x
cual debe ser igual a la mitad de la carga .125))] / (4 x (.71637)3 x29 x 106 x .0491)
aplicada basándose en una eficiencia de = 3138psi

Para un concreto de 4000 Psi el esfuerzo de Solución: las otras pasajuntas se pueden determinar
carga permisible es de fb = (4 - 1) x 4000/3 L = [4 x106 x (10)3 / (12 x 0.9775 x por proporción. La figura 2.6.8 muestra
= 4000 psi. 60)]0.25 = 49 in las fuerzas en cada pasajunta debido al
Por lo tanto 1.8L= 88 in efecto combinado de ambas cargas. Se
Debido a que el esfuerzo actual es menor puede ver que la pasajunta más cerca al
que el permisible, el diseño es satisfactorio. Primero, considerar la carga de 18000 lb borde del pavimento es la más crítica y
En este ejemplo, sólo la carga de la llanta sobre A. Si la pasajunta sobre el punto A se debe usar para propósitos de diseño.
izquierda cerca del borde es considerada. tiene un factor de carga de 1, los factores La carga soportada por esta pasajunta se
La carga de la llanta derecha esta cuando de carga en las otras pasajuntas se pueden puede determinar directamente pro Pt =
menos a 6 ft de la carga de la llanta izquierda, determinar por triángulos similares, como 9000/4.18 +0.18 x 9000/7.08 = 2381 lb.
la cual es más que 1.8L, por lo tanto, la llanta se muestra en la figura 2.6.6. El resultado de la
derecha no tiene efecto en la fuerza máxima suma de estos factores es de 4.18 pasajuntas Los ejemplos anteriores se basan en la
Pt sobre la pasajuntas cerca del borde del efectivas, por lo tanto la carga soportada suposición de que el momento máximo
pavimento. Si la losa fuera más resistente y por la pasajunta en A es de 9000/4.18 negativo ocurra a una distancia de 1.8L
con mayor espesor, y la cimentación más = 2153 lb. Las cargas soportadas por las desde la carga. Estudios recientes por
débil la L se volvería mucho mayor y ambas otras pasajuntas se pueden determinar por Heinrichs et al (1989) han demostrado
llantas se deberían de considerar para proporción. Lo siguiente es considerar que el momento máximo negativo ocurre
determinar la fuerza Pt en la pasajunta más la carga de 18000 lb sobre el punto B. Si a 1.0 L por lo que la carga soportada por la
crítica. la pasajunta en el punto B tiene un factor pasajunta crítica debe ser mayor que las que
de carga de 1, los factores de carga en las se muestran en los ejemplos.
Ejemplo 2.6.3 otras pasajuntas se pueden determinar
mediante una distribución triangular como c) MODULACIÓN DE LOSAS

77
La figura 2.6.5 muestra una losa de 10 in se muestra en la figura 2.6.7. La suma de
sobre una cimentación con k = 60 pci. estos factores resulta en 7.08 pasajuntas La modulación de losas se refiere a definir

Doce pasajuntas con separación de 12 in en efectivas. Se puede notar que las pasajuntas la forma que tendrán los tableros de losas
los centros están colocadas en la junta sobre en el otro lado de la junta longitudinal no del pavimento. Esta forma se da en base a
un carril de 12 ft. Dos cargas de 18000 lb se se consideran efectivas en soportar la carga. las dimensiones de tableros, o dicho de otra
aplican en los puntos A y B. Determinar la La carga soportada por la pasajuntas B es de forma, a la separación entre juntas tanto
carga máxima sobre una de las pasajuntas. 9000/7.08 = 1271 lb y las soportadas por transversales como longitudinales.

Localización de las cargas y de las pasajuntas Fuerzas de las pasajuntas debido a la carga A

Fuerzas en las pasajuntas debido a la carga B Fuerzas en las pasajuntas debido a las dos cargas

La modulación de losas va a estar regida por 0.71 < x / y < 1.4
la separación de las juntas transversales que
a su vez depende del espesor del pavimento.
Existe una regla práctica que nos permite y
dimensionar los tableros de losas para
inducir el agrietamiento controlado bajo
los cortes de losas, sin necesidad de colocar
acero de refuerzo continuo: x

SJT = (21 a 24) D

Donde: losas no deberá estar fuera de estos límites: bordes de las juntas por impactos del
SJT = Separación de Juntas Transversales 0.71 a 1.4. equipo o de la herramienta que se esté
(<= 5.5 m) utilizando en la obra.
D = Espesor del Pavimento d) RECOMENDACIONES
GENERALES e) POZOS DE VISITA
Normalmente se utiliza el 21 cuando Y ALCANTARILLAS
tenemos mayor fricción entre la sub- Cuando por causas de fuerza mayor sea
base y el pavimento de concreto, como suspendido el colado un tiempo tal que Se deberá realizar un estudio de
en los casos en donde tenemos bases sea necesario el realizar una junta fría, se escurrimientos y drenaje existente, a fin
estabilizadas, bases con textura muy cerrada procederá a construir una junta transversal de garantizar que el agua de las lluvias
o whitetopping. de emergencia con la que se suspenderá será desalojada oportunamente a la red de
78

el colado hasta que sea posible reiniciarlo. alcantarillado. Se deberán detectar a su vez
El valor de 24 se utiliza cuando la Esta junta deberá llevar pasajuntas. los pozos de visita y bocas de tormenta que

fricción entre la sub-base y el pavimento será necesario renivelar.
corresponde valores normales, como en el Las ranuras aserradas deberán
caso de sub-bases granulares. inspeccionarse para asegurar que el corte Será conveniente aislar de la estructura del
se haya efectuado hasta la profundidad pavimento los pozos de visita y alcantarillas,
La separación de juntas transversales que deseada. Toda materia extraña que se construidas para captar los escurrimientos
arroja esta fórmula no debe ser mayor de encuentre dentro de cualquier tipo de pluviales. Para esto se construirán anillos
5.5 m, en tal caso deberá limitarse a este junta deberá extraerse mediante aire, perimetrales de concreto de 20 cm de
valor de 5.5 m. agua o arena a presión; cualquiera de espesor, con una profundidad igual al
estos procedimientos deberá garantizar la espesor de la losa del pavimento.
Ejemplo: limpieza total de la junta.
Para un espesor D = 20 cm apoyado sobre Se colocará un material aislante alrededor
una base granular La longitud de las losas en el sentido de los anillos, con la finalidad de absorber
SJT = (24) x 20 longitudinal estará marcado en la secciones los movimientos de la losa y de los pozos de
SJT = 480 cm < 550 cm (OK!) Tipo correspondientes, con una tolerancia visita, este material podrá ser como el cartón
La separación de Juntas será de 4.8 m de diez (10) centímetros en más o menos. asfaltado tipo FEXPAN ó CELOTEX.

La otra dimensión que tiene que ver con Deberán tomarse las precauciones
la modulación de losas es la separación de necesarias para evitar que se dañen los
juntas longitudinales, sin embargo esta está
referenciada a la forma de los tableros de
losas.

La forma ideal de un tablero de losa es
la cuadrada, sin embargo no siempre
es posible y conveniente tener las losas
perfectamente cuadradas, por lo que nos
vemos obligados a considerar un cierto
grado de rectangularidad.

La relación entre largo y ancho de un tablero de Detalle de junta de aislamiento de alcantarillas y pozos de visita

C A P í T U LO T R ES

PROCESO CONSTRUCTIVO
3.1 PRELIMINARES
3.2 CIMBRA DESLIZANTE
3.3 CIMBRA FIJA
3.4 PAV I M E N T O S D E C O N C R E T O E S TA M P A D O

C A P í T U LO T R ES

PROCESO CONSTRUCTIVO
Las nuevas tecnologías de construcción de pavimentos rígidos, se han desarrollado para cubrir diferentes necesidades de pavimentación
y mejorar sustancialmente el comportamiento y confort de los caminos. Estas tecnologías las podemos clasificar de la siguiente
manera:

- Pavimentación con Cimbra Deslizante
- Pavimentación con Cimbra Fija

Ambos esquemas de pavimentación se pueden utilizar indistintamente, sin embargo, es mas común que las Autopistas, Carreteras y
Avenidas Urbanas Importantes utilicen primordialmente la cimbra deslizante y que en pavimentos urbanos en calles se utilice con mayor
frecuencia la pavimentación con cimbra fija.

81
3.1 PRELIMINARES a) TERRACERÍAS en los sitios donde corresponda se colocará

C A P Í T U LO 3 . P RO C ES O CO N ST RU C T I VO
una base de relleno fluido de resistencia,
Para el caso de pavimentos nuevos es tiempo de apertura, revenimiento y espesor
normal que se requiera de la formación de especificada en planos. La colocación de
cuerpos de terracerías como la construcción la base se hace directamente del camión
de un terraplén y capa subrasante. Estos revolvedor sobre la subrasante ayudando a
elementos deberán apegarse a las Normas su colocación con herramientas manuales,
En la construcción de Construcción vigentes de la Entidad no deberá ser vibrado para evitar que
de pavimentos de concreto Especificadora. salga el aire incluido que tiene la mezcla,
se requieren de algunas actividades no requiere ser compactado con medios
previas que son necesarias para el mecánicos ya que es auto compactable
desarrollo del proyecto.
b) BASE ESTABILIZADA
al 100%, así mismo no requiere de
Estas actividades pueden corresponder CON CEMENTO curado. Dependiendo del revenimiento
tanto para un pavimento nuevo como
especificado se requerirán cimbras para
para una sobrecarpeta de concreto. Sobre la capa subrasante debidamente
darle la forma especificada.
A continuación se describen terminada, y según indiquen los planos del
de manera breve algunas de las proyecto se podrá construir una capa de
En Rellenos Fluidos convencionales
actividades previas a la colocación del base estabilizada del espesor indicado en
la apertura al tráfico se deberá dar
pavimento de concreto. planos, compactada al 100% de su PVSM.
hasta después de 24 horas de haberlo
La construcción de la base estabilizada se
colocado.
ejecutará con las características y materiales
indicados en las Especificaciones para
Bases del Especificador. La proporción d) RIEGO DE IMPREGNACIÓN
de cemento portland a utilizar deberá
determinarse mediante pruebas de Sobre la base estabilizada debidamente
laboratorio esto con el fin de obtener una terminada, superficialmente seca y barrida,
resistencia a la compresión axial simple de se aplicará en todo el ancho de la corona
21 kg/cm2 como mínimo a los 7 días. El y en los taludes del material que forme
porcentaje de cemento portland será como dicha capa, un riego de imprimación
mínimo 4% en peso del PVSM del material con emulsión asfáltica catiónica de
pétreo. rompimiento lento o super estable a
razón de 1.0 lts/m2 aproximadamente.
c) BASE DE RELLENO FLUIDO El producto asfáltico deberá cumplir
con las Normas de Calidad establecidas
De acuerdo con la especificado en planos por la Entidad Especificadora.

e) BACHEO DE CAJA Una vez terminada la compactación de plan de trabajo. Si durante el transcurso
la capa del fondo se deberá reponer el de los trabajos el Supervisor observa
Para la ejecución del trabajo se requieren material desalojado con Relleno Fluido deficiencias o mal funcionamiento de la
taladros neumáticos, picos, escarificador auto-compactable con una resistencia a máquina, ordenará su inmediata reparación
de motoconformadora u otro equipo la compresión no menor a los 30 kg/cm2. o reemplazo.
apropiado para remover las capas de la El relleno fluido deberá colocarse con las
estructura existente, cargador, vehículos recomendaciones descritas anteriormente Inmediatamente antes de las operaciones
de transporte de materiales, elementos en el tema de Bases de Relleno Fluido y se de fresado, la superficie de pavimento
adecuados para la compactación del deberá rellenar con este material hasta el deberá encontrarse limpia y, por lo tanto,
fondo de la excavación y herramientas nivel original del pavimento existente. El deberán adelantarse las operaciones de
menores. relleno fluido se podrá colocar en una sola barrido y/o soplado que se requieran para
capa. lograr tal condición.
La excavación deberá tener bordes
verticales bien definidos, sus caras El bacheo se debe realizar en los sitios en El fresado se efectuará sobre el área que
longitudinales y transversales deberán ser donde existen huecos que comprometan la determine el Especificador, a temperatura
paralelas y perpendiculares al eje de la vía, integridad de la base. El procedimiento es el ambiente y sin adición de solventes u
respectivamente; su fondo deberá ser plano, siguiente : otros productos ablandadores que puedan
uniforme y firme. El fondo de la excavación afectar la granulometría de los agregados
82

deberá ser compactado en un espesor - Identificación de la falla o las propiedades del asfalto existente. El
no menor de 15 cm. de acuerdo con los - Demarcación de la caja, alrededor del espesor del mismo será el indicado en las

niveles de compactación que se indican bache especificaciones del proyecto.
a continuación. Si la superficie expuesta - Demolición y retiro de la carpeta asfáltica,
corresponde a una subrasante o una sub- excavación y retiro del material de base, El material extraído deberá ser transportado
base granular, ningún ensayo podrá dar hasta encontar material sano. y acopiado en los lugares que indiquen
lugar a un porcentaje de compactación - Compactación de la base remanente los documentos del proyecto. Durante la
inferior al noventa y cinco por ciento - Colocación de Relleno Fluido hasta el manipulación del material fresado, deberá
(95%) con respecto a la densidad máxima nivel superior de la carpeta asfáltica. evitarse su contaminación con suelos u
del ensayo proctor modificado. Cuando otros materiales extraños.
se trate de una capa de base granular, la f) FRESADO DE PAVIMENTO
exigencia se incrementará al cien por ciento ASFÁLTICO En caso de requerirse el fresado en
(100%). proximidades de guarniciones y en otros
Este trabajo consiste en la obtención de sitios inaccesibles al equipo de fresado, el
Deberán retirarse todos los materiales un nuevo perfil longitudinal y transversal pavimento deberá removerse empleando
inadecuados, los cuales deberán ser de un pavimento asfáltico existente, otros métodos que den lugar a una
cargados en camiones cubriéndolos con mediante su fresado en frío, de acuerdo superficie apropiada.
lonas u otros protectores adecuados, con los alineamientos y dimensiones
debidamente asegurados a la carrocería y indicados en los documentos del proyecto
transportados a los sitios de disposición y las instrucciones de el Especificador,
indicados en los documento del proyectos para lograr la colocación de un espesor de
o definidos por el Especificador. pavimento constante que es más fácil de
cuantificar.
Los materiales deberán disponerse
de manera que cumplan todas las El equipo para la ejecución de los trabajos
reglamentaciones legales vigentes al deberá ser una máquina fresadora cuyo
respecto, en especial las referentes a la estado, potencia y capacidad productiva
protección del medio ambiente. garanticen el correcto cumplimiento del

3.2 CIMBRA
DESLIZANTE
a) PLANTAS DE MEZCLADO
CENTRAL
central son:

- Selección del Sitio
Su uso en proyectos de gran magnitud es - Cimentación de la planta
indispensable, ya que pueden producir en - Movilización e Instalación de la planta
un período muy corto, de alrededor de 1.5
minutos, una cantidad de concreto entre Las plantas móviles son transportadas en
En pavimentos de concreto se considera partes, manteniendo en cada transporte una
los 7 m3 y 9 m3 de manera automatizada.
el uso de la cimbra deslizante como la sección completa de la planta de tal forma
herramienta necesaria para la formación de que la instalación se hará manteniendo un
Estas plantas son generalmente plantas
una figura geométrica consolidada mediante orden y secuencia. Normalmente para su
móviles y son diseñadas para lograr un
el deslizamiento continuo de una cimbra
rápido montaje, desmontaje y son de fácil instalación se debe contar con una o dos
alrededor de la masa plástica del concreto,
transporte, elaboradas con materiales de grúas de tamaño suficiente para garantizar
la pavimentadora de cimbra deslizante
altas especificaciones para soportar la el montaje seguro de los equipos (80 – 100
es la maquinaria autopropulsada en la
cual va montada la cimbra. El efecto que carga diaria de trabajo. Su operación es ton) y con el apoyo de personal capacitado
la pavimentadora hace sobre el concreto relativamente sencilla y práctica. Son de fácil y supervisado para hacer un trabajo seguro
se conoce formalmente como extrusión, mantenimiento y limpieza, con accesibilidad y estable.
el ejemplo mas simple de extrusión es el de sus componentes para mantener una

83
realizado sobre la pasta de dientes al salir rutina diaria y continua de limpieza. - Calibración y Ajustes
del tubo bajo presión, es claro que el material Antes de iniciar la producción de concreto

toma la forma de la boquilla la cual haría Los concretos para proyectos carreteros se deben calibrar los elementos de medida
las veces de la cimbra que se desliza. son producidos con las características que de la planta y mantener este control
se requieren para ser colocados en la vía, periódicamente.
La pavimentación en concreto con cimbra siendo solo afectados por el clima y la edad,
deslizante debe estar precedida de una y son transportados en camiones de volteo Los elementos que se calibran son:
planeación minuciosa de la actividad diaria, ó tipo “Flow Boy” . - Básculas (Carátulas, celdas mecánicas o de
es muy importante tomar en consideración carga)
todos los aspectos que intervienen al momento Dentro de las variedades de plantas de - Medidores de agua
de planear para lograr proyectos exitosos. mezclado central, encontramos plantas - Dosificadores de aditivos
Por lo general este tipo de pavimentaciones
simples con un sistema de dosificación - Ajuste de las tolerancias de las dosis
manejan grandes volúmenes de concreto
y una olla de mezclado o las que tienen - Ajuste de las señales y la información
y producciones diarias que pueden variar
la inclusión de un tambor premezclador entregada por las computadoras
entre los 1,500 m3 a los 2,800 m3. Esta
productividad apoyada con una buena
anterior a la mezcladora, este recibe la - Ajuste de los controles automáticos
planeación, han hecho posible optimizar los dosis de materia prima mientras la olla esta
recursos y eficientar descargando el concreto homogeneizado, Para la alimentación de agregados a la
el proceso constructivo. también conocidas como de producción planta, se debe contar con el numero de
continua en una sola línea. Esto implica una cargadores frontales que garanticen una
Antes de iniciar el proceso de elaboración mayor capacidad de producción. operación sin interrupciones, o sea que se
de concreto, se deberán estudiar las requerirán al menos uno o dos cargadores
características de los bancos de materiales Con el fin de incrementar la producción, alimentando dos o más tipos de agregados.
disponibles en la zona para la elaboración existen plantas de mezclado central “doble
del concreto. Además, deberá de seleccionarse mezcladora” lo que permite hacer mas Estas plantas cuentan por lo general con
el sitio apropiado para la ubicación eficiente el sistema de dosificación, pues silos horizontales móviles de 150 toneladas
de la planta de mezclado central buscando mientras una mezcladora homogeneiza el de capacidad para almacenamiento de
minimizar las distancias de acarreo tanto concreto, la segunda esta siendo dosificada, cemento a granel. La ubicación de los silos
de los agregados para el concreto como las cuales cuentan con dos líneas de carga. con respecto a la planta debe ser siempre
del propio concreto elaborado. Un paso adicional en la búsqueda de lateral y buscando reducir al máximo el
incrementar la producción es contar con trabajo necesario para su alimentación a la
Dependiendo de la naturaleza y
dos sistemas de dosificación, uno para cada planta, la descarga de las pipas ya sea a los
magnitud del proyecto, su ubicación y las
mezcladora, este es el caso de las plantas de silos horizontales o al silo de la planta, se
condiciones del lugar, el concreto podrá
doble línea de carga. hace mientras la planta esta en operación
ser elaborado en:
- Plantas de Mezclado Central
y puede haber varias pipas descargando
- Plantas Dosificadoras Los pasos principales para la habilitación al mismo tiempo mientras otras están
y producción en una planta de mezclado esperando turno.

El agua es necesaria no solo para la mezcla manejo de las aguas de lavado, limpieza,
de concreto sino que se requiere una desperdicios de producción y de servicio
cantidad para el lavado de los camiones y humano así como las de lluvia.
para la limpieza de la planta. La limpieza
de los camiones es importante para evitar b) PLANTAS DOSIFICADORAS
que el concreto se contamine y para retirar CON CAMIÓN REVOLVEDOR
restos de concreto que se hayan quedado
adheridos en la anterior descarga. Estas
Se recomienda su uso en proyectos de
necesidades de la planta pueden requerir
mediana y pequeña magnitud, donde los
aproximadamente de 500 a 600 metros
equipos de colocación no requieran de
cúbicos de agua potable por día. Es
un gran volumen de concreto, pero que
fundamental tener almacenados por lo
aseguren la calidad en la consistencia y
menos el 20% del consumo diario.
trabajabilidad de la mezcla.
En la producción de concretos para
El rendimiento que se puede lograr con
pavimentos se utilizan diversos tipos de
estas plantas es de aproximadamente 40 a 50
aditivos con el fin de lograr las condiciones
m3 por hora.
de mezcla requeridas por el tipo de
84

transporte y la forma de colocación con
En este caso los materiales que conforman
la pavimentadora. Es usual contar con
el concreto son dosificados por la planta

depósitos móviles de aditivos fáciles de
directamente en un camión revolvedor
instalar y con capacidad de almacenamiento
por el operador de la planta y el camión
lo suficientemente grande para garantizar el
revolvedor será el encargado de hacer el
suministro de producto al proyecto.
mezclado adecuado de los elemento para
la elaboración del concreto. A este tipo
Otros elementos que forman parte de la planta
de concreto también se le conoce como
son:
Concreto Premezclado y permite producir
- Caseta de operación y generador de
concretos para pavimentos de alta calidad
energía.
que garantizan un rendimiento constante y
- Area de maniobras de los camiones en su
de buena calidad para el pavimento.
acceso, espera, carga y salida.
Estas plantas también las hay del tipo móvil,
- Almacén de insumos, almacén de
las cuales se pueden transportar y montar
refacciones y taller.
fácilmente para cumplir las necesidades de
- Báscula (opcional).
un proyecto en particular.
- Laboratorio de planta.
- Area para ubicación de desperdicios.
c) PROCESO DE PAVIMENTACIÓN
El tráfico dentro de la planta y el que circula
en dirección al frente de pavimentación 1. Tendido de Línea Guía
debe ser cuidadosamente analizado, para
lograr completar adecuadamente el ciclo Con la información del cadenamiento
de suministro de concreto, buscando y cotas de los puntos que sirven para
minimizar los tiempos de recorrido y la localización de las barras de soporte
garantizando la seguridad en planta. Es de la línea, se procede a colocar cada
fundamental desarrollar los patrones de barra o “pin” en su sitio correspondiente.
flujo de tránsito interno para todos los Estos puntos físicos normalmente están
vehículos, en ellos se debe separar el tráfico marcados con elementos como clavos
de entrega de materiales y el de acarreo de metálicos en trozos de madera y pintados
concreto, además se deben incluir áreas para su fácil reconocimiento, normalmente
de espera, zonas de lavado de camiones y están localizados a una distancia de 150 cm
estacionamientos. del borde de la losa. La barra o “pin” debe
quedar a una distancia aproximada de 25
Se deben instalar y construir todos cm del punto proyectado y debe estar
los drenajes que permitan el correcto clavada lo suficiente dentro de la base como

para garantizar la estabilidad de la línea ante los brazos metálicos traen rebabas en y vibrado del concreto detectando fugas
el paso de la pavimentadora, la texturizadora los puntos de inserción del cable, es y conductos en mal estado y con énfasis
y el personal de obra. Esta barra o “pin” debe conveniente limarlas. Si una cuerda se en la respuesta a las indicaciones de los
ser metálica y lo suficientemente rígida para rompe es señal de que debe ser cambiada, sensores tanto en altura como en dirección.
soportar los golpes de martillo usados para no la añada, es mejor conseguir una nueva.
su clavado en la base y su uso prolongado en Es muy importante prevenir la acción de
la obra. La línea que une todos los “pines” se Es importante aclarar que la varilla del fragmentos de concreto que no hayan
conoce como línea de “pines”, la distancia sensor de dirección de la máquina corre sido eliminados en la limpieza diaria y
entre “pines” en un trazo plano debe ser contra el interior de la línea guía y la varilla que obstaculicen el desplazamiento de
entre 8 y 10 metros, en curvas horizontales del sensor de altura o elevación corre algunas de las partes de la pavimentadora,
o verticales se deben colocar más próximos, bajo la línea guía, esto para que no haya es recomendable que la pavimentadora
con una separación máxima de 5.0 m. elementos que desvíen ninguna de las cuente con un sistema neumático que
La separación de los “pines” no debe ser varillas, excepto la misma línea y puedan permita el uso de pistolas rompedoras de
igual que la de los sensores de altura de la transitar libremente, por otro lado las concreto con el fin de facilitar su limpieza
máquina, esto para reducir la sincronización varillas no deben flexionar la línea en forma y de suministro de agua a presión, de igual
de los movimientos en altura de la notoria. La longitud de la cuerda que se forma debe revisarse la calidad de elementos
pavimentadora. Con el fin de tener mayor tensiona no debe ser mayor a 200 metros, de acabado del concreto para verificar el
precisión en el perfil y en los espesores es esto para reducir errores, el traslape de las tipo de acabado que pueden ofrecer tanto

85
importante tener líneas guías a ambos lados cuerdas se debe hacer en una longitud de en textura como en uniformidad. Es muy
de la pavimentadora. por lo menos 20 metros. importante conocer que el perfil de la vía

obtenido por la pavimentadora será el
Después de localizadas todas las barras Una vez tensionada la cuerda o hilo e definitivo para el proyecto.
o “pines” se procede a colocar los brazos insertada en el brazo soporte se procede a
que soportan la línea guía, estos brazos son plomar el punto de contacto entre la cuerda Los vibradores deben estar correctamente
metálicos con la forma adecuada para no y el brazo con el punto físico dado por localizados, respetando el área frente a cada
interrumpir el tránsito libre de los sensores topografía, esta actividad se inicia soltando vibrador o zona de influencia entregado
de la pavimentadora y la texturizadora las tuercas de ajuste del brazo al “pin” y por el fabricante y ajustado de acuerdo
sobre la línea guía, también debe contar con mediante una plomada de mampostero o un a la cabeza hidrostática proyectada en la
el mecanismo para ajuste de altura sobre nivel de burbuja se determina el punto al cual colocación y el tipo de concreto a colocar,
la barra y de prolongación para ajustar la debe quedar para proceder a fijar las tuercas. esto ultimo solo influirá de acuerdo a la
distancia de la línea respecto de la barra y experiencia del operario o el constructor
permitir localizar la línea sobre el punto El ajuste en altura se puede realizar con mezclas similares.
correcto. Los brazos tienen la posibilidad simultáneamente con la anterior y se realiza
de asegurar la línea guía para que esta no con los datos entregados por la comisión La apariencia de un vibrador en mal estado
se suelte al paso de los sensores o por el topográfica, se realiza soltando la tuerca es diferente a la de sus vecinos, la alta
movimiento del personal cercano. de ajuste en altura y con ayuda del nivel de temperatura alcanzada por el aceite en el
burbuja y un flexómetro se determina la interior de un vibrador defectuoso provoca
Los hilos o cuerdas de la línea pueden altura de cada punto. cambios en el aspecto externo. De igual
ser de alambre, cable, nylon tejido, forma se deben identificar fugas de aceite
cuerda de poliestireno o cualquier otro Una vez que se tiene instalada la línea guía en sus mangueras o uniones.
material similar, por un lado deben ser debe ser verificada visualmente, cualquier
suficientemente fuertes como para resistir duda o error debe ser verificada o corregida Un vibrador en mal estado definitivamente
la tensión a que se somete y debe ser liviano con topografía. debe cambiarse, no se debe permitir
para que no mueva el alineamiento. La pavimentar con vibradores defectuosos.
razón de la tensión es reducir las catenarias 2. Preparación de equipos
entre apoyos, el tensionamiento se realiza Otros vibradores presentes en la
manualmente o con la ayuda de un carrete Todos los equipos que participan en el pavimentadora son los vibradores de
metálico que se monta sobre barras o tirado o extendido del concreto en la obra piso, estos van localizados sobre las placas
“pines” y debe hacerse antes de insertar deben ser probados en vacío antes de metálicas (float-pan) que se instalan a la
o montar el hilo en los soportes a fin de iniciar la recepción del concreto. salida del concreto de la placa de extrusado
garantizar un tensionamiento uniforme. En o profile-pan, estos vibradores y las placas
esta actividad es importante usar elementos En el caso de la pavimentadora, deben que conforman el float-pan deben revisarse
de seguridad ante posibles rompimientos activarse sus sistemas hidráulicos tanto tanto en su estado como en su limpieza para
de la cuerda o hilo, ya que normalmente motrices como de transporte, compactación garantizar un buen acabado del pavimento.

El float pan igualmente debe tener la En cuanto a los sensores, hay que tener el proyecto) y el estado de los orificios de
posibilidad de dar el bombeo de la vía, en cuenta que existen muchos tipos de las espreas o aspersores de membrana de
su sistema de soporte para que quede sensores y aunque los mas usados en curado, así como el estado del deposito de
“flotando” y el ajuste hidráulico para pavimentos son los hidráulicos existen membrana y de los tubos conductores.
las pendientes debe ser igualmente también eléctricos, láser y sónicos. Cada
revisado. tipo de sensor debe ser usado e instalado Otros equipos que deben ser probados
de acuerdo a las recomendaciones del son las cortadoras de discos para el
El dispositivo para formar la corona o fabricante y contando con personal concreto y los reflectores de emergencia.
bombeo de la carretera se debe probar en de experiencia. Normalmente las En algunos proyectos se cuenta con
todo su conjunto, aunque no todos los pavimentadoras usan cuatro sensores de equipos esparcidores o colocadores del
proyectos lo requieran, tanto la formación altura, aunque algunas solo usan dos, con concreto con el fin de facilitar la labor
del bombeo a la entrada (en el strike cuatro se puede tener un mayor control de la pavimentadora y lograr un mayor
off) como en la placa de extrusado y en del espesor de la losa, sin embargo con rendimiento.
las indicaciones que el operador de la dos sensores y un excelente trabajo de
máquina recibe de la localización de estos topografía y perfilado de la rasante, se 3. Inicio de los Trabajos
elementos. En la sección de la placa o pueden lograr muy buenos resultados.
molde de extrusado (profile-pan), el ajuste Los sensores de altura están localizados Antes de iniciar la jornada de pavimentación
se hace liberando cada tuerca de fijación de adelante y atrás de la maquina y haciendo deben revisarse todas las medidas de
86

las planchas de extrusado y alineándolas contacto en cada extremo con la línea guia. seguridad y tomar todas las precauciones
de acuerdo a la pendiente o pendientes En este caso es importante anotar que para el personal de la obra.

transversales requeridas para una sección, algunas pavimentadoras traen los sensores
esta alineación se puede hacer mediante traseros unos metros atrás de profile pan Para iniciar se deberán revisar los siguientes
un ajuste hidráulico que poseen algunas o molde de extrusion y en caso de curvas puntos:
máquinas o manualmente si no se cuenta verticales cerradas, se corre riesgo de una - Revisión de todo el equipo involucrado
con él, y alineando con la ayuda de un hilo o variación fuerte del espesor de la losa. en la pavimentación.
lamina metálica recta, finalmente se asegura - Que se cuenta con una distancia
todo el sistema. Las varillas de los sensores de altura deben aceptable de tramo a pavimentar.
fijarse tan cerca de la horizontal como sea - Disponibilidad de materiales tanto en
Se debe recordar que en caso de coronas o posible y a la misma distancia del equipo volumen como en calidad.
bombeos de la losa, otros elementos deben a la línea guía, esta distancia normalmente - Reservas en almacén y obra.
ser ajustados para dar la forma, entre estos debe ser entre 20 y 25 cm. La presión de la - Equipos de ensayo en buen estado y con
se encuentran los vibradores y el tornillo varilla a la línea guía se podrá ajustar cuando personal disponible
repartidor, este último no tiene ajuste sea necesario durante la pavimentación, el - Herramientas necesarias para la
pero se recortan la longitud de los pasos sensor tiene o debe tener una contrabalanza colocación del concreto:
centrales. a fin de ajustar la presión y con esta y el - Flotadores manuales.
ajuste del tornillo amortiguador se controla - Aspersores.
El mecanismo hidráulico de ajuste es la “sensibilidad” y precisión del sensor, - Vibradores manuales.
fundamental para dar la forma correcta en esto con el fin de reducir los movimientos - Comunicación por radio entre el frente de
tramos de transición de recto con doble bruscos y continuos del sensor y de la trabajo y planta.
pendiente a curvo con una sola y en este maquina. - Equipo y agua suficiente para humedecer
sentido debe haber un apoyo continuo de la rasante.
la comisión topográfica del proyecto. La separación de los pines de la línea guía - Colocación de la línea guía.
no debe corresponder a la separación - Verificar la junta fría y la correcta
Posteriormente se encuentra el final finisher entre sensores, con esto se logrará que los colocación de las pasajuntas.
o llana metálica de la pavimentadora, su dos sensores no estén al mismo tiempo en - Revisar el pronostico del tiempo.
revisión se hace en cuanto a la calidad del valles o en picos de las catenarias formadas
movimiento en zigzag y el estado de la en la línea guía y mejorar así el perfil de la Es importante tener la base o rasante
superficie. Este es un elemento que da un vía. saturada para recibir el concreto, las bases
buen acabado siempre que se encuentre en con falta de agua pueden absorber agua
perfecto estado siempre que el concreto sea En cuanto a la texturizadora se debe probar del concreto y reducir la hidratación del
muy homogéneo. La decisión de utilizar la respuesta de los sensores a las variaciones cemento ocasionando bajas resistencias.
esta llana ó de dejarle todo el trabajo a de la línea guía, el estado de los elementos
los llanas manuales se debe tomar en los de texturizado (tanto yute como peine 4. Pavimentación con cimbra
primeros metros de pavimento. de cerdas metálicas o plásticas según sea deslizante:

Las pavimentadoras modernas cuentan con del concreto, esto es la movilización de las no traslapar implica segregar la mezcla.
un mecanismo para manejo del concreto, partículas del concreto, las burbujas de agua Debe tenerse especial cuidado con el
este se puede dividir en recepción y y aire suben a la superficie explotan y el vibrado en el borde de la losa.
acomodamiento, vibrado y compactación, volumen de la mezcla se reduce, facilitando
y perfilado ó extrusado. su entrada al panel de extrusado. Cualquier falla en un vibrador se manifestará
inmediatamente en el aspecto de la losa de
La distribución del concreto al frente de Los vibradores tienen dos funciones, concreto, en este caso debe apoyarse en
la pavimentadora es el primer contacto consolida el concreto y hacerlo fluido para vibradores manuales y ampliando la zona
entre el concreto y la pavimentadora y se que pase por el molde o caja extrusora. de influencia de los adyacentes.
logra mediante un tornillo sinfín o gusano Físicamente el efecto deseado es lograr la
que, controlado por el operador permite frecuencia de resonancia de las partículas El vibrado no es la solución para todos los
transportar el concreto en el frente de la dentro de la mezcla o sea que se exciten y problemas de la mezcla e incluso pueden ser
máquina a fin de repartirlo y dosificarlo se junten logrando eliminación de vacíos. causa de problemas en la mezcla, excesiva
hacia los lados la maquina, este trabajo es Importante, esta frecuencia es diferente vibración causara segregación y reducción
complementado posteriormente por el para cada tamaño de partícula y diferente del contenido de aire, poca vibración
“tamper bar”. para cada gradación en particular y del causara un mal acabado y un volumen alto
diseño de la mezcla. de vacíos reduciendo su resistencia.
Algunas pavimentadoras cuentan con

87
un receptáculo entre el gusano y el panel Un vibrador es un émbolo que gira en el En este mismo receptáculo se encuentra
o plancha de cimbrado y que contiene interior de un tubo o cubierta, el émbolo el tamper-bar, barra o cuchilla

los vibradores, que se denomina caja de esta apoyado en el extremo del que se compactadora, característico solo de
vibradores o de lechada. Esta caja esta produce el giro, quedando el otro extremo algunas pavimentadoras, que se usa para
cerrada frontalmente por el strike-off y o cabeza libre, el giro libre de la cabeza profundizar fragmentos de grava que hayan
eventualmente la viga estructural o chasis (envuelto en aceite) produce la vibración. La quedado expuestos superficialmente,
de la maquina. energía transmitida por el vibrador (fuerza aunque para algunos fabricantes su función
centrifuga) es directamente proporcional a el es mantener el movimiento dentro de la caja
En las maquinas que cuentan con caja de peso de la cabeza y a la velocidad de rotación, de vibradores y de esta forma mantener un
lechada encontramos inmediatamente la velocidad es la única variable que se puede flujo continuo y no se pegue a las paredes.
después del tornillo repartidor una lamina controlar y se hace variando la velocidad de
metálica horizontal o strike-off que sube giro del motor del vibrador, esta velocidad se Finalmente encontramos la placa extrusora
o baja de acuerdo a las indicaciones del mide en VPM y se controla desde el puesto del concreto (Profile pan), en la cual el
operador con el fin de ampliar o reducir la de mando de la pavimentadora. En general la concreto toma la forma de la losa, en
cabeza estática del concreto dentro de la energía requerida varia entre 7.000 y 9.000 esta sección es importante el perfecto
maquina y que se antepone a la viga frontal VPM. alineamiento de las planchas que la
estructural de la maquina. El strike-off debe conforman y el perfecto estado, libre de
ser ajustado a las condiciones de pendiente Con la variación de la energía transmitida abolladuras o deformaciones que incidan
transversal de la vía, bombeo o corona. por el vibrador varia la zona de influencia. en el perfil, por insignificantes que parezcan.
Otras variables que afectan esta zona de
En las pavimentadoras de cimbra deslizante influencia son: La cimbra deslizante de la máquina se
encontramos dos tipos de vibradores, los - La velocidad de la pavimentadora encuentra en los lados, misma que los
primeros o internos se localizan en la caja - La calidad del montaje aislado del vibrador elementos superiores confina al concreto.
de vibradores o de lechada, los segundos o - Las distancias entre la cabeza y el punto de Se puede dividir en dos secciones, una
vibradores de piso se usan para mejorar el aseguramiento al tubo soporte que confina el concreto para lograr que
acabado. el gusano lo pueda exparcir y otra que va
La separación de los vibradores debe desde el strike-off hasta la salida posterior
En las pavimentadoras que no cuentan hacerse de tal forma que haya un pequeño del concreto. La primera normalmente va
con caja de lechada encontramos los traslape de las zonas de influencia, el siendo arrastrada sobre la base o puede
vibradores inmediatamente después del posicionamiento de los vibradores en el ser de altura variable según la variación
tornillo repartidor y antes del molde o placa tubo soporte debe hacerse de acuerdo a las del perfil del suelo; La segunda puede ser
extrusora. recomendaciones de los fabricantes y de la completamente levantada para facilitar su
experiencia con el tipo de mezcla a usar. limpieza y puede ser ajustada mediante
En las zonas adyacentes a los vibradores pernos para mejorar la acción de los
excéntricos internos o zona de influencia de La distancia de traslape entre las zonas de vibradores laterales y permitir un hombro
los vibradores se produce la energizaciòn influencia es normalmente de 50 a 75 mm, de losa con un mejor terminado.

El resultado de un buen trabajo con el todos los conductores y personal que se al sitio de colocación es un factor que
equipo de cimbra deslizante es una forma localice en este sector y supervisadas por el determina una entrega oportuna de
geométrica y superficie uniforme tanto operador de la pavimentadora y el jefe de concreto a la pavimentadora. El tiempo de
en las dimensión horizontal como en pavimentación. viaje hacia y desde la entrega del concreto
la vertical, para esto es fundamental un se determina también por las condiciones
suministro continuo y homogéneo del La seguridad se impondrá en todo del trafico y del estado de la vía y esto debe
concreto y lograr movimientos uniformes momento, es prudente considerar alarmas tenerse en cuenta para ajustar el numero de
de la máquina. de retroceso, procedimiento de descarga unidades de transporte.
(orden de entrada, salida y señales para
Las pasajuntas pueden ser colocados avance y parado) y control del trafico para Es práctica común que los primeros viajes
mediante su montaje en canastas metálicas la entrada y salida de camiones de vías de concreto, este se envíe ligeramente alto en
que garantizan su correcta disposición transitadas al sector de cargue entre otros. revenimiento para después ir reduciendolo.
en la losa de concreto y que permiten un Este concreto que se conoce como
libre movimiento de las losas de concreto, Cuando se tiene tirada y posicionada la concreto de carga de la pavimentadora se
ó pueden insertarse mediante elementos línea guia en una longitud importante al puede enviar con 8 cm para ajustar en 6 ó
mecánicos que aseguren su correcta frente de la pavimentadora, esta se puede 5 cm, con el fin de sobreponerse a pérdidas
posición. soltar de los brazos en un tramo de 50 de trabajabilidad mayores a las esperadas
metros aproximadamente y tenerla en el y es válido si se tiene en cuenta que es
88

Los pasajuntas deben haber sido bañados piso sin distensionarla asegurada por dos concreto que será prácticamente colocado
con grasa, diesel o pintura para evitar que elementos pesados (grupo de barras de a mano pues la máquina no habría podido

se adhieran al concreto. La canasta se debe amarre), todo esto para facilitar la entrada y llenar sus cimbras completamente y es
colocar en el lugar indicado por la comisión salida de los camiones al tramo. necesario llevar concreto en un cargador
de tendido de la línea guía y debe ser fijada a para completar el faltante.
la base mediante pernos de fijación bien sea Las operaciones de pavimentación del día
con ayuda de pistola de impacto o mediante se deben iniciar con la producción de dos Como los dos o tres primeros viajes
golpes de martillo, también se pueden usar o tres bachadas, que por el tipo de equipos normalmente no son suficientes para llenar
ganchos metálicos o laminas y clavos. Es usados en estos proyectos, corresponden las cimbras y cajas de la pavimentadora, y
importante garantizar la correcta fijación a dos o tres camiones. El concreto de lograr una carga hidrostática dentro de la
de la canasta y evitar su movimiento ante estos camiones debe ser revisado por el máquina, es conveniente contar con una
la presión de la máquina, si la canasta se laboratorio con las pruebas de revenimiento, cargador o retroexcavadora para introducir
mueve al momento de colocar el concreto, contenido de aire y peso volumétrico para y repartir el concreto frente al gusano de la
la losa no tendrá la libertad para moverse ser enviados a la obra, en este momento pavimentadora.
longitudinalmente, lo puede ocasionar se inicia la labor de pavimentación
fisuramientos y fracturas de los bordes de propiamente dicha, es decir, se continua Los puntos a cuidar en esta etapa son:
la misma. produciendo concreto y enviándolo al
frente de pavimentación. - Controlar la trabajabilidad de la mezcla
Los insertadores automáticos de barras - Mantener la relación Agua / Cemento de
hacen el trabajo completo de localización El concreto una vez que llega al frente diseño
de barras después del vibrado y antes de de pavimentación, debe ser revisado, - Ajustar los volúmenes suministrados en
que se le dé el acabado a la losa, reduciendo primeramente por el jefe de pavimentación cada viaje
costos al eliminar el esqueleto de la canasta para determinar rápidamente si se puede - Verificar el espesor colocado
y evitando el riesgo de movimiento de la descargar, y de ser así, una vez descargados, - Evaluar la calidad de la superficie dejada
canasta por la presión de la pavimentadora. deberán ser revisados por el laboratorio, por la pavimentadora
de esta forma se determina la pérdida de - Ajustar la velocidad de avance del tren con
Es importante la labor de dirección del trabajabilidad que ha sufrido el concreto respecto al suministro de concreto
jefe de pavimentación y su continua durante el viaje y se procede a ajustar la (recordar que los equipos de pavimentación
comunicación con el operador de la producción de la planta. en lo posible no deben parar)
pavimentadora, esto con el fin de lograr - Iniciar la rutina de calculo de rendimiento
una buena repartición del concreto y La uniformidad es el factor mas importante
un movimiento mínimo de las canastas para obtener un buen trabajo, si no se Las barras de amarre prácticamente se
pasajuntas. En esta tarea juega un papel muy cumple la uniformidad en todas las fases, se instalan en todas las juntas longitudinales,
importante la labor de los coordinadores dificultará obtener un buen perfil. la altura de colocación es a la mitad del
de descarga y de colocación de canastas, y espesor de la losa incluso en las juntas
sus indicaciones deben ser conocidas por La distancia de la planta de producción machimbradas. En construcción con

cimbra deslizante estas barras pueden ser intento de obtener un buen acabado radica poco o nada como se vio en la sección
colocadas mediante extensiones ó silletas en buena parte en el criterio de elección correspondiente y una buena labor de
antes de la colocación del concreto o bien del equipo mas adecuado, las variables mas vibrado deja una superficie con suficiente
insertadas en el concreto en estado plástico comunes son el tipo de concreto, el clima mortero como para que no haya ninguna
con un insertador automático. reinante y la velocidad y condición del dificultad en obtener un buen acabado, el
concreto dejada por la máquina. exceso de vibrado creara superficies con
Los insertadores automáticos de barras de exceso de mortero lo que a su vez ocasiona
amarre vienen acondicionados en la parte En cuanto a herramientas manuales se baja resistencia a la fricción.
posterior de la pavimentadora, requieren cuenta con una gran variedad y su uso
entonces de una placa flotante que borre la depende de las condiciones del proyecto. Normalmente la primera pasada de la llana
huella de la inserción, cuando el insertador abre poros y permite salida de pequeñas
esta en el centro de la losa y el pavimento En pavimentaciones con cimbra deslizante cantidades de agua y aire presente cerca
tiene bombeo, esta placa flotante debe es necesario usar llanas de gran dimensión a la superficie, la segunda pasada o el uso
tener la forma para no dañar el ángulo o del para cubrir un gran espacio y mantener el de otra herramienta busca cerrar los poros
bombeo. ritmo y la velocidad de la pavimentadora, abiertos y sacar a la superficie granos de
normalmente son llanas a las que se les arena, esta otra herramienta puede se una
Las barras de amarre que se utilizan para las monta un largo mango para cubrir todo llana fina tipo fresno.
juntas longitudinales de carriles adicionales el ancho de la carretera desde uno solo

89
o sobreanchos normalmente se instalan de los lados, en la unión entre mango Un buen diseño de concreto debe tener en
con insertadores laterales automáticos y llana se instala un pivote que permite cuenta la producción de suficiente mortero

o manuales, se acostumbra colocar las ajustar el ángulo de ataque de la llana y superficial que de un buen acabado.
barras dobladas para ser enderezadas una evitar que penetre la losa. Sin embargo
vez el concreto este endurecido y ya no es muy importante aclarar que su diseño 6. Microtexturizado Longitudinal
entorpezca las labores. incluye un peso adecuado para obtener
También se pueden colocar estas un acabado acorde con su uso, por esto Buena parte de la seguridad que una
barras manualmente a la salida de la no se recomienda incluir mangos de carretera nos pueda ofrecer esta dada
pavimentadora, obviamente previniendo materiales distintos al incluido en su diseño, por la correcta ejecución de esta etapa, la
al personal de posibles accidentes con las ocasionalmente es necesario adicionar distancia de frenado de los vehículos tiene
barras laterales, es probable que al proponer algún elemento metálico a la llana para relación directa con el grado de adherencia
esta practica el calculista solicite una incrementar su peso y obtener un mayor o fricción que hay entre la superficies de
longitud mayor de anclaje de la barra efecto; también se recuerda que obtener contacto neumatico - concreto.
un buen acabado en el borde contrario al
5. Acabado superficial del pavimento usado por el operario o finishero es difícil, El microtexturizado se realiza corriendo
si el ancho de la losa es importante, por una tela de yute húmeda a lo largo del
Es el acabado de la superficie del concreto al esto se recomienda un finishero a cada lado tramo de concreto una vez que se ha
proceso de obtener una textura acorde a las como mínimo. logrado un buen afinado y que la superficie
especificaciones del proyecto, homogénea, esta seca para que permita la presencia de
segura y durable, mediante técnicas Las llanas metálicas mas comúnmente granos de arena después del paso de la
sencillas y de rápida ejecución y usando las usadas son las tipo perfil acanalado y tela. Las texturizadoras vienen equipadas
herramientas adecuadas. tratadas con tungsteno o material similar, se con soportes y ganchos para colgar la tela,
conocen como llanas canal o aviones si su el soporte puede bajar para que entre en
Primero se realiza el afine, con el afine se dimensión es importante. contacto con la superficie y subir cuando se
busca conseguir una superficie adecuada realiza otra actividad.
para obtener un buen texturizado, El trabajo del finishero termina cuando
resistente a la fricción del trafico y sin obtiene una superficie pareja y sin marcas Las variables a controlar son: la humedad
afectar la geometría dejada por el extrusado. de la placa extrusora ni de las llanas. de la tela, el tiempo de aplicación y la
No se debe hacer el terminado mientras se velocidad de aplicación. El exceso de
observe la presencia de agua en la superficie. El proceso experimentado superficialmente humedad se percibe con la presencia de
por el concreto una vez que sale de la burbujas de agua detrás del paso de la
Para lograr un buen acabado existen en pavimentadora, es la liberación del agua manta, por el contrario la falta de humedad
el mercado multitud de herramientas de sangrado y posteriormente seca esta causa levantamiento de concreto. El agua
montadas en la pavimentadora, en montaje superficie, adquiere un tono mate que se puede aplicar, rociando con la ayuda de
independiente y guiadas con la línea guía de indica el momento del texturizado. Los una bomba manual. Algunas texturizadoras
la pavimentadora o manuales, el éxito en el concretos para pavimentos sangran vienen acondicionadas con irrigadorres

que mantienen húmeda la tela. entre los 3 mm y los 6 mm que es suficiente realizar la aplicación de la membrana
como para que se marque suficientemente también sobre los bordes verticales de la
El tiempo de aplicación debe ser al cambio el peine, pero de tal forma que el agregado losa.
de tono del concreto de brillante a mate, grueso no se levante o se mueva y no se
la velocidad debe ser suficiente para no marque en exceso. El espesor de la membrana podrá reducirse
levantar concreto. Otros aspectos que si de acuerdo con las características del
deben tenerse en cuenta es la limpieza de la Es importante utilizar peines de texturizado producto que se use se puede garantizar su
tela y procurar que el tejido sea continuo y en buen estado, con todos sus dientes, integridad, cubrimiento de la losa y duración
no coser tramos de yute para dar la longitud, limpios y bien alineados a fin de no producir de acuerdo con las especificaciones del
por un lado una tela con fragmentos de un efecto irregular. fabricante de la membrana de curado.
concreto adheridos marcara excesivamente Durante el tiempo de endurecimiento del
en el concreto y lo mismo ocurre con las 8. Curado del Concreto concreto, deberá protegerse la superficie
costuras de la tela. de las losas contra acciones accidentales
Esta operación se efectuará aplicando en de origen climático, de herramientas o del
Alternativamente se puede utilizar pasto la superficie una membrana de curado a paso del equipo o seres vivos.
sintético o cuero para realizar esta actividad razón de un litro por metro cuadrado (1 lt/
en sustitución de la tela de yute. m2), para obtener un espesor uniforme de 9. Modulación de las Losas
aproximadamente un milímetro (1 mm),
90

7. Macrotexturizado Transversal que deje una membrana impermeable La modulación de las losas es proveer
y consistente de color claro que impida la geometría de tableros diseñada por el

El macrotexturizado o texturizado la evaporación del agua que contiene la Especificador para inducir el agrietamiento
transversal que normalmente se realiza mezcla del concreto fresco. de manera controlada. El mayor cuidado se
con peine metálico, permite la rápida debe tener en garantizar que la junta quede
evacuación de agua de la superficie del La aplicación de la membrana de curado se en el mismo sitio donde fueron colocadas
pavimento, permitiendo el contacto hace mediante la irrigación de compuestos las pasajuntas y donde fue indicado
entre los neumáticos de los vehículos a curadores sobre la losa de concreto fresco inicialmente.
alta velocidad y el pavimento y evitando con ayuda de la texturizadora – curadora.
el peligroso acuaplaneo. El proceso La señal para la localización de las canastillas
constructivo se logra mediante el uso Este trabajo se hace en la texturizadora y de la junta debe quedar suficientemente
de una texturizadora. Los sensores de donde hay un depósito de membrana de separada de la losa y del sector de tránsito
la texturizadora usan como referencia curado y conductos que llevan el liquido de la maquina para que no sea borrada en
para su movimiento las línea guía de la hasta los aspersores o espreas. Los depósitos el trabajo de pavimentación y revise que la
pavimentadora lo que le permite obtener de las texturizadoras algunas veces cuentan modulación se haga con base a las marcas
un correcto manejo de los traslapes y con agitadores de aire o agitadores de de los dos extremos de la losa y que la señal
separaciones de las líneas sobretodo en las paletas, si el equipo no tiene estos accesorios se haga siempre de la misma forma a fin de
curvas horizontales. deben agitarse manual y continuamente, evitar confusiones.
esto para evitar taponamientos de los
La variables a tener en cuenta son el conductos y las espreas. La modulación se debe hacer con polvo
tiempo de aplicación, la profundidad del mineral de un color que permita ser
texturizado y la separación de las cerdas. Los compuestos curadores mas adecuados observada fácilmente por el operario del
tienen un pigmento de color blanco, esto les equipo de corte en la noche y a la luz del
El tiempo de aplicación depende de la da la ventaja de no concentrar el calor en el mismo equipo.
experiencia del operador de la texturizadora concreto y permiten distinguir las zonas ya
bajo el control del jefe de pavimentación, tratadas y la uniformidad de su aplicación. Las pavimentadoras equipadas con
sin embargo una idea es que el insertador automático de pasajuntas
microtexturizado avanza unos cien metros El compuesto curador se aplica (DBI) tienen un dispositivo que marca la
y al regreso a su punto inicial la superficie inmediatamente después de efectuarse ubicación de la pasajuntas con pintura.
estará lista para recibir el peine, debe el texturizado transversal, aunque en
evitarse su aplicación tardía ya que obligaría ocasiones y con el fin de proteger el 10. Juntas Frías
a una mayor presión o profundidad lo que concreto de la acción del sol y vientos
terminaría sacando agregado del concreto y fuertes rasantes, se puede hacer en dos Es necesario realizar una planeación
dejando un acabado irregular. etapas aplicando la primera antes del adecuada de juntas frías, para mantener
microtexturizado y la segunda después de la uniformidad en el pavimento y evitar
La profundidad de texturizado debe estar el texturizado transversal. Es importante desperdicios o faltantes de concreto.

La junta fría se debe construir en todo el horas después del colado del pavimento.
ancho de colado, se deben utilizar canastas
de barras pasajuntas para garantizar la Deberán realizarse primero los cortes
transferencia de cargas entre las losas. La transversales y posteriormente los
alineación de las pasajuntas y su correcta longitudinales.
instalación dependen en gran medida de
la cimbra utilizada para formar la junta. Para realizar los cortes longitudinales es
Siempre que sea posible se deberá de tratar común utilizar una guía ajustable a los
de hacer coincidir la junta fría con una junta bordes de la losa y de esta forma garantizar
de contracción. un correcto seguimiento del alineamiento
de la vía.
11. Corte de Juntas en el Concreto:
El tipo de disco de corte debe ser escogido
El corte de las losas de concreto es una dependiendo del tipo de agregado a fin de
generalidad de todos los pavimentos de determinar que composición de material
concreto, en pavimentos construidos con abrasivo cortador es el mas indicado.
cimbra deslizante se debe hacer énfasis en
el estado, el tipo y el numero de equipos 12. Ensanche de Juntas

91
necesarios para garantizar un trabajo de
buena calidad, continuo y principalmente El ensanche de la junta o segundo corte

que permita que se alcance a cortar toda el se realiza para obtener suficiente espacio
área pavimentada en una jornada. donde alojar el material que se usara en
el sello y de esta forma ofrecer un factor
La clasificación de las cortadoras se de forma apropiado (en profundidad y
hace normalmente por la potencia de su ancho) para el correcto desempeño del
motor en kW y es conveniente que sean sellador.
autopropulsadas. En proyectos carreteros
las cortadoras deben ser con potencias del El factor de forma especificado para
orden de los 50 a 60 kW, autopropulsadas cada proyecto debe ser incluido en las
y diseñadas para hacer corte en húmedo, especificaciones constructivas. El corte de
o sea que el disco de corte es enfriado ensanche se hace con cortadoras de corte
continuamente por agua. húmedo y la forma se obtiene ya sea con un
disco de 6 mm de espesor o apilando dos
La profundidad del corte es de un tercio del discos de 3 mm de espesor y cortando a
espesor de la losa. una profundidad menor.

Este corte deberá realizarse cuando el 13. Limpieza y Sello de Juntas
concreto presente las condiciones de
endurecimiento propicias para su ejecución La limpeza de juntas es necesaria para evitar
y antes de que se produzcan agrietamientos que dentro de la junta se alojen materiales
no controlados. Es importante iniciar el incompresibles y permitir una perfecta
corte en el momento adecuado, ya que de adherencia entre el sellador y el concreto.
empezar a cortar antes de tiempo podemos
generar despostillamientos de las losas, en Las actividades generales de esta etapa son:
el caso de realizar el corte en forma tardía
se estaría permitiendo que el concreto - Lavado de la junta con agua a presión
definiera los patrones de agrietamiento y - Limpieza de la junta o rasqueteo
de nada servirían los cortes por realizar. - Secado con aire a presión.
Este tiempo depende de las condiciones - Inserción de la Cintilla de Respaldo o Backer-
de humedad y clima en la zona, así como Rod
de la mezcla de concreto, por lo general el - Aplicación del material de sello
proceso de corte debe iniciar deberá iniciar
entre las 4 ó 6 horas de haber colocado el Los equipos requeridos para estas actividades
concreto y deberá terminar antes de 12 son:

- Tanque de agua con bomba para encargados de vigilar el tránsito normal de
suministrar agua a presión los sensores por la línea guía y de la cimbra
- Compresor para limpieza y aplicación del lateral, su función es de vital importancia,
material de sello no solo para obtener un buen acabado sino
- Herramientas para limpieza y para insertar para producir un pavimento de concreto
el cordón o baker-rod durable y respetar la geometría del proyecto.
- Bomba de silicón para la aplicación del
material de sello - Jefe de Finishers ó Jefe de Terminado.

La bomba de silicón es un equipo de pistón Responde por la obtención de un buen
que se introduce dentro del deposito de acabado superficial de la losa antes de
material de sello. iniciar su texturizado, interactua con el
jefe de pavimentación para que a su vez
14. Personal Especializado Necesario le de instrucciones al operador de la
pavimentadora en caso que se presenten
- Jefe de Pavimentación. problemas en el acabado dejado por la
máquina, por problemas en los insertadores
Es el responsable de la colocación del de pasajuntas o barras de amarre (en caso
92

concreto y de todas las etapas siguientes en de que se utilicen) o por problemas en el
la obra. acabado del hombro o borde de la losa. El

jefe de finishers debe coordinar al personal
Responde por todas las actividades de herramientas de acabado.
ejecutadas en el tramo y en ellas se
incluyen las previas al inicio de la - Operador de Texturizadora – Curadora.
pavimentación, como revisión de los datos
topográficos, hasta la apertura al trafico de Se encarga del microtexturizado
la vía. Su principal función es coordinar longitudinal con tela de yute, del
las actividades del equipo de trabajo en el texturizado transversal y de la aplicación de
tramo y mantener la comunicación con la la membrana de curado, lo mas importante
planta y con los otros involucrados en el de su trabajo es conocer el momento en el
proyecto. cual debe iniciar su labor, la texturizadora
debe ser guiada por el mismo tendido de la
El jefe de pavimentación coordina al grupo línea guía que uso la pavimentadora.
de personas que trabajan en equipo y
capacitados para las diferentes actividades. Jefe de Corte y Sello.

- Jefe de Línea. El trabajo de corte esta a cargo del jefe de
corte, el cual se hace acompañar de un
Responde por la interpretación y evaluación grupo de operarios y equipos de corte al
de los datos topográficos entregados por igual que un continuo suministro de agua.
el constructor de la base y por el tendido Este grupo igualmente le reporta al jefe de
de la línea guia para la pavimentadora y pavimentación. Sobre esto hay que tener en
texturizadora. Su importancia radica en la cuenta que contamos con variables como
coordinación con el personal de topografía la dureza de los agregados, la calidad de
del proyectos para hacer los ajustes del los discos, la potencia de los equipos y el
trazado requeridos y de esta forma reducir suficiente suministro de agua.
las variaciones en los espesores de la losa.
En las responsabilidades del jefe de corte
- Operador de Pavimentadora. esta el ensanche de la junta, la limpieza y
aplicación del sello.
Interactúa continuamente con el operador
de planta de concreto, con el coordinador
de descarga de camiones y colocación de
canastas y con los tornilleros quienes están

3.3 CIMBRA FIJA a) ELABORACIÓN DE
CONCRETO HIDRÁULICO
c) COLADO DEL PAVIMENTO
El concreto se que se mezcla en ollas
El Concreto se recomienda que sea revolvedoras se vacía sobre la sub-base, se
Premezclado Profesionalmente de esparce a lo todo lo ancho del pavimento
resistencia a la Flexión S´c ó Módulo a paleo manual. Deberá limpiarse y
de Ruptura igual a la especificada en el humedecerse previamente la superficie que
En proyectos de tamaños menores
proyecto. recibe al concreto para evitar que se absorba
tal como los proyectos denominados
el agua de la mezcla. Se deberán colar franjas
urbanos, en donde la producción
El Revenimiento apropiado para longitudinales de longitud correspondiente
del concreto se realiza en las plantas
colocación del concreto con cimbra fija es: a un día de pavimentación.
dosificadoras que se tienen instaladas
en las ciudades, el procedimiento
- En superficies planas con pendientes Barras de Amarre.- En las juntas que muestre
de construcción de pavimentos que
ligeras. 10 ± 2 cm el proyecto y/o en los sitios que indique el
comúnmente se utiliza es el de cimbra
Supervisor del proyecto se colocarán barras
fija, apoyados con rodillos y reglas
- En superficies con pendientes mayores al de amarre, con el propósito de evitar el
vibratorias para su ejecución.
8% 8 ± 1 cm corrimiento o desplazamiento de las franjas
de losas. Las barras serán corrugadas, de

93
El procedimiento constructivo
Es importante garantizar la calidad acero estructural con un límite de fluencia
con ambos equipos es prácticamente
del concreto y que el suministro sea (Fy) de cuatro mil doscientos (4200)

el mismo y en general es muy parecido
constante y continuo para mantener kilogramos por centímetro cuadrado,
al de cimbra deslizante con algunas
la homogeneidad del pavimento, se debiendo quedar ahogadas en las losas a la
variantes propiciadas por las diferencias
recomienda que entre el tendido de una mitad del espesor y en la posición indicada
en equipos y por el menor tamaño
olla mezcladora y otra no transcurran más en el proyecto. Todas las barras corrugadas
de las obras.
25 minutos, aunque de preferencia este deberán protegerse contra la corrosión
tiempo deberá ser menor. si es que los estudios climatológicos
y químicos del lugar demuestran que
puede presentarse este fenómeno. Las
b) CIMBRADO DEL PAVIMENTO barras de amarre se colocan en las juntas
longitudinales, independientemente de
El cimbrado consiste en colocar Montenes si son juntas frías o de corte, el diámetro,
metálicos calibre 10 cuyo peralte longitud y separación serán los mostrados
corresponda con el espesor del pavimento. en el proyecto.
Estos deberán ser reforzados con soleras @
30 cm para darle rigidez. La colocación de la Pasajuntas.- En el caso de que el proyecto
cimbra deberá ir siguiendo el alineamiento considere la colocación de barras pasajuntas
y niveles que nos indique la brigada de en las juntas de contracción transversales,
topografía, se sujetan con troqueles de estás se colocarán perfectamente alineadas
varilla #3 a #5 cuya longitud mínima es al sentido longitudinal del pavimento y a la
igual al doble del espesor del pavimento mitad del espesor del mismo. La función
y se colocan @ 1.0 m aproximadamente. de estas barras es la de garantizar una
Es conveniente revisar los niveles de la efectiva transferencia de fuerzas cortantes
cimbra con topógrafo después de colocada en losas adyacentes, permitiendo el libre
la misma para garantizar un buen perfil movimiento de las franjas de losas en el
longitudinal del pavimento. Se deberá sentido longitudinal. Las barras serán
de contar con una cantidad suficiente de lisas, de acero estructural con un límite
tramos de cimbra para alcanzar avances de fluencia (Fy) de cuatro mil doscientos
significativos de colado continuo durante (4200) kilogramos por centímetro
varias jornadas de trabajo. cuadrado, debiendo estar engrasadas
en toda su longitud para evitar que se
La cimbra deberá realizarse en franjas adhieran al concreto. Las barras pasajuntas
previamente establecidas para mantener las se colocan en las juntas transversales de
condiciones de igualdad superficial entre contracción cuando así están especificadas
losa y losa. y consideradas en el diseño, sin embargo

deberán colocarse en todas las juntas cuando el concreto esté lo suficientemente se contrae y por estar apoyado en toda
transversales de construcción para plástico para permitir el texturizado pero sobre una superficie fija, se generan
garantizar la transferencia de cargas entre lo suficientemente seco para evitar que el esfuerzos de tensión que a su vez producen
colados de días distintos. concreto fluya hacia los surcos formados agrietamientos. La función de realizar juntas
por esta operación y que pudieran cerrarse de contracción cortadas con disco es para
d) VIBRADO Y PERFILADO debido a esto perdiendo su funcionalidad. indicarle al concreto la ruta que deben de
seguir sus agrietamientos por contracción
Una vez colocado el concreto se deberá Durante el tiempo de endurecimiento del y evitar que las grietas se propaguen en
acomodar en las orillas cercanas a la concreto, deberá protegerse la superficie cualquier dirección.
cimbra utilizando un vibrador manual, de las losas contra acciones accidentales de
posteriormente se pasa la regla o el rodillo origen climático, de herramientas y/o del Las juntas de contracción se realizan
vibratorio que le dan el vibrado final a paso de equipo o seres vivos. con equipo de corte con discos de
la masa del concreto, si en el proyecto diamante cuando el concreto tiene un
se especificaron barras de amarre estas g) APLICACIÓN DE MEMBRANA cierto grado de endurecimiento y las
deberán colocarse inmediatamente antes DE CURADO contracciones son inferiores a aquellas
de que pase la regla ó el rodillo, en los lugares que causan el agrietamiento (4 a 6 hrs.
especificados en proyecto, con ayuda de un aproximadamente).
El curado deberá hacerse inmediatamente
escantillón para colocarlas exactamente a después del texturizado transversal cuando
94

la mitad del espesor. Después de pasado el Después del curado de las losas se
el concreto empiece a perder su brillo
rodillo deberá utilizarse una flotadora de procederá al corte de las juntas transversales
superficial. Esta condición se efectúa

aluminio o magnesio en sentido transversal y longitudinales con discos con punta
aplicando en la superficie una membrana
para dar el perfilado definitivo al pavimento. de diamante. Este corte deberá realizarse
de curado en la cantidad adecuada para
cuando el concreto presente características
el correcto curado, obteniendo así, un
e) MICROTEXTURIZADO de endurecimiento propicias para su
espesor uniforme, que deje una membrana
ejecución y antes de que se produzcan
LONGITUDINAL impermeable y consistente y que evite
agrietamientos no controlados. Las juntas de
la evaporación del agua que contiene la
contracción se realizan con equipo de corte
El acabado superficial longitudinal mezcla de concreto fresco. Su aplicación
con discos de diamante cuando el concreto
del concreto recién colado podrá deberá hacerse preferentemente con
tiene un cierto grado de endurecimiento
proporcionarse después de la aplicación aspersores manuales con irrigadores a
y las contracciones son inferiores a
de las flotadoras mecánicas, mediante el presión.
aquellas que causan el agrietamiento (4 a
arrastre de tela de yute húmeda o pasto
6 hrs. aproximadamente). Las cortadoras
sintético en sentido longitudinal del El espesor de la membrana se fijará
utilizadas en este tipo de proyectos deberán
pavimento. Este proceso se puede realizar de acuerdo con las características del
ser autopropulsadas y con una potencia
para este tipo de pavimentos de manera producto que se utilice y deberá garantizar
que esté entre los 20 HP y los 40 HP. Las
muy sencilla y en forma prácticamente su integridad, cubrimiento de la losa y
juntas deberán ajustarse a las dimensiones
manual, se fija perfectamente la tela de yute a cumplimiento de las especificaciones del
y características mostradas en el proyecto.
un tubo o solera que mida un poco más que fabricante de la membrana de curado.
el ancho de pavimentación, se humedece y Las membranas de curado que se aplican
Los cortes deben realizarse a una
se arrastra en sentido longitudinal con el adecuadamente cubren perfectamente
profundidad de un tercio del espesor. No
apoyo de 2 personas, uno a cada lado del toda la superficie del concreto dejando una
debe cortarse toda la profundidad de la losa
pavimento. película de color blanco que minimiza el
ó todo su espesor. Cortar la parte superior
aumento en la temperatura de la superficie
le permite que en al parte inferior se genere
f) MACROTEXTURIZADO del concreto.
una grieta que le permite transmitir fuerzas
TRANSVERSAL cortantes por la trabazón que existe entre
El proceso de curado es importantísimo
los agregados del concreto entre una losa
Posteriormente se realiza el texturizado para la obtención de resistencias, ya que
y otra.
transversal mediante un peine que tiene un como todo concreto, si no se cura
una rastra de alambre en forma de peine, adecuadamente puede dejar de ganar hasta
con una separación entre dientes de el 50% de la resistencia especificada.
acuerdo con la especificación del proyecto,
con una profundidad entre los 3.0 mm y h) FORMACIÓN DE JUNTAS
los 6.0 mm a todo lo ancho de la superficie
pavimentada. Esta operación se realizará, El concreto durante su etapa de fraguado

La relación de Largo / Ancho de las losas debe estar entre los límites de 1.0 a 1.4, relaciones
mayores originan que se generen grietas en la mitad de las losas.

Deberá realizarse un primer corte para sellador se aloje por debajo de la superficie
garantizar la inducción adecuada de las de rodamiento entre 3 mm y 6 mm con el
grietas de contracción, con un ancho de 3 fin de evitar que entre en contacto con los
mm (1/8 de pulgada) utilizando un solo neumáticos de los vehículos y se pueda
disco de corte y cortando a una profundidad deteriorar.
de un tercio del espesor. Posteriormente
se deberá hacer el ensanche de las juntas La función del sellador es la de evitar
a 6 mm (1/4 de pulgada) utilizando para que partículas incompresibles (piedras)

95
esto dos discos de corte empalmados y la penetren en la junta y puedan generar
profundidad de este corte será menor de despostilladuras en los bordes de las losas

un tercio del espesor y estará regida por debido al movimiento de las mismas. Otra
el factor de forma que se le vaya a dar al función es la de impedir que el agua de la
sellador de las juntas. superficie pueda penetrar a la estructura de
soporte y evitar problemas de expulsión de
i) LIMPIEZA Y SELLO DE JUNTAS finos, pérdida de soporte y reducción de
resistencia del material de sub-base.
La limpieza de juntas se hará con agua a
presión y apoyados con una rastra para
dejar perfectamente limpia de material
la totalidad de la junta, posteriormente
se realizará el secado de la junta con
aire a presión, una vez seca la junta y
perfectamente libre de polvo en sus
paredes, se procederá a colocar una cintilla
de respaldo (Backer Rod) cuya función
principal es la de minimizar la utilización
del sellador e inmediatamente después
se coloca el sellador dentro de la junta
respetando las indicaciones del fabricante
en cuanto a su factor de forma y modo de
aplicación.
Nota: Dibujo fuera de escala
Es importante que el sellador sea un material
autonivelante de un solo componente,
elástico, resistente a los efectos de
combustibles y aceites automotrices, con
propiedades adherentes al concreto y que
permita las dilataciones y contracciones
que se presenten en las losas, sin agrietarse,
debiéndose emplear productos que
cumplan con lo anteriormente expuesto, los
cuales deberán solidificarse a temperatura
ambiente. Es necesario que la superficie del

3.4 PAVIMENTOS
DE CONCRETO
ESTAMPADO
a) PRELIMINARES

El Especificador deberá garantizar la calidad
aplicaciones, la primera deslizando la llana
en un sentido para iniciar la integración
del color en la superficie y la segunda en
de los materiales químicos necesarios para sentido perpendicular a la anterior para
el pavimento estampado. lograr una completa integración del mismo.
- El primer 80% se efectúa después de que
Las actividades preliminares a la colocación el concreto está alisado y uniformizado
del pavimento estampado tales como el con la llana, después disperse el otro 20
diseño y especificaciones de construcción % para cubrir las partes donde la primer
de la estructura soporte, espesores, niveles, aplicación no cubrió lo suficiente. Pase la
calidades y tipo de concreto hidráulico, llana nuevamente esta vez cuidando que
espaciamiento y tipo de juntas, etc. Deberá la llana pase una sola vez por cada parte
seguirse de acuerdo a las especificaciones de la superficie y deslícela suavemente, en
generales mencionadas en este manual y caso contrario se corre el riesgo de perder
deberán responder a las pruebas de control el color, debiendo emplear más color lo
de calidad, aceptación y supervisión, cual va en contra de los rendimientos y
realizadas por la entidad responsable según trabajo, si hay alguna dificultad en correr la
los alcances establecidos. llana para homogeneizar el enlucido con el
96

color, ponga un peso en la llana, esto puede
Una vez garantizado lo anterior se podrá ayudarlo a correr la llana. Nunca utilice

proceder a la iniciación de las actividades agua para integrar el color.
propias del pavimento estampado. Será
conveniente realizar muestras de las figuras, Cuando el concreto está muy blando por
colores y desmoldante elegidos según exceso de agua, requiere mas colorante -
la especificación, las cuales se deberán endurecedor, pues ésta superficie absorbe
autorizar por el Supervisor para poder el color hacia abajo desapareciéndolo de
proceder con la ejecución. la superficie. Una vez que el color está en
la superficie de la losa, intégrelo lo antes
posible. Espere hasta que la losa este en
b) INSTALACIÓN DEL estado plástico y lisa para flotar antes de
PAVIMENTO ESTAMPADO estampar.
El rendimiento usual de 60 lbs. de colorante
1. Aplicación de Colorante - Endurecedor – endurecedor es para 9.0 m2 de superficie,
puede disminuir con algunos colores claros,
Asegúrese de que las áreas adyacentes se y otros factores como el viento u otras
encuentren protegidas, luego emplee el condiciones, por lo que se recomienda
siguiente procedimiento: establecer un monitoreo al consumo.

- Vacíe el concreto con el espesor 2. Desmoldante de color (Release)
especificado en el proyecto estructural,
vibre y garantice su perfecta colocación. El desmoldante es un material especialmente
- Utilice las herramientas de terminado formulado, para dar un efecto de contraste
adecuadas (llanas de fierro, magnesio y con el color - endurecedor y también evita
aluminio) y despegue todos bordes que se que los moldes ó la piel de textura del
pegan a la formaleta con una ribeteadora o estampado se adhieran a la superficie del
volteador. concreto.
- Proceda a la apertura de las latas de
colorante endurecedor mismas que tienen - No aplique el desmoldante hasta que el
un peso aproximado de 60 lbs. agua de la superficie haya desaparecido.
- Una vez que el agua ha desaparecido - Siempre aplique el desmoldante
de la superficie es el tiempo preciso justo y el necesario para evitar que los
para espolvorear el color - endurecedor, moldes se peguen al concreto, se usa
la distribución deberá ser de manera aproximadamente una caja de 20 lbs. por
uniforme, rápida y eficiente, requiere dos cada 90 m2 de superficie.

- La colocación del desmoldante, debe puesto junto a este para lograr una perfecta 1:10 (diez partes de agua por una de ácido).
distribuirse manualmente con un alineación. Asegúrese que el lado cerrado Escobille bien la superficie, cuidando no
movimiento de remolino. del primer molde mire y esté alineado con retirar el desmoldante de las boquillas, pues
el lado abierto del molde siguiente. Siempre se busca una apariencia natural y luego
Cuando se aplica en forma apropiada, el debe coincidir negro de un lado, y blanco enjuague cuidadosamente con abundante
desmoldante deja una película uniforme, no de el otro. Asegúrese también que la altura agua.
use excesivo material que deje cúmulos en de los moldes adyacentes sea la misma, de c) Cuide no dejar ningún área obscura
la superficie. El desmoldante es muy volátil, esta manera se asegura una profundidad de que pueda desmerecer el aspecto final del
por lo que es recomendable aplicarlo a la impresión pareja. trabajo.
vez, dos filas o líneas de moldes adelante. g) Posteriormente tome el último molde d) Pula y afile las líneas de concreto
y colóquelo alineado junto al siguiente. excedente producto del movimiento de
3. Equipo y Procedimiento Regrese al sitio de donde lo sacó, y con la moldes. Este trabajo podrá realizarse con
herramienta “S“ borre o aplane todos los un esmeril convencional.
Es de vital importancia tener tanto el equipo residuos dejados por las marcas entre los e) Previa a la aplicación del sellador, con la
de trabajo que aplica en el concreto, como moldes. Asegure también que las líneas de finalidad de eliminar el polvo que pudiera
conocer el proceso y herramientas para textura sean continuas en todos los bordes. haber en el piso, es recomendable soplar la
el estampado dado que estas actividades En el caso de que la textura o las líneas se superficie con compresor. La manera más
están muy relacionadas entre si. pierdan, presione con la “piel de textura” y eficiente de aplicar el sellador, es hacerlo

97
con la herramienta “S” haga las líneas. con rodillo. Asegúrese de que no queden
a) Después que se ha tomado la decisión h) Continúe el proceso hasta que haya marcas del rodillo, así como de sellar la

de donde comenzar a aplicar el concreto, finalizado de estampar la losa. mayor superficie posible de una sola vez
se debe de decidir donde comenzar a con el fin de evitar diferencias visibles en
estampar. Es conveniente que se comience 4. Corte de juntas de control tono.
a estampar por el mismo lado por donde se f ) Una vez que la superficie esté seca por
comenzó a aplicar el concreto. Haga las juntas de control por tipo y lo menos 48 Hrs., debe aplicarse el sellador
b) Coloque el lado abierto de los moldes espaciamiento, según especificaciones, el transparente (clear seal).
con la figura de textura hacia la superficie tratamiento de juntas en una estructura
de la losa, luego coloque todos los moldes de pavimento de concreto hidráulico 6. Sellado de juntas de control
para el estampado en fila a lo ancho de al estampado deberá ser idéntico al de una
losa con los lados abiertos coincidiendo de pavimento de concreto hidráulico Por tratarse de un pavimento de concreto
con los cerrados. convencional. hidráulico, las juntas de expansión y
c) Siempre revise que los límites de la losa contracción deberán ser selladas con un
estén a escuadra y en el peor de los casos, Considere que en algunos casos en el producto propio para ese fin para evitar
fije su propia escuadra. proceso de colado podrá y deberá colocar posible debilitación de la estructura de
d) Estampe el primer molde, teniendo elementos de refuerzo especificados, de soporte.
precaución de obtener un buen estampado juntas de control (pasa juntas, y/o barras
y textura en los bordes y en los perímetros. de amarre). Existen productos base silicón los cuales
e) Verifique la profundidad del estampado tienen pigmentos similares a los elegidos en
y textura adquirida en la superficie. El En juntas frías, es recomendable procurar el pavimento de concreto. Es recomendable
desmoldante (Release) muchas veces que éstas coincidan con el molde, con el fin la utilización de éstos en el sello de juntas
resalta u oculta visualmente una impresión, de incrementar la calidad del trabajo. para conservar la apariencia natural del
para asegurarse de ésta quede bien hecha, pavimento estampado.
cuando retire el molde sople el desmoldante 5. Limpieza y sellado de superficie
inicial para observar la calidad de la textura. El sellador deberá ser apoyado sobre una
También puede ocurrir que al retirar el Después de 24 horas o al día siguiente tirilla de respaldo la cual tendrá como fin
molde se observen áreas húmedas, o donde de colado el elemento estampado puede evitar el consumo excesivo de sellador y
aparece el color - endurecedor. Ante eso iniciar el retiro de desmoldante y lavado de evitar que éste trabaje inadecuadamente.
es necesario colocar más desmoldante y superficie.
volver a colocar el molde.
f ) Coloque cada molde en forma a) Lave el exceso de desmoldante y retire
consecutiva. Tome el último molde el plástico empleado para proteger las
y colóquelo justo junto del primero. estructuras adyacentes.
Recuerde que el primer molde es cuadrado, b) Lave toda la superficie con una solución
por lo tanto es vital que el último molde sea de agua y ácido muriático en proporción

C A P í T U L O C U AT R O

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE JUNTAS
4.1 C O N S I D E R A C I O N E S PA R A E L D I S E Ñ O D E J U N TA S
4.2 E S P E C I F I C A C I O N E S D E M AT E R I A L E S
4.3 H E R R A M I E N TA S
4.4 EQUIPOS

C A P í T U L O C U AT R O

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE JUNTAS
El diseño de juntas en los pavimentos de concreto es el responsable del control del agrietamiento, así como de mantener la capacidad
estructural del pavimento y su calidad de servicio en los más altos niveles al menor costo anual.

Además las juntas tienen funciones más específicas, como lo son:
• El control del agrietamiento transversal y longitudinal provocado por las restricciones de contracción combinándose con los efectos de
pandeo ó alabeo de las losas, así como las cargas del tráfico.
• Dividir el pavimento en incrementos prácticos para la construcción (por ejemplo los carriles de circulación)
• Absorver los esfuerzos provocados por los movimientos de las losas.
• Proveer una adecuada transferencia de carga.
• Darle forma al depósito para el sellado de la junta.

101
Una construcción adecuada y a tiempo, así como un diseño apropiado de las juntas incluyendo un efectivo sellado, son elementos claves
para el buen comportamiento del sistema de juntas.

C A P Í T U L O 4 . D I S E Ñ O Y C O N S T R U C C I Ó N D E J U N TA S
4.1 CONSIDERACIONES
PARA EL DISEÑO
DE JUNTAS
Como ya se mencionó en los párrafos
anteriores la necesidad del sistema de
juntas es el resultado del deseo de controlar
se empleen barras de amarre ó pasajuntas,
el tipo y el tamaño de las barras influyen en
el diseño de juntas.
el agrietamiento transversal y longitudinal.
Este agrietamiento se presenta por la • Tráfico. El tráfico es un factor
combinación de varios efectos, entre los extremadamente importante para
que podemos mencionar la contracción el diseño de juntas. Su clasificación,
por secado del concreto, los cambios de canalización y la predominancia de cargas
humedad y de temperatura, la aplicación en el borde influyen en los requerimientos
de las cargas del tráfico, las restricciones de de transferencia de carga para el
la subrasante ó terreno de apoyo y también comportamiento a largo plazo.
por ciertas características de los materiales
empleados. • Características del concreto: Los
componentes de los materiales afectan la
En orden para diseñar un adecuado resistencia del concreto y los requerimientos
sistema de juntas se recomienda evaluar las de juntas. Los materiales seleccionados para
siguientes recomendaciones: el concreto determinan las contracciones
de la losa, por ejemplo del agregado
• Consideraciones Ambientales: Los cambios grueso influye en el coeficiente térmico del
en la temperatura y en la humedad inducen concreto, en adición a esto los agregados
movimientos de la losa, resultando en finos tienen una influencia perjudicial en el
concentraciones de esfuerzos y en alabeos. comportamiento de las juntas. En muchas
ocasiones el despostillamiento es resultado
• Espesor de losa: El espesor del pavimento de concentraciones de materiales malos a
afecta los esfuerzos de alabeo y las lo largo de las juntas.
deflexiones para la transferencia de carga.
• Tipo de subrasante ó terreno de apoyo:
• Transferencia de carga: La transferencia Los valores de soporte y las características
de carga es necesaria a lo largo de cualquier friccionantes en la interfase del pavimento
junta del pavimento, sin embargo la con el terreno de apoyo para diferentes
cantidad requerida de transferencia de tipos de suelos afectan los movimientos y el
carga varía para cada tipo de junta. Cuando soporte de las losas.

• Características del sellador: El agua extra ayuda a conseguir una adecuada en temperatura y en contenido de humedad,
espaciamiento de las juntas influye en trabajabilidad para la colocación y para las y estos cambios diarios son mucho menores
la selección del tipo de sellador. Otras trabajos de terminado, sin embargo durante en el fondo ó cerca del fondo del pavimento.
consideraciones, tales como adecuados la consolidación y el fraguado la mayor parte
factores de forma y costos ciclos de vida del agua en exceso sangra a la superficie y se El alabeo de las losas es principalmente el
también afecta la selección del sellador. evapora provocando que con la perdida de resultado del gradiente de temperatura a
agua el concreto ocupe menos volumen. través de la profundidad de la estructura del
• Apoyo lateral: El tipo de acotamiento (de pavimento. Estos gradientes de temperatura
concreto y amarrado, de asfalto, de material La fricción de la subrasante ó terreno varían con las condiciones del clima y la hora
granular) afecta el soporte de la orilla del de apoyo se resiste a la contracción del del día, por ejemplo, el alabeo de las losas en
pavimento y la habilidad de las juntas pavimento por lo que se presentan en el el día se presenta cuando la porción superior
centrales para realizar la transferencia de interior del pavimento algunos esfuerzos de se encuentra a una temperatura superior que
carga. tensión, los cuáles de no ser considerados la porción del fondo, la porción superior
pueden provocar grietas transversales como de la losa se expande más que en el fondo
• Experiencia pasada: Los datos locales del las mostradas en la figura 4.2.1. provocando una tendencia a pandearse. El
comportamiento de los pavimentos son peso propio de la losa opone resistencia al
102

una excelente fuente para establecer un pandeo e induce esfuerzos de tensión en
diseño de juntas, sin embargo las mejoras dirección al fondo de la losa y esfuerzos de

a los diseños del pasado con la tecnología compresión hacia la parte superior de la losa
actual puede mejorar significativamente su (figura 2). De noche el patrón de esfuerzos
comportamiento. se presenta de manera inversa, es decir que se
presentan esfuerzos de tensión hacia la parte
4.1.2. AGRIETAMIENTO superior de la losa y esfuerzos de compresión
Figura 4.2.1.
Agrietamiento inicial en un pavimento de concreto sin juntas hacia el fondo del pavimento.
Un adecuado sistema de juntas esta basado
El alabeo por humedad es un factor
en controlar el agrietamiento que ocurre
que intenta contrarrestar el alabeo por
de manera natural en el pavimento de El espaciamiento de las grietas iniciales
gradientes de temperatura de día. Este
concreto y las juntas son colocadas en el del pavimento varían entre 1.20 y 5.00
pandeo por humedad es provocado por
pavimento precisamente para controlar su metros y dependen de las propiedades del
un diferencial de humedad desde la parte
ubicación y su geometría. concreto, espesor, fricción de la base y de las
superior hasta el fondo de la losa. La parte
condiciones climáticas durante y después de
superior se encuentra más seca que el fondo
a) CONTRACCIÓN la colocación.
de la losa y un decremento en el contenido
de humedad provoca una contracción,
Los intervalos de las grietas son más cortos
La mayor parte de la contracción mientras que un incremento provoca una
cuando los pavimentos se apoyan en bases
anticipada del concreto ocurre a muy expansión. El diferencial tiende a presentar
rígidas ó estabilizadas por lo que hay menor
temprana edad en la vida del pavimento esfuerzos de compresión en la base de la
abertura en cada grieta, mientras que la
provocado principalmente por cambios losa donde contrarresta a la carga y a los
separación de las grietas será mucho mayor
de temperatura. El calor de hidratación y esfuerzos de tensión inducidos por el alabeo
para pavimentos sobre bases granulares, por
temperatura del pavimento normalmente de día.
lo que al tener una separación mayor en las
alcanza su valor máximo muy poco
grietas iniciales se puede anticipar una mayor
tiempo después de su colocación y una vez
abertura y movimiento para cada grieta.
alcanzado su valor máximo, la temperatura
del concreto baja debido a la reducción de la
actividad de hidratación y también debido b) GRADIENTES
al efecto de la baja temperatura ambiente
durante la primer noche del pavimento. Los esfuerzos provocados por gradientes
de temperatura y de humedad en el interior
Otro factor que contribuye a la contracción del pavimento también pueden contribuir
inicial es la reducción de volumen a causa de al agrietamiento, la diferencia es que estos
la pérdida de agua en la mezcla. El concreto esfuerzos ocurren generalmente después
para aplicaciones de caminos requiere de de fraguado el concreto. La cara superior
mayor cantidad de agua de mezcla que la del pavimento (expuesta a la superficie) Figura 4.2.2.
requerida para hidratar el cemento, esta experimenta diariamente grandes variaciones Alabeo de las losas de los pavimentos de concreto

Sin embargo es sumamente complicado
evaluar el efecto combinado de los alabeos
por temperatura y los provocados por
gradientes de humedad debido a su natural
contradicción. Es principalmente por esto
que los esfuerzos de alabeo calculados
con formulas que únicamente consideran
gradientes de temperatura son muy altos
comparados con valores medidos en el
comportamiento de un pavimento.
Figura 4.3.1.
La combinación de las restricciones que Eficiencia de las juntas
provocan los cambios de humedad y de
temperatura en combinación con las cargas
también provocarán grietas transversales significa que ninguna parte de la carga es Para incrementar la trabazón de agregados
adicionales a las grietas iniciales y en transferida a través de la junta. y minimizar la diferencia de elevación en las

103
pavimentos con dos carriles de circulación juntas, se recomienda:
además se formará una grieta longitudinal La evaluación en campo de la transferencia • Losas con espesores grandes, ya que una

a lo largo de la línea central del pavimento. de carga se realiza midiendo las deflexiones mayor área para trabazón de
en cada lado de la junta dada una aplicación agregado provee una mejor transferencia
La figura 4.2.3a muestra el resultado de un de carga. de carga.
padrón natural de agrietamiento, mientras • Poca separación de juntas, menor a 4.5
que un adecuado sistema de juntas De manera que conociendo las deflexiones metros.
(figura 4.2.3b) provee una serie de juntas en las junta, por medio de la siguiente • Bases rígidas (estabilizadas) con valores
espaciadas para controlar (ubicación y ecuación podemos conocer el % de altos de módulo de subreacción del
geometría) la formación de estas grietas. eficiencia de la junta (E): suelo (k).
2ΔU • Apoyo lateral mediante acotamientos de
E= 100 concreto.
ΔL+ΔU • Subrasantes con suelos de agregado
grueso (drenaje).
Donde: • Mejoras al drenaje, mediante drenes
colectores y subrasantes permeables.
ΔL = Deflección del lado cargado de la junta.
ΔU = Deflección del lado no cargado de la Para un medio ambiente con clima
junta. seco, árido y sin nieve las variaciones de
temperatura y los movimientos de las juntas
4.1.4. FACTORES serán pequeñas por lo que la transferencia
QUE CONTRIBUYEN de carga a través de la trabazón de agregados
Figura 4.2.3.
puede comportarse bien siempre y cuando
(a) Patrón de agrietamiento provocado
por el medio ambiente y los esfuerzos de las cargas A LA TRANSFERENCIA
no se tengan muy altos volúmenes de
en un pavimento de concreto sin juntas (b) Diseño adecuado
de las juntas para controlar la ibicación y geometría DE CARGA tráfico pesado, sin embargo si se requerirá
de las grietas en un pavimento de concreto.
una corta separación de las juntas.
a) TRABAZÓN DE AGREGADOS
4.1.3. EFICIENCIA DE LA JUNTA El agregado en sí es también importante
La trabazón de agregados depende de la para la transferencia de carga, por
La transferencia de carga es la habilidad de resistencia al cortante entre las partículas ejemplo sabemos que las grava triturada
la junta de transferir una parte de la carga del agregado en las caras de la junta, debajo se comporta mejor que la no triturada
aplicada de uno al otro lado de la junta del corte inducido en la junta. Este sistema debido a que éste provoca que las caras de
(figura 4) y se mide por lo que llamamos de transferencia de carga es más efectivo las juntas sean más ásperas por lo que se
como “eficiencia de la junta”. para pavimentos construidos con una corta desgastan menos que las caras redondeadas
separación de las juntas y bases estabilizadas de los agregados no triturados. De la
Una junta es 100 % efectiva si logra transferir no erosionables o bases permeables que misma manera el agrietamiento inicial
la mitad de la carga aplicada al otro lado de experimenten bajos volúmenes de tráfico del concreto incrementa la aspereza de las
la junta, mientras que un 0% de efectividad pesado. caras de las juntas debido a que las grietas

se forman alrededor del agregado en vez de a través de las juntas) y rupturas en las
a través de él. esquinas. Por lo que toda esta reducción
de deflexiones y esfuerzos en las losas al
En general se recomienda dejar la transmitir efectivamente la carga a lo largo
transferencia de carga únicamente a la de las juntas se traduce en un incremento
trabazón de agregados para proyectos con en la vida de servicio del pavimento.
menos de 5 millones de ESAL’s rígidos
(Ejes Sencillos Equivalentes de 18 kips El diseño de las barras pasajuntas forma
ó 8.2 ton) ó con un tráfico inferior a los parte de un capitulo especial de este
80 ó 120 vehículos pesados diarios, ya manual, en donde se explican como
que se ha encontrado con la experiencia calcular y se dan recomendaciones de
que un tráfico mayor a este ya produce diámetros de acero, longitud de la barra, así
molestas fallas en las juntas, como lo son como la separación entre cada pasajunta.
las diferencias de elevación, es decir que no Esto se detalla en el capitulo 2, sección 2.6
empatan ambos lados de la junta. de aspectos complementarios al diseño.
104

b) TRANSFERENCIA DE CARGA c) BASES ESTABILIZADAS
MECÁNICA – PASAJUNTAS –

Las bases estabilizadas reducen las
deflexiones en las juntas, mejoran y
La trabazón de agregados por sí sola no
mantienen la efectividad de la junta bajo la
provee la suficiente transferencia de carga
repetición de las cargas del tráfico. Además
para un buen comportamiento a largo
son una muy estable y suave plataforma de
plazo en la mayoría de los pavimentos,
apoyo para los trabajos de pavimentación.
principalmente en los proyectos carreteros
donde se tienen altos volúmenes de tráfico
La figura 4.4.1 muestra como una base
pesado. Por lo que en caso inverso a las
cementada ó de concreto pobre presenta
cantidades de tráfico mencionadas para la
más del doble de efectividad de la junta y
trabazón de agregados, se recomienda usar
que la perdida de transferencia de carga
las barras pasajuntas y dejar la transferencia
ocurre más lentamente que con las bases
de carga en las juntas a medios mecánicos
convencionales para pavimentos.
como lo son las barras pasajuntas en
proyectos con un trafico superior a los
120 vehículos pesados diarios ó más
de 5 millones de ESAL’s rígidos (Ejes
Equivalentes Sencillos de 18 kips).

Las pasajuntas son barras de acero liso y
redondo colocadas transversalmente a las
juntas para transferir las cargas del tráfico
sin restringir los movimientos horizontales
de las juntas. Además mantienen a las
losas alineadas horizontal y verticalmente.
Dado que las pasajuntas llegan de un lado
a otro de la junta, las aperturas diarias y de
temporadas no afectan la transferencia de
carga a lo largo de las juntas con pasajuntas
como si lo hace en el caso de las juntas que
no cuentan con pasajuntas.

Las pasajuntas reducen las deflexiones y los
esfuerzos en las losas de concreto, así como Figura 4.4.1.
el potencial de diferencias de elevación Eficiencia de la junta para varios tipos de terrenos de apoyo
(basada en una losa de 9” de espesor después
en las juntas, bombeo (expulsión de finos de 1 millón de aplicaciones de carga).

4.1.5. TIPOS DE JUNTAS

Los tipos de juntas más comunes en los
pavimentos de concreto son:
Figura 4.5.1.
1. Juntas Transversales de Contracción: Croquis de los
tipos de juntas
Son las juntas que son construidas en un pavimento
transversalmente al eje central del de concreto.

pavimento y que son espaciadas para
controlar el agrietamiento provocado
por los efectos de las contracciones
como por los cambios de temperatura y
de humedad.

2. Juntas Transversales de Construcción: En los pavimentos de concreto, la junta es base y el pavimento de concreto, como

105
Son las juntas colocadas al final de un día diseñada para formar un plano de debilidad en los casos en donde tenemos bases
de pavimentación ó por cualquier otra para controlar la formación de grietas estabilizadas, bases con textura muy cerrada
interrupción a los trabajos (por ejemplo los

transversales y la separación de las juntas o whitetopping.
accesos ó aproches a un puente). se diseña para que no se formen grietas
transversales intermedias ó aleatorias. El valor de 24 se utiliza cuando la
3. Junta Transversal de Expansión/ Lo más recomendable es que el fricción entre la sub-base y el pavimento
Aislamiento: Estas juntas son colocadas espaciamiento se base en las experiencias corresponde valores normales, como en el
en donde se permita el movimiento del locales ya que un cambio en el tipo de caso de sub-bases granulares.
pavimento sin dañar estructuras adyacentes agregado grueso puede tener un efecto
(puentes, estructuras de drenaje, etc.) ó el significativo en el coeficiente térmico La separación de juntas transversales que
mismo pavimento. del concreto y por consecuencia en el arroja esta fórmula no debe ser mayor de
espaciamiento adecuado para las juntas. 5.0 m, en tal caso deberá limitarse a este
4. Junta Longitudinal de Contracción: Son valor de 5.0 m.
las juntas que dividen los carriles e tránsito La modulación de losas va a estar regida por
y controlan el agrietamiento donde van la separación de las juntas transversales que La otra dimensión que tiene que ver con
a ser colados en una sola franja dos ó más a su vez depende del espesor del pavimento. la modulación de losas es la separación de
carriles. juntas longitudinales, sin embargo esta está
Existe una regla práctica que nos permite referenciada a la forma de los tableros de
5. Junta Longitudinal de Construcción: dimensionar los tableros de losas para inducir losas.
Estas juntas unen carriles adyacentes el agrietamiento controlado bajo los cortes
cuando van a ser pavimentados en tiempos de losas, sin necesidad de colocar acero de La forma ideal de un tablero de losa es
diferentes. refuerzo continuo: la cuadrada, sin embargo no siempre
es posible y conveniente tener las losas
a) JUNTA TRANSVERSAL SJT = (21 a 24) D perfectamente cuadradas, por lo que nos
DE CONTRACCIÓN vemos obligados a considerar un cierto
Donde: grado de rectangularidad.
SJT = Separación de Juntas Transversales
Las juntas transversales de contracción
(<= 5.5 m) La relación entre largo y ancho de un
principalmente controlan el agrietamiento
D = Espesor del Pavimento tablero de losas no deberá estar fuera de
natural de los pavimentos de concreto. Su
estos límites: 0.71 a 1.4.
espaciamiento, profundidad del corte y el
Normalmente se utiliza el 21 cuando
tiempo en que se deba realizar son factores
tenemos mayor fricción entre la sub- 0.71 < x / y < 1.4
críticos para el comportamiento de las
juntas, por lo que un adecuado diseño
especificará el intervalo de juntas que va a
controlar las grietas y proveer una adecuada
Figura 4.5.2.
transferencia de carga entre las juntas. Relación Largo
– Ancho de losa.

Espaciamiento.

Formación de la junta de contracción.

El método más común para la formación a) Junta de contracción
sin pasajuntas
de juntas transversales es mediante el corte
Figura 4.5.3.
con discos de diamante y es esencial que se Sección de
una junta transversal
cuente con buena mano de obra para que de contracción con y sin
se obtenga una superficie suave y durable pasajuntas.

libre de despostillamientos. b) Junta de contracción
con pasajuntas

Primeramente se realiza un corte inicial
cuando el concreto tiene un cierto grado
de endurecimiento y las contracciones
son inferiores a aquellas que causan el
agrietamiento, este corte inicial proporciona como lo son el final de un día de Las Pasajuntas se colocan a través de la
un plano de debilidad donde se iniciará el pavimentación, en accesos ó aproches cimbra en unos agujeros previamente
de un puente y también en donde perforados en la cimbra y se recomienda
106

agrietamiento.
interrupciones no planeadas suspenden dar una consolidación adicional al
El corte deberá ser de al menos un tercio del los trabajos de pavimentación por algún concreto para asegurar un satisfactorio

espesor de la losa (D/3) y tener un ancho período de tiempo considerable. encajonamiento de las pasajuntas. Antes de
mínimo de 1/8 de pulgada (3 mm). reanudar los trabajos de pavimentación se
Las juntas de construcción previamente deberá quitar la cimbra cabezera.
Elegir bien el momento para entrar a planeadas como las del final de un día
realizar este corte es crítico, ya que un de pavimentación son construídas en las Las juntas transversales de construcción que
corte temprano ó prematuro provoca ubicaciones normales de las juntas y al ser caigan en donde originalmente se planeó
despostillamientos y desmoronamientos a estas juntas empalmadas a tope requieren construir una junta de contracción ó de
lo largo de la cara de la junta, mientras que de pasajuntas (de acero liso redondo) ya aislamiento se deberá sellar de acuerdo a las
un corte tardío provoca agrietamientos en que no podrán contar con la trabazón de especificaciones de la junta originalmente
otras partes de la losa. El corte se iniciará tan agregado para la transferencia de carga. planeada, con la excepción de que las
pronto como el concreto haya desarrollado juntas transversales de construcción no
la suficiente resistencia para resistir los En el caso de las juntas de construcción no requieren de un corte inicial. Para junta de
desmoronamientos en los bordes de la planeadas se presentan justamente en una construcción de emergencia (endientada
junta, que en nuestro país esto sucede de 6 junta de contracción ya planeada ó muy y amarrada) se realiza y se sella un corte de
a 8 horas después de colocado el concreto. cerca de ella, se recomienda que la junta se 1”(25mm).
empalme a tope con pasajuntas, mientras
Las condiciones ambientales como lo que si la interrupción no planeada se presenta c) JUNTAS LONGITUDINALES.
son la temperatura ambiente, el cambio en los dos primeros tercios de la separación
ó gradiente de temperatura, el viento, la normal de las juntas, la junta deberá ser Las juntas longitudinales evitan la
humedad y la luz del sol directa tienen endientada con barras de amarre (barras de formación del agrietamiento longitudinal
una gran influencia en el desarrollo de la acero corrugado), con el objeto de prevenir que de lo contrario se presentarían como
resistencia del concreto y por lo tanto en que la junta no agriete la losa adyacente. se muestra en la figura 4.2-1. Estas grietas
el tiempo óptimo para realizar el corte. normalmente se desarrollan por los
Además el diseño de la mezcla de concreto Formación de la junta de construcción. efectos combinados de las cargas y las
también influye, por ejemplo mezclas restricciones del alabeo de la losa una vez
con agregados suaves requieren menos El método más común de construir una que el pavimento esta sujeto al tránsito.
desarrollo de resistencia para realizar el junta transversal de construcción es En las pavimentaciones de proyectos de
corte que los agregados más duros. terminando los trabajos de pavimentación dos ó más carriles un espaciamiento de 3 a
en una cimbra cabezera. Sin embargo como 4.0 metros tiene un propósito doble, el del
la colocación de esta cimbra requerirá de control del agrietamiento y la delineación
b) JUNTA TRANSVERSAL mano de obra, esto puede provocar que de los carriles.
DE CONSTRUCCIÓN en esa zona la superficie del pavimento
quede un poco más áspera, por lo que Los dos tipos de juntas longitudinales que
Las juntas transversales de construcción se recomienda un cuidado especial a los se pueden presentar en un pavimento de
son las empleadas en interrupciones ya trabajos de terminado en esta zona para concreto, la junta longitudinal en el eje
planeadas de los trabajos de pavimentación asegurarnos de tener una superficie suave. central del camino ó en la junta que divide

los carriles de circulación, se presentan en En el capitulo 2 de Diseño, sección 2.6 de movimiento de contracción longitudinal
la figura 4.5.5. Aspectos complementarios al diseño, se no es tan grande como la contracción
detalla el calculo del diámetro, longitud transversal.
En la parte superior de la figura se muestra y separación de las barras de amarre, las
una junta longitudinal usada cuando se cuáles no deberán ser cubiertas con grasa, El corte de las juntas longitudinales deberá
pavimenta de franja en franja (ó carril). aceite ó cualquier otro material que impida realizarse antes de 48 horas y antes de
Esta junta tambien aplica para carriles la liga con el concreto. que cualquier equipo pesado ó vehículo
adyacentes, acotamientos, guarniciones y circule sobre el pavimento. Sin embargo,
cunetas. La junta podrá ó no estar edientada Formación de las juntas bajo ciertas condiciones, como una fuerte
dependiendo del espesor de la losa y de los longitudinales. caída en la temperatura ambiente durante
volúmenes del tráfico. La junta longitudinal la primera ó segunda noche, se pueden
mostrada al fondo de la figura es la usada Las juntas longitudinales de construcción presentar agrietamientos longitudinales
cuando el ancho de pavimentación es tal como ya se mencionó anteriormente son más temprano, por lo que es una buena
que incluye dos ó varios carriles en una la empleadas en el medio de los carriles ó práctica el realizar el corte tan pronto como
sola pasada. Estas juntas dependen de la franjas de construcción y generalmente son sea pueda hacer.
barra de amarre para mantener la trabazón juntas endientadas.

107
de agregado, su capacidad estructural y su d) JUNTAS DE AISLAMIENTO
serviciabilidad. Una junta endientada se forma en el borde
Y DE EXPANSIÓN.

de la losa ya sea por una protuberancia con
una pavimentadora de cimbra deslizante ó
uniéndole a la cimbra una cuña ó diente de Las juntas de aislamiento y de expansión
metal ó madera de la forma, dimensiones y permiten que se presente diferenciales
profundidad adecuada. anticipados de movimientos verticales y
horizontales entre un pavimento y otra
Las formas más comunes del endientado estructura sin dañar al pavimento ó la
en la junta se muestran en la figura 4.5-5, las estructura y dado que el comportamiento
cuáles son en forma de un medio círculo y puede afectarse significativamente por
en forma trapezoidal con las dimensiones el uso y la ubicación planeada de estas
mostradas. juntas, se deberá tener mucho cuidado
en el proceso de diseño y aunque con
frecuencia los términos se intercambien
frecuentemente, las juntas de aislamiento
no son iguales que las juntas de expansión.

Juntas de Aislamiento.

Su objetivo principal es aislar el pavimento
de una estructura, otra área pavimentada
ó cualquier objeto inamovible. El uso
adecuado de estas juntas disminuye los
Figura 4.5.4.
Secciones de juntas longitudinales, para cuando Figura 4.5.5. esfuerzos a compresión que se presentan
se pavimenta por franjas y a todo lo ancho del área Secciones Endientadas Estandar para Juntas Longirudinales. entre el pavimento y una estructura ó entre
dos secciones de pavimento. Las juntas
En la mayoria de las calles el Las juntas longitudinales de contracción de aislamiento incluyen las juntas a toda
pavimento es lateralmente restringido cortando con disco en el concreto la profundidad y a todo lo ancho sobre los
mediante un relleno por detrás de endurecido ó formando una ranura en apoyos ó estribos del puente, intersecciones
las guarniciones y no hay necesidad el concreto fresco, de una manera muy “T” ó asimétricas, rampas, entre pavimentos
de amarrar las juntas longitudinales similar al caso de las juntas transversales de existentes y pavimentos nuevos, así como
con barras de amarre, sin embargo, en contracción, sin embargo la profundidad también para juntas alrededor de estructuras
calles que no tengan restricciones de del corte ó de la ranura deberá ser de un en el interior del pavimento como pozos
movimiento lateral, las barras de amarre tercio del espesor (D/3) y el tiempo ó el de visita, alcantarillas y estructuras del
serán colocadas a la mitad del espesor de la momento para hacer el corte inicial no es alumbrado público.
losa para evitar que se abra la junta debido tan crítico como en el caso de las juntas
a la contracción de las losas de concreto. transversales de contracción ya que el Las juntas de aislamiento en intersecciones

“T”, intersecciones asimétricas y en rampas no deberán tener pasajuntas debido a que se
debe permitir el movimiento horizontal sin dañar el pavimento colindante.

En el caso de las juntas de aislamiento sin pasajuntas son construidas generalmente con
ensanchamiento de bordes (figura 4.5-6 inciso b) para reducir los esfuerzos desarrollados
al fondo de la losa. Los bordes colindantes de ambos pavimentos son ensanchados en un
20% iniciando a una distancia 1.5 metros de la junta y el material de filtro en la junta deberá
extenderse completamente por todo el borde ensanchado de la losa.

Las juntas de aislamiento usadas en pozos de visita, alcantarillas, estructuras del alumbrado
y edificios no tienen ni bordes ensanchados ni pasajuntas debido a que éstas son colocadas
alrededor de otros objetos y no requieren transferencia de carga. Ver figura 4.5.6.

El ancho de las juntas de aislamiento se recomienda entre ½” a 1” (12 a 25 mm), ya que con
anchos superiores se pueden presentar movimientos excesivos.
108

Se usa un material prefabricado como relleno de la abertura entre las losas. Este relleno es
un material no absorvente ni reactivo, que normalmente es celotex. El relleno ó el celotex

será colocado mediante estacas en la base y una vez que el concreto ha endurecido se
retirarán ¾” (20 mm) del relleno para dejar espacio al sello de la junta.

Figura 4.5.6.
Secciones de Juntas de Aislamiento.

Juntas de Expansión.

Un buen diseño, construcción y
mantenimiento de las juntas de
construcción ha prácticamente eliminado
la necesidad de las juntas de expansión,
excepto en algunos casos especiales y un
uso incorrecto de las juntas de expansión
trae consigo altos costos de construcción
y de mantenimiento, a la apertura de las
juntas de contracción adyacentes, perdida
de la trabazón de agregado, a las falla en el
sellado de las juntas, infiltración en las juntas
y en general al buen comportamiento de
los pavimentos.

En los pavimentos de concreto, solo son
necesarias las juntas de expansión cuando:
1. El pavimento es construido a temperatura
ambiente inferior a los 4 °C.
2. Las juntas de contracción permiten la
infiltración de materiales incompresibles.
3. Los materiales usados en el pavimento
han mostrado con experiencias pasadas,
notorias características expansivas.

Sin embargo, bajo condiciones normales
de trabajo estas condiciones no aplican,
normalmente no es necesaria la utilización Figura 4.5.7. Figura 4.5.8.
de las juntas de expansión. Pozos de Visita. Alcantarillas.

e) RECOMENDACIONES el agua es expulsada, se lleva partículas de parte de la recuperación de la compresión
grava, arena, arcilla, etc… resultando una para un sellado satisfactorio.
Las siguientes recomendaciones de hacen progresiva perdida de apoyo del pavimento.
para un correcto diseño de juntas: El diseño del depósito y la selección del
Los materiales contaminantes incompresibles sello a compresión deberá asegurar que
1. Evite losas de forma irregular. causan presiones de apoyo puntuales, el sello se mantenga siempre a un nivel
2. La separación máxima entre juntas que pueden llevar a despostillamientos y de compresión entre el 20 y el 50%. La
transversales deberá ser de 24 veces el desprendimientos. Además al no permitir profundidad del depósito debe exceder
espesor ó 5.0 metros, la que sea menor. la expansión de las losas de concreto se de la profundidad del sello a compresión,
3. Mantenga losas tan cuadradas como pueden presentar levantamientos de las pero no se relaciona directamente con el
sea posible, ya que losas angostas y largas losas de concreto en la zona de la junta. ancho del depósito. En general, el ancho
tienden a agrietarse en mayor cantidad que del sello pre-moldeado puede ser de
las cuadradas. Limpieza Previa aproximadamente el doble del ancho
4. Todas las juntas de contracción del depósito, si el sello le queda chico, la
Previo al sellado, la abertura de la junta apertura puede ser muy ancha y se perderá
transversales deberán ser continuas a través
deberá ser limpiada a fondo de compuestos la compresión.

109
de la guarnición y tener una profundidad
de curado, residuos, natas y cualquier
igual a 1/3 del espesor del pavimento.
otro material ajeno. La limpieza de las Una correcta instalación del sello a
5. En las juntas de aislamiento, el relleno

caras de la junta afecta directamente la compresión depende exclusivamente de la
deberá ser a toda la profundidad y
adherencia del sellante al concreto. Una recuperación de la compresión del sellador.
extenderse por la guarnición.
limpieza pobre reduce la adherencia del A diferencia de los sellos líquidos que sufren
6. Si no se cuenta con guarniciones, las
sellador a la interfase con la junta, lo que tanto de compresión como de tensión,
juntas longitudinales deberán amarrarse
reduce significativamente la efectividad del los sellos pre-moldeados ó a compresión
con barras de amarre.
sellador. Por lo tanto la correcta limpieza es son diseñados para estar a tensión durante
7. Ajustes menores en la ubicación de
esencial para obtener una superfice de junta toda su vida. Estos sellos requieren de un
las juntas, desplazando ó inclinando
que no perjudicará el lazo ó adhesión con lubricante que aunque cuenta con algunas
algunas juntas para que coincidan con los
el sellador. propiedades adhesivas, su principal función
pozos de visita ó alcantarillas mejoran el
comportamiento del pavimento. es lubricar durante la instalación.
La limpieza se puede hacer con sand-
8. Cuando el área pavimentada cuenta
blast, agua, aire a presión, cepillado de El mejor comportamiento de sellos pre-
con estructuras de drenaje, coloque si le es
alambre ó de varias otras maneras, esto moldeados es con aquellos que cuentan
posible las juntas de manera que coincidan
dependiendo de las condiciones de la junta con al menos 5 celdas. La figura 4.6-
con las estructuras.
y las recomendaciones del fabricante del 1 muestra una sección de este tipo de
sellador. selladores.
4.1.6. SELLADO DE JUNTAS
Tipos de Selladores.
El objetivo del sellado de juntas es
minimizar la infiltración del agua superficial Existen muchos materiales aceptados para
y de materiales incompresibles al interior de el sellado de juntas en los pavimentos de
la junta del pavimento y por ende al interior concreto. La clasificación más simple los
del pavimento y de su estructura. divide como líquidos (ó moldeados en el
campo) y los pre-moldeados (compresión).
Otra de las características que deben
satisfacer las juntas selladas es la capacidad Sellos líquidos.
de resistir las repeticiones de contracción Los sellantes líquidos pueden ser colocados
y expansión, al contraer y expanderse en frío, con un solo componente;
el pavimento debido a los cambios de autonivelables, toman la forma del depósito
temperatura y humedad. y dependen en gran parte de la adhesión
de las caras de la junta para un sellado
El problema que puede presentarse con la satisfactorio.
infiltración de agua al interior del pavimento
es el efecto conocido como “bombeo”. Sellos a compresión.
El bombeo es la expulsión de material Los sellantes pre-moldeados son moldeados Figura 4.6.1.
por agua a través de las juntas. Mientras durante su fabricación y dependen en gran Sección de un sellador a compresión de cinco celdas.

Cintilla de Respaldo. Debido a que la sección del sello de las Tipo de Sellador Factor de Forma Común
juntas cambia durante la expansión y
La cintilla de respaldo es un componente contracción del pavimento de concreto, se Silicón 2
muy importante en la instalación de los desarrollarán esfuerzos en el interior del Compresión *
sellos líquidos, ya que impide que el sello sellador y a lo largo de la linea de unión del
líquido fluya hasta el fondo de la junta, sellador con el depósito de la junta. Estos * No se basa en el factor de forma
evitando la adhesión del sello con el fondo esfuerzos pueden ser excesivos si el factor
del depósito de la junta, además la cintilla de forma no es el apropiado para el material
de respaldo sirve para definir el factor de de sello.
forma y optimizar la cantidad de sellador
empleado. La figura 4.6.2 muestra factores de forma
comunes para sellos líquidos y para sellos
Se instalan en el depósito de la junta antes a compresión. Un depósito para sello de
que se coloque el sello líquido, mediante junta con factor de forma igual ó menor
una herramienta que presiona a la cintilla a uno desarrolla menos esfuerzos en el
a la profundidad requerida para obtener sellado de la junta que si tuviera un factor
110

el factor de forma deseado. Su diámetro de forma superior a uno. El diseño del
deberá ser un 25% más grande que el factor de forma incluye el tomar en cuenta

ancho del depósito para asegurar que entre que el depósito no se debe llenar a tope ó al
ajustado. nivel del pavimento, el sello se deberá hacer
de 6mm antes del nivel del pavimento, con
Depósito para el sello de la junta. el objeto de evitar futuros problemas con la
extrusión del sello.
El factor de forma es crítico para el buen
Ancho
comportamiento a largo plazo de un Factor de Forma =
sellador. Profundidad

Figura 4.6.2.
Factores de Forma Comunes en el Sellado de juntas.

CROQUIS No. 1

CORTE Y SELLADO DE JUNTA DE
CONTRACCION LONGITUDINAL
CON BARRA DE AMARRE (TIPO A)

NOTA:

La relación ancho / profundidad del
sellador de slilicón deberá ser como
mínimo 1:1 y como máximo 2:1.

La ranura inicial de 3 mm para deb ilitar la
sección deberá ser hecha en el momento
oportuno p a ra evitar el agretamiento de
la losa, la pérdida de agregados en la junta,
o el despostillamiento. El corte a d iciona l
p a ra formar el depósito de la junta deberá
efectuarse cuando menos 72 horas después
del colado.

Figura 4.6.3.
Corte y sellado de junta de contracción longitudinal (Con barra de amarre)

CROQUIS No. 2

CORTE Y SELLADO DE JUNTA DE
CONTRACCION TRANSVERSAL
CON PASAJUNTAS (TIPO B)

NOTA:

La relación ancho / profundidad del
sellador de silicón deberá ser como mínimo
1:1 y como máximo 2:1.

La ranura inicial de 3 mm para debilitar la
sección deberá ser hecha en el momento
oportuno para evitar el agretamiento de
la losa, la pérdida de agregados en la junta,

111
o el despostillamiento. El corte adicional
para formar el depósito de la junta deberá

efectuarse cuando menos 72 horas después
del colado.

Figura 4.6.4.
Corte y sellado de junta de contracción transversal (Con pasajuntas Tipo B)

CROQUIS No. 3

CORTE Y SELLADO DE JUNTA
TRANSVERSAL DE CONSTRUCCIÓN
CON PASAJUNTAS(TIPO C)

NOTA:

La relación ancho / p rofundidad del

Figura 4.6.
Corte y sellado de junta de contracción transversal (Con pasajuntas Tipo C)

CROQUIS No. 4

CORTE Y SELLADO DE JUNTA
TRANSVERSAL DE CONSTRUCCIÓN
CON PASAJUNTAS (TIPO D)

NOTA:

La relación ancho / p rofundidad del
112

Figura 4.6.7.
Corte y sellado de junta de contracción transversal de construcción (Con pasajuntas Tipo D)

Figura 4.6.8.
Canastas pasajuntas en juntas
transversales de contraccion

4.2 ESPECIFICACIONES
DE MATERIALES
a) CEMENTO

El cemento a utilizar para la elaboración
las que se indican en la siguiente tabla, en
partes por millón:

del concreto será preferentemente
Portland, de marca aprobada oficialmente,
el cual deberá cumplir lo especificado
en las normas NMX - C-414 - 1999
“Para la elaboración de un pavimento
- ONNCCE. Si los documentos del
de concreto hidráulico es primordial
proyecto o una especificación particular
contar con materiales de la mas alta
no señalan algo diferente, se emplearán los
calidad que garanticen su durabilidad
denominados CPO (Cemento Portland
y perfecto funcionamiento”
Ordinario) y CPP (Cemento Portland
Puzolánico) dependiendo del caso y con
sub - clasificaciones 30R, 40 y 40R. Estos Tabla 4.2.1.
Sustancias Perjudiciales en el Agua
cementos corresponden principalmente
a los que anteriormente se denominaban

113
como Tipo I y Tipo IP.
El pH, medido según norma ASTM

D-1293, no podrá ser inferior a cinco (5).
Es importante que se cumplan
respectivamente con los requisitos físicos
El contenido de sulfatos, expresado como
y químicos que se señalan en las cláusulas
SO4=, no podrá ser mayor de un gramo
4.01.02.004-B y 4.01.02.004-C de las
por litro (1g/l). Su determinación se hará
Normas de Calidad de los Materiales
de acuerdo con la norma ASTM D-516.
de la Secretaría de Comunicaciones y
Transportes.
Su contenido de ión cloro, determinado
según norma ASTM D-512, no podrá
El cemento en sacos se deberá almacenar en
exceder de seis gramos por litro (6 g/l).
sitios secos y aislados del suelo, en acopios
de no más de siete metros (7 m) de altura.
c) MATERIALES PETREOS
Si el cemento se suministra a granel, se
deberá almacenar en sitios aislados de Estos materiales se sujetarán al tratamiento
la humedad. La capacidad mínima de o tratamientos necesarios para cumplir con
almacenamiento deberá ser la suficiente los requisitos de calidad que se indican en
para el consumo de un día ó una jornada de cada caso, debiendo el contratista prever
producción normal. las características en el almacén y los
tratamientos necesarios para su ulterior
Todo cemento que tenga más de dos (2) utilización. El manejo y/o almacenamiento
meses de almacenamiento en sacos o tres subsecuente de los agregados, deberá
(3) en silos, deberá ser examinado por el hacerse de tal manera que se eviten
Supervisor del proyecto, para verificar si segregaciones o contaminaciones con
aún es susceptible de utilización. substancias u otros materiales perjudiciales
y de que se mantenga una condición de
b) AGUA humedad uniforme, antes de ser utilizados
en la mezcla.
El agua que se emplee en la fabricación
del concreto deberá cumplir con la norma 1. Grava
NMX-C-122, debe ser potable, y por lo
tanto, estar libre de materiales perjudiciales El agregado grueso será grava triturada
tales como aceites, grasas, materia orgánica, totalmente con tamaño máximo de treinta
etc. En general, se considera adecuada el y ocho (38) milímetros, resistencia superior
agua que sea apta para el consumo humano. a la resistencia del concreto señalada en el
Así mismo, no deberá contener cantidades proyecto, y con la secuencia granulométrica
mayores de las substancias químicas que que se indica a continuación:

2. Arena

El agregado fino o arena deberá tener
un tamaño máximo de nueve punto
cincuenta y un milímetros (9.51 mm) con
la secuencia granulométrica que se indica a
continuación:
Tabla 4.2.2.
Granulometría de la Grava

El contenido de substancias perjudiciales
en el agregado grueso no deberá exceder
los porcentajes máximos que se indican en
la siguiente tabla:
114

Tabla 4.2.4.
Tabla 4.2.3. Granulometría de la Arena
Sustancias Perjudiciales en Grava

El agregado grueso además, deberá cumplir La arena deberá estar dentro de la zona
con los siguientes requisitos de calidad: que establece esta tabla excepto en los
siguientes casos:
- Desgaste “Los Angeles” 40% máximo
- Intemperismo Acelerado 12% máximo • Cuando se tengan antecedentes de
(utilizando sulfato de sodio) comportamientos aceptables, en el
concreto elaborado con ellos, o bien, que
Cuando la muestra esté constituida por los resultados de las pruebas realizados
material heterogéneo y se tengan dudas de a estos concretos sean satisfactorios; en
su calidad, el Especificador podrá ordenar este caso, los agregados se pueden usar
se efectúen pruebas de desgaste de los siempre que se haga el ajuste apropiado
Angeles, separando el material sano del al proporcionamiento del concreto,
material alterado o de diferente origen, así para compensar las deficiencias en la
como pruebas en la muestra constituida granulometría.
por ambos materiales, en la que estén
representados en la misma proporción en • El porcentaje de material que pasa la malla
que se encuentren en los almacenamientos #200 esta modificado según los límites de
de agregados ya tratados o en donde consistencia lo cual se indica en la siguiente
vayan a ser utilizados. En ninguno de los tabla:
casos mencionados se deberán obtener
desgastes mayores que cuarenta por ciento La arena no deberá tener un retenido
(40%). mayor de cuarenta y cinco por ciento
(45%), entre dos (2) mallas consecutivas;
En el caso de que se tengan dudas acerca además, deberá cumplir con los siguientes
de la calidad del agregado grueso, a requisitos de calidad:
juicio del Supervisor se llevará a cabo
la determinación de la pérdida por - Equivalente de arena** 80% máximo
intemperismo acelerado, la cual no deberá - Módulo de finura 2.30 mínimo
se mayor de doce por ciento (12%), en el y 3.10 máximo
entendido que el cumplimiento de esta - Intemperismo Acelerado 10% máximo
característica no excluye las mencionadas (Empleando
anteriormente. sul. sodio)

e) CONCRETO
El diseño de la mezcla, utilizando los
agregados provenientes de los bancos
ya tratados, será responsabilidad del
productor de concreto quien tienen la
obligación de obtener la resistencia y
todas las demás características para el
concreto fresco y endurecido, así como
las características adecuadas para lograr
los acabados del pavimento. Durante la
construcción, la dosificación de la mezcla
de concreto hidráulico se hará en peso y su
control durante la elaboración se hará bajo
la responsabilidad exclusiva del Proveedor,
es conveniente que el suministro se realice

115
por proveedores profesionales de concreto.

1. Resistencia

La resistencia de diseño especificada a
la tensión por flexión (S’c) o Módulo de
Tabla 4.2.5.
Ruptura (MR) a los 28 días, se verificará en
Ajuste granulométrico de la Arena especímenes moldeados durante el colado
del concreto, correspondientes a vigas
estándar de quince por quince por cincuenta
** Al ser modificado el porcentaje de que los agregados (grueso y fino) para la (15 x 15 x 50) centímetros, compactando
material que pasa la malla #200 según los elaboración de la mezcla de concreto no el concreto por vibro compresión y una
límites de consistencia el equivalente de sean potencialmente reactivos. vez curados adecuadamente, se ensayarán a
arena también debe de ser modificado. los 3, 7 y 28 días aplicando las cargas en los
d) ADITIVOS tercios del claro. (ASTM C 78).
El contenido de substancias perjudiciales en
la arena, no deberá exceder los porcentajes Deberán emplearse aditivos del tipo Especímenes de prueba
máximos siguientes: “D” reductores de agua y retardantes
con la dosificación requerida para Se deberán tomar muestras de concreto
que la manejabilidad de la mezcla para hacer especímenes de prueba para
permamezca durante dos (2) horas a determinar la resistencia a la flexión durante
partir de la finalización del mezclado el colado del concreto. Especímenes de
a la temperatura estándar de veintitrés prueba adicionales podrán ser necesarios
Tabla 4.2.6. grados centígrados (23° C) y no se para determinar adecuadamente la
Sustancias Perjudiciales de la Arena
produzca el fraguado después de cuatro resistencia del concreto cuando la
(4) horas a partir de la finalización del resistencia del mismo a temprana edad
En el caso de que se tengan dudas acerca mezclado.. Los aditivos deberán ser límite la apertura del pavimento al tránsito.
de la calidad del agregado fino, a juicio de la certificados por la casa productora. Para El procedimiento seguido para el muestreo
Secretaría se llevará a cabo la determinación asegurar la trabajabilidad de la mezcla, del concreto deberá cumplir con la norma
de la pérdida por intemperismo acelerado, también se utilizara un agente inclusor ASTM C 172.
la cual no deberá ser mayor de 10%, en de aire, con los requisitos que señala la
el entendido de que esta condición no norma ASTM C 260. La frecuencia de muestreo será de 6
excluye las mencionadas anteriormente. especímenes para prueba de módulo
Estos aditivos se transportaran desde de ruptura y 3 especímenes más para
3. Reactividad la fabrica hasta la planta de concreto en determinar el módulo elástico y resistencia
camiones cisternas y se depositaran en a la compresión por cada 150 m3 de
Deberá verificarse mediante análisis tanques especialmente diseñados para su producción de concreto. En el caso de la
petrográficos y/o la prueba química rápida almacenamiento y dosificación. determinación del módulo de ruptura,

se ensayarán dos especímenes a los 3 y 7 plástico, cohesivo y manejable. El concreto
días de colado, y los otros dos restantes a trabajable es definido como aquel que
los 28 días. en el caso de la determinación puede ser colocado sin que se produzcan
del módulo de elasticidad, resistencia a la demasiados vacíos en su interior y en la
compresión, se ensayará un espécimen superficie del pavimento, así como el que
por cada prueba a los 3 y 7 días de colado, no presente una apariencia pastosa.
y el restante a los 28 días de transcurrido el
colado. Cuando aparezca agua en la superficie
del concreto en cantidades excesivas
La apertura al tránsito vehicular del después del acabado se deberá efectuar
pavimento no podrá realizarse antes de que inmediatamente una corrección por medio
el concreto haya alcanzado una resistencia a de una o más de las siguientes medidas:
la tensión por flexión o Módulo de Ruptura
del setenta y cinco por ciento (75%) de la a) Rediseño de la mezcla
especificada de proyecto como mínimo. b) Adición de relleno mineral o de
En caso de ser necesario, con ayuda de un agregados finos
116

consultor capacitado, se podrán revisar c) Incremento del contenido de cemento
los esfuerzos actuantes a los que estará d) Uso de un aditivo inclusor de aire o

sometido el pavimento y se permitirá abrir equivalente, previamente aprobado.
al tráfico cuando la relación entre esfuerzo
actuante entre resistente sea de 0.5. e) MEMBRANA DE CURADO

Para el curado de la superficie del concreto
recién colada deberá emplearse una
Membrana de Curado de emulsión en agua
y base parafina de color claro, el que deberá
cumplir con los requisitos de calidad que
Tabla 4.2.7.
Resistencia de Concreto Recomenda se describen en la normas ASTM C171,
ASTM C309, Tipo 2, Clase A, AASHTO
2. Trabajabilidad M 148, Tipo 2, Clase A, FAA Item P-610-
2.10. Este tipo de membranas evitan que se
El revenimiento promedio de la mezcla de tapen las espreas de los equipos de rociado.
concreto deberá especificarse de acuerdo
con el procedimiento de colocación a Deberá aplicarse apropiadamente para
utilizar: proveer un sello impermeable que
optimiza la retención del agua de la mezcla.
- Para Tendido con Cimbra Deslizante El pigmento blanco refleja los rayos solares
deberá ser de cinco centímetros (5 cm) ayudando a mantener la superficie más
mas – menos uno punto cinco centímetros fresca y prevenir la acumulación de calor.
(1.5 cm) al momento de su colocación.
f) ACERO DE REFUERZO
- Para Colados con Cimbra Fija debera ser
de diez centímetros (10 cm) mas – menos El acero de refuerzo necesario para la
dos centímetros (2 cm) ) al momento de su construcción del pavimento se utiliza en las
colocación. juntas, ya sea como pasadores de cortante
ó pasajuntas o como barras de amarre
Las mezclas que no cumplan con este para mantener los cuerpos del pavimento
requisito deberán ser destinadas a otras unidos.
obras de concreto como cunetas y drenajes,
y no se permitirá su colocación para la losa 1. Barras de amarre
de concreto.
En la juntas que muestre el proyecto y/o
El concreto deberá de ser uniformemente en los sitios que indique el Especificador

del proyecto, se colocarán barras de amarre CANASTAS PASAJUNTAS EN JUNTAS TRANSVERSALES DE CONTRACCION
con el propósito de evitar el corrimiento o
desplazamiento de las losas en el sentido
perpendicular al de circulación. Las barras
de amarre serán de varilla corrugada, de
acero estructural, con límite de fluencia
(fy) de cuatro mil doscientos kilogramos
por centímetro cuadrado (4,200 kg/cm2),
debiendo quedar ahogadas en las losas, con
las dimensiones y en la posición indicada en
el proyecto. Estas barras siempre deberán
estar colocadas a la mitad del espesor del
pavimento.

2. Barras pasajuntas

117
En las juntas transversales de contracción,
en las juntas de construcción, en

las juntas de emergencia y/o en los
sitios que indique el Supervisor del
proyecto se colocarán barras pasajuntas
como mecanismos para garantizar la
transferencia efectiva de carga entre las
losas adyacentes. Las barras serán de
acero redondo liso y deberán quedar
ahogadas en las losas en la posición y
con las dimensiones indicadas por el
proyecto.

Estas barras deberán estar perfectamente
alineadas con el sentido longitudinal del
pavimento y con su plano horizontal,
colocándose a la mitad del espesor de la losa.
Ambos extremos de las pasajuntas deberán g) SELLADOR PARA JUNTAS y deberá formar un sello efectivo contra
ser lisos y estar libres de rebabas cortantes. la filtración de agua o incrustación de
El acero deberá cumplir con la norma El material sellante para las juntas materiales incompresibles. En ningún caso
ASTM A 615 Grado 60 (fy=4,200 kg/ transversales y longitudinales deberá se podrá emplear algún material sellador no
cm2), y deberá ser recubierta con asfalto, ser elástico, resistente a los efectos de autorizado por el Especificador.
parafina, grasa o cualquier otro medio que combustibles y aceites automotrices, con
impida efectivamente la adherencia del propiedades adherentes con el concreto y Para todas las juntas de la losa de concreto
acero con el concreto y que sea aprobado que permita las dilataciones y contracciones se deberá emplear un sellador de silicón o
por el Especificador del proyecto. que se presenten en las losas de concreto similar de bajo módulo autonivelable. Este
sin degradarse, debiéndose emplear sellador deberá ser un compuesto de un
Las pasajuntas podrán ser instaladas en productos a base de silicona, poliuretano solo componente sin requerir la adición de
la posición indicada en el proyecto por - asfalto o similares, los cuales deberán ser un catalizador para su curado. El sellador
medios mecánicos, o bien por medio de autonivelantes, de un solo componente y deberá presentar fluidez suficiente para
la instalación de canastas metálicas de solidificarse a temperatura ambiente. autonivelarse y no requerir de formado
sujeción. Las canastas de sujeción deberán adicional, adicionalmente se deberá
asegurar las pasajuntas en la posición A menos de que se especifique lo contrario, colocar respetando el factor de forma
correcta como se indica en el proyecto el material para el sellado de juntas deberá (altura de silicón / ancho del silicón en el
durante el colado y acabado del concreto, de cumplir con los requerimientos aquí depósito) mismo que deberá proporcionar
mas no deberán impedir el movimiento indicados. El material se deberá adherir a o recomendar el fabricante del sellador.
longitudinal de la misma. los lados de la junta o grieta con el concreto

El sellador de silicón de bajo módulo
deberá cumplir con los siguientes requisitos
y especificaciones de calidad:

La tirilla de respaldo a emplear deberá
impedir efectivamente la adhesión del
sellador a la superficie inferior de la junta. La
tirilla de respaldo deberá ser de espuma de
polietileno y de las dimensiones indicadas
en los documentos de construcción. La
tirilla de respaldo deberá ser compatible
con el sellador de silicón a emplear y no se
deberá presentar adhesión alguna entre el
silicón y la tirilla de respaldo.
118

Tabla 4.2.8.
Especificaciones del Silicón

4.3 HERRAMIENTAS A continuación se recomiendan las
herramientas que se utilizan en la
construcción de pavimentos de concretos.
los pavimentos.

No Tamaño
Las claves de los productos son con base al CC-289s 6´ ahusado
catálogo de productos. CC-289 6´ con inserto
CC-292 12´
a) FLOTAS DE MAGNESIO
c) LLANAS TIPOS FRESNO
La finalidad para la cual se usa el flotado
es de abrir poros en el concreto recién Su cabezal giratorio de 360° le da una
colado y sacar el agua hacia la superficie flexibilidad de trabajar en cualquier ángulo.
con el objeto de dar un mejor acabado
al pavimento de concreto. Se pueden Esquinas Redondeadas Esquinas Cuadradas
encontrar en dos formas con ángulos a 90° No No Tamaño
ó con ángulos redondeados para evitar que CC-850 CC-907 30” X 5”
se clave en el concreto. CC-853 CC-910 48” X 5”

Esquinas Cuadradas Esquinas Redondeadas d) CABEZAL EZY-TILT
No Tamaño No Tamaño PARA FLOTADORA
CC-801 42” X 8” CC-803 48” X 8”
CC-802 48” X 8”
Y LLANAS CON EXTENSIÓN

Elimina tener que levantar y bajar la
b) FLOTAS DE MAGNESIO extensión para cambiar el ángulo de ataque
TIPO CANAL de la flotadora o llana sobre el concreto,
controlando dicho ángulo sólo con un giro
La finalidad es la misma nada más que en el tubo de extensión. Acepta entrada de
da una mayor estabilidad que permite 1” – ¾” y 3/8”.
dar un acabado de excelente calidad en No C-290

e) JALADORES DE CONCRETO CC-508 8´ CC-412 12´
CC-414 14´
La función de esta herramienta es distribuir
el concreto de manera más fácil y rápida 2” x 5”
que utilizando una pala cuando se cuela la
losa de concreto. No Tamaño
CC-419 16´
No Tamaño Calibre CC-420 20´
CC-105 20” X 4” 14 CC-424 24´
CC-902 20” X 4” 12
j) EQUIPO PARA ASPERSIÓN
f) CEPILLO DE
MICROTEXTURIZADO Estos se usan para aplicar compuestos de
curado y membranas. Con las siguientes
LONGITUDINAL características:

119
El cepillo de microtexturizado longitudinal • Bomba de latón sólido, 24” de extensión y
es una herramienta de cerdas que da una

boquilla de ½ galón por minuto, manguera
textura adecuada para lograr una superficie de 1.21 mts de longitud.
friccionante a la losa de concreto. • Cabeza de abertura de 4.5” para permitir
el rápido llenado y limpieza.
g) CEPILLO TEXTURIZADOR
DE ALAMBRE TRANSVERSAL k) TEXTURIZADOR DE YUTE

El cepillo texturizador de alambre es una Esta herramienta se utiliza para dar el
herramienta que da una textura rugosa a texturizado longitudinal al concreto
la losa de concreto para proporcionar una inmediatamente después del flotado. Esta
mayor tracción. Estos cepillos se fabrican con herramienta se usa en pavimentos urbanos.
dos diferentes espaciamientos, de ½” y ¾”. Para la construcción con las nuevas
tecnologías de los pavimentos de concreto
No Tamaño hidráulico se requieren una serie de equipos
CC-196 36” especializados para lograr una calidad
CC-198 48” adecuada en el proceso.
CC-199 60” Estos equipos los podemos enlistar de la
CC-200 Alambres de repuesto siguiente manera:

h) CEPILLO TEXTURIZADOR - Plantas de Concreto de Mezclado Central
DE CERDAS - Plantas de Dosificadoras de Concreto
- Estaciones Ambientales Portátiles
Da la textura tipo cepillado al concreto - Equipos de Transporte de Concreto
inmediatamente después del flotado + Camiones de Volteo
+ Camiones Tipo “Flow-Boy”
+ Camiones Revolvedores
i) REGLAS DE MAGNESIO - Pavimentadoras de Cimbra Deslizante
+ Carreteras
Se usan para rellenar las juntas frías de inicio + Urbanos
y terminación del pavimento. - Texturizadora – Curadora
- Equipos de Pavimentación de Cimbra Fija
Sección Transversal - Cortadoras de Concreto Fresco
- Bomba de Silicón
1” x 4” 2” x 4” - Perfilógrafo Computarizado
No Tamaño No Tamaño - Medidores de Fricción
CC-506 6´ CC-410 10´

4.4 EQUIPOS a) PLANTAS DE MEZCLADO
CENTRAL
que son los que hacen el mezclado de los
materiales convirtiéndolos en concreto.

Las plantas de Mezclado Central son plantas Las especificaciones y características
que permiten la elaboración de concreto generales de este tipo de plantas son las
con altos rendimientos y capacidades siguientes:
de producción. Las especificaciones y
características generales de este tipo de - Producción promedio de 30 m3/hr a 70
plantas son las siguientes: m3/hr.
- Capacidad de Almacenamiento en Silos
- Producción promedio de 150 m3/hr. a de 60 a 150 ton
250 m3/hr. - Computarizadas
- Capacidad de Almacenamiento en Silos - Con caseta de control
de 500 a 800 ton - Móviles (opcional)
- Móviles (opcional) - De fácil y rápida instalación y desmontaje
- Con capacidad de manejar 2 a 3 tipos de
120

- Automatizadas y Computarizadas
- Potencia requerida 120 HP agregados
- Con caseta de control con temperatura - Tiempos de mezclado por bachada de 60

controlada seg a 90 seg.
- Con Sistema automático de Bachadas - Con capacidad de carga en 1 o 2 ciclos
Múltiples - Con sistema de generación de energía
- Con Tambores Mezcladores de 10 a 12 propio
yds cúbicas - Con cargadores frontales para alimentación
- Con capacidad de manejar 2 o 3 tipos de de agregados
agregados - Depósito de almacenamiento de agua
- Con Sistema Colector de Polvos - Depósitos para almacenamientos de aditivos
- Tiempos de mezclado por bachada de 60
seg a 90 seg. c) ESTACIONES AMBIENTALES
- Sistema de Básculas de Precisión PORTÁTIL
- Con sistema automático de corrección de
humedad Las estaciones ambientales son necesarias
- Con sistema de generación de energía para controlar el buen comportamiento de
propio la mezcla de concreto a edades tempranas,
- Con cargadores frontales para alimentación sobretodo en climas donde la humedad es
de agregados baja y los vientos y el calor alto.
- Depósito de almacenamiento de agua
- Depósitos para almacenamientos de aditivos Los aspectos relevantes de las estaciones
- Con báscula para pesado de materiales y ambientales son:
concreto (opcional)
- Que sea Portátil
A continuación se muestran algunos - Que permita medir las condiciones climáticas
ejemplos de Plantas de Mezclado Central y + Temperatura
de sus componentes principales. + Humedad
+ Velocidad del Viento
b) PLANTAS DOSIFICADORAS + Etc.
DE CONCRETO - Calcule y pueda monitorear la tasa de
evaporación del agua del concreto
Las plantas dosificadoras de concreto, - Mantenga control de los problemas por
permiten tener un control adecuado de las contracción del concreto
cantidades de materiales que se van a utilizar - Conectividad a una computadora
para la mezcla, sin embargo estas plantas - Software de cálculo apropiado
no realizan el mezclado del concreto, sino - Completamente Automatizada
que se apoyan en camiones revolvedores - Con sistemas de alarmas durante el colado

d) EQUIPOS DE TRANSPORTE y diferentes proveedores, dentro de de las juntas transversal en el concreto y
DE CONCRETO estas especificaciones mostraremos las está compuesto de un alimentador y un
pavimentadoras que se diferencian por insertador accionados por un controlador
su tamaño y habilidades, así como las que electrónico con “PLC“. Para accionar el
Dependiendo de el tipo de planta a utilizar
se utilizan normalmente en proyectos DBI deberán encenderse los interruptores
se podrán utilizar diferentes tipos de
carreteros y urbanos, sin que ello signifique de la caja principal del DBI, del alimentador
transporte para el concreto, sin embargo
que no puedan utilizarse indistintamente. de barras y del insertador. Este equipo
en el caso de las plantas dosificadoras
se puede trabajar en dos modalidades:
únicamente se podrán utilizar los camiones
1. Pavimentadoras de Carreteras automático y manual.
revolvedores.
Pavimentadora de 4 Tracks Funcionamiento automático:
1. Camiones de Volteo (Tipo SF-550 con DBI)
- Chasis – Cabina 6 x 4 (opcional) El ciclo inicia al recibir la señal del “mark
+ Distancia entre ejes 5.54 m - Apoyada en 4 Orugas joint” ( la cual puede estar programada con
+ Ancho Total 2.46 m - Motor de 400 HP a 2,100 rpm el sensor de velocidad o puede ser detectada
+ Altura Total 3.02 m - Transmisión hidráulica hacia adelante y por marcas a lo largo del tendido), en éste

121
+ Longitud 8.38 m atrás momento son descargadas las barras sobre
- Peso Vehicular Bruto 29.9 Ton - Velocidad de pavimentación hasta 9.14 el concreto.

- Peso Vehicular 8.4 Ton metros por minuto
- Motor de 305 HP a 335 HP a 2,100 rpm - Velocidad de transportación hasta 18.3 Cuando la máquina se desplaza y el
- Frenos dos posiciones metros por minuto insertador queda colocado sobre las
- Sistema de enfriamiento con agua - Dirigida por sensores barras el “PLC “ envía la señal para que el
- Transmisión de 9 a 10 Velocidades - Ancho de pavimentación variable de 5.5 insertador baje, en ése momento la válvula
- Tanque de combustible 379 lts m hasta 15.2 m de alivio de desplazamiento longitudinal
- Sistema de encendido eléctrico - Espesor máximo de pavimento 61.0 cm es accionada para que el insertador se
- Eje delantero sencillo - Altura de pavimentadora 4.42 m detenga
- Eje trasero tandem - Sistema Hidráulico
- Capacidad 14 m3 - Operación Manual ó Automática En su recorrido descendente el insertador
- Con insertador de barras de amarre acciona el interruptor de los vibradores
2. Camiones Tipo “Flow-Boy” (opcional) para facilitar la inserción.
- Dimensiones aproximadas - Con Sistema automático de inserción de
+ Distancia entre ejes 7.9 m pasajuntas El insertador baja la posición que
+ Ancho Total 2.43 m - Con Grúa para el manejo de paquetes de previamente fue ajustada en los
+ Altura Total 3.12 m pasajuntas interruptores límite inferiores. En ése
+ Longitud 9.40 m - Con Gusano Frontal para movilización de momento es accionada la válvula hidráulica
- Peso Vehicular 7.2 Ton cargas de concreto que sube el insertador.
- Sistema de Aislamiento de la caja - Con vibradores de inmersión 10,000 rpm
- Tapa trasera especial para concreto - Ajustable a pendiente transversal en uno En su recorrido ascendente el insertador
- Banda Transportadora de descarga horizontal o dos sentidos acciona el interruptor que detiene los
- Sección Transversal de la caja Trapezoidal - Con Flotadora Oscilante Final vibradores.
(60°) - Peso aproximado 65.5 Ton
- Adaptable a diferentes tipos de cabinas - Tanque de combustible de 700 lts El insertador se desplaza hasta la parte
- Diferentes configuraciones de ejes - Tanque de Aceite Hidráulico 250 lts superior accionando los interruptores límite
- Posibilidad de levantar uno o varios ejes - Aceite de Motor 34 lts superiores y la válvula de desplazamiento
(opcional) - Anticongelante del motor 76 lts longitudinal que regresa el insertador a su
- Capacidad 15 m3 - Dimensiones durante el transporte posición original.
+ Camiones Revolvedores + Ancho 3.15 m
+ Largo 22.2 m Mientras que el insertador hace su trabajo,
+ Altura 2.96 m el alimentador realiza un ciclo alimentando
e) PAVIMENTADORAS DE un juego de barras para una junta.
CIMBRA DESLIZANTE El Insertador de Barra Pasajuntas DBI por
sus siglas en Inglés (“Dowel Bar Inserter”) es Funcionamiento manual :
Existen en el mercado diferentes tipos la parte de la pavimentadora que se encarga
de pavimentadoras de cimbra deslizante de alimentar, depositar e insertar las barras Todos los pasos anteriores se pueden

realizar de manera manual colocando los transportan o manejan se deforman o se - Sistema Hidráulico
interruptores de “MANUAL - AUTO desoldan y en ocasiones se descuadran. - Operación Manual ó Automática
“ en posición manual y accionando los - Con insertador de barras de amarre
interruptores para cada función. - Debido a su sistema de incado, se asegura (opcional)
El insertador DBI es el encargado de el movimiento longitudinal libre de la barra - Con Gusano Frontal para movilización de
insertar las varillas que sustituyen a las durante su funcionamiento, a diferencia cargas de concreto
canastas usadas en otros modelos de de cuando esta soldada en un extremo - Con vibradores de inmersión 10,000 rpm
pavimentadoras. de la canasta que queda embebida en el - Ajustable a pendiente transversal en uno
concreto e impide de cierta manera dichos o dos sentidos
La secuencia de operación es como sigue : movimientos. - Con Flotadora Oscilante Final
- Peso aproximado 54.5 Ton
- Se detecta “mark joint“ en la línea que - Se tiene mejor distribución del concreto - Tanque de combustible de 700 lts
corre al centro del alimentador de varillas. al frente de la máquina, ya que el sistema - Tanque de Aceite Hidráulico 238 lts
Se depositan el número de barras sobre permite tener libertad de colocar el - Aceite de Motor 34 lts
la superficie del concreto, en este caso 40 concreto según las necesidades del proceso - Anticongelante del motor 83 lts
piezas. ya que los camiones pueden circular - Dimensiones durante el transporte
122

libremente al frente de la pavimentadora + Ancho 3.05 m
- La máquina sigue avanzando hasta que el dado que no hay canastillas colocadas que + Largo 15.4 m

insertador queda sobre las varillas. se lo impidan, haciendo mas productivo el + Altura 3.2 m
proceso.
- Se accionan los cilindros que bajan el Pavimentadora de 2 Tracks
insertador y este desciende hasta que es - Se elimina el impacto del concreto sobre (Tipo SF-350)
detectado por ambos sensores de posición canastillas al momento de la descarga, que
“baja“ del insertador. Al momento de en ocasiones doblan las canastillas, que se - Apoyada en 2 Orugas
empezar a bajar el insertador se encienden tienen que cambiar en el mismo momento - Motor de 175 HP y 128 KW a 2,800 rpm
también los vibradores del insertador y se perdiendo tiempo y rendimientos - Transmisión hidráulica hacia adelante y atrás
liberan los cilindros de recuperación del importantes. - Velocidad de pavimentación hasta 13.7
insertador. metros por minuto
- En la Pavimentadora con DBI se pueden - Velocidad de transportación hasta 25.9
- Se accionan los cilindros para subir el bajar los vibradores de inmersión sin tener metros por minuto
insertador hasta que es detectado por la limitante de las canastillas obteniendo un - Dirigida por sensores
ambos sensores de posición de “alta“ . En mejor vibrado en el concreto, además que - Ancho de pavimentación variable de 3.5
ése momento se apagan los vibradores y la Pavimentadora con DBI cuenta con una m hasta 9.0 m
se accionan los cilindros de recuperación barra de cilindros vibratorios que le dan al - Espesor máximo de pavimento 40.0 cm
para regresar el insertador a su posición de concreto un segundo vibrado superficial - Altura de pavimentadora 3.53m
origen, contrarrestando el deslizamiento mejorando así la resistencia y acabado del - Sistema Hidráulico
que haya habido al insertar. concreto. - Operación Manual ó Automática
- Con insertador de barras de amarre
- Al tiempo que se descargan las varillas Pavimentadora de 4 Tracks (opcional)
(paso 1) se arranca el alimentador (Tipo SF-450 ó SF-6004) - Con Gusano Frontal para movilización de
nuevamente si es que éste está en cargas de concreto
automático, para que cargue las siguientes - Apoyada en 4 Orugas - Con vibradores de inmersión 10,000 rpm
40 barras. Cada barra se detecta y cuenta - Motor de 325 HP a 2,100 rpm - Ajustable a pendiente transversal en uno
por medio del sensor de conteo. - Transmisión hidráulica hacia adelante y o dos sentidos
atrás - Con Flotadora Oscilante Final
Nota.- Los pasos anteriores se realizan en - Velocidad de pavimentación hasta 9.14 - Peso aproximado 31.4 Ton
cada “ mark joint “. metros por minuto - Tanque de combustible de 303 lts
- Velocidad de transportación hasta 18.3 - Tanque de Aceite Hidráulico 284 lts
Ventajas que Presenta La Pavimentadora metros por minuto - Aceite de Motor 13.2 lts
Con DBI - Dirigida por sensores - Anticongelante del motor 35 lts
- Ancho de pavimentación variable de 3.5 - Dimensiones durante el transporte
- Se minimizan desperdicios de material, m hasta 12.0 m + Ancho 3.65 m
como se tiene en el caso en el que se utiliza - Espesor máximo de pavimento 61.0 cm + Largo 9.26 m
las canastillas, que al momento que se - Altura de pavimentadora 3.89 m + Altura 2.99 m

2. Pavimentadoras de Proyectos - Con vibradores de inmersión - Peso aproximado 5.9 Ton
Urbanos - Peso aproximado 11.3 Ton a 18.1 Ton - Dimensiones durante el transporte
- Dimensiones durante el transporte + Ancho 2.44 m
Pavimentadora de 4 Tracks + Ancho 2.59 m + Largo 8.85 m
(Tipo Challenger 2000) + Largo 6.92 m + Altura 2.49 m
+ Altura 2.74 m
- Capacidad de apoyarse en 3 o 4 Orugas Texturizadora (Mecánica)
- Posibilidad de cero libramiento para Pavimentadora de 3 Tracks
colado contra guarniciones (Tipo Power Curber 5700-B) - Se apoya en 4 Ruedas Neumáticas
- Colado monolítico de Guarnición y/o - Sin motor
Banqueta (opcional) - Se apoya en 3 Orugas - Se opera manualmente mediante manivela
- Colado de Barrera Central (opcional) - Colado monolítico de Guarnición y/o - Es impulsada por el operador
- Con banda de alimentación de 61 cm de Banqueta (opcional) - Con marco para colocación del peine
ancho (opcional) - Colado de Barrera Central hasta 1.22 m metálico
- Motor de 152 HP y 113 KW a 2,500 rpm (opcional) - Para Anchos de pavimentación hasta de
- Transmisión hidráulica hacia adelante y atrás - Motor de 83 HP 63 kW a 2,500 rpm 12.0 m

123
- Velocidad de pavimentación hasta 8.5 - Transmisión hidráulica hacia adelante y - Sistema Mecánico Manual
metros por minuto atrás hasta 15 metros por minuto - Peso aproximado 0.9 Ton

- Dirigida por sensores - Dirigida por sensores - Dimensiones variables
- Ancho de pavimentación variable de 2.4 - Ancho de pavimentación variable hasta 2.5 m
m hasta 5.49 m - Sistema Hidráulico
- Operación Manual ó Automática g) EQUIPOS DE PAVIMENTACIÓN
- Espesor máximo de pavimento 25.0 cm
- Altura de pavimentadora 2.54 m - Con vibradores de inmersión DE CIMBRA FIJA
- Sistema Hidráulico - Peso aproximado 9.0 Ton
- Operación Manual ó Automática - Capacidad del tanque 114 lts Rodillos Vibratorios (tipo Allen)
- Con Gusano Frontal para movilización de - Dimensiones
cargas de concreto + Ancho 2.5 m - Se apoya sobre cimbra metálica
- Con vibradores de inmersión + Largo 5.4 m - Motor 32 HP a 3,000 rpm
- Peso aproximado 13.5 Ton + Altura 2.60 m - Autopropulsados
- Tanque de combustible de 265 lts - Cuenta con Marco de Rigidez
- Tanque de Aceite Hidráulico 144 lts f) TEXTURIZADORA – CURADORA - Con Gato Hidráulico para acomodo del
- Dimensiones durante el transporte rodillo
+ Ancho 2.44 m Equipo que provee el texturizado - Con 3 cilindros metálicos a 180 rpm
+ Largo 6.48 m longitudinal y transversal, así como la - Anchos desde 3 m hasta 11 m
+ Altura 2.54 m aplicación de la membrana de curado. - Con sistema de aspersión para limpieza de
tu frontal
Pavimentadora de 4 Tracks Texturizadora – Curadora (tipo TC- - Sistema Hidráulico
(Tipo Power Curber 8700) 250) - Dimensiones variables
- Diámetro rodillo: 8” (20.3 cm)
- Capacidad de apoyarse en 3 o 4 Orugas - Se apoya en 4 Ruedas Neumáticas - Encendido electrónico
- Posibilidad de cero libramiento para - Motor de 56 HP 42 kW a 2,500 rpm - Accesorios opcionales:
colado contra guarniciones - Transmisión hidráulica hacia adelante y atrás + Puente trasero
- Colado monolítico de Guarnición y/o - Dirigida por sensores + Barandal
Banqueta (opcional) - Con marco para soporte de yute
- Colado de Barrera Central hasta 1.83 m de - Con sistema de aspersión para el yute Rodillos Vibratorios (tipo JD)
altura (opcional) - Con control de profundidad de texturizado
- Motor de 160 HP 118 kW a 2,500 rpm - Con marco para colocación del peine - Se apoya sobre cimbra metálica
- Transmisión hidráulica hacia adelante y atrás metálico - Motor 10 HP
- Dirigida por sensores - Para Anchos de pavimentación hasta de - Autopropulsados
- Ancho de pavimentación variable hasta 15.2 m - Con 3 cilindros metálicos
3.0 m con 3 orugas y 5.0 m con 4 orugas - Sistema Hidráulico - Anchos desde 3 m hasta 11 m
- Altura de pavimentadora 2.74 m - Sistema de aspersión para membrana de - Sistema Mecánico Manual a base de Palancas
- Sistema Hidráulico curado - Dimensiones variables
- Operación Manual ó Automática - Operación Manual ó Automática - Diámetro rodillo: 21 cm

h) CORTADORAS DE CONCRETO - Separación máxima entre ruedas extremas
FRESCO 10.1 m
- Ruedas a 0.31m de la estructura
- Autopropulsadas - Diámetro de la rueda móvil mínimo
- Motores de 20 HP, 35 HP y 65 HP a 2750 6” (0.1524 m) colocada al centro de la
rpm estructura
- Profundidad Máxima de corte 6.5 pulg - Peso aproximado 204.5 kg
- Baleros y flecha sellados - Escala vertical 1”:1” y horizontal 1”:25pies.
- Control de disco: Electro - Hidráulico - Puede ser desarmado y transportado en
- Enfriado de Disco: Con agua un remolque o camioneta.
- Encendido Eléctrico
- Motor enfriado por aire k) MEDIDORES DE FRICCIÓN
- Peso: variable desde 280 kg a 660 kg
- Accesorios: Existe una gran variedad de medidores
+ Kit de bomba de agua eléctrica de fricción en la actualidad. La variación
124

+ Kit de alumbrado en cuanto a los métodos de medición
+ Varilla de referencia y los tipos de aparatos es sumamente
+ Mofle silenciador vertical

grande. Existe un tipo de medidor de
+ Guarda - disco de protección de 18” fricción que puede obtener un espectro
+ Llave Adicional Para Eje De Disco de resultados que permite tener resultados
- Velocidad de avance 220 pies por minuto correspondientes a los obtenidos con dos ó
- Avance hacia adelante y en reversa más equipos diferentes, este tipo de aparato
- Se alimenta con discos de diamante es el que vamos a describir más adelante.

i) BOMBA DE SILICÓN Norsemeter

La bomba de silicón permite utilizar los El equipo de Norsemeter especialmente
tambos de 208 lts de sellado y ahorrar en la diseñado para la medición de fricción y el
instalación del sello. análisis de las características de la superficie
del pavimento en caminos es la unidad
j) PERFILÓGRAFO ROAR Mark II (Road Analyzer and
COMPUTARIZADO Recorded) y tiene sus principales usos las
siguientes áreas:
Existen varios tipos de perfilografos en
el mercado, sin embargo en este caso - Administración de pavimentos.
nos vamos a referir al Perfilógrafo tipo - Mediciones para la operación del
California. pavimento
- Aprobación de pavimentos nuevos.
Este aparto permite medir el perfil - Investigación de pavimentos.
longitudinal del pavimento. - Mediciones de servicio.
- Armadura de aluminio - Investigación de accidentes de tráfico.
- Longitud 7.62 m - Aseguramiento de calidad en pavimentos.
- Ancho 0.40 m - Pistas de prueba de vehículos.
- Altura 1.40 m - Análisis de pistas de carreras.
- Con computadora de uso rudo y estuche Algunas de las características generales que
- Con Impresora y estuche describen al equipo son:
- Utiliza Rollo de papel térmico
- Equipado con freno de estacionamiento - Medición de Fricción, Textura y Drenaje.
- Con Trailer de 6’ x 10’ x 5’-6” (opcional) - Mediciones en condiciones húmedas ó
- Generador de 120 VAC secas, en cualquier época del año.
- Incluye Software para medición de perfil - Reporta el Indice Internacional de
- Sistema métrico o inglés Fricción (IFI) y la fricción máxima (peak
- Separación no uniforme de las ruedas friction).

- Mediciones a velocidades entre 20 y 130 porcentaje constante de la velocidad. En
km/h. este modo de medición (derrapamiento
- Con software análisis para interpretar y fijo) el ROAR ofrece fijar al operador el
presentar las mediciones valor de derrapamiento constante como un
- Genera el espectro completo de la fricción porcentaje entre el 2 y el 100%.
- La unidad puede ser montada en la
parte trasera de un vehículo ó remolcada l) INSERTADOR DE PASAJUNTAS
en un trailer con su propio sistema de
humedecimiento.
Este es un equipo muy sencillo que permite
- Ofrece distintos modos de operación,
insertar las barras pasajuntas en los bordes
ya que puede hacer mediciones bajo los
de losas del pavimento, es una especie de
métodos de deslizamiento fijo (fixed slip),
taladro especial para colocar las pasajuntas
deslizamiento variable (variable slip) ó
en los bordes del concreto ya endurecido.
ambos.

- Al medir la fricción con el método de

125
deslizamiento variable, se obtiene:
+ μMax ó fricción máxima (Peak

Friction Number)
+ Velocidad de deslizamiento crítica
(Critical Slip Speed)
+ Indice Internacional de Fricción, IFI
(International friction number)
+ Factor de forma, de acuerdo al
Modelo de fricción Rado.
+ Temperatura ambiente
+ Hora y fecha de medición.

- Al medir la fricción con el método de
deslizamiento fijo, se obtiene:
+ Valor promedio de fricción para la
sección seleccionada.
+ Temperatura ambiente.
+ Hora y fecha de medición.

El Software que la unidad ROAR tiene
como default trabajar con el nuevo modo
de derrapamiento variable, en el cuál el
ROAR trabaja ejerciendo una fuerza de
frenado al neumático, la cuál al principio
rueda ó gira libremente sobre la superficie,
se va frenando hasta llegar a la etapa en que
esta completamente frenada y ya no rueda,
solo se desliza sobre la superficie. Se mide la
fuerza de fricción al frenaje que la superficie
ejerce sobre el neumático. Cada prueba de
frenaje solamente tarda 0.5 segundos y es
desarrollada con una fuerza de frenaje muy
controlada.

La otra opción es el modo anteriormente
usado CFME (Continuos Friction
Measurament Equipment) en donde el
neumático estándar es deslizado a un

C A P í T U LO C I N CO

PRODUCTOS Y SERVICIOS
DE CEMEX CONCRETOS
5.1 SERVICIOS
5 . 2 C A M I N O S R U R A L E S D E PAV I M E N TA C I Ó N P R O G R E S I V A
5 . 3 F U T U RO S D E LO S M É TO D O S D E D I S E Ñ O

C A P í T U LO C I N CO

PRODUCTOS Y SERVICIOS
DE CEMEX CONCRETOS
5.1 SERVICIOS a) PAVIMENTOS DE CONCRETO
HIDRÁULICO
a través de su división de Pavimentos los
siguientes servicios :

129
- Cursos de capacitación
Anteriormente se pensaba que construir

C A P Í T U LO 5 . P RO D U C TO S Y S E RV I C I O S D E C E M E X CO N C R E TO S
- Diseño de estructuras de pavimentos
un pavimento de concreto hidráulico
- Asesoría técnica y constructiva
representaba largos tiempos de ejecución,
- Proyectos ejecutivos
Hasta hace algunos años
estructuras de carpetas robustas, grandes
- Equipos de pavimentación urbana
en México solo se construían pavimentos
cantidades de acero de refuerzo y superficies
con carpeta asfáltica que significaban
de rodamiento que al cabo de algún tiempo,
CURSOS DE CAPACITACION
una vida útil corta y representaban altos
se tornaban propensas al derrapamiento de
costos de mantenimiento.
los vehículos. Atendiendo a lo anterior el
El equipo de Pavimentos ofrece cursos de
equipo de expertos designado a este fin,
capacitación que incluyen los siguientes temas :
En 1993, CEMEX
diseña y asesora a los constructores de
- Diseño, técnicas de construcción
introduce en México los pavimentos
acuerdo a las necesidades particulares de
- Utilización de equipos automatizados para
de concreto hidráulico, en su afán
cada proyecto, en los cuales se cuida cada
el tendido de carpetas
de brindar una mayor durabilidad
detalle con el fin de eficientizar los recursos
- Alternativas de pavimentación con concreto
a la red carretera nacional.
y garantizar la confortabilidad y seguridad
hidráulico
del usuario.
- Capacitación de personal de obra para
Se crea así la división de el manejo de herramientas y equipos de
Pavimentos de CEMEX Concretos,
VENTAJAS
pavimentación
cuyo fin es la implementación
y difusión de novedosas técnicas
- Velocidad en su construcción
DISEÑO
de diseño, construcción y rehabilitación
- Mayor vida útil con alto índice de servicio
de pavimentos rígidos. A la fecha
- Mantenimiento mínimo Con el fin de optimizar los espesores de
se cuenta en México con distintas
- No se deforma ni deteriora con el tiempo las estructuras, CEMEX Concretos utiliza
alternativas de pavimentación que
- Requiere menor estructura de soporte programas que permiten diseñar en forma
cubren las necesidades específicas eficiente las estructuras de los pavimentos
de la población, brindando seguridad,
INVESTIGACIÓN de concreto hidráulico, logrando así
comodidad y ahorros importantes en construir pavimentos que combinen
costos de mantenimiento.
A través de la investigación continua se economía y durabilidad.
analizan y desarrollan los diferentes tipos
de pavimentos para estar a la vanguardia en Se han desarrollado diferentes alternativas
cuanto a tecnología de diseño y construcción de pavimentación, que se proponen
y desarrollo de alternativas de solución para dependiendo de las necesidades de cada
proyectos específicos mediante pruebas proyecto :
en laboratorio y en tramos de prueba
experimentales para estudiar y comprobar - Pavimento Convencional
cada una de las propuestas. - Rehabilitación de Pavimentos Asfálticos
( Whitetopping)
b) CEMEX PAVIMENTOS - Pavimento Estampado
- Concreto Compactado con Rodillos ( C.C.R.)
CEMEX Concretos ofrece a sus clientes - Suelo Cemento

De acuerdo a la técnica de construcción se y sus bajos costos de operación durante su - De apertura rápida al tránsito
elabora un diseño, obteniendo la estructura vida útil.
óptima. Los diseños se obtienen utilizando MAQUINARIA Y EQUIPOS
métodos internacionales utilizando las SERVICIOS PROPORCIONADOS
más estrictas normas de calidad (Método AL CLIENTE CEMEX Concretos, cuenta con equipos
AASHTO, Métodos PCA, Elementos de pavimentación disponible para sus
Finitos). - Diseño de pavimentos y pisos para cada clientes, cuya utilización varía desde un
proyecto específico con los modelos más simple camino vecinal hasta una autopista
Adicionalmente contamos con el Centro avanzados y de mayor aceptación. de altas especificaciones.
de Tecnología del Cemento y del Concreto - Asistencia técnica en el campo para el
en donde un distinguido equipo de aseguramiento de la calidad de la obra Algunos de nuestros equipos disponibles son :
especialistas desarrollan e investigan terminada - Pavimentadoras de Cimbra deslizante
concretos especiales, para resolver los - Alternativas para la rehabilitación y - Texturizadoras Curadoras
130

problemas propios de cada uno de los reparación de pavimentos deteriorados. - Reglas Vibratorias
proyectos, desarrollando así “concretos a la - Rodillos Vibratorios

medida” . CONCRETO PROFESIONAL - Cortadoras
ESPECIFICADO A LA FLEXION - Cortadoras en Fresco
El Centro de Tecnología del Cemento y del - Herramientas de Acabado
Concreto es único en Latinoamérica. El pavimento y los pisos trabajan a flexión
por lo que se requiere de un Concreto ASESORIA
CICLO DE VIDA Profesional diseñado específicamente para
los esfuerzos a los que serán sometidos estos El equipo de Pavimentos brinda asesoría
El pavimento de concreto hidráulico, elementos. Fabricado con los materiales continua antes, durante y después de los
evaluado en contra de una estructura adecuados y con un estricto control de proyectos de pavimentación para lograr
equivalente de asfalto resulta ser la mejor producción, encontrando un concreto obras duraderas que cumplan con las
inversión dado su costo competitivo de óptimo para cada proyecto en particular : especificaciones técnicas y económicas
construcción, su mantenimiento mínimo - Normal requeridas.

5.2 CAMINOS
RURALES DE
PAVIMENTACIÓN
México es un país que cuenta con una
superficie territorial de aproximadamente
2 millones de Km2, tiene un gran potencial
y de los productos que de ellas se elaboran,
lo que constituye un freno para la actividad
económica del país.
para el desarrollo al contar con importantes
PROGRESIVA recursos naturales que necesariamente La infraestructura vial actual, resulta
se tienen que aprovechar para alcanzar insuficiente por dos causas principales:
el grado de desarrollo que actualmente • Cantidad de los caminos.
se necesita para poder satisfacer las • Estado físico de los caminos existentes.
necesidades que la población requiere.
Ambos problemas se encuentran ligados
Hoy en día, se cuenta con una extensa red estrechamente dado que mientras más
de caminos que resulta insuficiente para cantidad de caminos se requieran, mayor
realizar el transporte de las materias primas será la cantidad de recursos necesarios para

Figura 5.2.1.
Situación de la Red Carretera en México

invertir en la creación de infraestructura vial de los pavimentos a medida que su
nueva, pero se tiene el problema de que los importancia lo amerite disponiendo de los
caminos que ya se encuentran en operación recursos a medida que se vayan necesitando
demandan una importante cantidad de sin tener que realizar grandes inversiones
recursos para mantenerlos en condiciones en una estructura que posiblemente se
de servicio. encuentre sobrada para los requerimientos
del momento, pudiendo disponer de
Lo anterior, obliga a tomar decisiones que los recursos adicionales para invertirlos
no necesariamente son las más adecuadas en obras nuevas o de mayor prioridad,
dado que se invierten grandes cantidades teniendo a fin de cuentas ahorros en los
de recursos en un mantenimiento que no flujos de efectivo del momento y en los flujos
soluciona los problemas fundamentales de futuros al reducir de manera considerable
los caminos en operación y son recursos los gastos de mantenimiento, conservando

131
que deberían estar siendo utilizados para en todo momento los caminos en buenas
la creación de infraestructura nueva de condiciones de servicio y construyendo

acuerdo con las demandas que hoy en día nueva infraestructura vial de calidad a
se tienen en el país. través de una buena planeación. Éste es el
concepto de los pavimentos progresivos.
Los caminos secundarios y rurales,
generalmente reciben constantes En nuestro país durante los últimos años
mantenimientos que se traducen en gastos se ha incrementado la utilización del
que no benefician a la región, dichos cemento y el concreto en la construcción
gastos, a través de una correcta planeación, de pavimentos especialmente en carreteras
se pueden convertir en inversiones que federales y zonas urbanas, sin embargo
redituarían en el corto plazo al mantener siguen existiendo más de 229,000
el camino en buenas condiciones de Km de caminos sin pavimentar que se
servicio y en el mediano y largo plazo al deterioran notablemente después de la
dejar una estructura preparada recibir temporada de lluvias y que son sujetos de
mayor volumen y peso de tránsito al ser reconstruidos o rehabilitados mediante
colocar sobre de lo que ya se construyó pavimentos progresivos.
una superficie de rodamiento con un
material que garantizaría una vida útil El método de pavimentación progresiva
mayor y finalmente a menor costo que las rompe con el paradigma del alto costo de
alternativas que comúnmente se utilizan construcción inicial para lograr durabilidad
con lo que se solucionarían los problemas en los caminos rurales y permite
de servicio del camino y la inversión aprovechar las inversiones futuras para
adecuada de los recursos realizada en el continuar con las etapas constructivas del
momento en el que la región lo demande. pavimento en vez de erogar esos recursos
en el mantenimiento propio de la vía. Por
La alternativa clara para este tipo de lo que viene a resolver la situación actual de
caminos, es la de realizar la construcción los caminos rurales y secundarios.

Figura 5.2.2.
Círculo vicioso de mantenimiento de un pavimento.

La recomendación de un camino rural de pavimentación progresiva aplica cuando:
- Hay un alto potencial de crecimiento en volumen y peso del tránsito.
- Esta ligado a un esquema de financiamiento a futuro.
- Se requiere diferir la inversión inicial.
- Se quiere evitar el círculo vicioso de gastos de mantenimiento.

Dentro del concepto de pavimentos progresivos, se tienen una gran cantidad de alternativas
para satisfacer las necesidades de un proyecto en particular.

A continuación se presenta una gráfica comparativa de los costos relativos de inversión
inicial, para diferentes alternativas, donde se puede apreciar que una reducción considerable
en los costos de pavimentos progresivos tanto a corto como a largo plazo.
132

Figura 5.2.3.
Comparativa de costos típicos relativos de diferentes alternativas.

También, mediante un análisis de proyecto a Valor Presente Neto (VPN) se puede reflejar
que el costo relativo total del proyecto se reduce considerablemente durante el período
de diseño. Este análisis incluye los costos de mantenimientos en los que se pueda incurrir
para cada tipo de pavimentación. (El período de análisis es de 20 años con una tasa de 5%).

En este análisis se puede apreciar que el concreto en sus diferentes alternativas, sigue siendo
y por mucho, una mejor opción económicamente hablando, ya que existe una diferencia
que representa, en la opción más económica, el 65% del costo de la de asfalto.

Figura 5.2.4.
Costos a Valor Presente Neto.

Alternativa 1:

La alternativa Uno es la aplicación en el Pavimento de Concreto
primer año (año 0) de una base de suelo- Hidráulico (año 5)
cemento cuyo espesor depende del diseño
del mismo (usualmente entre 15 cm y Sello (año 0)
20 cm) recubierta de un riego de sello.
Suelo - Cemento (año 0)
Posteriormente, aproximadamente entre
el año 4 y 5 se le coloca un pavimento de
concreto hidráulico diseñado con el espesor
adecuado para soportar el tráfico vehicular
Figura 5.2.5.
futuro (generalmente entre 10 cm y 15 Alternativa 1.
cm) quedando así, un camino con mayor

133
capacidad de carga y de tránsito vehicular.

A continuación se ilustra el procedimiento
para la construcción del suelo-cemento.

Figura 5.2.6.
Proceso constructivo del suelo-cemento.

Alternativa 2:

Para la alternativa 2 al igual que la Pavimento de Concreto
alternativa 1 se coloca en el primer año Hidráulico (año 5)
(año 0) en este caso una base tratada con
cemento recubierta de un riego de sello,
Sello (año 0)
posteriormente entre el año 4 y 5 se coloca
un pavimento de concreto. Base Tratada con Cemento
(año 0)
Se ilustra a continuación el procedimiento
de construcción de una base tratada con
cemento. Figura 5.2.7.
Alternativa 2.

Finalmente, en cualquiera de las alternativas
antes mencionadas se coloca una superficie
de rodamiento de pavimento de concreto
hidráulico, en el año que corresponda, para
terminar la construcción del pavimento
progresivo, aprovechando siempre la
estructura construida previamente para
de ésta manera concluir el proceso de
mejoramiento de la infraestructura que Figura 5.2.8.
quedará en excelentes condiciones de Procedimiento constructivo de una base tratada con cemento.

operación para prestar un buen servicio
durante largo tiempo con mínimos
costos de mantenimiento durante su
vida útil, resolviendo así el conflicto de
la especificación técnica con los montos
de recursos disponibles para su inversión,
que con seguridad, será la mejor. Se
ilustra a continuación, la construcción del
pavimento de concreto hidráulico como Figura 5.2.9.
etapa final de un pavimento progresivo. Procedimiento constructivo de un pavimento de concreto hidráulico.

5.3 FUTUROS Actualmente se esta desarrollando una revisión a los métodos de diseño del AASHTO, se espera
que La Guía de diseño de AASHTO salga en el año 2002 con los nuevos métodos y criterios para
DE LOS METODOS el Diseño Estructural de los Pavimentos.
DE DISEÑO
Los encargados de realizar estas investigaciones con los resultados de más de 300 tramos de
pavimentos de concreto son:
- Investigador Principal: Sr. John P. Hallin
- Pavimentos de Concreto: Dr. Michael I. Darter

El Objetivo es desarrollar y entregar la guía AASHTO 2002 para el diseño de pavimentos nuevos
y así como para la rehabilitación de pavimentos, basado en métodos mecanicistas – empíricos, y
desarrollando un programa computacional (software) que apoye en el diseño.

Los Alcances de estos trabajos son:
134

- El diseño de pavimentos nuevos
- La evaluación y la rehabilitación de los pavimentos existentes
- Los costos del ciclo de vida, tránsito y confiabilidad

- La calibración de los modelos

Los Beneficios de Seleccionar un método de diseño mecanicista son:
- Que puede tomar en cuenta todos tipos de carga, gradientes térmicos, y variaciones en la subrasante
con temporada
- Que puede incorporar parámetros específicos (losa con sobreancho, base tratada, transferencia de
carga, dimensiones de la losa)
- Cambios en la resistencia del concreto con edad
- El efecto de sistemas de drenaje

En general se pueden disenar pavimentos de concreto para todos niveles de tránsito, vida útil y de
costo reducido.

Algunas de las consideraciones tomadas en el desarrollo del método son:

Figura 5.3.1.
La influencia del espesor de la losa

135
Figura 5.3.2.
La influencia del tamaño de las losas

Figura 5.3.3.
El comportamiento de las Juntas

PAV I M E N T O S D E C O N C R E T O C E M E X

BIBLIOGRAFÍA
1. AASHTO. “AASHTO 9. ACPA.
Guide for Design of Pavement Structures “Pavement Analysis Software” American
1993” American Association of State Highway Concrete Pavement Association” Illinois 1993.
and Transportation Officials, 1993.
10. ASTM.
2. PCA. “Road and Paving Materials” American Society
“Thickness design for Concrete Highways for Testing and Materials. Volume 04.03 USA
and street Pavements”. Portland Cement 1997.
Association 1984.
11. ACPA.
3. PIARC. “Pathways of the future” American Concrete
“Memorias del Octavo Simposium Pavement Association. Concrete Paving
Internacional de Pavimentos de Concreto”. Restoration, Resurfacing and Reconstruction.
Permanent International Association of Roads 1994.
Congress, Portugal, Lisboa 1998.
12. Darter, Michael.

137
4. PURDUE. “Avances en la Guía de Diseño AASHTO del
”Proceedings of Sixth International Purdue 2002” ERES Consultant Inc. México 1999.
Conference on Concrete Pavement - Design

BIBLIOGRAFÍA
and Materials for High Performance” Purdue 13. PIARC.
University Indianapolis, USA 1997. “Memorias del Vigésimo-primer Congreso
Internacional de Carreteras”. Permanent
5. Yang. H. Huang. International Association of Roads Congress,
“Pavement Analysis and Design” Prentice Hall Kuala-Lumpur, Malaysia 1999.
Inc., New Jersey 1993.
14. AASHTO.
6. TAC. “Suplement to the guide for design of
“Pavement Design and Management Guide” pavement structures” American Association
Transportation Association of Canada. Ontario of State Highway and Transportation Officials,
1997. 1998.

7. IMCYC – FICEM. 15. Crespo, Carlos.
“Primer Foro Interamericano de Pavimentos “Mecánica de suelos y cimentaciones” Editorial
de Concreto Hidráulico” Instituto Mexicano Limusa, México 1991.
del Cemento y el Concreto – Federación
Interamericana del Cemento. México 1998 16. Cal y Mayor, Rafael.
“Ingeniería de Tránsito, Fundamentos y
8. Salazar, Aurelio. Aplicaciones” Alfaomega Grupo Editor,
“Guía para el diseño y construcción de México 1998.
pavimentos rígidos” IMCYC México 1998.

Para mayor información sobre el uso de nuestros productos, favor
de llamar al Centro de Servicio Cemex Concretos, Tel. 01 800 266 27 386.

Pavimentos de Concreto CEMEX
Impulsando el Desarrollo de México

www.cemexmexico.com
Copyright © 2010

Impreso por: Talleres Gráficos Imprenta Print S.A. de C.V.
Diseño Editorial: Amarillo AM

Impreso en México
Primera edición: 2010
1,000 ejemplares

Todos los derechos reservados. Esta obra es distribuida sin fines de lucro, por lo tanto se
encuentra prohibida su venta. Los textos e imagenes son propiedad de CEMEX México.
No está permitida la reproducción de parte alguna de esta obra, ni su almacenamiento
o transmisión por ningún medio, ya sea mecánico o electrónico, incluída su fotocopia,
grabación o almacenamiento de información sin el permiso expreso y por escrito de
CEMEX México.

Manual de Pavimentos

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (15)

Destacado (13)

Similar a Manual de Pavimentos (20)

Último (20)

Manual de Pavimentos