“Soluciones constructivas para las reparaciones de grietas y fisuras en el Hormigón”

INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTACIÓN:

Introducción

            En este trabajo se dará a conocer una problemática muy regular, en cuanto a  diversos tipos de grietas que se pueden presenciar en el hormigón de calzada, la que está compuesta de cemento, agua y áridos. Donde se conocerán sus características, posibles causas y soluciones, como así también explicar las consecuencias que provocan estas posibles grietas, uno de los ejemplos que se puede apreciar  es el aumento inesperado de presupuesto para la reparación y en algunos casos se puede llegar hasta la demolición total de una calzada. Posteriormente se informará paso a paso los detalles que se deben tomar en cuenta antes de querer realizar alguna obra de pavimentación y por sobre todo llevar un buen ensayo de suelo para a si no tener problemas mayores.

Fundamentación

            El proyecto consta de procesos, investigaciones y resultados obtenidos en los análisis de cada dato entregado, relacionados directamente a las grietas en el pavimento de hormigón. Por medio de esta investigación detallada en el presente informe, nos damos cuenta que tenemos una posible solución a este problema.

 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS

Profundizar en nuestro análisis los diferentes tipos de pavimento de hormigones y asfalto y determinar su nivel de utilización, rugosidad, durabilidad y diferencia de costos.

 Objetivo general:

            Generar espacios para la transferencia de conocimientos sobre la calidad y rugosidad de hormigón, aplicado diferentes tendencias y las innovaciones que se han venido actualizando con el tiempo en la zona sur, como soluciones a tema de pavimentos, además de identificar las fallas que sufren los pavimentos rígidos y soluciones para la conservación y rehabilitación.

            Además, de realizar ensayos para cada tipo de suelo que existe en esta zona. Para poder solucionar y a la vez tener la capacidad de saber qué tipo de pavimento poder colocar.

 Los objetivos específicos de nuestro análisis son:

1.    Especificar los tipos de grietas que sufren los hormigones de calzadas, lograr dar una buena solución al problema.

2.    Dar a conocer  que tipos de moldajes, curado y una post mantención adecuada para así evitar que aparezcan grietas en los lugares inesperados.

3.    Diagnosticar daños y tipos gritas que pueden sufrir los  hormigones de pavimento debido a las sobre cargas, malas vibraciones, altas temperaturas y malas dosificaciones que les genera un déficit al hormigón.

DESARROLLO DEL PROYECTO

El hormigón es un material pétreo, artificial, obtenido de la mezcla, en proporciones determinadas, de cemento, áridos y agua. El cemento y el agua forman una pasta que rodea a los áridos, constituyendo un material heterogéneo. Algunas veces se añaden ciertas sustancias, llamadas aditivos que mejoran o modifican algunas propiedades del concreto. Los áridos son materiales pétreos compuestos de partículas duras, de forma y tamaño estable. Habitualmente se dividen en dos fracciones: grava y arena. Los áridos, el cemento y el agua se mezclan juntos para constituir una masa plástica y trabajable, que permite ser moldeada en la forma que se desee.

Elementos que se deben tomar en cuenta al momento de realizar un pavimento de calzada:

 Base: La base es la capa situada debajo de la carpeta, Su función es eminentemente ser resistente, absorbiendo la mayor parte de los esfuerzos verticales y su rigidez o su resistencia a la deformación bajo las solicitaciones repetidas del tránsito suele corresponder a la intensidad del tránsito pesado.

 Sub- Base: En los pavimentos rígidos, la súbase es la capa situada debajo de la base y sobre la capa subrasante, debe ser un elemento que brinde un apoyo uniforme y permanente al pavimento. Cuando se trate de un pavimento rígido, esta capa se ubica inmediatamente abajo de las losas de hormigón, y puede ser no necesaria cuando la capa subrasante es de elevada capacidad de soporte.

 Sub-rasante: Esta capa debe ser capas de resistir los esfuerzos que le son transmitidos por el pavimento. Además se debe estudiar muy bien antes el tipo de suelo en el cual se quera hormigonar  espesor de las capas del pavimento e influye en el comportamiento del pavimento. Con respecto a los materiales que constituyen la capa subrasante, necesariamente deben utilizarse suelos compactables y obtener por lo menos un cierto grado  de compactación.

Tipos de grietas:

Tipos de grietas que pueden dar en el hormigón de calzada:

 Grietas de esquina: Es una fisura que intersecta la junta o borde que delimita la losa a una distancia  ¨x¨  de la esquina. Las fisuras de esquina se extienden verticalmente a través de todo el espesor de la losa.

·         Posibles Causas: Son causadas por la repetición de cargas pesadas  además de la  combinadas con la acción drenante, que debilita y erosiona el apoyo de la fundación, así como también por una deficiente transferencia de cargas a través de la junta, que favorece el que se produzcan altas deflexiones de esquina y se provoque estas rupturas.

 Grietas longitudinales: Fracturamiento de la losa que principalmente  ocurre aproximadamente cerca al eje de la carretera, dividiendo la misma en dos planos.

·         Posibles causas: Son causadas por la repetición de cargas pesadas, pérdida de soporte de la fundación, gradientes de tensiones originados por cambios de temperatura y humedad, o por deficiencias en la ejecución de éstas y/o sus juntas longitudinales.

  Grietas transversales: Fracturamiento de la losa que ocurre aproximadamente perpendicular al eje del pavimento, o en forma oblicua a este, dividiendo la misma en dos planos.

·         Posibles Causas: Son causadas por una combinación de los siguientes factores: excesivas repeticiones de cargas pesadas (fatiga), deficiente apoyo de las losas, asentamientos de la fundación, excesiva relación longitud / ancho de la losa o deficiencias en la ejecución de éstas. Variaciones significativas en el espesor de las losas provocan también fisuras transversales

 Fisura miento por retracción (tipo malla): Es la rotura de la superficie de la losa hasta una cierta profundidad, por desprendimiento de pequeños trozos de hormigón. Por fisuras capilares se refiere a una malla o red de fisuras superficiales muy finas, que se extiende solo a la superficie del concreto.

                                                     

·         Posibles causas: Las fisuras capilares generalmente son consecuencia de un exceso de acabado del hormigón fresco colocado, produciendo la exudación del mortero y agua, dando lugar a que la superficie del hormigón resulte muy débil frente a la retracción. Las fisuras capilares pueden evolucionar en muchos casos por efecto del tránsito, dando origen al descascara miento de la superficie, posibilitando un desconchado que progresa tanto en profundidad como en área.

·         Baches: Descomposición o desintegración de la losa de hormigón y su remoción en una cierta área, formando una cavidad de bordes irregulares.

·         Posibles causas: Los baches se producen por conjunción de varias causas: fundaciones y capas inferiores inestables; espesores del pavimento estructuralmente insuficientes; defectos constructivos. La acción abrasiva del tránsito sobre sectores localizados de mayor debilidad del pavimento o sobre áreas en las que se han desarrollado fisuras en bloque.

 Levantamiento localizado: Sobre-elevación o abrupta de la superficie del pavimento, localizada generalmente en zonas contiguas a una junta o fisura transversal.

·         Posibles causas: Son causadas por falta de libertad de expansión de las losas de hormigón, las mismas que ocurren mayormente en la proximidad de las juntas transversales. La restricción a la expansión de las losas puede originar fuerzas de compresión considerables sobre el plano de la junta. Cuando estas fuerzas no son completamente perpendiculares al plano de la junta o son excéntricas a la sección de la misma, pueden ocasionar el levantamiento de las losas contiguas a las juntas, acompañados generalmente por la rotura de estas losas.

    Reparación de pavimentos rígidos:

Pasos a seguir para un buen Sellado de Juntas y grietas.

El siguiente método es un ejemplo de cómo realizar un buen sellado de juntas.

a) Se extrae el material del sello viejo hasta una profundidad de 2 o  3 cm.

b) Utilizando una máquina limpia juntas, limpian las caras verticales de la junta y se remueven los materiales extraños de la superficie del pavimento, extendiéndose varios centímetros a cada lado de la junta.

c) Se aplica un chorro de aire comprimido a la junta. Las paredes de las juntas deben imprimarse con emulsión asfáltica diluida (emulsiones del tipo CSS-1 O SS- 1), no deberá imprimarse una longitud mayor que aquella que pueda sellarse en la jornada de trabajo.

d) Se inserta en el fondo de la hendidura una esponja de goma o plástico, o cinta de papel; esto se realiza para proporcionar una cara inferior no adhesiva para el sello.

e) Se sella en una sola aplicación. Los bordes exteriores de las juntas transversales deben elevarse para evitar que el material de sellado escurra hacia el extremo de la losa.

        Reparación de una losa:

6.

Los seis pasos principales en la ejecución de una reparación de espesor completo son:

a) Aislamiento del área deteriorada, usando cortes de sierra a todo el espesor de la losa.

b) Remover el pavimento deteriorado preferiblemente levantándolo por medio de cadenas de acero conectadas a pernos de levantamiento.

A veces las juntas del hormigón están tan deterioradas que hacen insegura su remoción por levantamiento. En estos casos es necesario romper el hormigón deteriorado en pequeños fragmentos que pueden ser retirados por retroexcavadoras y herramientas manuales.

c) Reparación de la súbase y drene el agua lluvia si fuese necesario, si la remoción daño la sub-base será necesario agregar y compactar nuevos materiales para la sub-base. Compactar por medio de compactadores vibrantes de plato pequeños que pueden maniobrarse en el área confinada de reparación.

 d) Realizar una perforación para la colocación de barras de traspaso de cargas las cuales serán empotradas a la losa antigua mediante una lechada de cemento con un aditivo expansor. Estas barras de traspaso de cargas deben quedar espaciadas a 30 cm entre sí.

e) Antes de vaciar el hormigón verificar que las caras de las losas estén libres de humedad y limpias de polvo u otro material extraño; luego de esto vaciar el hormigón 43 uniformemente vara evitar en paleo excesivo para la posterior vibración, acabado y texturizado.

f) Se procede después al curado y aislado de la superficie.

Ventajas y desventajas de pavimento rígidos.

 Ventajas:

·         El hormigón no sea huella nunca, por lo tanto no hay acumulación de agua y, por ende, tampoco se produce hidroplano. Por otra parte, se disminuye el efecto "spray", que es el agua que despide el vehículo que va adelante sobre el parabrisas del de atrás, impidiendo la visibilidad.

·         Los pavimentos de hormigón frecuentemente sobrepasan la vida de diseño y las cargas de tráfico.

·         El hormigón tiene una vida promedio de 30 años.

·         El hormigón se endurece a medida que pasa el tiempo. Después del primer mes, el hormigón continúa lentamente ganando 40% de resistencia durante su vida.

·         Es fácil darles "rugosidad" a los pavimentos de hormigón durante su construcción, para generar una superficie que provea de mayor adherencia.

  Desventajas:

·         Tiene un costo inicial mucho más elevado que el pavimento flexible.

·         Se deben tener cuidado en el diseño.

 Aditivos:

            Los aditivos para hormigón son componentes de naturaleza orgánica o inorgánica, cuya inclusión tiene como objeto modificar las propiedades físicas de los materiales conglomerados en estado fresco.

Curado del hormigón para evitar las grietas de los pavimentos:

Los moldajes deben ser estancos, para evitar la pérdida de agua de nuestro hormigón y así evitarlas que se deshidrate, además se le debe colocar un aditivo desmoldante a los moldajes para que no se una con el hormigón y así no se romperá al retirarlo. 

El nylon negro o blanco cumplen diferentes funciones para el curado del hormigón, el nylon negro es para el clima lluvioso y bajas temperaturas, ya que atrae o mantiene una temperatura óptima para el buen fragüe del hormigón, mientras que el nylon blanco es para los climas calurosos, ya que no retiene grandes cantidades de calor y protege el hormigón de los rayos solares.

El desmoldante del hormigón es un aditivo líquido que contiene partículas que

impiden que el hormigón no se adhiera a los moldes y sea más fácil el desmonte.

La temperatura ambiente para la fabricación del hormigón debe ser óptima, entre

10°C y 25°C, de otro modo se deben agregar aditivos tanto refrigerantes con

acelerantes, también se puede agregar agua más fría o más caliente dependiendo del clima.

Mantener húmedo el hormigón, nebulizar o rociar con agua permanentemente,

inmediatamente posterior al término del acabado superficial, manteniendo una fina capa de agua sobre la superficie, para evitar fisuras por secado prematuro.

Se debe realizar un buen vibrado, para evitar los espacios dentro del hormigón, se deben realizar continuos los vibrados así la mezcla se acomodará a la

base compactada.

Proteger al hormigón contra nieve, lluvia, viento, cargas, vibraciones, impactos,

ataques químicos u otras condiciones adversas.

No curar con temperatura ambiente menor a 5°C. En estos casos proteger

térmicamente al hormigón (consultar ficha técnica “Faenas con temperaturas bajas”); algunas alternativas para enfrentar esto son: preferir membranas de curado, utilización de polietileno alveolar para condiciones climáticas extremas y extender proceso de curado en, al menos, 7 a 10 días para hormigones normales y en, al menos, 3 a 4 días para hormigones de resistencia temprana.

La calidad del compuesto de curado se verifica mediante la formación de una

membrana, la cual debe producirse lo antes posible y nunca exceder los 30 minutos desde que se aplica.

La colocación de la membrana de curado en pavimentos se debe realizar antes de que termine la exudación, es decir, con la superficie aún brillante antes que las losas se encuentren opacas.

  Solución definitiva:

Como solución para la construcción de pavimento de calzada, nos hemos dado

cuenta que es muy necesario realizar los cortes de dilatación, ya que es un punto de escape muy eficiente para evitar las posibles grietas en el hormigón, además de utilizar este método podemos aplicar una membrana de curado superficial y por ultimo evitar las sobre cargas o que exista señalética con la capacidad máxima que pueda soportar el pavimento.

Se recomienda cumplir de manera correcta y eficiente las especificaciones

técnicas de cada proyecto, con la finalidad de obtener buenos resultados y evitar costo de dinero innecesario en reparaciones.