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Septiembre/Octumbre 2013 - Año XXIII
Construcción

Pavimentos de hormigón armado. Alternativas tecnológicas para mejorar costo y calidad

El número de pavimentaciones realizadas con hormigón se ha incrementado en el último tiempo; sin embargo, la tarea no consiste solo en aumentar los metros cuadrados construidos, sino en lograr mejores estándares de calidad.
Esa tarea va de la mano del desarrollo de implementación de nuevas metodologías y técnicas para la construcción. Para ello los especialistas coinciden en destacar la importancia de fomentar el uso de la tecnología.


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Disminuyendo tiempos

Hay empresas que se han especializado en estudiar como reducir las tareas que no están estrictamente relacionadas a la pavimentación propiamente dicha, como son, por ejemplo, la carga y descarga de material.

En un proyecto de plazo acotado, un 36% del tiempo se emplea para pavimentar, un 9% para maniobras, un 18% para movimientos y un 37% para hacer cambios de ancho del proyecto; siempre sobre el supuesto de un proyecto pequeño que dura alrededor de once días, utilizándose cuatro de ellos para pavimentar.

Si se disminuyen las tareas relacionadas con la obra pero no las de pavimentación en sí, los días pasarían de once a cinco, siendo cuatro de éstos destinados a la pavimentación.

Pavimentos delgados

Dentro de los distintos tipos de pavimentos de hormigón existe una tecnología que permite la optimización del diseño de la estructura de pavimento, con lo cual se hace más competitiva, mediante la reducción de espesores.

Para esto se exige la utilización de una configuración de losas más pequeñas, en cuanto a su largo y ancho, respecto a las dimensiones tradicionales, compensando con ello la reducción de espesores y logrando una estructura equivalente en cuanto a su capacidad de soportar cargas.

La utilización de pavimentos de losas cortas permite la optimización del proyecto, pudiendo obtener diseños de estructuras equivalentes de menor espesor frente a un diseño tradicional, lo cual permite contar con una alternativa de pavimento durable que compite en costo. La utilización de losas cortas contribuye a que se presente un alabeo relativo menor de las losas, con lo cual se obtiene, desde un punto de vista funcional, un mayor confort.

La utilización de pavimentos de losas cortas desde la perspectiva estructural propiciaría con esta configuración controlar el nivel de esfuerzo al que se ve sometida una losa ante la acción de las cargas.

Asegura que un beneficio de gran interés para los contratistas consiste en el alto rendimiento de avance cuando se construye un pavimento delgado de losas cortas, dado que al tener menor espesor es mayor el avance longitudinal diario que se puede alcanzar en el proyecto.

na de las mejoras conseguidas en algunos países es la aparición de la denominada losa corta o de geometría optimizada, que provocó la gestación de diferentes técnicas en pro de mejorar el uso de esta nueva herramienta. Es un buen ejemplo de innovación, porque hay una buena idea, que introduce muchas opciones originales por la necesidad de generar alternativas y complementos.

Los avances tecnológicos han mejorado la escena de pavimentación en hormigón.

Las losas cortas se han logrado validar –de acuerdo a sus promotores– en el mercado de América Latina e incluso está siendo integrado a las técnicas aprobadas por Estados Unidos.

Este tipo de pavimentación en hormigón es más eficiente, según sus creadores, porque ha permitido la entrada en nichos donde no había podido llegar debido al alto costo que implicaban las técnicas tradicionales.

Las losas cortas posibilitan la reducción de espesores hasta en un 30% en relación al hormigón tradicional y, por consiguiente, una disminución de costos asociados.

Los pavimentos de hormigón siempre han sido de mayor costo y de mantenimiento más difícil, pero de mejor durabilidad; no obstante, la preocupación siempre fue su costo.

Así surgió la idea de un cambio drástico en el diseño: achicar las losas y, por tanto, disminuir el espesor.

Nuevas Técnicas

Al reducir el espesor se tuvo que reforzar el material para que respondiera a diferentes tipos de tránsito. De esta forma se introdujeron a la pavimentación las fibras sintéticas. Antes, las losas se rompían de arriba para abajo, entonces no se lograba nada con poner fibra abajo, pero al disminuir el grosor se rompen de abajo para arriba y ahí se introduce este material para evitarlo. La fibra estructural absorbe energía para retrasar la propagación de grietas, aumentando la vida por fatiga, que es como un pavimento falla. Se han usado fibras metálicas y plásticas con buen resultado.

Las fibras permiten que los pavimentos agrietados sigan funcionando, es decir, alargan su vida y además tienen la ventaja que permiten la disminución del espesor.

Las fibras metálicas tienden a dar mejores resistencias residuales; sin embargo, es una tecnología que todavía no está tan avanzada. Aún está en un período de prueba buscando conseguir mejores resultados. A mediados del año pasado se efectuaron algunas pruebas con el fin de evaluar el comportamiento de los pavimentos ultradelgados. Se diseñaron tramos de pavimentos con espesores de entre 6 y 10 cm, los que fueron sometidos a tránsito de camiones. Esta prueba permitió conocer más sobre el desempeño del pavimento con fibras.

La aparición de estas losas más pequeñas trajo una serie de cambios y nuevos desafíos. Aumentó el número de juntas y, con ello, la idea de realizar cortes sin sellar, procedimiento que fue posible gracias a un disco de corte delgado especial para este tipo de losas cortas. Este equipamiento posibilita el corte de espesores de 2 mm de ancho y 80 mm de profundidad, y permite realizar los cortes de cinco a seis horas luego de aplicado el hormigón.

El corte delgado sin sellos se ha aplicado en carreteras, pero a nivel urbano aún no se logra plenamente su utilización, pese a que los resultados experimentales han sido positivos.

En una Expo Hormigón realizada en Chile se construyó un pavimento de hormigón con junta sin cortes en uno de los dos sentidos de circulación de una avenida de la ciudad. El pavimento corto no ha tenido ni una sola reparación, demostrando lo factible de la utilización de esta tecnología a ese nivel.

Soluciones del siglo XXI

Hay que destacar el pavimento de hormigón permeable y también una técnica de pavimentos prefabricados de hormigón, que en Estados Unidos y en otros países se está utilizando para resolver el problema de no poder cerrar las pistas de aterrizaje por el tiempo requerido para pavimentar. El hormigón permeable es una solución para lugares expuestos a constantes flujos de agua. Su composición tiene la finalidad de crear alrededor de un 15 a 30% de vacíos, para lograr así un flujo de agua de aproximadamente 20 cm por minuto. Esta aplicación, al ganar permeabilidad pierde resistencia en comparación con las mezclas tradicionales, por esto se tiende a utilizar en calles, plazas y veredas.

Cuando se cuenta con un pavimento permeable se debe pensar para dónde sirve. Podría ser para estacionamientos con cierta inclinación, en donde quizás construir un sistema de captación sea muy costoso y entonces se podría construir una fracción del estacionamiento en un hormigón permeable, captando las aguas y distribuyéndolas de mejor manera. La pavimentación con hormigón prefabricado es una metodología que ha comenzado a ganar aceptación en Estados Unidos. Es útil principalmente para lugares en donde no es fácil cerrar pistas por el alto flujo de vehículos. Este procedimiento consiste en una obra de montaje realizada con elementos prefabricados.

La tecnología

Muchos países de Sudamérica todavía no han logrado dar el gran paso en materia de tecnología de pavimentación por falta de incentivos desde el estado. Estados Unidos alcanzó ese estándar cuando la industria se movilizó, con mayor venta de equipos y las empresas de maquinarias comenzaron a desarrollar tecnología con otros componentes para generar valor agregado. Es el caso de empresas que disponen de pavimentadoras de hormigón, también conocidas como de encofrado deslizante, equipos modulables y adaptables a los requerimientos de obra.

Estas maquinarias pueden trabajar “inset” y “offset”. El primero es cuando se trabaja entre medio de las orugas de desplazamiento, especialmente en la construcción de calles, carreteras y aeropuertos, donde el hormigón debe ser vertido previamente al paso del equipo, que es el que se encarga de repartirlo uniformemente, vibrarlo, darle forma y terminación. El offset se refiere a la construcción de perfiles monolíticos.

En el caso de las losas cortas, se han realizado en algunos países obras con juntas de manera de comparar la nueva técnica con la tradicional, y en muchos casos se identificó que fue más competitivo el hormigón de losa corta con fibra que la opción conservadora. Algunas empresas ya desarrollan equipos con dos orugas para sus desplazamientos (las versiones que la preceden tienen la opción de tres y cuatro).

También existen pavimentadoras de cuatro orugas que permite el uso de encofrados deslizantes de hasta 6 metros de ancho y 483 mm de profundidad, con un sistema de control que integra funciones de autodiagnóstico para controles de pendiente, dirección en pendiente transversales y de dirección para una mayor precisión en la pavimentación. Además está equipada con cilindros de dirección “inteligentes” que se usan para el control confiable de la dirección y de los parámetros a través de botones.

En la búsqueda de mejorar la calidad del pavimento, también se ha avanzado en el equipamiento que busca evaluar el estado de las obras.

Empresas especialistas cuentan con equipos que permiten determinar el IRI (índice de regularidad internacional) del pavimento hasta evaluar la estructura de la construcción. Expresada en forma más simple, permite determinar la cantidad de grietas para saber el estado del pavimento, aunque lo ideal es siempre realizar mediciones antes de que se agriete.

Un perfilómetro se utiliza para ver la regularidad del pavimento, es decir, si el camino produce saltos en un vehículo cuando éste lo recorre. Los deflectómetros sirven para evaluar la estructura mientras se está construyendo y también cuando se está terminando. Además, se emplea también el deflectómetro pesado para aeropuertos y el modelo manual o deflectómetro liviano en suelo y capas de base. Algunas empresas también utilizan un medidor de fricción para ver la eficiencia del pavimento y analizar si necesita algún arreglo; permite saber si está resbaloso el suelo, porque si no tiene resistencia del ligamiento, las ruedas no se agarran y los autos se pueden salir en las curvas o necesitar grandes distancias para frenar. Otro equipo importante es el medidor de la madurez del hormigón (madurímetro), que permite estimar la resistencia mecánica del material, reduciendo los plazos de apertura al tránsito.

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