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Tal cual lo anticipado, y en consonancia siempre con la postura y terminología propia de esta sección (que no necesariamente coincide 100 % con la de otras fuentes), a partir de este artículo se analizan opciones tecnológicas de capas de cobertura en políticas de mantenimiento vial, con hormigón o mezcla asfáltica, estructurales o no estructurales, adheridas o no adheridas, de rodamiento o de base, sobre sustrato asfáltico o de hormigón, etc. En esta oportunidad se abordan las alternativas en hormigón.
Con este material, lo generalizado es efectuar directamente capas de cobertura de rodamiento con respuesta estructural, habitualmente conocidas como refuerzo. Por lo expuesto, las variantes se limitarían a establecer particularidades entre cuando son o no adheridas y en función del sustrato, como se observa en la Figura 1.
Figura 1. Opciones de capas de cobertura en hormigón para el mantenimiento vial
Cuando el sustrato es de hormigón, el refuerzo no adherido consiste en una capa gruesa de hormigón, típicamente mayor a 125 mm, que requiere que ambas capas estén separadas para evitar la transmisión de los deterioros subyacentes (Figura 2). No obstante, esto es hasta ciertos límites de deterioro que, si se establece que son superados mediante la correspondiente evaluación estructural, indican la necesidad de una reconstrucción.
Figura 2. Esquema de un refuerzo de hormigón no adherido
La capa de desvinculación se constituye con un plano de corte para las fallas, pudiéndose realizar con una mezcla asfáltica densa y fina de 2 a 3 cm de espesor o, más habitualmente, mediante una lámina de polietileno de alto gramaje (Figura 3).
Figura 3. Capa de desvinculación con lámina de polietileno
El uso de espesores de refuerzo de importancia, dada la discontinuidad estructural en la toma de esfuerzos tangenciales, puede requerir del empleo de pasadores en sus juntas de contracción (Tabla 1).
Tabla 1. Pasadores en refuerzos de hormigón no adheridos
Por su parte, el refuerzo adherido consiste en la colocación de una capa delgada de hormigón, típicamente de 100 mm o menos, sobre el pavimento existente de manera solidaria mediante un medio adherente (Figura 4), dado que el nivel de deterioro subyacente es lo suficientemente bajo como para que su transmisión resulte menos significativa que la ganancia estructural, debida a la posibilidad de tomar los esfuerzos tangenciales entre capas.
Figura 4. Esquema de refuerzo de hormigón adherido
En estas aplicaciones, se recomienda el fresado del pavimento existente para mejorar la adherencia, asegurando una capa remanente de al menos 7 cm. Además, las losas se suelen materializar en un tamaño de entre 10 y 15 veces su espesor, con un patrón de juntas que coincida con el existente sobre el sustrato, más allá de que se formen más juntas. Finalmente, se puede señalar que en estas aplicaciones las juntas longitudinales se realizan con barras de unión y las transversales sin pasadores. En la Figura 5 se observa un ejemplo de este tipo de soluciones.
Figura 5. Refuerzo adherido de hormigón sobre sustrato de hormigón
Cuando el sustrato es asfáltico, la solución de refuerzo adherida o no adherida lleva la denominación de White-Topping, con posibles reparaciones previas, según el grado de deterioro del pavimento existente.
Usualmente, los recubrimientos convencionales se diseñan no adheridos (conocidos como elaborados de manera directa); en tanto que para los ultradelgados se contempla la adherencia con el pavimento asfáltico subyacente, consiguiéndose una sección monolítica que reduce las tensiones de trabajo del recubrimiento y posibilita este menor espesor. En ambos casos, el espaciamiento entre juntas transversales y longitudinales suele ser de 10 a 15 veces el espesor.
En el caso de adherido, se suele realizar el fresado superficial previo para generar una superficie rugosa que contribuya a esa adherencia, con un espesor remanente mayor a 7,5 cm. Para esta tecnología, la tendencia son los Ultra-Thin-White-Topping-Fast-Track (UTWFT) o recubrimientos ultradelgados de habilitación temprana.
En todos los casos, los hormigones se diseñan con un tamaño máximo del agregado no mayor a un tercio del espesor de la losa, con asentamientos de entre 8 y 12 cm, resistencias superiores a 35 MPa, relaciones agua/cemento inferiores a 0,42 y superfluidificantes. El empleo, en estos, de fibras de acero o sintéticas puede contribuir al control de las contracciones iniciales, aunque se han reportado resultados satisfactorios sin el empleo de fibras, por lo que no se consideran esenciales. El curado debe ser eficiente y ser aplicado inmediatamente después del texturado, para reducir la posibilidad de fisuras de origen plástico; por lo que son recomendables las membranas químicas aptas para ser empleadas sobre la superficie todavía húmeda del hormigón.
Finalmente, las recomendaciones en cuanto al aserrado de las juntas se vuelcan en la Tabla 2.
Tabla. Recomendaciones para el aserrado de juntas en refuerzos de hormigón
Con el presente artículo se ha realizado un recorrido por los principales aspectos a tener en cuenta en los refuerzos con hormigón, en sus alternativas habituales en políticas de mantenimiento de vías de bajo volumen de tránsito. A partir del próximo artículo se analizan algunas de las alternativas más relevantes del tipo asfálticas.
Nos seguimos leyendo.
ARTÍCULO: Sección Acercando la Vialidad a los Arquitectos
AUTOR: Dr. Ing. Julián Rivera
CURRÍCULUM SINTÉTICO: Doctor en Ingeniería de Materiales UTN
Magister en Transporte y Logística
Ingeniero Civil UTN
Director LEMaC
Linkedin: https://www.linkedin.com/in/juli%C3%A1n-rivera-3a448b36/
ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Jose-Rivera-92
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