Curso Estructuras con Muros en Ciudad de México, 15 al 18 Oct 2018 http://www.csimexico.mx/capacitacion/me ... x-oct-2019

Técnología de pavimentación con Adocretos

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#1

Jue Nov 13, 2008 2:46 pm

Propuesta de Tecnología de Pavimentación para Barrios Periféricos de Ciudades


RESUMEN:

En esta ponencia se hace una propuesta concreta de empleo de una tecnología de pavimentación sustentable para acometer la pavimentación de las vías urbanas o calles de los barrios periféricos de ciudades, necesitados de su urbanización y conexión con la zona central de dicha ciudad, para integrarse plenamente a ésta. Esta tecnología permite realizar tanto el diseño del pavimento como su construcción, empleando unas piezas o elementos denominadas: Adocretos, las que se pueden producir con participación de los propios pobladores, sin tener necesidad de emplear maquinarias especializadas y usando los materiales locales, lo cual permite clasificar a esta tecnología como sustentable, permitiendo reducir significativamente los costos de estos trabajos en comparación con las tecnologías que tradicionalmente se utilizan, debido a tener que emplear maquinarias y materiales especiales que encarecen dichas labores.

INTRODUCCIÓN:

La mayor parte de la red de carreteras y vías urbanas del Mundo ha sido construida empleando pavimentos flexibles para aprovechar los cementos asfálticos que se generan como subproductos en el proceso de refinamiento del petróleo y en menor medida de pavimentos rígidos de hormigón hidráulico, los que han requerido para su construcción tecnologías y materiales que conllevan el empleo de cuantiosos recursos y empresas especializadas en la ejecución de tales trabajos.
Ante tal situación es necesario la búsqueda y empleo de técnicas alternativas que permiten pavimentar las calles de las nuevas urbanizaciones, parqueos, plazas, carreteras, etc., que son necesarias realizar en la periferia de las ciudades, de una manera eficiente y sustentable.
Se considera que una de estas tecnologías es la de los Adocretos, piezas de hormigón de diferentes formas que pueden fabricarse localmente, la cual posee como principal ventaja la utilización de materias primas y fuerza de trabajo local, sustituyendo la utilización de equipos y mano de obra especializados.
El uso de esta tecnología de construcción de pavimentos se está extendiendo en los últimos años en varios países desarrollados como: Francia, Inglaterra, los E.U.A., Alemania, Holanda, Australia, etc.) y se emplea profusamente en países la mayoría de los países Latinoamericanos como: Argentina, Perú, Nicaragua, Colombia, Costa Rica y recientemente en algunas obras en Cuba, dada sus cualidades y ventajas, así como la existencia en el mercado de máquinas Bloqueras-Adoquineras de gran rendimiento y bajo costo, que hacen posible la producción de dichas piezas con calidad y economía requeridas.
En realidad los Pavimentos de Adocretos es algo similar a la antigua tecnología de los Pavimentos de Adoquines hechos con rocas naturales obtenidas en canteras, con la diferencia de que ahora las piezas son elementos prefabricados de concreto; en esencia es una estructura compuesta por varias capas de diferentes materiales que se apoyan sobre la capa de coronación o subrasante de los terraplenes de las vías de comunicación terrestres, la que permitir el tránsito de todo tipo de vehículos. Las capas son: la de superficie compuesta por los Adocretos y la capa de arena de asiento, la de base y la de subbase. Esta estructura no posee un comportamiento rígido ni tampoco flexible, por lo que se considera su comportamiento por la mayoría de los autores como semirígida, lo cual dificulta y hace complejo el procedimiento de diseño y la evaluación de su comportamiento.

DESARROLLO:

Tecnología de Construcción de Pavimentos con Adocretos.


Foto 1: Calzada ornamental, hecha con Adocretos coloreados.
Esta tecnología consiste en el empleo de piezas de hormigón de diferentes formas y dimensiones que pueden fabricarse tanto Industrialmente como Localmente empleando máquinas Bloqueras-Adoquineras (Foto 2) accionadas manualmente, con energía eléctrica, motores de combustión interna, etc., la cual posee como principal ventaja la utilización de materias primas nacionales y fuerza de trabajo local que no requiere alta calificación para su elaboración y la no utilización del equipos especializados que son caros y altos consumidores de combustible.
Su Campo de Aplicación abarca: vías interiores de las estaciones de servicio en las terminales de ómnibus y de trenes, plazas públicas, de las gasolineras, los parqueos de hoteles, de las zonas de carga y parqueo en los puertos, de patios de las fábricas, vías en los aeropuertos conocidas como “taxi way”, calles urbanas y suburbanas, calles de nuevas urbanizaciones, etc.

Foto 2. Máquina Bloquera - Adoquinera.

Ventajas del empleo de los Pavimentos hechos con Adocretos:
 Los Adocretos son piezas prefabricadas que se producen con un equipo sencillo, una máquina Bloquera–Adoquinera que tiene un precio asequible, por lo que no se precisa un gran capital inicial para realizar la pavimentación.
 No requiere el uso de maquinarias especializadas como las Plantas o Centrales de Hormigón, Entendedoras de hormigón (Slipform Pavers), Pavimentadotas Asfálticas, etc., es decir, de máquinas especializadas de pavimentación
 Los Adocretos se llevan a la obra ya terminados, por lo que la capa superficial puede ser usada inmediatamente después de colocada, pudiéndose permitir el tránsito al concluir su colocación correcta en la obra.
 La colocación no requiere de grandes gastos, solamente es necesario una cuadrilla de hombres prácticos en la tarea de colocarlos manualmente con empleo de utensilios de trabajo sencillos.
 En caso de tener que realizar reparaciones parciales en los servicios de agua potable, de alcantarillado, etc., se extraen los adocretos necesarios en el área o zona los que al concluir los trabajos se pueden colocar en el mismo lugar, logrando que la apertura al tránsito sea rápida, ahorrándose dinero y molestias.
 Al ser una tecnología sustentable, generalmente es la mas económica y la de menos afectación al medio ambiente entre las otras variantes de pavimentación.
A continuación se muestran algunos ejemplos de tipos de Adocretos que se utilizan en el mundo.


Tipos de Adocretos Terminaciones que se logran
EN FORMA DE I

ARABE


De EME



HACHA



ROMANOS


Como se aprecia pueden lograrse diferentes texturas superficiales en todos los casos, asegurándose la necesaria trabazón horizontal entre las piezas con forma diferente.

Materiales utilizados para la producción de Adocretos.

Son piezas hechas de hormigón hidráulico y se fabrican mediante el prensado en máquinas Bloqueras–Adoquineras, pudiendo llegar a alcanzar resistencias a compresión de hasta 20–25 MPa (200–250 kg/cm2). Pueden analizarse otras variantes de mezclas con vista a reducir los costos de su producción.
Según forma y dimensiones se pueden clasificar en tres grandes grupos:
1. Piezas sin trabazón horizontal o simples. Generalmente con forma de paralelepípedos cuadrados y rectangulares. (ver Fig. 7).
2. Piezas con trabazón horizontal, de varias formas y dimensiones como la de la Figura 8 y otras vistas anteriormente.
3. Piezas con trabazón horizontal y vertical o íntertrabadas. (ver Fig. 9, tanto en Isométrico, en Planta como en Sección)
Estas son las más aconsejables para su empleo como pavimentos ante tráfico pesado o cargas estáticas, ya que se garantiza el trabajo de conjunto, aportando una mayor resistencia ante las cargas.

Seguidamente se presenta un Sección Transversal Típica del pavimento de una vía urbana hecha con este tipo de pavimento (ver Fig. 10):


Capa de Asiento:
La misma se construye con Arena Gruesa que cumpla las siguientes exigencias:
- Espesor uniforme entre 2 y 4 cm.
- No estar contaminada.
- Granulometría como se especifica seguidamente:
Tabla 22: Granulometría de la arena para la capa de asiento:
Tamiz 3/8 Nro 4 Nro 8 Nro 16 Nro30 Nro 50 Nro 100 Nro 200
% pasa 100 35 -100 80 - 100 50 - 85 25 - 60 10 - 30 5 - 15 0 - 10

También se requiere en empleo de Arena fina para esparcir sobre los adocretos ya colocados y compactados, con la finalidad de rellenar las juntas entre los mismos.
La arena fina para esparcir sobre los adocretos y formar las juntas entre éstos debe cumplir con la granulometría siguiente:

Tabla 23: Granulometría de la arena fina para esparcir sobre los Adocretos para rellenar las juntas:
Tamiz 3/8 Nro 4 Nro 8 Nro 16 Nro30 Nro 50 Nro 100
% pasa 100 95 - 100 95 - 100 90 - 100 80 - 100 20 - 50 0 - 15


Materiales granulares a usar como base y subbase del pavimento, así como de la capa de coronación de la subrasante del terraplén.
Las capas de material granular que deben emplearse para formar las diferentes capas antes mencionadas deben cumplir las exigencias fundamentales siguientes:
Tabla 24: Exigencias a cumplir por los suelos:
Exigencias principales Subrasante Subbase Base Tipo de ensayo
CBR 2% (mínimo) 15% (mínimo) 20% (mínimo) ASTM D183

% Pasa
Tamiz 200 < 35% 25 %(máximo) 10% (máximo) ASTM D1140

Limite líquido 34 (máximo) 25% (máximo) 25% (máximo) ASTM D423
Índice Plástico(IP) > (0.6LL - 9) 10% (máximo) 6% (máximo) ASTM D424
Grado de compactación: 90% (Mínimo) 95% (mínimo98% (mínimo) AASHTO T180

Consumo de materiales:

Considerando que piezas o Adocretos sean como los de la Fig. 9, es decir: intertrabados y posean un área de 0.25 x 0.25 m, se emplearán 16 adocretos por cada metro cuadrado de superficie, lo que implica según los espesores más usuales, un consumo de materiales como el que se muestra en las tablas siguientes:
Tabla 25: Consumo de materiales por Adocretos del tipo Intertrabados:
Dimensiones del Adocreto Volumen (m3) Cemento Pórtland (sacos) Arena (m3) Gravilla (m3)
0.25. 0.25. 0.06 0.00375 0.0266 0.0018 0.00315
0.25. 0.25. 0.08 0.00500 0.0355 0.0024 0.00420
0.25. 0.25. 0.10 0.00625 0.0443 0.0030 0.00525
0.25. 0.25. 0.12 0.00750 0.0532 0.0036 0.00630

Tabla 26: Consumo de materiales por metro cuadrado de área a pavimentar según tipo o categoría del tránsito.
Categoría Dimensiones del Consumo por cada m2
Tránsito Adocreto (m) Cemento(sacos) Arena(m3) Gravilla (m3)
Ligero 0.25. 0.25. 0.06 0.4256 0.0288 0.0504
Medio 0.25. 0.25. 0.08 0.5680 0.0384 0.0672
Pesado 0.25. 0.25. 0.10 0.7088 0.0480 0.0840
Muy pesado 0.25. 0.25. 0.12 0.8512 0.0576 0.1008

Maquinarias y equipos utilizados.
Los pavimentos de Adocretos tienen como característica fundamental que para su ejecución no emplea maquinaria especializada, solo la Máquina Bloquera-Adoquinera antes mencionada, no obstante a continuación se hará referencia al conjunto de equipos, maquinarias y utensilios de construcción que se utilizan para la ejecución de la pavimentación con dicha tecnología:
1. Moldeadora - Prensadora hidráulica (Máquina Bloquera-Adoquinera)
2. Hormigoneras basculantes para elaborar el hormigón hidráulico.
3. Camiones o Rastras Plataformas ( si se produce en Plantas) para su traslado al tramos u obra a construir cuando distan varios kilómetros.
4. Carretillas o vagones para el traslado de los Adocretos, a cortas distancias.
5. Zarandas para tamizar los áridos para la elaboración del hormigón.
6. Escobillones para esparcir la arena fina y eliminar la sobrante
7. Niveles de burbuja.
8. Máquinas de movimiento de tierra para construir las capas de subbase y base y compactar los Adocretos una vez colocados.

Diseño de la Estructura del Pavimento hecho con Adocretos:

Tal como se expuso anteriormente, el comportamiento de este pavimento es un caso intermedio entre el Pavimento Rígido y el Flexible, por lo que clasifica como: Semirígido, por lo que no existe un procedimiento de cálculo teórico que de respuesta exacta a su real comportamiento estructural. Atendiendo a lo antes expresado se propone un método empírico que considera los siguientes parámetros de diseño:
1. Tráfico de diseño.
2. Resistencia (CBR) de la subrasante.
3. Resistencia (CBR) de la subbase.
4. Resistência (CBR) de la base.
5. Resistencia a compresión de las piezas de Adocreto.

El Procedimiento de Diseño que se propone consiste en cumplir los pasos siguientes:

1. Determinación del tráfico de diseño.
2. Determinación de la resistencia (CBR) de la subrasante, subbase y la base.
3. Determinar el espesor de la subbase y base del pavimento.
4. Definir el espesor de las piezas de hormigón (adocretos) que forman la capa de superficie del pavimento.

La definición de los factores de diseño debe ser lo más exacta posible en base a un estudio estadísticos del tránsito y la determinación en Laboratorios de la Capacidad Soportante (CBR) de cada capa de suelo, según normas estatales vigentes.
Ante la imposibilidad en muchos casos de hacer tales estudios, por diversas razones fundamentalmente económicas, se propone el siguiente procedimiento aproximado basado en la experiencia:

1. Determinación del Tráfico de Diseño.
Se estimará acorde con las características de la zona y la categoría de la vía, obteniéndose el Tráfico Acumulado en el carril de Diseño (ΣN) para ejes de 100 KN, según la Tabla 27 que seguidamente se presenta:

Tabla 27: Determinación del Tráfico de diseño.


Categoría
del Tránsito

Tipos de calles y zonas características Tráfico Acumulado (ΣN) en el carril de diseño ( para ejes de 100 KN)

A (Ligero) Calles en zonas residenciales, plazas, parqueos de vehículos ligeros, carreteras rurales secundarias, etc.
≤ 10 elevado a la 4

B (Mediano) Calles y vías urbanas principales, avenidas colectoras (sin limitación de vehículos pesados); parqueos y accesos viales a zonas industriales, puertos.; etc. entre: 10 aelevado a 4 y 8.10 elevado a 5


C (Pesado) Carreteras interprovinciales, autopistas y circunvalaciones de grandes ciudades; arterias principales de accesos a ciudades de importancia, áreas de estacionamientos en puertos y grandes industrias, calles y avenidas colectoras, “taxi way” en Aeropuertos, etc. ≥8.10 elevado a la 5


2 – Determinación del CBR de la subrasante.
Correlacionando la clasificación de los suelos de la capa de coronación de la subrasante, subbases y bases hecha por la clasificación de la HRB o AASHTO, se puede determinar el CBR de diseño por la tabla 28 siguiente:
Tabla 28: Valores del CBR según clasificación del suelo según la AASHTO.

VALORES DE CBR
2 3 4 5 6 8 9 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CLASIFICACIÓN DEL SUELO SEGÚN AASHTO A – 1 – b A – 1 – a
A – 2 – 7 A – 2 – 6 A – 2 – 5 A – 2 - 4
A - 3
A - 4
A - 5
A - 6
A – 7 – 6 A – 7 - 5

3. Determinación de Espesores de Subbase y Base del pavimento: usando la Tabla 29:
Tabla 29: Espesores de Subbase y Base de la estructura del pavimento.


Categoría
del
tránsito




Tráfico
acumulado
en el carril
de diseño
(ejes de
100 Kn)

Espesor de capas de base y subbase, en centímetros.
(no incluye el espesor de la capa de superficie de pieza de hormigón o Adocreto y la capa de asiento)

Valores CBR subrasante
2 2.5 3 3.5 4 5 6 8 10 15 20




Ligero
(A) 1000 26 21 17 14.5 11.5
2000 29 24 20 17 14.5 10
4000 32.5 27 27.5 19.5 16.6 12.5
8000 36.5 30 25.5 22 19 14.5 10
10 000 37.5 31 26 22.5 19.5 15 11.5
20 000 40.5 34 29 27 22 17.5 13
40 000 44.5 37 32 28 24 19.5 15
80 000 48 40 34.5 30.5 25.5 21 17 10.5
100 000 49 41 35.5 31 27.5 21.5 17.5 11
Mediano
(B) 200 000 52.5 44.5 38.5 33.5 30 24 19 12.5
400 000 56 47.5 41 36 32 25.5 21 14
800 000 59.5 50.5 44 38.5 34.5 28 22.5 15

Pesado
(C) 1 000 000 60.5 51.5 45 39.5 35 28.5 23.5 16 10
2 000 000 65 54.5 47.5 42 37.5 30.5 25 17.5 11.5
4 000 000 67.5 57.5 50.5 44.5 40 32.5 27 18.5 13
8 000 000 71 61 53 47 42 34.5 29 20 14
10 000 000 72 67 54 48 43 35.5 29.5 20.5 14.5

4- Determinar el espesor de las piezas o adocretos.
Se definirá según la Categoría del Tránsito hecha según la Tabla # 27, adoptándose los espesores siguientes según la tabla siguiente:

Tabla 30: Espesor del Adocreto:
Categoría del tránsito Espesor (mm) de los Adocretos
A (Ligero) 60
B (Mediano) 80
C (Pesado y Muy Pesado) 100 - 120


Técnica o procedimiento constructivo del Pavimento de Adocreto:
Una vez construido el terraplén hasta la subrasante, se procede a ejecutar el pavimento cumpliendo el siguiente procedimiento:
a) De calles en Zonas Rurales:
1. Construcción de la contención lateral necesaria (separador central y/o paseos laterales).
2. Ejecución de la capa de subbase compactada a máxima densidad con suelos que cumplen las exigencias especificadas en Tabla 24.
3. Construcción de la capa de base con el suelo que cumple las exigencias planteadas, en Tabla 24 a máxima densidad, asegurando un bombeo lateral de 2% a 4%.
4. Fabricación de los Adocretos y traslado hacia la obra.
5. Vertido y riego de la capa de asiento de arena gruesa.
6. Colocación de los Adocretos.
7. Vertido de la capa de arena fina para rellenar las juntas
8. Compactación de los adocretos.
9. Barrido y limpieza de la arena sobrante de la superficie del pavimento.
10. Señalización.
11. Apertura del tráfico.

b) De calles en Zonas Urbanas y SubUrbanas:
1. Construcción del terraplén de la calle hasta la subrasante, bien compactado y con el
bombeo lateral adecuado.
1. Construcción del contén integral o contén-cuneta o del contén simple, según el proyecto.
2. Construcción de las capas de subbase y base con suelos seleccionados, cumpliendo con las especificaciones de la Tabla 24.
3. Vertido de la capa de asiento con arena gruesa y riego de la misma con agua para su consolidación.
4. Fabricación de las piezas (adocretos), su transporte y almacenaje provisional en obra.
5. Colocación manual de los adocretos sobre la capa de asiento.
6. Vertido y riego de la arena fina para rellenar las juntas entres los adocretos.
7. Compactación de la superfície del pavimento de adocretos con Compactador Vibratorio de Llantas Lisas.
8. Barrido y limpieza de la arena sobrante de la superficie del pavimento con escobillones o máquinas barredoras.
9. Señalización de las calles pavimentadas.
10. Apertura al tráfico.


CONCLUSIONES:
Existe la necesidad en los barrios periféricos de la mayoría de las ciudades del Mundo de hacer la pavimentación para urbanizar estas áreas para así mejorar el nivel y calidad de la vida de sus pobladores, que generalmente son mayorías.
La pavimentación con Adocretos es factible de realizar por ser una tecnología sustentable que requiere de poca inversión inicial, de mano de obra y maquinarias no especiales y sobre todo porque se pueden producir usando materiales locales que permite reducir significativamente los costos respecto a otras variantes de pavimentación.
Esta tecnología brinda un procedimiento simplificado y factible de aplicar para el diseño y la construcción de pavimentos con Adocretos, que toma lo mejor de la experiencia mundial, Latinoaméricana y Cubana al respecto.

BIBLIOGRAFÍA:

1. Colombo, R.A. Pavimentos de Bloques (Adoquines) de Hormigón: su aplicación a
diferentes obras del tipo vial /R.A. Colombo. – Argentina: Editorial Cemento Pórtland Argentino – 87 p.
2. Crespo Villalaz, Carlos. Vías de Comunicación / Carlos Crespo Villalaz. – Editorial Limusa, México, 2000, - 282 p.
3. Joaquín Caraballo. “Evaluación Económica de Programas de Adoquinado Vial”
Caraballo, J. Anquiozola. – Nicaragua: LA VIAL S.A., 2000. – 12 p
4 Orta Amaro, Pedro Andrés. Tecnologías de Pavimentación (versión electrónica) Libro de Texto en la UCLV, Santa Clara, Cuba. Junio, 2008 -354 p.
5. Orta Amaro, Pedro Andrés. Ponencia al IV Simposio Internacional de Estructuras, Geotecnia y Materiales de Construcción, Facultad de Construcciones, UCLV, Santa Clara Cuba, 2004.- 13 p.
6. Proyecto de la pavimentación del Reparto "Orestes Acosta" en la ciudad de remedios, Villa Clara, Cuba, 2005.

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#2

Jue Dic 18, 2008 12:10 pm

ortaamaro escribió:Propuesta de Tecnología de Pavimentación para Barrios Periféricos de Ciudades

RESUMEN:
En esta ponencia se hace una propuesta concreta de empleo de una tecnología de pavimentación sustentable para acometer la pavimentación de las vías urbanas o calles de los barrios periféricos de ciudades, necesitados de su urbanización y
........................

Saludos Dr Orta Amaro
Primero agradecerle por lo publicado y segundo usted menciona de ver algunas figuras, como puedo conseguirlas porque no puedo verlas, gracias nuevamente
Saludos!!!!

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