Lineamientos para el diseño de juntas

Esta presentación incluye información general sobre las juntas en el pavimento.

1. Lineamientos generales para el diseño de geométrico de juntas

2. INTRODUCCIÓN ¿ Por qué es necesaria la colocación de juntas? En pavimentos rígidos, e s necesaria para el control de fisuración por contracción, cambios de temperatura y humedad. Es necesaria además, para modular el pavimento con dimensiones prácticas que favorezcan al proceso constructivo. Por otra parte la presencia de juntas constituye una interrupción estructural necesaria en la losa de hormigón. Algunos deterioros que pueden resultar de la falla de una junta incluyen, desnivel, bombeo, desportilladuras, rotura de esquinas, exposición de agregados y fisuras en media losa.

3. INTRODUCCIÓN El agrietamiento debido a la contracción del hormigón ocurre a muy temprana edad , como consecuencia de cambios de temperatura durante los procesos de hidratación y fraguado, así como por la pérdida de agua por evaporación. Esta contracción no ocurre libremente, puesto que se encuentra restringida por las fuerzas de fricción desarrolladas entre las superficies en contacto de la losa con la sub-base, lo que genera esfuerzos de tensión en el hormigón que provocan fisuración transversal en el pavimento.

4. INTRODUCCIÓN La fisuración también puede ocurrir a edades mayores cuando el hormigón ya se encuentra endurecido, como consecuencia de gradientes térmicos y de humedad, debido a los cuales las losas experimentan alabeos, con cambios de forma y curvatura sensibles en el transcurso del día y de la noche.

5. INTRODUCCIÓN Los agrietamientos térmicos modifican el sentido de la curvatura de las losas, pasando de cóncavo durante la noche a convexo hacia abajo durante el día.

6. INTRODUCCIÓN En el diseño de juntas se debe tener en cuenta las condiciones que aseguren la transferencia de cargas deseada, así como permitir la colocación de un material de sello que impida la infiltración de agua y la penetración de materiales incompresibles que restrinjan el libre movimiento de las losas. Para determinar un sistema de juntas apropiado, se debe considerar además, las condiciones ambientales y de clima, espesor de losa, tipo de sub-base , tipo de berma o cordón y tráfico.

7. INTRODUCCIÓN Juntas esviajadas Este tipo de juntas son muy comúnmente usadas cuando no están presentes barras de transferencia de cargas. Se pueden utilizar esviajes máximos de 1:10. Con este sistema, solo una rueda cruza la junta al mismo tiempo, lo cual minimiza el efecto de una carga mayor del vehículo y baja el esfuerzo sobre la losa . Provee una conducción más suave

8. INTRODUCCIÓN Las juntas deben estar diseñadas para transferir una porción de la carga entre losas adyacentes minimizando así deflexiones verticales en la junta producidas por las cargas de vehículos. Para que se obtener una transferencia de carga satisfactoria se puede recurrir a uno de los siguientes mecanismos : • Trabazón mecánica de los agregados. • Dispositivos de transferencia o barras pasa-juntas de acero liso. • Sub-bases estabilizadas rígidas, que reduzcan el nivel de deflexión. Transferencia de cargas

9. INTRODUCCIÓN Trabazón de agregados Se alcanza a través de la fricción entre las caras irregulares de la fisura que se forma en el aserrado. El clima y la dureza de los agregados tienen un gran impacto en la eficiencia de la transferencia. Esto puede ser incrementado usando agregados angulares y durables . Esta solución solo se considera en carreteras y calles urbanas con reducido volumen de camiones pesados.

10. INTRODUCCIÓN Barras pasajuntas Deben ser usadas en todas las rutas que llevan un volumen alto de camiones pesados. El propósito de las barras es el de transferir cargas a través de la junta, sin restringir movimientos producidos por la contracción y expansión del hormigón.

11. INTRODUCCIÓN Barras pasajuntas Ventajas: - Los pasajuntas reducen significativamente los esfuerzos y deflexiones en las juntas de los pavimentos. - Los pasajuntas reducen las fallas en las juntas como agrietamiento, falla del soporte y alabeo. - Los pasajuntas prolongan la vida útil de los pavimentos de concreto. - La utilización de pasajuntas disminuye sustancialmente el costo del mantenimiento de los pavimentos de concreto.

12. INTRODUCCIÓN Bases estabilizadas. Han sido también usadas para aumentar la transferencia de carga .

13. INTRODUCCIÓN Es recomendable que todas las juntas sean aserradas. En el caso de juntas de contracción y longitudinales debe ser hecho en dos fases. El corte inicial se realiza para generar un plano de debilidad forzando la fisuración por retracción por debajo de la junta, este corte debe tener un ancho mínimo igual a 3 mm . El segundo corte provee el espacio necesario para el material de sellado. Este corte puede ejecutarse en cualquier momento antes del colocado del sello. Ambos aserrados deben ser periódicamente revisados para asegurar la profundidad adecuada . Aserrado

14. INTRODUCCIÓN El propósito del sello de juntas es detener la entrada de agua y de los materiales incompresibles dentro de la junta. Es imposible mantener una junta aislada del agua . Sin embargo, el sello debe ser capaz de minimizar la cantidad de agua que entra por la junta, con lo cual se reducirán las fisuras causadas por la humedad. Propiedades del sello de juntas

15. INTRODUCCIÓN El tipo de sello tiene una gran influencia en el desempeño de la junta. Sellos de silicona o materiales preformados, son los más recomendados; sin embargo, son más caros, proveen el mejor desempeño y una mayor vida útil. Propiedades del sello de juntas

16. Tipos de juntas En general, hay cuatro tipos de juntas para pavimentos de hormigón: Juntas transversales de contracción: Son juntas construidas transversalmente al eje central de la vía y espaciadas para controlar la fisuración transversal de la losa.

17. Tipos de juntas Juntas transversales de construcción: Son juntas construidas al final del día de trabajo u otra interrupción de colocado si se produce un lapso mayor a 60 minutos en clima cálido y 90 minutos en clima frío, este tiempo es medido desde la elaboración del hormigón hasta su puesta en obra y posterior acabado.

18. Tipos de juntas Juntas transversales de construcción: Son juntas construidas al final del día de trabajo u otra interrupción de colocado si se produce un lapso mayor a 60 minutos en clima cálido y 90 minutos en clima frío, este tiempo es medido desde la elaboración del hormigón hasta su puesta en obra y posterior acabado.

19. Tipos de juntas Juntas longitudinales: Son aquellas que van paralelas al eje central de la vía , controlan la fisuración y en algunos casos delinean las líneas de tráfico . Cuando se realiza el vaciado en una sola pasada de dos o más carriles, la transferencia de carga generalmente se produce por la trabazón mecánica de los agregados que se origina en la junta después del corte. Sin embargo, se recomienda además el colocado de barras corrugadas, diseñadas en base a las recomendaciones de la Guía de Diseño AASHTO o más fácilmente con el software DIPAV.

20. Tipos de juntas J untas de separación y expansión: Son construidas para permitir el movimiento de las losas sin dañar pavimentos adyacentes, intersección de calles , estructuras de drenaje, puentes y otras estructuras fijas. Existen dos tipos de juntas de expansión, dependiendo su necesidad de empleo .

21. Tipos de juntas El primer tipo es la junta con barras lisas para transferencia de cargas, cada una de las cuales está provista en uno de sus extremos de un capuchón , que permite que las barras se muevan libremente por expansión y contracción.

22. Tipos de juntas El segundo tipo de junta de expansión es aquella que no tiene dispositivos de transferencia de cargas, el espesor de la losa se incrementa gradualmente en un 25 % en el último metro y medio, para reducir los esfuerzos en la junta.

23. Diseño geométrico de juntas en planta Se recomienda elaborar un plano de juntas al mismo tiempo que el proyecto de pavimento rígido, en especial en lugares donde existen muchas intersecciones u otro tipo de estructuras como puentes, alcantarillas y drenajes. Durante la construcción se hace más difícil visualizar la mejor distribución de juntas. Como primera condición no deben existir ángulos menores a 60º entre intersecciones de losas o con el borde. Es aconsejable que siempre los ángulos sean iguales o mayores a 90º, se acepta una cierta tolerancia para ángulos agudos .

24. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 1. Dibujar los bordes del pavimento y de los bordillos. Pasos para un diseño geométrico de juntas

25. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 2. Dibujar líneas punteadas auxiliares, para las zonas de circunferencias, cambios de ancho y lugares especiales. Paso 3. Dibujar de forma punteada todas las líneas que definen los carriles centrales en la vía principal y transversal.

26. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 4 . Definir las vías principales de pavimentación. Encontrar las ubicaciones donde estas líneas interceptan a las líneas auxiliares. Sólo en estos puntos se debe extender la línea principal hasta el borde o seguir hasta donde corresponda.

27. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 5 . Añadir juntas transversales en todos los lugares donde exista un cambio de ancho, extendiendo las líneas más allá del bordillo y cuneta. La junta en el punto tangente más lejano se convierte en una junta de separación en los casos que se tengan intersecciones no simétricas.

28. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 6. Añadir juntas transversales entre las juntas definidas en el Paso 5. Aun no añadir juntas en el centro de la intersección.

29. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 7. Extender las líneas de borde del pavimento hacia el interior de la vía, con esto queda definida la “zona de intersecciones”.

30. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 8. Revisar las distancias entre la “zona de intersección” y las juntas adyacentes .

31. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 9. En el caso de que alguna de estas distancias sea mayor a la máxima permitida , se debe añadir juntas transversales espaciadas regularmente. Estas juntas no deben extenderse más allá de las líneas auxiliares.

32. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 10. Desde los centros de la circunferencia de las curvas extender líneas hasta los puntos definidos en la “zona de intersección”, no debe extenderse ninguna junta intermedia adyacente a esta zona. Añadir juntas a lo largo de estos radios . Finalmente realizar ajustes de acuerdo a los siguientes detalles:

33. Diseño geométrico de juntas en planta Paso 10.

34. Ejemplos de disposición de juntas En algunos casos se tienen situaciones especiales con juntas transversales de construcción o juntas longitudinales y también en juntas de separación; a continuación se muestran algunos ejemplos de estos casos y sus alternativas de solución. Colocación del sello en una junta transversal Formación de la fisura de retracción por debajo de una junta transversal. Juntas transversales de contracción

35. Ejemplos de disposición de juntas Juntas transversales de construcción Junta debida a fin de día de pavimentación. Los moldes indican la pavimentación por carriles. Los obreros alistan el encofrado adecuado para la formación de una junta de construcción, poniendo especial cuidado en las barras pasajuntas.

36. Juntas longitudinales Ejemplos de disposición de juntas Junta longitudinal con barras de amarre esperando a las losas adyacentes . En el lado izquierdo se formará otra junta longitudinal. Junta longitudinal terminada, se puede observar el vaciado por carril, en este caso no se tienen barras de amarre debido al confinamiento que proporcionan los cordones. Junta longitudinal con barras de amarre, se tuvo la precaución de tener un encofrado con los huecos para colocar las barras corrugadas.

37. Juntas de separación y de expansión Ejemplos de disposición de juntas Esquema de detalle de una junta en una unión entre losa y una estructura fija. Protección de una cámara de inspección con una junta de separación Aislamiento de una cámara de inspección con una junta de separación , este esquema refleja las separaciones mínimas con las juntas adyacentes

38. Juntas de separación y de expansión Ejemplos de disposición de juntas Opción de junta de separación junto a la cámara de inspección cuando la ubicación de la cámara coincide con las juntas Recomendaciones sobre separaciones mínimas entre la cámara y las juntas. Ejemplo de junta de separación entre losa y rejilla de drenaje pluvial cuando no hay juntas cercanas.

39. Juntas de separación y de expansión Ejemplos de disposición de juntas Ejemplo de junta de separación entre losa y rejilla de drenaje pluvial cuando se presenta una junta transversal cercana Ejemplo de junta de separación entre losa y rejilla de drenaje pluvial cuando se presenta una junta transversal que coincide con la rejilla

40. Juntas de separación y de expansión Ejemplos de disposición de juntas En este caso se construyó primero la cámara de inspección y posteriormente el pavimento rígido carril por carril. Se deben tener los mismos cuidados en el sello que cuando se construye primero el pavimento. Se muestra el especial cuidado que se debe tener cuando se presentan cámaras , en este caso se está dejando un encofrado que formará la junta de separación para una posterior construcción de la cámara, totalmente independiente a la losa.

41. Juntas de separación y de expansión Ejemplos de disposición de juntas Junta de separación entre losas y una cámara de alcantarillado sanitario S e tiene la junta de separación y se respetan las distancias mínimas Creando una junta de separación que impida cualquier vínculo entre la cámara y las losas

42. Juntas de separación y de expansión Ejemplos de disposición de juntas Juntas perpendiculares a las circunferencias para evitar fisuras de esquina Al igual que en el caso anterior, se tiene un drenaje transversal, en este caso se decidió reforzar la estructura colocando armadura adicional A lo largo de esta vía se presentan drenajes transversales que necesitan juntas de expansión a ambos lados. Para garantizar la adecuada transferencia de carga se usan barras pasajuntas

43. Disposición típica de juntas en intersecciones Ejemplos de disposición de juntas A continuación se muestran esquemas típicos de disposición de juntas en intersecciones de calles, estos esquemas son recomendaciones que tienen como objetivo proporcionar una guía al proyectista sobre el diseño geométrico de juntas . Para las Figuras 31 a 35 se utilizó la siguiente nomenclatura: A: Juntas de separación B: Juntas longitudinales de construcción C: Juntas longitudinales de contracción D: Juntas transversales de contracción E: Juntas transversales de construcción planeada F: Juntas transversales de construcción de emergencia

44. Disposición típica de juntas en intersecciones Ejemplos de disposición de juntas

45. Disposición típica de juntas en intersecciones Ejemplos de disposición de juntas

46. Disposición típica de juntas en intersecciones Ejemplos de disposición de juntas

47. Disposición típica de juntas en intersecciones Ejemplos de disposición de juntas

48. Disposición típica de juntas en intersecciones Ejemplos de disposición de juntas Detalle de plano de juntas elaborado para la Avenida Mario Mercado en la ciudad de La Paz. En este caso no se pudo mantener separación de juntas iguales en la parte de la rotonda, debido a la imposibilidad de unir con las juntas procedentes de las otras avenidas, las jardineras también fueron motivo de dificultad para mantener la regularidad y un mejor aspecto visual. En este caso primó la importancia de mantener formas y dimensiones que no sean susceptibles a fisuración ni desportillamiento , cuidando de minimizar la ocurrencia de ángulos agudos .

49. Disposición típica de juntas en intersecciones Ejemplos de disposición de juntas Detalle de plano de juntas elaborado para la Av. Litoral en la ciudad de El Alto . En este caso se tiene una rotonda de forma ovalada, el óvalo no corresponde a una elipse regular por lo que se ha planteado la forma de ajustar las juntas manteniendo ángulos rectos en todos los casos, también se tuvo especial cuidado en las intersecciones entre la rotonda y las avenidas adyacentes

50. Disposición típica de juntas en intersecciones Ejemplos de disposición de juntas Solución planteada en una intersección de calles Detalle de disposición de juntas en una intersección de calles, con esta solución no se tiene ningún ángulo agudo en las losas.