WS1-02-Jeffery Roesler - Conceptos de Diseño Capas de Refuerzo de Hormigón

Jeffery Roesler, Ph.D., P.E. Conceptos de Diseño Capas de Refuerzo de Hormigón

Conceptos de Diseño Capas de Refuerzo de Hormigón Jeffery Roesler, Ph.D., P.E. Profesor Department of Civil & Env. Eng. University of Illinois Urbana-Champaign

20 Nov 2019 10 Congreso Iberoamericano Santiago, Chile

Recapados de Hormigón (O/L) (Vista general) 

  

Objetivos de diseño de Recapados Guías de Diseño Recapados Datos y Variables Críticas Recapados adheridos ◼

   

Hormigón -Asfalto

Desempeño Recap. en Illinois Recapados no adheridos Resumen de Diseño Referencias para Diseño

M-E Design Method Limitations 

AASHTO Pavement ME ◼ ◼



AASHTO 1993 ◼ ◼



>3m slab sizes except for BCOA Expert design tool Empirical; no climate No stress calculation; No slab size or curling

ACPA Pavement Designer ◼

No slab size or curling calculation; No climate

Diseño de Recapados de Hormigón Objetivos 

Achieve desired concrete pavement overlay service life given: ◼ ◼ ◼

◼

Existing pavement condition Expected traffic Layer and material properties Interface condition SC Slab geometry Climatic conditions initial

◼ ◼

SCOverlay

SCeffective

SCfuture traffic

Load Applications

Estados con Experiencia en Recapados

Illinois

Con experiencia en recapados de hormigรณn (especialmente en asfalto)

Con poca experiencia conocida de recapados de hormigรณn

Recapados de Hormigón en Illinois (2015) Tipos de Recap. 97 Adheridos (PCC/PCC)(12) No adheridos (PCC/Comp.)(11) Whitetopping (NA) (15) Ultradelgado o WT (46) Ultra/no adherido híbrido (13) 7 http://www.ilacpa.com/Whitetopping%20Links/Project_List.pdf

ACPA Concrete Overlay Explorer  

overlays.acpa.org Como mínimo 1,000 proyectos de recapados EEUU

8

ACPA Concrete Overlay Explorer ď Ż

1,263 projects were included in the explorer as of April 2018 Overlay Type Bonded

Unbonded

Substrate Asphalt Composite Concrete Asphalt Composite Concrete

Percent of Projects 9% 2% 11% 35% 4% 39%

9

Guía en Métodos Existentes de Diseño de Recapados  No procedim. de diseño  Respaldo de métodos de diseño ◼



Ejemplos detallados ◼



18 páginas 35 páginas

StreetPave12 & Pavement Designer se emitió después de la guía

http://www.cptechcenter.org/technical-library/documents/Overlays_Design_Guide_508.pdf

Cómo empezar el diseño de Recapados?   

 

Evaluación en sitio de la carretera Estructura del pavimento existente Objetivos de desempeño del nuevo pavimento Opciones potenciales de recapado Recolectar datos de entrada y determinar características de diseño 

Capas de apoyo, tamaño de losas, etc.



Usar métodos de diseño apropiados Optimizar diseño



Escribir especificaciones que reflejen objetivos de diseño



Recapados de Hormigรณn: Tipos Generales Not common

Hormigรณn adherido a Hormigรณn

Whitetopping (no adherido)

Hormigรณn no adherido c/capa separadora

Hormigรณn adherido al Asfalto (BCOA)

Guía para Recapados con Hormigón, Tercera Edición Contenido ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑

❑ ❑ ❑ ❑

Introducción a Recapados Tipos y Uso de Recapados Evaluación & Selección Resumen 6 Recapados Sección de Diseño Detalles de Diseño Sección de Materiales Zonas de trabajo con tráfico Construcción Construcción Acelerada Consideraciones Especific. Reparación de Recapados

http://www.cptechcenter.org/technical-library/documents/Overlays_3rd_edition.pdf

Opciones de Pavimentos de Hormigรณn Sistemas Adheridos

Delgadas Inlay Mantenimiento

Recapado adherido Sobre pavimentos de asfalto

Adherido sobre paviemento compuesto

Sistemas no Adheridos

No adhedido sobre pavimento de hormigรณn

No adherido sobre asfalto

Pavimento delgado o losas cortas

h=5 to 9 cm L=1.2 to 1.8 m Nuevo ACPA BCOA or BCOA ME h=8 to 15cm L=1.2 to 1.8 m

Colorado Method 15cm x 1.8x1.8m2

Opti-Pave h= 6 to 23cm L= 1.2 to 2.8m

¿Qué metodo(s) de Recapados con concreto? Recapado

Design Methods

No adheridos sobre Asfalto, Compouesto u hormigón

AASHTO ME, ACPA Pav’t Designer, AASHTO 93, OptiPave 2.0, Colorado

Adherido sobre Asfalto o Compuesto

AASHTO ME, ACPA BCOA, ACPA Pav’t Designer, BCOA ME, IDOT Chpt 53

Adherido sobre hormigón

AASHTO ME, ACPA Pav’t Designer, AASHTO 93

¿Cuáles son los principales factores de diseño para las Recapados con Hormigón? • •

• • • • • • • •

Espesor de losa Resistencia del hormigón, coeficiente de expansión térmica, módulos, fibras Interface Hormigón-Asfalto Capas de apoyo (superf., base/subbase, suelo) Distancia de juntas Soporte de Apoyo Transferencia de cargas Apoyo de Subrasante Hamilton County, IL Tráfico/vida útil - Clima

Otras Consideraciones Importantes en el Diseño de Recapados          

Reparaciones Previas & Control de fisuras Drenaje sub-superficial Recapados Funcionales y Estructurales Reciclado de Pavimento Existente (PCC & AC) Durabilidad de losas existentes Capas de Refuerzo de Hormigón Recapado Adherencia/Capas Separadoras Nivel de confianza de diseño de recapado Ampliación en ancho del Pavimento Problemas de Tráfico y costos de retrasos de los usuarios

Ultradelgado vs. Whitetopping 



Whitetopping (h > 15cm) ◼

Tamaño de losas (3.5m to 4.5m)

◼

35+ años de experiencia

◼

No se asume adherencia

Ultra-delgado (h ≤ 15cm) ◼

20 años de experiencia

◼

Losas más cortas (<2m)

◼

Adherencia Horm/Asfalto es esencial

◼

Llamado refuerzo de hormigón Adherido sobre Asfalto (BCOA)

Mecánica del Comportamiento de Materiales Compuestos

Neutral Axis PCC

AC No Adherido “Whitetopping”

PCC

AC Adherido Refuerzo Adherido Hormigón sobre Asfalto (WT Adherido)

Efectos de adherencia en la tensión (borde) P = 40kN hormigón  = 5.5MPa

NA Comp.

hormigón NA

 = 2.8MPa

Comp.

Asfalto Asfalto Tension

No Adherido “Whitetopping”

Tension

Adherido Refuerzo Adherido Hormigón sobre Asfalto (WT Adherido)

Soluciones con Capas de Refuerzo: Rehabilitaciรณn y Mantenimiento

Visita al Sitio: Condiciรณn del Pavimento Existente

¿Por qué usar losas pequeñas? •Se asume adherencia en el interface del refuerzo -Reducir pérdida de adherencia temprana hormigón-asfalto

•Losas cortas reducen esfuerzos de flexión y alabeo >3m

1.2m

1.2m

1.2m

Diseño del Espesor de Recapados 

Autopistas/Carreteras ◼ ◼ ◼

Guía Mecánica Empirica AASHTO ME (2011) or MEPDG ACPA Pavement Designer (StreetPave 12) ACPA (Whitetopping/UTW) – 1998  

◼ ◼ ◼



Illinois DOT (2009) – nuevas ecuaciones de fatiga y fibras BCOA Calculator (2012) – añadir datos de clima

BCOA ME (2012) – Universidad de Pittsburg AASHTO (1993) Opti-Pave 2.0 (Covarrubias)

Aeropuertos: ◼

Administradora Federal de Aviación (FAARFIELD)

AASHTO ME conocido anteriormente como MEPDG

AASHTO ME â&#x20AC;&#x201C;Entrada!

Entradas, conâ&#x20AC;&#x2122;t

Muchos Resultados para Sintetizar

Opciones de Recapados Adheridos  





Delgados (8 to 15 cm) Opciones Recapado Adherido Construidos sobre hormigón, asfalto, y secciones compuestas. Refuerzo Refuerzo Refuerzo Adherido Adherido Adherido sobre sobre sobre Condición de Pavimento Pavimento hormigón Asfalto Compuesto Existente, regular a buena, no pobre! Adherencia en el interfase No mucho es crítica!

Capa de Refuerzo de Hormigón: Adherida al Asfalto Métodos AASHTO 1993  No aplicable AASHTO ME (2011)  Espesor  10 cm  Longitud de losa  1.4m ACPA (2012);IDOT (2009);Pitt BCOA ME (2013) Whitetopping ultra delgado  Espesor  15 cm  Longitud de losa  1.8 m

Capas Delgadas de Refuerzo con Hormigรณn para Pavimentos de Asfalto (UTW) Losas relativamente Losas cuadradas (1.2mx1.2m to 1.8mx1.8m) Superficie Fresada Preferido

delgadas (8 to 15cm)

UTW Lugares Críticos (Hormigón y Capas Asfalto) Si se pierde adherencia

Con adherencia carga de esquina es crítica

L

40kN

Hormigón

t

t EAC, uAC

Asfalto Adherido

Base Subrasante

40kN

valor k

EPCC

hPCC

eAC

hAC

Modelo de Fatiga de Hormigón- UTW  − SR log(1 − p )  log N f =   0.0112   −10.24

0.217

Nf = Repeticiones admisibles a la falla SR = Relación de Tensiones (/MOR) p = Probabilidad de falla Estadísticas del modelo N = 87 R2 = 91 percent RMSE = 0.31 (log N) Riley et al. (2005)

Fibras Estructurales vs. no-estructurales (retracción plastica)

Load (kN)



Structural Macro-Fibers

Micro-Fibers (non-structural)

5 4 3 2 1 0 0

10

20 CMOD (mm)

30

40

Concrete Slab Load Capacity

250 Plain 0.48% Synthetic Fiber Plain 0.32% Synthetic Fiber 0.48% Synthetic Fiber 0.35% Hooked End Steel Fiber 0.32% Synthetic Fiber 0.35% Hooked End Steel Fiber 0.50% Crimped Steel Fiber

250

225 225

0.50% Crimped Steel Fiber

WWR WWR

200200 175

175 Load (kN)

150

150125 100

125 75

100 50

Peak Load – Plain hormigón

25

75 0 0

50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Maximum Surface Deflection at the Slab's Center (mm)

11

12

13

FRC Pavement Overlay Report https://cptechcenter.org/publications/ Chapter Topic 1 Introduction 2 Report Objective 3 FRC Pavement Background 4 Types and Characteristics of Fibers 5 Behavior of FRC Materials for Concrete Pavements 6 Concrete Pavement Design Methodology with FRC Materials 7 Construction Modifications with FRC Pavement Overlays 8 FRC Test Methods 9 Example of FRC Overlay Specifications 10 Miscellaneous Topics on FRC Overlays 11 Summary of FRC Overlays for Pavements References Appendix A â&#x20AC;&#x201C; Description of Residual Strength Estimator Software for FRC Concrete Overlay

45

Residual Strength Estimator Software: FRC Overlays Residual Strength Estimator for Fiber-Reinforced Concrete Overlays Instructions: Run an overlay design software to determine the design inputs. Select design choices from the drop-down menus below to narrow down the recommended performance requirement of FRC for the proposed overlay pavement. Determine the effective flexural strength to input into overlay design software instead of design concrete flexural strength. Prepare specifications to achieve design residual strength of FRC material. Design Input Choices Type of Overlay Road Millions of ESALS in Design Life Asphalt Pre-Condition* Desired New Concrete Thickness Remaining HMA Thickness after Milling Overlay Slab Size

Arterial 0.01 to 5.0 million ESALs Fair

*refer to Tech Report to example estimates of asphalt pre-condition

4.5 to 6 inch PCC thickness 4.5 to 6 inches HMA remaining 6ft joint spacing

basic FRC overlay Desired Performance Enhancements (this will generate a higher residual strength, but not included in effective flexural strength) Plain Unreinforced Concrete Flexural Strength (MOR ) based on 28 day Four Point Bending (ASTM C78 or ASTM C1609)

550

psi

Design Suggestions/Warnings:

https://intrans.iastate.edu/app/uploads/2019/03/Residual-Strength-Estimator-for-FRC-Overlays-Jan11-2019_public.xlsx 46

Cálculo IDOT del Espesor de Hormigón PCC Inlay / Overlay Design Sheet, Required Thickness of PCC

Default Inputs Help

Design Traffic Factor (BDE Manual, Figure 54-4C)

Variable

Default Value

MOR

750 psi (Note 1) 0% (w/o fiber reinforcement)

TF MOR

2.50

FRC Residual Strength Ratio

150 R150

20%

Remaining Thickness of Asphalt

h ac

3.0

in.

L

72

in.

L

48 in. or 72 in.

Ec

3,600,000

psi

Ec

3,600,000 psi

CTE E AC

5.50E-06 350,000

in./in./°F psi

CTE

5.50 x 10-6 in./in./°F 100,000 psi (poor)

k

100

pci

E AC

350,000 psi (moderate)

Modulus of Rupture (3-point bending, 14-day average)

Joint Spacing

Elastic Modulus of Concrete Coefficient of Thermal Expansion Elastic Modulus of Asphalt Modulus of Subgrade Reaction

750

psi

150 R150

20% (w/ fiber reinforcement)

600,000 psi (good) k Thickness of Concrete

hc

5.48

100 pci

Compute Concrete Thickness in.

Solved

Note 1: The design MOR is the mean design strength, not the minimum 550 psi flexural strength (center-point loading) specified for opening to traffic. Also note that as MOR increases the risk of debonding increases and the effectiveness of synthetic fibers decreases.

http://www.dot.state.il.us/desenv/pdp.html

Efecto del Espesor de Asfalto 6

Concrete Thickness hc (in)

5

k = 100 pci MOR = 650 psi

4 hac = 3 in 3

hac = 4 in

R150 = 0%

hac = 5 in

Eac = 350,000 psi

hac = 6in 2

L = 4 ft ΔT/h = -0.65 °F/in

1

0 1E+04

35 % time 1E+05

1E+06 ESALs

1E+07

Efecto del Tamaño de la Losa (L)

Concrete Thickness hc (in)

8 7

k = 100 pci

6

MOR = 650 psi

5

R150 = 0% L = 12 ft

4

L = 6 ft L = 4 ft

3

hac = 3 in ΔT/h = -0.65 °F/in

2

35 % time

1 0 1E+04

Eac = 350,000 psi

1E+05

1E+06 ESALs

1E+07

ACPA Refuerzo Adherido sobre Asfalto

http://apps.acpa.org/applibrary/BCOA/ (2012)

(2013)

BCOA ME Modos de Fallo < 1.4 m Rotura de Esquina

1.5 to 2.1 m Fisura longitudinal o diagonal

3m x 3.6m 3.6m x 3.6m 3.6m x 4.5m Fisura transversal

Positive ΔT

Negative ΔT

Positive ΔT

Vandenbossche (2013)

Preparación de la Superficie ❑

Superficie Fresada ❑ ❑ ❑

❑

❑

Quitar ahuellamientos Restaurar el perfil Mejorar adherencia

Espesor mínimo de asfalto remanente depués del fresado: 6.5 cm a 8 cm! Limpieza de la superficie ❑ ❑

Chorro de agua - preferido Cepillado

Guía Sobre Capas de Refuerzo para Estacionamientos (2012) Contenido: ❑ Características de los Estacionamientos ❑ Condición del Pavimento Existente ❑ Diseño del refuerzo de hormigón ❑ Juntas ❑ Detalles ❑ Materiales ❑ Construcción ❑ Fibras www.rmc-foundation.org/images/hormigón_Overlay_Guide_11-14-12.pdf

DESEMPEÃ&#x2018;O DE SECCIONES UTW (WHITETOPPING ULTRA-DELGADO)

Universidad de Illinois: Estacionamiento E-15 (2006)   

Recapado de 8 cm sobre 6.4 cm de asfalto existente Losas de 1.2m x 1.2m 1.8 kg/m3 fibras sintéticas estructurales

2012

Estacionamiento – 7 años después (2013)

Nueva sección UTW (1 año - 2013)

Hamilton County, IL (Sept. 16, 2014) FRC UTW (4 in.) Existing Asphalt Concrete (3 in.)

Cement Treated Soil (8 in) Natural Soil

Built in 9/2014

Built in 9/2014

Built in 2013

Ruta 24 â&#x20AC;&#x201C; Octubre 2016

15 cm espesor de losa 1.8m x1.8m losas (1 km - 1.2mx1.2m) 2.5 kg/m3 fibras

IRI = 2.0m/km

Recapados con Hormigón Delgado Adherido: Resumen  

Revisión de condición de pavimento existente Seleccionar el nuevo tipo de pavimento ◼



Métodos de diseño estructural disponibles ◼ ◼ ◼

 



Establecer la condición de interfase AASHTO ME (Pitt BCOA ME) IDOT BCOA (Capítullo 53-4.08) ACPA (BCOA Calculator)

Fibras proveen excelentes beneficios BCOA Se requeire drenaje superficial y profundo Detalles constructivos, Escencial!

Opciones de Recapados no Adheridos ❑

❑

Capas de hormigón más gruesas que el Adherido. Construido sobre Pavimentos de hormigón, asfalto, o compuesto.

❑

Adherencia NO considerada en el diseeño.

❑

Tamaño de losas varía dependiendo del tipo de diseño

Opción de Recapado no Adherido

Hormigón no Adherido sobre pavimento de hormigón

Hormigón no Adherido sobre pavimento de Asfalto

“Whitetopping”

Hormigón no Adherido sobre pavimento compuesto

Recapados no Adheridos de Pavimentos de Hormigón Existentes

❑ Evaluación

del Pavimento establece si el pavimento existente y la subbase pueden proveer soporte uniforme, de lo contrario qué acciones son necesarias para obtener la unifiormidad

❑ Revisar

movimientos en la losa, perfil es un buen indicador.

Refuerzo no Adherido sobre Hormigón

Refuerzo de hormigón

hol

Pavimento de hormigón existente

he

- Intercapa de Asfalto  5cm

Capa Separatora

Hormigón No Adherido Métodos de Diseño AASHTO ME (2011) - MEPDG  Geometría de losas, factores climáticos, materiales de capa de hormigón  Asume interfase no adherida sin fricción AASHTO (1993)  D20L = D2f - (Deff)2 ACPA Pavement Designer (StreetPave 12) OptiPave 2.0 (2012)  Losas cortas

AASHTO ME (2011) Refuerzo no adherido 

JPCP or CRCP type (h ≥ 15cm) ◼ ◼

 

 

Interfase no adherida sin fricción Longitud de losa ≥ 3 m

Espectro de cargas de tráfico Clima local Capas de Estructura de pavimento & %fisuras Propiedades de los Materiales ◼

◼

Intercapa de asfalto o capa base Rigidez del hormigón existente

Capa de Separación 

Asfalto denso en caliente ◼ ◼

◼



Provee fricción de interface para fisuras Espesor >2.5cm para nivelación Mayores deterioros requieren > espesor de capa

Intercapa con problemas de desempeño ◼

◼

Plastic sheets, sello de agregados c/asfalto, sello tipo slurry, compuesto de curado, asfalto de granulometría abierta. Erosión/descascaramiento, no resiste reflexión de fisuras, fricción insuficiente.

Capa de Separación ❑

Buen desempeño. ❑

Aislar el refuerzo del pavimento existente: ❑

❑

❑

❑

Prevenir fisuras reflejadas. Prevenir adherencia/trabazón mecánica

Proveer superficie nivelada para construcción de refuerzo.

Material de intercapa: ❑ ❑

2.5 to 5cm Asfalto denso GEOTEXTIL (Missouri 2008)

Capa de separación 

Capa Geotextil ◼

No-tejido usado para pavimentos no adheridos con juntas 

◼ ◼

◼

Alemania & Missouri

Usado en pavimentos con refuerzo contínuo - Illinois Si existen deterioros elevados probablemente no sirva para evitar reflexión de fisuras No nivela la superficie.

Problemas, Refuerzo de Hormigón No Adherido 

Restricciones de Altura ◼



Incremento de espesor total de nueva losa

No tomar la ventaja total de la resistencia de la losa de hormigón existente.

Juntas ❑Espaciamiento ❑

de Juntas:

2 veces el espesor de la losa > 6 pulg. (hasta 15’ (4.5m)

❑Juntas

transversales no en coincidencia con las juntas del pavimento existente (siempre que sea posible). New Joint

1m (3 ft)

New Joint

1m (3 ft)

Overlay Existing Pavement

Existing Joints

Transferencia de Carga en Juntas ❑

❑

❑

Pasajuntas normalmente no pueden ser acomodadas para espesores menores a 6 pulg. (15cm) o menos, típicamente no usadas para espesores menores a 8 in (20cm). Para pavimentos más gruesos (Tráfico más pesado), usar barras en las juntas de transferencia. Pavimento de hormigón existente provee buen soporte y resulta en menores deflexiones ante tráfico de camiones.

Refuerzo de hormigón contínuamente reforzado no adherido, objetivo 





Aislar el movimiento excesivo del pavimento existente del refuerzo. Limitar los deterioros por reflexión de hormigón en el hormigón de refuerzo. Proveer un soporte uniforme para el refuerzo

I-70 Clark County (2002)  





Originalmente construido en 1969 20cm de hormigón con refuerzo contínuo sobre 10cm de base de concreto asfáltico. Subsecuentes recapados bituminosos que llegan a 19cm Tráfico (2-sentidos) ◼



TPDA actual 24,000 con 42% camiones

Ubicación = Illinois Ruta 1 hacia Indiana

Sección Transversal del Pavimento 3.66 m

7.3 m

30cm Ho. Bermas

30cm Recapado no Adherido refuerzo contínuo

FRESADO O RECAPADO DE NIVELACIÓN REFUERZO BITUMINOSO REFUERZO BITUMINOSO BERMA BITUMINOSA

20cm Pavim. Existente 10cm Base tratada con asfalto

1.8 m

30cm Ho. Berma

IDOT Diseño Ref. contínuo(I-70) 

Diseño Pavimento = Capítulo 54 manual BDE Tráfico de diseño 30-años 116x106 ESAL’s (rígido) ◼



13-inch (33 cm) espesor de diseño

Reducción de 1 pulgada refuerzo no adherido (NCHRP/Cuerpo de Ingenieros.) ◼ ◼ ◼ ◼

12” (30cm) espesor / 0.80% acero #7 (22mm) Intercapa Nominal 5-pulgadas de asfalto 25 barras cada 16cm longitudinalmente Barras 12mm cada 60 cm transversal

I-70 ContĂ­nuamente Reforzado

I-57/I-64 Alternativas (2010-2013) 

Refuerzo en Caliente del pavimento contínuamente reforzado existente. ◼ ◼

   

Rubblization (rotura en sitio) con Asfalto Opciones de hormigón con juntas o reforzado

Diseños MEPDG & IDOT Opciones de Fresado vs. rotura en sitio Tipo de Intercapa Opciones de Espesores

Secciรณn Pobre I-57/I-64 Norte

Secciรณn Adecuada I-57 Norte

Datos MEPDG Recapado CRCP 

Período de diseño 20 años ◼



ESALs ◼



k=200 psi/in

Berma de hormigón atada ◼



80x106

Tipo de Suello A-7-6 ◼



Clima: Mattoon-Charleston, IL

40 to 80% LTE

CRCP propiedades del acero ◼

3.5” recubrim.; barras #6 (20mm); cuantía 0.7%

Diseño MEPDG CRCP Resultados 

Nuevo pavimento CRCP = 28 cm ◼



Refuerzo no Adherido CRCP = 23 cm ◼ ◼



Base de asfalto no adherido = 10 cm

Intercapa de Asfalto = 5cm Pavimento existente CRCP = 20 cm

Refuerzo No adherido CRCP = 27 cm ◼ ◼

Intercapa de asfalto = 2.5 a 5 cm CRCP (triturado en sitio) = 20 cm

I-57 / I-64 Mt. Vernon (2011-2013)  

 

Fresado capa de asfalto existente Rotura en sitio del Ho. Con refuerzo contínuo de 8 pulg. Colocado de 3 pulg. de intercapa de asfalto 27 cm Recapado de Ho. Con acero / 0.7% de cuantía

2012 Recapado con pavimento contĂ­nuamente reforzado no adherido (I-57)

Recapado No Adherido sobre Asfalto (Whitetopping) Dol = Df Dol = Df Existing Asphalt Base Subgrade

Df = Espesor de losa de pavimento nuevo

Recapado No Adherido Sobre Asfalto AASHTO ME (2011)-whitetopping  Espesor ≥ 15cm  Longitud de Losa ≥ 3m AASHTO 1993  Asfalto existente tratado como capa base OptiPave 2.0 (2012) - TCPavements  Sistema de losas cortas  Tamaños de losa < 3m & espesor  5cm

1998 Clay County Whitetopping Sailor Springs Road

1998 Illinois County Proyecto Whitetopping

Clay County h = 13, 15, 17 cm Losas = 3.5m Proyecto = 11 km Sailor Springs Rd., IL Valley Paving

Macon County 27 Lincoln Memorial Parkway, 2003

Refuerzos (delgados) No Adheridos de Hormigón 





Intercapa o losa más gruesa requerida en relación a un refuerzo adherido Actualmente sólo se han realizado diseños empíricos en Estados Unidos.

TCPavements, Inc. (2007) – Chile, S.A. ◼ ◼

OptiPave 2.0 (2012) Único método actual para losas cortas delgadas de refuerzos no adheridos de hormigón.

10 cm “Fast-Track” Rápida apertura al tráfico No adherido, refuerzo de fibra de acero, con Geotextil como capa intermedia

• • • •

10 cm “Fast-Track” No adherido, Ho. Reforzado con fibras de acero (Inlay) Geotextil tejido (Mirafi 500N) Cerca de Chicago, IL

Último día de pavimentación Oak Park, Julio 2001

• 10 cm “Fast-Track” No Adherido, hormigón reforzado c/fibra de acero Inlay • Mirafi 500N Geotextil tejido

Profundidad del Pavimento

Oak Park, IL: Marion Street (2001) 

10 cm hormigón sobre capa de hormigón original ◼

 

Geotextil tejido intercapa al momento de vaciado

2.0m x 1.5m paneles 24 kg/m3 fibras de acero

2012

147

I-72 Este de Springfield (IL) • Antiguo pavimento reforzado CRCP • asfalto existente removido • Algunas reparaciones • No Adherido 1.8mx1.8mx15cm • Separador • Bituminoso EB • Geotextil WB

• Hormigón reforzado con Macro-Fibras

Reparaciones Previas

149

Refuerzo de Fibras Estructurales

Bolsa se introduce en la cinta de agregados

Recapado – No Adherido I-72 Este de Springfield Sección Este sobre asfalto

151

Cรณmo Texturizar Con Fibras?

Texturizado con Fibras

I-72 Este de Springfield

• Separador Bituminoso 1-3/8”

Separator Geotextil

Recapado – No Adherido – I-72 Este de Springfield • Porción con geotextil

155

Recapado – No Adherido I-72 Este de Springfield • Sección de ensayo con geotextil – Inicio día 1

156

Recapado – No Adherido I-72 Este de Springfield • Porción con geotextil – Fase II Oeste

157

Recapado – No Adherido I-72 Este de Springfield • Sección con geotextil – Fase II Oeste - Inicio

158

Recapado â&#x20AC;&#x201C; No Adherido I-72 Este de Springfield -

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Recapado – No Adherido I-72 Este de Springfield Con Juntas espaciadas 1.8m x 1.8m • Juntas deben ser rectas… • Y a Tiempo!!!

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Recapado – No Adherido I-72 Este de Springfield • Porción con geotextil – Manejo de la diferencia de elevación • Sin daños por movimiento de giro

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I-72 Capa de Refuerzo No Adherida (2015) 

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15cm Hormigón c/juntas Intercapa de Asfalto o geotextil 20cm Ho Refuerzo contínuo Losas de 1.80x1.80m Macro-Fibers

¿Que es el Reciclado? - Uso de Material Existente ➢Elimina la incorporación de una nueva capa base

- Recicla mediante la Pulverización del Pavimento Asfaltico Existente, Base, Subase, y capas de la subrasante - Usualmente se adiciona un estabilizador - Rápido y sustentable

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Buenos Candidatos Para Proyectos de Reciclado

Proceso de Construcci贸n del Reciclado Pulverizado, conformado, agregado del cemento, mezclado en sitio, compactado y agregado de una nueva capa de rodadura Superficie Bituminosa

Base Granular Subrasante

Pavimento Existente

Hormigon Material Pulverizado

Subrasante

Material Pulverizado

Material Estabilizado

Material Estabilizado

Subrasante

Subrasante

Subrasante

Pulverizado Remoci贸n de Adici贸n del Colocado de hasta la material cemento, la capa final profundidad excedente y mezclado, deseada nivelaci贸n conformado, y compactado

Secuencia Típica de Construccion del Reciclado

Preguntas?

141 fibers

Bordelon (2011)

131 fibers

Agradecimientos 

Illinois Department of Transportation ◼ ◼

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Illinois Center for Transportation www.ict.illinois.edu

Randell Riley IL-ACPA

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Amanda Bordelon ◼

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Asst. Prof. @ University of Utah

NationalConcrete Pavement Technology Center ◼

Dale Harrington

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American Concrete Pavement Association (ACPA)

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Daniel King (2012-2015) ◼

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Research Assistant, UIUC

Dr. Julie Vandenbossche ◼

University of Pittsburg