TÉCNICAS DE RÁPIDA HABILITACIÓN AL TRÁNSITO EN PAVIMENTOS RÍGIDOS - FAST TRACK Ing. Edgardo Becker INTRODUCCIÓN
En los últimos años, debido fundamentalmente a la necesidad de mantener habilitado el tránsito en las principales avenidas, rutas y autopistas de acceso a las metrópolis, se han desarrollado técnicas de trabajo que permiten realizar la reparación y/o recapado de un pavimento con hormigón en un tiempo mínimo. Estas técnicas, que fueron desarrolladas inicialmente en EE.UU, se conocen con el nombre de fast track. La clave de estas técnicas es la realización de una adecuada programación de tareas que permita hacer reparaciones y/o recapados (p. ej. : whitetopping) de los pavimentos sin interrumpir completamente el tránsito. Uno de los aspectos novedosos de estas técnicas es el requerimiento de altas resistencias de los hormigones en las primeras horas de edad, de manera de minimizar los tiem tiempos pos de curado, aserrado, sellado y habilitación al tránsito. A continuación nos referiremos exclusivamente a este aspecto. DOSIFICACIÓN DE LOS HORMIGONES
Para comenzar el estudio de la mezcla de hormigón a utilizar en obra deben conocerse los siguientes aspectos : a.- Resistencia de habilitación al tránsito b.- Tiempo máximo máximo de habilitación c.- Condiciones climáticas particulares de la zona de trabajo d.- Materiales componentes La resistencia de habilitación al tránsito depende fundamentalmente de aspectos estructurales y económicos que serán analizados por los ingenieros proyectistas. El tiempo de habilitación al tránsito dependerá de cuestiones del tipo prácticas, del tránsito y de una programación económica y técnicamente conveniente. Las condiciones climáticas son fundamentales para estudiar una dosificación que cumpla los requerimientos de los puntos a particulares y b en las distintas estaciones de año. MATERIALES COMPONENTES
En general este tipo de hormigones no requiere la utilización de agregados “especiales” aunque es necesario que estos estén suficientemente limpios, sean de buena cubicidad y posean una distribución granulométrica que asegure curvas continuas dentro de los límites recomendados por los reglamentos. Otro aspecto a analizar es la elección del tipo de cemento. De la lectura de trabajos realizados al respecto, se observó que en general se utiliza CPN40 (cemento pórtland normal, categoría 40), CPC40 (cemento pórtland compuesto, categoría 40) aunque podría utilizarse cualquier otro cemento pórtland disponible que presente el comportamiento adecuado. También puede utilizarse cemento pórtland de alta resistencia inicial, aunque este último está limitado a trabajos de bacheo y reparación de losas (no se recomienda para recapados o superficies importantes debido al riesgo de fisuración). Los contenidos de cemento son altos encontrándose entre 390 y 450 kg/m3.
Las relaciones a/c utilizadas dependen de varios aspectos, aunque es probable que se utilicen rangos entre 0,30 y 0,38 con la ayuda de importantes dosis de plastificantes y superfluidificantes (en general sobre el límite máximo o mayor al recomendado por el fabricante, sobre todo cuando se requiere utilizar hormigones fluidos). MÉTODOS DE EVALUACIÓN DE RESISTENCIA
El criterio de habilitación al tránsito es el de resistencia a flexión del hormigón. Por razones prácticas normalmente esta resistencia se refiere a un valor de resistencia a compresión que habitualmente se encuentra entre 15 y 25 MPa. En el campo, debido a que normalmente se requiere la obtención de estas resistencias a 6 u 8 horas, el control de desarrollo de la misma se realiza (por cuestiones prácticas) con equipos de ensayos no destructivos que, por supuesto, son calibrados previamente en laboratorio con la dosificación utilizada en obra. Este control tiene vital importancia debido a que en obra la variación de las condiciones climáticas hace que el desarrollo de resistencia en el tiempo no solamente depende de la fórmula utilizada (tipo de materiales y proporciones), sino de las condiciones de curado (temperatura y humedad) que, en general, solamente es posible controlar en rangos climáticos acotados, lo que genera una importante incertidumbre en los valores de resistencia del hormigón colocado. Entre los métodos de ensayos no destructivos más utilizados se pueden mencionar : a.- Método del esclerómetro o martillo Schmidt b.- Método de ultrasonido c.- Método de madurez d.- Otros métodos Todos estos métodos requieren ser calibrados, utilizados e interpretados por profesionales y personal técnico experimentado de manera de obtener un mínimo valor de incertidumbre en los resultados. a.- Método del esclerómetro o martillo Schmidt Este método consiste básicamente en la utilización de un aparato (escleróm (esclerómetro) etro) que impacta sobre la superficie del hormigón mediante una cierta masa y energía, y se mide el rebote de esta masa. Luego se estudia una relación entre la medida del rebote y la resistencia a compresión del hormigón. El método cumple con la norma ASTM C 805-85 y posee la ventaja de ser un método rápido, sencillo, relativamente barato y se evalúa la superficie del hormigón que, además de estar sometida a tensiones de compresión/tracción debido a flexión, está sometida a desgaste debido al tráfico. Como desventajas del método se pueden mencionar la relación un tanto variable entre dureza superficial y resistencia del hormigón, necesidad de realizar un estudio de correlación de resultados por mezcla utilizada, baja correlación con otros métodos no destructivos, el número de rebote varía en función a la textura y humedad superficial y al tipo de agregado grueso utilizado y posee un rango limitado de resistencias a evaluar. b.- Método de ultrasonido Con este método se mide electrónicamente el tiempo que tarda una onda ultrasónica en pasar a través del hormigón. La velocidad del pulso se calcula dividiendo la medición de la trayectoria entre dos (2) transductores por el tiempo de viaje. Esta velocidad puede ser correlacionada con la resistencia y/o rigidez del material analizado (en este caso hormigón).
El método está estandarizado por la norm normaa ASTM C 597-83, posee ventajas similares similares a otros mét métodos odos no destructivos (rapidez y sencillez) y además suma otras ventajas como es el de monitorear cambios de calidad del hormigón, desarrollo de resistencias en rangos amplios y puede correlacionarse con el módulo de elasticidad. Como desventajas pueden mencionarse el elevado costo del equipamiento, necesidad de calibración y correlación de resultados en laboratorio, influencia de la humedad, fisuras, huecos y presencia de armaduras en la velocidad del pulso y uso limitativo limitativo a operadores experimentados. experimentados. c.- Método de madurez Este método combina los efectos de tiempo y temperatura en el desarrollo de resistencia del hormigón. La resistencia se expresa como una función de la madurez que depende de historial térmico del hormigón. Está normalizado por ASTM C 1074-87 y ACI 306R-78, y consiste en el control de temperatura del hormigón mediante termocuplas embebidas en la masa y un registrador que dibuja la curva de desarrollo de temperatura en el tiempo y a través de una calibración previa se correlacionan estos valores con la resistencia del hormigón. Las ventajas de su utilización son la facilidad de medición de la madurez en obra con un equipo difundido en el medio, independencia de las condiciones de curado utilizadas y puede obtenerse una alta correlación entre los valores de madurez y la resistencia del hormigón. Como desventajas pueden nombrarse la importancia de la elección de la relación de desarrollo de resistencia que puede ser lineal o exponencial, intervención de varias variables en el desarrollo de resistencia como son las condiciones de curado, tipo de agregados, cementos y aditivos, y relaciones a/c. d.- Otros métodos Además de los métodos mencionados pueden utilizarse, en menor medida, otros métodos que en realidad son semidestructivos como los de penetración, pullout, pull-off y break-off. Estos métodos son, en mi opinión, poco recomendables debido a que es muy difícil lograr correlaciones que indiquen rangos de resistencia del hormigón suficientemente acotados. CONCLUSIONES
De la lectura de éste y otros artículos al respecto es prácticamente imposible informar una “receta” a seguir para desarrollar hormigones fast track, aunque queda claro que siguiendo ciertos conceptos generales se encontrará, luego de un estudio minucioso, una mezcla y sistema de control de desarrollo de resistencia que permita obtenerse en la obra los valores necesarios para realizar el curado, corte y sellado de juntas en los tiempos necesarios para lograr habilitar el pavimento en los tiempos necesarios para impedir importantes congestionamientos de tránsito sin afectar la durabilidad del mismo.