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DISEÑO DE JUNTAS Ing. Diego H. Calo
Coordinador Departamento Técnico de Pavimentos
JORNADAS DE ACTUALIZACIÓN TÉCNICA
Dirección de Vialidad de la Provincia de Buenos Aires – Casa Central
4 y 5 de Diciembre de 2014
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
ÍNDICE DE LA PRESENTACIÓN
• Tipos de Juntas.
• Consideraciones de diseño de
juntas.
• Intersecciones a nivel.
• Transiciones.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Disposición de juntas
El objetivo es “copiar” el patrón de fisuración que naturalmente
desarrolla el pavimento en servicio mediante un adecuado diseño y
ejecución de juntas transversales y longitudinales, e incorporar en las
mismas mecanismos apropiados para la transferencia de cargas.
Un adecuado diseño de las juntas permitirá:
Prevenir la formación de fisuras transversales y longitudinales.
Proveer transferencia de carga adecuada.
Prevenir la infiltración de agua y de materiales incompresibles a la
estructura del pavimento.
Permitir el movimiento de las losas contra estructuras fijas e
intersecciones
3
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Desarrollo natural de fisuras
3
3. Fisuración longitudinal.
2
2
2
2. Fisuración intermedia (transversal).
1. Fisuración inicial (transversal)
1
1
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TIPOS DE JUNTAS
JUNTAS TRANSVERSALES
JUNTAS LONGITUDINALES
Contracción: Controlan la formación de fisuras
Construcción: Juntas de fin de jornada o por imposibilidad de
continuar con el hormigonado.
Aislación / Dilatación: permite movimientos relativos con
estructuras fijas u otros pavimentos.
Contracción: o articulación: Controlan la formación de fisuras
Construcción o ensamblada: Pavimentación por fajas.
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Tipos de juntas (FUERA DE ESCALA)
Estruc
Fija
Junta Transversal de
Contracción con
Pasadores y sin Pasadores
Junta Transversal de
Construcción y de dilatación
Junta Longitudinal de
Contracción o de articulación
con y sin Barras de Unión.
Junta Longitudinal de
Construcción o ensamblada
con y sin Barras de Unión.
Junta de aislación sin
Sobre-espesor y con
Sobre-espesor.
Estruc
Fija
A1 A2
B E
C1 C2
D1 D2
F1 F2
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Separación entre juntas
Separaciones Recomendadas
• Sep. Máxima recomendada: 6,0 m.
• Bases Cementadas: 21 x E
• Bases Granulares: 24 x E
Otras Consideraciones
• Relación largo/ancho < 1,5 (Recomendado ≤ 1,25).
• Otros factores que influyen: Coef. Dilatación Térmica del Hº, Rigidez de la base,
Condiciones Climáticas, etc.
DEBE PRIMAR LA EXPERIENCIA LOCAL
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Es FUNDAMENTAL observar el
comportamiento de pavimentos
similares construidos en la zona.
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Para incorporar las LECCIONES APRENDIDAS a los
nuevos diseños
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La ubicación de todas las juntas deben ser fijadas por el proyecto! (Si no lo
están el constructor va a ubicarlas según su conveniencia).
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Transferencia de carga por trabazón
entre agregados
Interacción de corte entre partículas de agregados de las caras de la junta por debajo del aserrado primario.
Resulta aceptable para vías de bajo tránsito pesado
(80 a 120 VP/d)
El grado de transferencia de carga se encuentra
afectado por:
• Espesor de losa.
• Separación entre juntas (abertura de juntas)
•Empleo de agregados triturados.
• Agregados con TM > 25 mm.
• Subbases Rígidas.
• Condiciones de soporte en bordes.
Trabazón entre agregados por
debajo del aserrado primario
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Transferencia de carga - pasadores
Características:
Tipo de acero Tipo I (AL-220)
Superficie Lisa, libre de óxido y con tratamiento que impida la
adherencia al hormigón.
Longitud 45 cm.
Diámetro 25 mm para E 20 cm
32 mm para 20 < E 25 cm
38 mm para E > 25 cm
Separación 30 cm. de centro a centro
15 cm. de centro a borde
Ubicación Paralelo al eje de calzada
Mitad del espesor de losa
Mitad a cada lado de la junta transversal
Deben emplearse en vías de Tránsito Pesado (donde no es suficiente la
transferencia de carga por trabazón).
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Transferencia de carga - pasadores 14
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Transversales de construcción
Se efectúan al final de la jornada de trabajo
o en interrupciones programadas (puentes,
estructuras fijas, intersecciones) o por
imposibilidad de continuar con el
hormigonado.
La transferencia de carga se efectúa a
través del pasador.
Principales fuentes de rugosidad. Minimizar
su empleo. Intensificar los controles con la
regla de 3 m.
Espesor de losa "E"
1/2 E Pasador
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Barra de Unión nervurada
E
E/3 E/2
Se construyen para controlar la fisuración longitudinal.
Se ejecutan (por aserrado) cuando se pavimentan 2 o más trochas
simultáneamente.
La transferencia de carga se efectúa por trabazón entre agregados.
Se recomienda ubicarlas junto a las líneas demarcatorias de división de carriles
(evitar las zonas de huellas).
No colocar barras de unión a menos de 40 cm. de las juntas transversales.
Longitudinales de contracción o de
articulación
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Secciones típicas
Cordón Integral Cordón Cuneta
Hasta 8,0 m
L
PLANTA
SECCIÓN
De 8,0 a 12,0 m
1/3 Ancho
L
PLANTA
(FUERA DE ESCALA)
De 10 a 12,5 m
1/3 Ancho
PLANTA
L
Cordón Integral Cordón Cuneta Cordón Integral Cordón Cuneta
2 Carriles 3 Carriles
Nota: El ancho de losa nunca debe superar la máxima separación entre juntas transversales recomendada
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3 losas vinculadas
4 losas
Alt1: Vinculación de juntas
extremas
Alt2: Vinculación total (duplicar la
cuantía en la junta central)
NUNCA VINCULAR 5 LOSAS O MÁS
Longitudinales de contracción o de
articulación
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19 Longitudinales de contracción o de
articulación
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Se ejecutan cuando la calzada es construida por fajas.
En caso de posibles ampliaciones, dejar los bordes con
machimbre.
No ejecutar el aserrado primario.
Prestar especial atención a las condiciones de terminación
de los bordes.
semicircular o trapezoidal
Barra de Unión corrugada
Machihembrado
E
E/2
Longitudinales de construcción o
ensamblada
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Juntas de dilatación
Aíslan el pavimento de otra estructura, tal como otra zona pavimentada
o una estructura fija.
Ayudan a disminuir tensiones de compresión que se desarrollan en
intersecciones en T y asimétricas.
Su ancho debe ser de 12 a 25 mm, ya que mayores dimensiones pueden
causar movimientos excesivos en las juntas cercanas.
La transferencia de carga se efectúa a través del pasador, sino debe
realizarse sobre espesor de hormigón.
En pavimentos sin pasadores las 3 o 4 juntas próximas a la de dilatación
deben ejecutarse con pasadores.
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Material de Relleno
Cápsula (30 mm de carrera libre con relleno)
20 mm
D= 25, 32 o 38 mm
1/2 E
Pasador
Material de Sellado
Espesor de losa "E"
Juntas de dilatación 22
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Juntas de aislación
En intersecciones asimétricas o en T y contra algunas estructuras fijas no deben
colocarse pasadores, de modo de permitir movimientos horizontales
diferenciales. Material de Sellado
Material de Relleno
6 a 10 E
20 mm
E Estructura Fija
1,2 E
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¿Como controlar la
fisuración?
Tiempo
Resi
sten
cia
del H
º
Demasiado Tarde
Fisuración
Ventana de
Aserrado
Temprano
Desprendimientos
Las tensiones de tracción
Exceden la resistencia del Hº
Resistencia Mínima sin
Desprendimientos excesivos
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Cuales son los factores principales que
inciden en este fenómeno
• Características de la mezcla.
• Condiciones Ambientales.
• Condiciones de la superficie de
apoyo (terminación superficial,
rigidez, permeabilidad).
• Protección y curado del hormigón.
• Aserrado de juntas y
Posicionamiento de Pasadores.
• Diseño de juntas de contracción.
¿Cuales de estos factores
se encuentran bajo
nuestro control?
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Características de la Mezcla Recomendaciones Generales:
• Evitar en la etapa de diseño el empleo de hormigones de elevada resistencia. Se
recomienda diseñar con una resistencia a flexión a 28 días del orden de 4,5 MPa.
• Previo a su utilización en un proyecto, evaluar las características de los agregados, o
del hormigón elaborado con los mismos (Coeficiente de expansión térmica, Módulo
de elasticidad, Módulo de rotura, etc.).
• En la etapa de dosificación, optimizar la distribución granulométrica de agregados
para minimizar el contenido de agua y de cemento.
• Evitar el empleo de agregados con polvo adherido.
• Emplear agregados saturados (+ importante en agregados de elevada absorción y en
clima caluroso).
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Condiciones Ambientales
• Brusca caída de temperatura o lluvia.
• Altas temperaturas en días soleados.
• Condiciones ventosas y de baja humedad.
Posibles riesgos (condiciones de reducción de la ventana de aserrado)
Recomendaciones generales:
• Extremar los recaudos en las tareas de curado y
protección durante las primeras horas.
• Considerar la modificación del horario de
pavimentación (altas temperaturas en días
soleados).
• Considerar la adopción de medidas especiales
para incrementar la confiabilidad.
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Condiciones de la superficie de apoyo
Recomendaciones Generales:
• Se deberá contar con un apoyo firme,
uniforme y estable.
• Si se emplean subbases rígidas deberá
proveerse una terminación lo más lisa posible
(evitar trabas mecánicas).
• Si se emplean subbases rígidas emplear un
ruptor de adherencia. (tratamiento bituminoso,
parafina, film de polietileno, etc.).
• La base debe encontrarse saturada.
• Si se emplea una subbase abierta, impedir la
penetración del hormigón en la base.
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Protección y curado del hormigón
Recomendaciones Generales:
• Aplicar el compuesto de curado en la
dosis apropiada tan pronto se finalicen las
tareas de terminación.
• Verificar una correcta distribución del
producto y el tiempo de formación de la
membrana.
• Verificar elasticidad y comportamiento.
• Bajo condiciones rigurosas puede
considerarse la adopción de medidas de
protección adicionales.
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Aserrado de juntas y Posicionamiento de
Pasadores
Recomendaciones Generales:
- Pasadores libres de óxido y con
tratamiento antiadherente en toda su
longitud. NO EMPLEAR GRASA.
- Pasadores perfectamente cortados, sin
rebabas ni resaltos.
- Verificar una correcta densificación en
zonas de inserción o canastos.
- El aserrado debe comenzar tan pronto
como el hormigón permita ser cortado sin
desprendimientos de agregados gruesos o
roturas.
- El aserrado nunca debe ser demorado o
interrumpido, más allá de la hora del día o
la condición climática.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
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Aserrado de juntas y Posicionamiento de
Pasadores
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Recomendaciones Generales:
- Profundidad de aserrado: 1/3 E Subbases
Tratadas; 1/4 E Granulares (JT); 1/3 E
Juntas Longitudinales.
- Contar con cantidad suficiente de
aserradoras en el frente (mínimo 3) y una
adicional para contingencias.
- La secuencia de corte se corresponde
exactamente con el mismo orden de
aparición de las fisuras en el pavimento.
- No efectuar cortes alternados. Solo se
efectúa en casos de contingencias.
- El corte de las juntas longitudinales se
debe efectuar levemente retrasado del
aserrado transversal.
Aserrado de juntas y Posicionamiento
de Pasadores
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Pasadores Desalineados
Aserrado de juntas y Posicionamiento de
Pasadores
Mal Posicionamiento
de Pasadores
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Posicionamiento y Alineación de Pasadores
Recomendaciones:
- Verificar posicionamiento y anclaje de los canastos.
- Verificar los procedimientos de demarcación de la posición de inserción (DBI).
- Verificar en las primeras jornadas (y luego periódicamente), la alineación y posición de
los pasadores (Remoción de Hº fresco, Extracción de testigos, ensayos no
destructivos - recomendado).
Aserrado de juntas y Posicionamiento de
Pasadores
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Intersecciones
Espesor de calzada
Debe tenerse presente que el
tránsito que circula por la zona
física puede ser significativamente
mayor que el que los hace por las
ramas de aproximación a la
intersección y, por lo tanto, puede
ser necesario incrementar el
espesor de calzada en esas zonas.
La necesidad de aumentar el
espesor dependerá especialmente
del tránsito pesado medio diario
anual (TPMDA) que converja a la
intersección.
Carretera 1 Carretera 2 Espesor de calzada
en zona física
Bajo TPMDA
(e1)
Bajo TPMDA
(e2) e2
Bajo TPMDA
(e1)
Alto TPMDA
(e3) e3
Alto TPMDA
(e3)
Alto TPMDA
(e3) e3 + 1 -3 cm
Se asume que e3 es mayor que e2 y que e2 es mayor que e1.
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Rotondas
Espesor de calzada
En rotondas, la fuerza centrifuga
provoca un desbalanceamiento de la
carga generando sobrecargas en las
ruedas externas.
El proyectista deberá contemplar el
nivel de sobrecarga que pudieran
experimentar los vehículos pesados
al transitar por una rotonda.
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Disposición de juntas en intersecciones
REGLAS GENERALES
QUE HACER
• Respetar las separaciones máximas
recomendadas.
• Mantener la relación de esbeltez
por debajo de 1,5. Recomendado L/A
< 1,25.
• Coincidir con juntas de pavimentos
existentes.
• Coincidir juntas con estructuras
fijas (usualmente en pavimentos
urbanos).
• Colocar armadura distribuida
(>0,05%) en ambas direcciones en
losas de esbeltez mayor de 1,5.
QUE NO HACER
• Ancho de losas < 0,3 m.
• Ancho de losas > 4,5 m. o a la sep.
máxima recomendada.
• Ángulos < 60º (recomendado ~ 90º)
• Esquinas interiores.
• Formas irregulares (mantener losas tan
cuadradas como sea posible).
• Ubicar juntas longitudinales en zona de
huellas.
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Juntas de dilatación 38
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Juntas de dilatación 39
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Paso 1
1. Dibujar los bordes de calzada y los cordones cuneta (si existen).
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0.5 m 0.5 - 1.0 m
Paso 2 y 3
2. Trazar paralelas a los bordes donde se producen cambios en el ancho de calzada.
3. Dibujar las líneas que definen los carriles de ambas arterias.
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4. Definir los carriles principales para pavimentación. Donde los carriles intercepten las
paralelas trazadas extender las líneas más allá de las paralelas.
Paso 4
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Paso 5
5. Trazar juntas transversales donde el pavimento cambia de ancho. No prolongar juntas que
alcancen una paralela. La juntas en la arteria transversal que se encuentran más alejadas de
la principal deberá ser de dilatación.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Paso 6
6. Agregar juntas transversales intermedias a las anteriores. Mantener el espaciamiento por
debajo de las máximas recomendadas.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Paso 7
7. Extender los bordes del pavimento para definir la “zona de intersección”.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
?
?
? ?
Paso 8
8. Chequear las distancias entre la “zona de intersección” y las juntas adyacentes.
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Paso 9
9. Agregar juntas intermedias con espaciamientos uniformes, si las separaciones son
mayores a la máxima deseada.
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Paso 10
10. Trazar líneas desde el centro de la curva a los puntos definidos por la “zona de
intersección” y a cualquier junta intermedia alrededor de la intersección. Agregar juntas a
lo largo de las mismas. Analizar y resolver los puntos conflictivos.
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Ajustar junta
Tapa de
Inspección
Reposicionar junta
por alcantarilla Junta de Dilatación
perimetral
Armadura
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Transiciones Para que una transición presente un buen comportamiento en servicio,
deberá cumplimentar las siguientes funciones:
• Proveer una transición geométrica suave (en elevación y pendiente
transversal).
• Proveer un cambio gradual de la capacidad estructural del
pavimento.
• Permitir los movimientos de las losas, según sea necesario.
• Minimizar los problemas asociados con el drenaje de la estructura
del pavimento.
• Mantener la condición de transitabilidad.
Transición entre
pavimentos de
hormigón
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INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
Transición con pavimento flexible
Existen dos problemas que pueden surgir en las uniones entre un
pavimento de hormigón y uno de concreto asfáltico:
1. Problemas asociados al abrupto cambio en la rigidez de
las estructuras.
2. El fenómeno conocido como crecimiento de losas,
Alternativa para bajo volumen
de vehículos pesados
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Transición con pavimento flexible Alternativas para elevado volumen de vehículos pesados
Recomendaciones:
• En esta solución para evitar el reflejo de fisuras en el pavimento flexible, se
debe efectuar un borde biselado en la parte inferior de la losa de transición.
• Para evitar el crecimiento de losas, se debe incorporar barras de unión en las
primeras 3 juntas transversales de contracción, con el fin de mantenerlas unidas
firmemente y evitando que migren hacia el pavimento contiguo.
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Transición con pavimento flexible Alternativas para elevado volumen de vehículos pesados
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Transición con zona no pavimentada Alternativa para bajo volumen de vehículos pesados
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ING. DIEGO H. CALO
COORDINADOR
DEPARTAMENTO TÉCNICO DE PAVIMENTOS
Gracias
59