Composición y Estructura del Pavimento Rígido

Los pavimentos rígidos soportan cargas gracias a la rigidez y al alto módulo de elasticidad de la losa de hormigón. Las cargas se distribuirán sobre la capa natural del suelo a través de diferentes capas de pavimento rígido. La composición y estructura del pavimento rígido nos informa sobre la función de cada capa de pavimento rígido, como se explica a continuación.

Una estructura típica de pavimento rígido incluye una capa superior, denominada calzada de concreto, que brinda la principal resistencia estructural del pavimento. Esta capa se asienta sobre una base de material seleccionado, que puede estar tratada o no con un ligante, y esta base, a su vez, se coloca sobre el suelo natural o la explanada preparada.

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Composición y Estructura del Pavimento Rígido

Composición del pavimento rígido

En general, el hormigón de cemento Portland se utiliza como elemento estructural primario para pavimentos rígidos. El refuerzo se proporciona en la losa dependiendo de la resistencia del suelo y las condiciones de carga. También se pueden utilizar losas de hormigón pretensado como capa de rodadura. La losa de hormigón suele reposar sobre una subbase granular compactada o tratada, que a su vez se apoya en una subrasante compactada.

Se obtienen mejores resultados de pavimento cuando las capas de soporte debajo del pavimento son uniformes. La resistencia del pavimento rígido depende principalmente de la losa de concreto, por lo que se debe colocar con fuerza mientras las capas inferiores se construyen con materiales de bajo costo para que sea económico.

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Composición y Estructura del Pavimento Rígido
Fig. 1: Transferencia de carga de ruedas a subrasante en pavimento rígido

Estructura del pavimento rígido

La estructura de un pavimento rígido consta de siguientes capas.

  • Losa o capa de superficie de hormigón
  • Base granular o capa base estabilizada
  • Subbase granular o subbase estabilizada
  • Capa de protección contra heladas
  • Suelo de subrasante
Composición y Estructura del Pavimento Rígido
Fig. 2: Estructura típica de pavimento rígido: Fuente: Victor Yepes

Losa de Concreto

La losa de hormigón es la capa superior de pavimento rígido que está en contacto directo con las cargas vehiculares. Esto también se llama capa de superficie. Es resistente al agua y evita la infiltración de agua en la capa base. Ofrece fricción a los vehículos para proporcionar resistencia al deslizamiento. El espesor de la losa de hormigón se mantiene entre 150 mm y 300 mm.

Composición y Estructura del Pavimento Rígido
Fig. 3: Colocación de losas de hormigón

Base granular o capa base estabilizada

La capa base o base granular o base estabilizada es la segunda capa desde arriba y se construye utilizando agregados triturados. Esta capa ayuda a que la capa de superficie soporte cargas adicionales. Proporciona una plataforma estable para construir pavimento rígido. También es útil para proporcionar un sistema de drenaje subterráneo. En zonas heladas, la acción de las heladas se puede controlar mediante la capa base estabilizada. Ayuda a controlar la hinchazón del suelo subrasante. El espesor de la capa base debe ser mínimo de 100 mm.

Composición y Estructura del Pavimento Rígido
Fig. 4: Proporcionar la capa base

Subbase granular o capa de subbase estabilizada

Es la tercera capa desde arriba y está en contacto con el suelo de subrasante y la capa base. Se construye utilizando agregados de baja calidad que la capa base, pero deberían ser de mejor calidad que la subrasante. Generalmente, no se requiere una capa de subbase cuando la carga de tráfico es ligera. Cuando la carga supere las 100.000 libras, se deberá construir. Su función principal es brindar soporte a las capas superiores y también sirve como controlador de la acción de las heladas y evita la intrusión de finos desde la subrasante hasta las capas superiores. La instalación de drenaje también mejorará cuando haya una capa de subbase.

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Capa de protección contra heladas

En regiones de bajas temperaturas existe el problema de la acción de las heladas sobre las aceras. Si el suelo contiene un nivel freático alto, durante las bajas temperaturas el agua se congelará y se formará escarcha debajo de la subrasante, lo que hará que el pavimento se eleve debido a la formación no uniforme de cristales de hielo. De manera similar, cuando el hielo se derrite, el pavimento penetrará en la subrasante cuando reciba carga. Para superar esta situación se debe prever una capa de protección contra heladas. Generalmente, una buena capa de base y una capa de subbase actúan como capas de protección contra heladas.

Suelo de subrasante

La subrasante no es más que la capa de suelo existente que se compacta utilizando equipos para proporcionar una plataforma estable para el pavimento rígido. Los suelos de subrasante están sujetos a tensiones más bajas que las capas superiores, ya que las tensiones se reducirán con la profundidad. Los suelos de subrasante pueden variar considerablemente.

Las tensiones provenientes de las capas superiores son recibidas por diferentes suelos de diferentes maneras. Algunos suelos pueden resistirlos y otros no. Depende de la interrelación de textura, densidad, contenido de humedad y resistencia de la subrasante. Por lo tanto, se debe realizar un examen adecuado de la subrasante antes de la construcción. Al mismo tiempo, las capas de pavimento sobre la subrasante deben ser capaces de reducir las tensiones impuestas sobre el suelo de la subrasante para evitar el desplazamiento de las capas de suelo de la subrasante.

Fig. 5: Preparación del suelo de subrasante

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