Estructuras de pavimentos rígidos en calzada: Normativa española - Diseño Pavimentos.


Hay 7 soluciones básicas como máximo, que van desde pavimentos totalmente asfálticos a pavimentos de concreto vibrado. Entre ambos se sitúan los pavimentos mixtos con capas estabilizadas o tratadas con cemento, incluyendo también entre estas últimas las de concreto compactado con capa de rodadura bituminosa. Las secciones de pavimento se destinan con números de tres cifras así: La primera, según la categoría de tránsito pesado, la segunda, según la categoría subrasante y la tercera es una cifra de orden: Las secciones que terminan en 6 ó 7 tienen pavimento de concreto vibrado.

Hay que indicar que la Instrucción proporciona además unos esquemas de soluciones de pavimentos de vía y berma exterior para cada tipo de sección de catálogo, tema que será abordado posteriormente con más detalle. Para las capas de concreto vibrado se admite el empleo de tres tipos de concreto, los cuales se definen por su resistencia característica a flexotracción a los 28 días de edad (método de carga en los tercios de la luz).

Tipo de concreto
Resistencia característica mínima fckf a flexotracción a 28 días (método de carga en tercios de la luz)

HP-45 HP-40 HP-35
4,5Mpa 4,0Mpa 3,5MPa

Tipos de concreto a utilizar en pavimentos rígidos
Cuando se utilizan cementos con un elevado contenido de adiciones activas, los valores anteriores suelen reducirse en un 15%, para tener en cuenta su ganancia más lenta de resistencias a corta edad.

La categoría de tránsito pesado determina el espesor de la losa de concreto que, en principio, es de concreto vibrado en masa tipo HP-45 para TO, Tl y T2 y de tipo HP-40 para T3 y T4. Los espesores para cada una de las categorías se resumen en la Tabla 21. Se acepta, sin embargo, que en el Pliego de prescripciones técnicas particulares se prescriban respectivamente concretos para pavimentos HP-40 y HP-35, en cuyo caso será necesario aumentar el espesor nominal de las secciones tipo en 2 cm. Ello posibilita elaprovechamiento de determinados agregados. De este modo el espesor de la losa varia
entre 20 y 30 cm.

Hay que destacar que los espesores indicados son mínimos en cualquier punto del carril de diseño, por lo que el espesor medio colocado ha de ser necesariamente 1-2 cm más alto.

Las secciones estructurales del catálogo fueron comprobadas por los métodos de diseño usuales (Portland Cement Association, AASHTO) y cotejadas con otros catálogos europeos (Alemania, Francia, Gran Bretaña) para asegurar que eran adecuadas. De todos modos es conveniente señalar que estos cálculos no pueden ser más que aproximados debido a las diferentes variables usadas en cada método. Compárese, por ejemplo, la resistencia característica a flexotracción del concreto con cargas al tercio de la luz, con la resistencia media a flexotracción con carga central; o las subrasantes definidas por la Instrucción y el Pliego PG3, con las definidas por un módulo de reacción k; o bien la importancia de la distribución de cargas por eje en un método basado en la no fisuración de los pavimentos por fatiga (PCA), respecto a otro método de tipo empírico que evalúa el pavimento por la satisfacción del usuario (AASHTO).

En pavimentos con dos o más carriles por sentido de circulación será posible diseñar por separado cada carril. 

La categoría de tránsito pesado en el carril más interior no podrá diferir en más de una unidad de la del carril más exterior, y la variación de espesores será transversalmente lineal, manteniéndose el espesor mínimo normalizado en el borde izquierdo de cada carril.

Así, por ejemplo, en el caso de una autopista de tránsito Tl (carril de diseño) y dos carriles por sentido, el pavimento de concreto vibrado HP-45 puede tener un espesor uniforme de 25 cm o bien tener una sección trapezoidal. En este caso, y como el carril inferior ha de tener un espesor mínimo de 23 cm (para tránsito T2) en el borde izquierdo del carril y 25 cm en el eje, las losas tendrán 27 cm en el borde derecho. La cantidad de concreto es la misma, pero con una distribución estructuralmente más favorable.

Si se trata de una autopista urbana de tres carriles y tránsito Tú en el carril de diseño, la sección transversal, también con HP-45, tendrá 30 cm en el borde derecho y 25 cm en el borde izquierdo, con lo que se cumplirá con los mínimos prescritos en los bordes izquierdos de los 3 carriles (28,3, 26,6 y 25 cm).

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