Métodos y variables de diseño de pavimentos de concreto.

Debido a su rigidez, los pavimentos de concreto no requieren, al menos desde un punto de vista teórico, apoyarse sobre una subrasante o capa de elevada capacidad de soporte.

Las presiones verticales bajo las losas son muy pequeñas: las máximas no suelen superar los 0,35 kg/cm2 con carga interior de 6,5 t sobre una losa de 20 cm y algo mayores en bordes y esquinas.

Por ello, hasta hace sólo unas décadas el concreto se vertía directamente sobre la subrasante, a menudo arcillosa y sin drenaje. Esta práctica se continúa aún en caminos agrícolas y forestales y otras vías de baja intensidad de tráfico. No obstante, el aumento de las cargas por eje y de la intensidad del tránsito pesado hicieron necesarias en las carreteras con una cierta importancia, la disposición de bases y eventualmente sub base para vitar el escalonamiento de las losas por erosión de su apoyo y formación de huecos bajo las mismas, así como para obtener unas adecuadas condiciones de trabajo. En algunos países de clima frío se comprobó además la necesidad de proteger ciertos suelos susceptibles a la helada de penetración de ésta. En consecuencia, el diseño de un pavimento de concreto para tráficos importantes no debe limitarse únicamente a la determinación de su espesor, sino que también debe abarcar aspectos relativos a las juntas y a los elementos que rodean el concreto bases, sub bases y bermas. 

La principal exigencia a la subrasante o, en general, a la capa sobre la que se vacia el concreto del pavimento es que le proporcione, más que una contribución estructural, que suele ser bastante reducida, un apoyo uniforme y estable en el tiempo bajo la acción del tránsito y de los agentes atmosféricos, para lo cual deben emplearse materiales no erosionables o bien un elevada permeabilidad Un aumento importante en la resistencia mecánica de la base o en su espesor suele traducirse en una disminución mucho menor de las tensiones que se originan en las losas de concreto.

Sin embargo, existían métodos que no permitían tener en cuenta una serie de factores de gran influencia en la durabilidad del pavimento: Gradientes térmicos, condiciones de drenaje, erosionabilidad de la base, existencia, o no, de bermas de concreto o de pasadores en las juntas, separación entre estas últimas, etc. Para obviar estas limitaciones empezaron a ajustarse métodos empíricos, basados en el comportamiento de los pavimentos en servicio; entre ellos, el más conocido es el desarrollado a partir de los resultados del ensayo AASHO. Paralelamente, los avances en los métodos de análisis y en los computadores permitieron ir incorporando a los procedimientos de cálculo algunos de los parámetros indicados anteriormente: Por ejemplo, el empleo de bermas de concreto o pasadores. La combinación de ambos sistemas, es decir, la utilización de métodos analíticos y el ajuste de sus resultados mediante observaciones de tramos reales, ha llevado a una serie de paises al desarrollo de catálogos de estructuras de pavimentos o de curvas de diseño; de forma que entrando en ellos con el tránsito de diseño y el tipo de subrasante pueda obtenerse directamente el espesor necesario de la losa de concreto, así como los de las capas inferiores (base, subbase) que sean necesarias disponer.

En consecuencia, no nos vamos a limitar únicamente a los métodos para la determinación del espesor del pavimento de concreto, sino que también se darán indicaciones en cuanto a las características de las juntas, bases y bermas. En los numerales siguientes se hacen algunos comentarios sobre varios métodos de diseño respondiendo a algunas de las filosofías anteriores:

- Basados en el comportamiento de tramos de ensayo: Guía AASHTO (USA)
- Basados en métodos analíticos o semianalíticos: Portland Cement Association (USA)
- Curvas de diseño. Department Standard 14/87 (lnglaterra)
- Catálogos de pavimentos: Francia, Alemania, España

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