Comportamiento del pavimento rígido con una losa en concreto postensado (Sexta parte)

Modelación

Materiales

El material empleado para realizar la modelación física de la subrasante, corresponde a una muestra de arcilla tomada en la intersección de la Avenida Ciudad de Quito (NQS) con la Calle 63C de la ciudad de Bogotá. Dicha arcilla corresponde a una muestra alterada, producto del retiro de los primeros centímetros de la subrasante existente, que según datos del Consorcio Silva Fajardo y CIA – Silva Carreño y Asociados S.A. – CEDIC S.A. (2002), tiene un CBR de 2.32 para muestras inalteradas. Para la subbase, se utilizó arena gruesa procedente del Río Subachoque, que por analogía se clasificó como categoría tipo I, según el Manual de Diseño de Pavimentos para Bogotá, se especifica que su módulo de elasticidad (E) corresponde a tres veces el módulo de la subrasante, de donde se partió para determinar el CBR que se requiere para este material. Para simular el concreto, se empleó microconcreto, que no es más que un mortero de alta resistencia. Con relación al acero de refuerzo, se realizaron pruebas en varillas de acero lisa de 4mm y galvanizadas de calibre 10 y 12. Para el postensado de la losa, se elaboraron roscas en los extremos de las varillas, y mediante tuercas y guasas se aplicó por torsión la carga.

Ensayos básicos sobre materiales

Con el fin de obtener mayor información sobre la arcilla, se realizaron ensayos de límites de consistencia, peso específico, compactación estática, expansión, CBR, corte directo y compresión inconfinada. Se realizó el ensayo de compactación en los moldes del Proctor Modificado con el fin de hacer al mismo tiempo los ensayos de expansión de la arcilla y el CBR. Con los resultados obtenidos se determinó el valor de humedad para un CBR de 2.32, representando las condiciones naturales de la subrasante. Posteriormente se realizó la compactación estática de la arcilla en la MTS con una carga de 2 toneladas. La arena fue sometida a las siguientes pruebas: granulometría, peso específico, porcentaje de absorción, contenido de finos, compactación estática, CBR y corte directo. Para los ensayos de compactación estática, CBR y corte directo, se siguió el mismo procedimiento utilizado para la arcilla. Con los resultados obtenidos se encontró la humedad para obtener un CBR de 6.92.

En relación con el microconcreto, el factor ha determinar es la relación agua:cemento. El cemento empleado corresponde al tipo I, de la empresa Cementos Diamante del Tolima. Se realizaron varios ensayos de resistencia a la compresión para obtener la relación agua/cemento que corresponde a la resistencia de diseño (340Kg/cm²) y la proporción de arena (0.55 y 3.1 respectivamente). Posteriormente, se hicieron ensayos a tensión indirecta, para determinar los módulos de rupturas de muestras de microconcreto simple, reforzado y postensado. El resultado de estos ensayos permiten demostrar que para los ensayos de carga puntual se obtiene un mayor valor de módulo de ruptura en la muestras postensadas que las reforzadas y las simples (respectivamente). Mientras en los ensayos de carga distribuida (método brasileño), se obtienen mayor resistencia en las muestras simple que en las muestras postensadas y reforzadas (respectivamente), debido a que el refuerzo crea una discontinuidad en las muestras de microconceto.