Información técnica para la correcta colocación de los adoquines - SUPERBLOCK S.A. DE C.V.
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Información técnica para la correcta colocación de los adoquines
INFORMACIÓN DE INTERÉS
INFORMACIÓN TÉCNICA PARA LA CORRECTA COLOCACIÓN DE LOS ADOQUINES
SUPERFICIE ADOQUINADA
Una superficie con adoquines es un área de carga estable que transfiere las cargas individualmente. La superficie adoquinada, en general, debe formar una bóveda, de manera que se puedan transferir más eficazmente las cargas verticales y horizontales que se apliquen sobre ella, básicamente, por la circulación de vehículos. Las bóvedas, además de permitir la aplicación de mayores cargas, ayudan también a formar las pendientes, imprescindibles para la correcta circulación de las aguas superficiales hacia las zonas donde se haya previsto su recogida y drenaje.
Es conveniente que las aguas superficiales se drenen por los bordes laterales de las vías de circulación y no por su parte central, para así facilitar su rápida eliminación.
La bóveda queda limitada por los bordes de confinamiento.
En la siguiente imagen se recoge un esquema de la sección transversal de la calzada pavimentada con adoquines formando una bóveda.
Un correcto drenaje es fundamental para el funcionamiento y durabilidad de las áreas pavimentadas con adoquines.
SECCIÓN TIPO
EXPLANADA: Terreno natural adecuadamente compactado hasta alcanzar una capacidad portante mínima.
SUBBASE: Conjunto de capas naturales, de material granular seleccionado, estabilizado y compactado, situadas directamente sobre la explanada.
BASE: Principal elemento portante de la estructura, situada sobre la subbase. Puede ser realizada con material granular, zahorra artificial, con un mayor grado de compactación que el alcanzado en la subbase (Base Flexible), o estar realizada con hormigón magro (Base Rígida)
CAMA DE ARENA: Base de apoyo de los adoquines, destinada a absorber sus diferencias de espesor debidas a la tolerancia de fabricación, de manera que éstos una vez compactados formen una superficie homogénea.
ADOQUINES: Elementos prefabricados de concreto, cuya cara exterior, una vez colocados, forman la capa de rodadura de la superficie a pavimentar.
En la siguiente figura puede apreciarse una sección tipo, con sus capas componentes.
Ningún pavimento funciona correctamente sin una adecuada preparación de sus capas de soporte.
DETERMINACIÓN DE LA SECCIÓN TIPO
CATEGORÍA DE TRÁFICO EN ZONAS INDUSTRIALES SEGÚN EL TIPO DE TRÁFICO DEACUERDO A LA NORMA NMX-C-314-1986
TIPO | ESPESOR MÍNIMO EN CM. | ABSORCIÓN DE AGUA POR 24HRS. (% MÁXIMO) | RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN EN N/mm2 (KGF/CM2) | APLICACIÓN |
A | 4 - 6 | 8 | 24.0 (250) | ANDADORES, PLAZUELAS, BANQUETAS Y COCHERAS |
B | 8 | 8 | 24.0 (250) | TRÁNSITO LIGERO EN ZONAS RESIDENCIALES |
C | 8 | 8 | 29.0 (300) | TRÁNSITO MEDIO EN CALLES Y ESTACIONAMIENTOS DE SERVICIOS |
D | 8 O MÁS | 8 | 34.0 (350) | TRÁNSITO PESADO |
PENDIENTES
En toda área a pavimentar deben tenerse en cuenta las pendientes necesarias para evacuar las aguas superficiales. Estas pendientes, que deben quedar reflejadas en el proyecto, han de respetarse desde la Base, de forma que esta capa y las superiores tengan un perfil superior adecuado a las mismas.
El espesor de las capas que conforman una superficie pavimentada con adoquines debe ser uniforme, aspecto vital para evitar asientos diferenciales que perjudicarán la vida útil del pavimento, y alterarán los planos previstos de evacuación de aguas.
Nunca se debe emplear la cama de arena para regularizar las pendientes.Estas deben estar conformadas desde la base; si este aspecto no se respeta se producirán asientos diferenciales en la superficie pavimentada.
En la siguiente figura se recogen unos ejemplos de pendientes.
Es fundamental que siempre exista una mínima pendiente, que no ha de ser inferior al 1%. Se recomienda un mínimo del 2% para facilitar el correcto drenaje.
Un buen drenaje superficial es fundamental para la duración de un pavimento.
ESPESOR DE LOS ADOQUINES
El espesor de los adoquines se ha de seleccionar en función de las cargas de tráfico esperado. Los espesores nominales más usuales son 60, 80 y 100 mm.
El espesor nominal de 60 mm. sólo es recomendable cuando no exista posibilidad de paso de vehículos. Debemos insistir en que, en la práctica, no existe tráfico peatonal puro dado que normalmente pasarán vehículos de mantenimiento, limpieza u otros servicios.
En consecuencia, se recomienda que, salvo casos excepcionales, el espesor nominal mínimo sea de 80 mm.
En las siguientes imágenes pueden apreciarse las diferencias en tensiones y deformaciones producidas en las capas soporte, en función de la diferencia deespesor del adoquín.
Cuanto mayor sea el espesor del adoquín más estable y duradero será el pavimento sometido a tráfico rodado.
SEPARACIÓN ENTRE ADOQUINES
Una superficie adoquinada es una estructura elástica formada por adoquines, que transmiten las cargas en el plano horizontal a través del árido de relleno de sus juntas.
Los adoquines deben ser colocados manteniendo una separación mínima entre ellos, del orden de 1,5 a 3 mm, de forma que permita el relleno posterior. Este material de relleno servirá para que se transmitan las cargas entre ellos sin que se produzca deterioro de los mismos.
Si la separación entre adoquines es excesiva, se producirá la pérdida de la arena de sellado con el uso y limpieza de la zona pavimentada.
Hay que cuidar la forma de limpieza (ángulo de incidencia del agua a presión) para evitar la pérdida de arena de sellado, especialmente cuando se realiza un lavado manual.
Sin separación entre adoquines no es posible construir una explanada estable, ya que los adoquines actuarán de forma aislada, y se desplazarán cuando estén sometidos a carga. La falta de material de separación provocará el contacto entre adoquines, con acumulación puntual de tensiones y rotura de los mismos, en especial la clásica rotura de esquinas.
El colocador debe cuidar que se respeten y mantengan las separaciones entre adoquines en el proceso de colocación. Erróneamente, en muchos casos se culpa al fabricante de los adoquines por las roturas provocadas por no respetar la separación lateral entre los mismos en el proceso de colocación.
Incluso en el caso de que los adoquines dispongan de distanciadores laterales, éstos tampoco deben estar en contacto con la superficie lateral de la unidad contigua, ni con los bordes de confinamiento.
Las técnicas de fabricación de los adoquines permiten obtener medidas muy precisas; sin embargo no existe un método de fabricación en el que no haya que aceptar tolerancias. Las tolerancias permitidas que vienen descritas en las Normas Europeas (UNE-EN) se compensan con la separación entre Adoquines y con la cama de arena.
La siguiente tabla nos muestra las tolerancias máximas permitidas por la NormaEuropea UNE-EN 1338
ESPESOR DEL ADOQUÍN | TOLERANCIAS SOBRE DIMENSIONES NOMINALES | ||
LONGITUD (mm) | ANCHURA (mm) | ESPESOR (mm) | |
<100 | +2 | +2 | +3 |
>100 | +3 | +3 | +4 |
Otro problema derivado de una mala colocación, sin respetar la separación entre adoquines, es la aparición de desplazamientos en la línea de adoquinado.
La separación entre adoquines compensa las tolerancias de fabricación. Siempre que exista material de relleno, se impide el contacto lateral entre unidades.
CONSTRUCCIÓN DE UN PAVIMENTO CON ADOQUINES
La calidad y durabilidad de un pavimento depende en gran medida de su correcta colocación. Se debe prestar atención a su ejecución y conservación en obra.
UN BUEN PAVIMENTO REQUIERE:
- UN BUEN MATERIAL (ADOQUINES)
- UNA BUENA PREPARACIÓN DE LA BASE Y SUBBASE
- UNA ADECUADA COLOCACIÓN
I. FASES DEL PROCESO
Para este proceso, se deben tener en cuenta las siguientes fases:
- Planificación del trabajo.
- Preparación de la explanada.
- Extensión y compactación de la subbase.
- Extensión y compactación de la base.
- Ejecución de los bordes de confinamiento.
- Extensión y nivelación del lecho de árido.
- Colocación de los adoquines.
- Sellado con arena y vibrado del pavimento.
- Limpieza final.
II. PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO
Antes de proceder a la ejecución del firme propiamente dicho, es preciso localizar cuidadosamente todos los servicios urbanos, para asegurar así que las diferentes operaciones constructivas no dañarán las instalaciones existentes bajo tierra. También debe comprobarse que la maquinaria a emplear no interferirá con los tendidos existentes (de comunicaciones, red eléctrica, etc.).
La construcción de un pavimento con adoquines requiere equipos profesionales con experiencia a fin de obtener un resultado óptimo.
III. EXTENSIÓN Y COMPACTACIÓN DE LA SUBBASE
Las principales funciones de la subbase son las de drenaje del agua, distribución de las cargas que se generan y reducción de las tensiones verticales.
Las capas que la componen deben ser extendidas en tongadas, cuyo espesor compactado esté comprendido entre los 10 cm. y los 15 cm.
Su compactación representa uno de los aspectos esenciales para cualquier pavimento flexible realizado con adoquines. Una compactación inadecuada es causa del fallo del pavimento.
La compactación debe continuar hasta que la densidad sea, como mínimo, superior o igual a la que corresponde al 95 % de la máxima obtenida en el ensayo Proctor modificado.
GRANULOMETRÍA PARA AGREGADOS PARA SUBBASES SEGÚN ASTM D 2940
TAMIZ (Aberturas cuadradas) | RANGO DE DISEÑO (% de masas que pasan) | TOLERANCIAS EN CAMPO (% de masas que pasan) |
2" (50mm.) | 100 | -3 |
1 1/2 (37.5mm.) | 90-100 | +5 |
3/4" (19mm.) | ||
3/8" (9.5mm.) | ||
No.4 (4.75mm.) | 30-60 | +10 |
No.30 (0.600mm.) | ||
No.200 (0.075mm.) | 0-12 | +5 |
IV. EXTENSIÓN Y COMPACTACIÓN DE LA BASE
Una vez extendida y compactada la subbase, se procede a la extensión de la base.
Su correcta ejecución es fundamental ya que esta capa es el principal elemento portante de la estructura y es la encargada de transmitir a la subbase las cargas verticales.
En todos los casos, la preparación de la Base se extenderá hasta incluir los bordes de confinamiento. El espesor de la Base compactada bajo estos bordes de confinamiento no debe ser inferior a 15 cm, salvo que se haya previsto el empleo de hormigón, o elementos prefabricados bajo los bordes de confinamiento. La integridad de los bordes de confinamiento depende en gran medida de que se coloquen sobre una Base adecuadamente compactada.
Cuando una superficie adoquinada se ve interrumpida por una obra de fábrica (imbornales, registros...) dado que es difícil compactar la base en las proximidades de los elementos de drenaje, se recomienda enriquecer la base en estas zonas mediante hormigón.
El espesor de la Base debe ser uniforme.
Es fundamental que las pendientes del plano de acabado de la Base respeten las proyectadas, que deberán ser, como mínimo, del 1% para así permitir el correcto desagüe de las aguas superficiales sin provocar daños en las capas portantes que, de producirse, se transmitirían a la superficie de uso. Se recomienda una pendiente mínima del 2 % para garantizar el drenaje.
Para el correcto funcionamiento de un pavimento realizado con adoquines, es necesario tener prevista la evacuación de las aguas superficiales.
GRANULOMETRÍA PARA AGREGADOS PARA BASES SEGÚN ASTM D 2940
TAMIZ (Aberturas cuadradas) | RANGO DE DISEÑO (% de masas que pasan) | TOLERANCIAS EN CAMPO (% de masas que pasan) |
2" (50mm.) | 100 | -2 |
1 1/2 (37.5mm.) | 95-100 | +5 |
3/4" (19mm.) | 70-92 | +8 |
3/8" (9.5mm.) | 50-70 | +8 |
No.4 (4.75mm.) | 35-55 | +8 |
No.30 (0.600mm.) | 12-25 | +5 |
No.200 (0.075mm.) | 0-8 | +3 |
V. BASES GRANULARES.
Es recomendable utilizar áridos calizos, no siendo aconsejable en ningún caso, el empleo de áridos que contengan arcilla.
El acabado de la Base debe ser similar al que se exigiría a una superficie destinada a carreteras con un riego de imprimación.
Si no existieran especificaciones al respecto, se recomienda que los niveles de la Base no se desvíen de los de diseño en más de 10 mm.
En ningún caso debe emplearse la cama de arena para corregir diferencias de nivel.
Tras la compactación, es conveniente realizar un sellado de la base mediante la aplicación de un betún de curado rápido o de una emulsión bituminosa, con el objeto de evitar que las filtraciones de aguas a través de las juntas del pavimento dañen la base del material suelto durante los dos o tres primeros meses posteriores a la ejecución.
GRADUACIÓN DE LAS ARENAS | ||||
ENCAMADO | SELLADO DE JUNTAS | |||
TAMIZ | PORCENTAJE QUE PASA | TAMIZ | PORCENTAJE QUE PASA | |
9,5mm. (3/8") 4,75mm. (N° 4) 2,36mm. (N° 8) 1,18mm (N° 16) N° 30 N° 50 N° 100 N° 200 | 100 90-100 75-100 50-95 25-60 10-30 0-15 0-5 | 2,36mm. (N° 8) 1,18mm. (N° 16) N° 30 N° 50 N° 100 N° 200 | 100 90-100 60-90 30-60 5-30 0-5 | |
VI. EJECUCIÓN DE LOS BORDES DE CONFINAMIENTO
Los adoquines, como la mayoría de los pavimentos, requieren la existencia de elementos de confinamiento lateral, cuya misión principal es evitar el desplazamiento de las piezas cuando estén sometidos a carga, y con ello impedir:
- la apertura de juntas,
- la pérdida de trabazón,
- la dispersión de la cama de arena.
Como bordes de confinamiento pueden emplearse bordillos, rígolas, otros elementos prefabricados de hormigón o, incluso, los propios muros que delimiten el área a pavimentar.
Es conveniente que los bordes de confinamiento presenten a los adoquines una cara lateral recta, por lo que los elementos prefabricados de hormigón son los que ofrecen unas mejores prestaciones.
El borde de confinamiento debe situarse, como mínimo, 6 cm por debajo del plano inferior de los adoquines ya colocados, para garantizar la fijación deseada.
Asimismo se deberá cuidar la forma de calzar los bordes de confinamiento, siempre se ha de dejar el espacio adecuado para el correcto asentamiento de los adoquines, esto es, espacio tanto para los adoquines como para la cama de arena sobre la que tienen que encastrase, tal como puede verse en la siguiente imagen.
Los bordes de confinamiento deben estar instalados en el perímetro del área a pavimentar antes de la colocación de los adoquines.
Generalmente los bordes de confinamiento se sitúan sobre hormigón, debiendo sellarse adecuadamente las juntas entre elementos contiguos para evitar las fugas del árido y de la arena de sellado.
Debe evitarse el apoyo directo de los adoquines sobre las piezas componentes de los bordes de confinamiento dado que, si esto se produce, los adoquines sufrirían roturas.
Este contacto debe realizarse mediante la cama de arena y la arena de relleno.
Normalmente basta con disponer los bordes de confinamiento a lo largo del perímetro exterior del área a pavimentar. No obstante, en grandes superficies, ocasionalmente se instalan bordes de confinamiento interiores, creando zonas adicionales de colocación, con lo que se incrementa la velocidad de ejecución.
VII. EXTENSIÓN Y NIVELACIÓN DE LA CAMA DE ARENA
A. GENERAL.
La cama de arena, junto con la calidad de los adoquines, es un elemento fundamental que va a determinar el comportamiento y durabilidad de pavimento.Esta cama se extiende directamente sobre la Base, una vez que se han colocado los bordes de confinamiento del área a pavimentar.
Una de sus principales funciones es la de absorber las pequeñas diferencias de espesor de los adoquines, dentro de las tolerancias dimensionales permitidas por la Norma Mexicana NMX-C-314-1986, de forma que estos, una vez compactados, formen una superficie homogénea capaz de transmitir las cargas ocasionadas por el tráfico sin que se produzca deterioro en las piezas.
En la siguiente figura puede apreciarse como partiendo de adoquines con diversas dimensiones en su espesor, dentro de las tolerancias permitidas, se obtiene un plano de rodadura uniforme, al quedar absorbidas estas diferencias en el proceso de vibrado y compactación de los adoquines.
B. ESPESOR DE LA CAMA DE ARENA
Con independencia del material constituyente de la base, el espesor de la cama de arena ha de ser uniforme, dado que en caso contrario se producirán deformaciones diferenciales al estar sometido al tráfico, produciéndose roturas en las piezas.
En la siguiente figura puede apreciarse este efecto.
Nunca debe variarse el espesor de la camara de arena para corregir defectos en la nivelación de la base de apoyo, ni para crear pendientes.
Si el espesor de la cama de arena es excesivo, se producirán deformaciones cuando se someta el pavimento al tráfico.
Si, por el contrario, este espesor es insuficiente, al someterse al tráfico se producirán roturas en las piezas. La imagen siguiente ilustra estos efectos.
Tras la compactación de los adoquines, el espesor de la cama de arena tiene que estar comprendido entre 3 y 4 cm.
El empleo de una arena inadecuada en la formación de la cama de arena provocará el fallo del pavimento cuando se someta al tráfico.
VIII. COLOCACIÓN DE LOS ADOQUINES.
A. COLOCACIÓN MANUAL.
El proceso de colocación se realizará sobre la cama de arena, una vez nivelado.
La colocación de los primeros adoquines requiere una atención especial, puesto que cualquier defecto quedará reflejado en las hiladas sucesivas.
Es imprescindible una correcta colocación de los adoquines para obtener un pavimento óptimo.
Para obtener el modelo de colocación en planta deseado es preciso disponer los primeros adoquines en el ángulo adecuado contra el borde de confinamiento de arranque.
En caso de superficies con pendientes, siempre debe efectuarse la colocación desde el nivel inferior hasta el superior.
Siempre debe respetarse una separación entre las caras laterales de los adoquines en proceso de colocación del orden de 1,5 a 3 mm. Debemos dejar espacio para la subida del árido por las juntas.
Cuando las piezas empiezan a desviarse de las líneas que definen el modelo en planta seleccionado, deben reajustarse las uniones entre adoquines de forma que se obtenga la planta seleccionada. Este reajuste ha de realizarse antes del sellado de arena.
La obra debe organizarse de manera que los operarios y el material siempre pasen por encima del material ya colocado.
Nunca debe pisarse la cama de arena.
Hasta que el pavimento no haya sido compactado mediante elementos vibradores no debe ser sometido a más cargas que las del peso del colocador y de sus herramientas.
Someter a cargas el pavimento antes de su compactación y sellado de las juntas puede ocasionar roces entre adoquines con el riesgo de que estos se astillen.
Siempre debe mantenerse la separación lateral entre los adoquines.
IX. SELLADO CON ARENA Y VIBRADO DEL PAVIMENTO
Una vez se han colocado y alineado correctamente los adoquines de forma que la arena haya rellenado parcialmente desde abajo las juntas, se procede a extender sobre el pavimento una ligera capa de arena para completar el llenado de las mismas.
Esta operación es muy importante para el correcto comportamiento del pavimento, ya que debe asegurarse el completo relleno de las juntas de forma que esta arena (y la de su parte inferior) sea el transmisor de los esfuerzos laterales entre adoquines, y entre estos y los bordes de confinamiento.
La experiencia ha demostrado que se producen importantes daños en el pavimento si éste es sometido a tráfico sin haber completado el relleno de sus juntas.
Se extenderá arena fina y seca sobre el pavimento, procediendo a introducirla en las juntas mediante un barrido manual o mecánico, procurando que quede un excedente sobre toda la superficie.
A continuación se someterá el pavimento a un proceso de compactación para garantizar el correcto relleno de las juntas.
La compactación se realiza mediante placas vibrantes, o con rodillos mecánicos (en este caso deben ser, además, vibradores).
Es recomendable que las fuerzas vibratorias y el peso de los rodillos mecánicos sean proporcionales al espesor y forma de los adoquines, así como a las características de la cama de arena y de la Base.
La compactación debe efectuarse el mismo día que la colocación, de forma que no queden, en lo posible, áreas de pavimento sin compactar expuestas a un uso.
No debe entrar en servicio ninguna zona que no haya sido totalmente sellada con arena y compactada.
X. LIMPIEZA FINAL
Terminado el ciclo de vibrado del pavimento y habiéndose alcanzado el completo relleno de sus juntas, debe procederse a una limpieza de su superficie para eliminar la arena de sellado sobrante.
Esta limpieza ha de realizarse mediante un barrido, dejando una mínima cantidad de arena sobre el pavimento, de forma que con el uso se rellenen las juntas de forma natural.
La limpieza final nunca debe llevarse a cabo empleando agua.
Si tras efectuar el barrido se observa que alguna junta quedó parcialmente vacía, debe repetirse el sellado de arena, pero limitando la operación a la superficie afectada.
Terminada esta limpieza, el pavimento está listo para su entrada en servicio.
ESPECIFICACIÓN TIPO DE LOS ADOQUINES
Para definir el tipo de adoquines del proyecto de pavimentación que se esté tratando, se recomienda una especificación tipo como la abajo indicada, en la que una serie de propiedades vienen ya predeterminadas, propiedades que ofrecen un buen rendimiento de nuestro pavimento.
MODELO | VARIABLE |
TIPO | BICAPA |
| DIMENSIONES NOMINALES (mm) Anchura X Longitud Espesor | VARIABLE |
COLOR | GRIS, ROJO, CAFÉ, NEGRO |
RESISTENCIA | 34.0 N/mm2 (350kgf/cm2) |
% DE ABSORCIÓN DE AGUA | <8% |
NORMAS DE REFERENCIA | NORMAS MEXICANAS NMX-C-036-ONNCCE-2004 NMX-C-038-ONNCCE-2004 NMX-C-314-1986 NMX-C-404-ONNCCE-2005 |
