¿Qué es un pavimento rígido?

Pavimento rígido

Definición

Un pavimento rígido es un pavimento en el que una capa superficial de hormigón de cemento da la mayor parte de la resistencia a la carga.

La FAA, en la AC 150/5320-6G, dice que la capa de rodadura de un pavimento rígido es normalmente hormigón de cemento, Partida P-501. La capa superficial es un conjunto de losas de hormigón. La página de pavimento cubre todos los tipos de pavimento. La página de pista de hormigón cubre el uso en pista. Esta página cubre el tipo rígido.

Cómo un pavimento rígido transmite la carga

Un pavimento rígido usa una capa estructural muy rígida. La FAA, en la AC 150/5335-5D, dice que la rigidez de esta capa produce acción de viga. Esta acción reparte la carga sobre un área amplia de la subrasante. La capacidad depende de la resistencia del hormigón. También depende de un apoyo uniforme de las capas inferiores.

Las capas son las losas de hormigón, una capa de base y una subrasante compactada (AC 150/5320-6G, 3.16.1.1). La base da un apoyo uniforme y estable a las losas (3.16.3.1). La FAA exige una base estabilizada bajo los pavimentos para aeronaves de más de 45 360 kg (100 000 lb) (3.16.3.2). Las páginas de capa de base y de subrasante cubren estas capas.

Espesor, resistencia y helada

• Espesor mínimo. La capa de hormigón tiene al menos 150 mm (6 in) en todas las clases de peso de aeronave (Tabla 3-4).
• Resistencia de diseño. La flexión es la acción principal en un pavimento de hormigón, así que la resistencia a flexión importa más. La FAA recomienda una resistencia a flexión de diseño de 4,14 a 5,17 MPa (600 a 750 psi) para la mayoría de los trabajos en aeródromo (3.16.7.3).
• Helada. Las losas de menos de 230 mm (9 in) son más vulnerables a los daños por helada. La FAA dice que es una buena práctica reforzar esas losas con al menos 0,050 % de acero en ambas direcciones. Esto aplica donde la subrasante puede levantarse, la humedad puede congelarse y la base no tiene protección contra la helada (3.16.5.3).
• Modo de falla. FAARFIELD comprueba un modo para un pavimento rígido. Es el agrietamiento de la losa de abajo hacia arriba, que controla limitando la tensión en la parte inferior del hormigón (3.16.1.2).

Juntas

Los cambios de temperatura y de humedad provocan cambios de volumen y alabeo de las losas. La tensión puede ser grande. Las juntas dividen el pavimento en losas de tamaño fijo, así que reducen la tensión y limitan el agrietamiento aleatorio (3.16.8.1 y 3.16.8.2).

La AC 150/5320-6G (3.16.9.1) clasifica las juntas por función:

• Juntas de aislamiento. Se colocan donde el pavimento se encuentra con una estructura. También se colocan donde dos pavimentos pueden moverse en direcciones distintas, por ejemplo una calle de rodaje y una pista. Una ampliación futura empieza en una de ellas.
• Juntas de contracción. Dan un agrietamiento controlado cuando el hormigón se contrae por una pérdida de humedad o de temperatura. También reducen la tensión por el alabeo y el curvado.
• Juntas de construcción. Unen dos losas que las cuadrillas colocan en momentos distintos, por ejemplo al final de un día o entre carriles de pavimentación. Para aeronaves de 13 610 kg (30 000 lb) o más, la FAA usa juntas de construcción de tipo E.

El espesor de la losa controla el espaciado de las juntas, y no al revés. Las losas más pequeñas suelen comportarse mejor a largo plazo (3.16.8.4). La Tabla 3-7 da el espaciado máximo recomendado en cada dirección.

El espaciado transversal se mantiene en 1,25 veces el longitudinal o menos. Un espaciado superior a 6,1 m (20 ft) necesita un análisis técnico en el informe del ingeniero. La AC también dice que se deben sellar todas las juntas (3.16.8.5). Las Partidas P-604 y P-605 de la AC 150/5370-10 dan los selladores. La página de sellador de juntas los cubre.

Desconchado en las juntas

El desconchado de juntas es la rotura del borde de la losa a menos de 0,6 m (2 ft) del lado de una junta. La AC 150/5380-6C (3.2.2) dice que un desconchado de junta normalmente no atraviesa todo el espesor de la losa. Llega a la junta con un ángulo. Una rotura de esquina es distinta, porque atraviesa todo el espesor.

La AC da tres causas. La primera es la tensión excesiva en la junta o en la grieta, por material incompresible en la junta. La segunda es el hormigón débil en la junta, por sobretrabajo, junto con las cargas del tráfico. La tercera son los pasadores mal alineados, que sujetan la losa e impiden el movimiento.

El daño del sellador de juntas puede llevar al desconchado. La AC dice que los sellos dañados dejan que el suelo y las piedras se acumulen en las juntas. Ese material impide que las losas se dilaten, y puede provocar pandeo, fragmentación o desconchado. La página de desconchado de juntas cubre los niveles de calificación y la reparación. Esta página cubre por qué un pavimento rígido tiene juntas que pueden desconcharse.

Otros deterioros en un pavimento rígido

La AC 150/5380-6C (3.2.2) agrupa los deterioros en cinco grupos.

• Agrietamiento. Grietas longitudinales, transversales y diagonales, roturas de esquina, agrietamiento de durabilidad (D), grietas por contracción y losas fragmentadas. Una losa fragmentada tiene cuatro o más piezas. Las páginas de agrietamiento D y de losa fragmentada cubren dos de estos.
• Daño del sellador de juntas. Desprendimiento, extrusión, endurecimiento, pérdida de adherencia y sellador ausente.
• Desintegración. Descamación, agrietamiento en mapa, reactividad álcali-sílice, desconchado de juntas y de esquinas, levantamientos, popouts y fallo de parches.
• Distorsión. Bombeo y escalonamiento. El bombeo es la expulsión de agua y de material de base por las juntas o las grietas.
• Pérdida de resistencia al deslizamiento. Agregado pulido y contaminantes, como los depósitos de caucho.

La desintegración rompe el pavimento en piezas pequeñas y sueltas (3.2.2). Los desconchados, la descamación y los popouts pueden por tanto producir objetos extraños (FOD), y una inspección los busca.

Rígido frente a flexible

La AC 150/5320-6G (1.6.2.1) dice que, con un buen diseño, materiales, construcción y mantenimiento, cualquier tipo de pavimento puede dar la vida útil deseada.

• Trayectoria de la carga. Un pavimento rígido depende de la losa rígida. Un pavimento flexible depende de las capas en conjunto.
• Presión de los neumáticos. La presión de los neumáticos tiene un efecto despreciable en el diseño de un pavimento rígido (3.12.6.3). La AC 150/5335-5D (4.5.4.1) dice que un pavimento rígido puede admitir en general el código W, la categoría de alta presión de neumáticos.
• Falla. La falla estructural de un pavimento rígido es el agrietamiento intenso por carga de las losas (3.10). En un pavimento flexible es una subrasante que ya no está protegida.
• Reparación. Un pavimento rígido puede tener hasta un 30 % de sus losas reparadas o reemplazadas como rehabilitación. Más del 30 % es reconstrucción (4.3 y 4.4).

La página de pavimento flexible cubre el otro tipo, incluido su ahuellamiento.

Recrecidos y código de resistencia

Un recrecido de asfalto sobre un pavimento rígido da un pavimento compuesto. La AC 150/5380-6C dice que la fisuración por reflexión aparece sobre todo en los recrecidos de asfalto sobre hormigón, porque las grietas y las juntas de la losa antigua se transmiten hacia arriba. La página de recrecido de asfalto cubre los recrecidos.

El método ACR-PCR informa un pavimento rígido con el código R (Anexo 14, 2.6.6). Un código de ejemplo es 800/R/B/W/T. R es pavimento rígido y B es una subrasante de resistencia media. W es una presión de neumático alta y T es una evaluación técnica (AC 150/5335-5D, 4.5.6). Un pavimento rígido con un recrecido flexible sigue clasificado como rígido hasta que el espesor del recrecido iguala el espesor rígido (4.5.2.3).

Juntas y luces de pista

Las juntas afectan a dónde se colocan las bases de las luces. La AC 150/5340-30J dice estas reglas para un pavimento rígido:

• Luces de eje de pista. En una pista nueva, la base de la luz queda a al menos 0,6 m (2 ft) de cualquier junta del pavimento. La distancia se mide hasta el borde de la base del equipo (3.3.1.1.3).
• Luces de eje de calle de rodaje. El borde más cercano del equipo queda a unos 0,6 m (2 ft) de cualquier junta de pavimento rígido (4.3.3.1).
• Luces de guarda de pista. Si una luz entra en conflicto con una junta de pavimento rígido, la cuadrilla mueve la señal de punto de espera y las luces. Se alejan de la pista la distancia mínima (4.4.3.2).

En un pavimento rígido nuevo, la brida de montaje de la base de una luz empotrada queda a al menos 19 mm (3/4 in) por debajo de la superficie terminada (10.2). Una luz que queda más alta puede sobresalir y ser un peligro para vehículos como las quitanieves. La luz empotrada se fija en un anclaje de hormigón con una jaula de armadura de acero.

Qué revisar en una inspección

Una inspección de un pavimento rígido busca estos puntos:

• Desconchados en juntas y esquinas, y el ancho de la zona desconchada.
• Sellos de juntas que faltan, están duros o han salido de la junta.
• Grietas, roturas de esquina y losas fragmentadas.
• Escalonamiento en las juntas, y manchas que muestren bombeo.
• Piezas sueltas que pueden convertirse en FOD.

TarmacView planifica el vuelo de levantamiento con dron y captura las fotos del pavimento para la evaluación de la condición del pavimento , incluidas las juntas. La detección de grietas y la calificación ASTM D5340 están en desarrollo y se ofrecen como acceso anticipado.