La reparación con barras de pasador ( DBR , por sus siglas en inglés) es un método para reforzar las grietas en el pavimento de las carreteras mediante la inserción de barras de pasador de acero en las ranuras cortadas a lo largo de las grietas. Es una técnica que los departamentos de transporte de varios estados de los EE. UU. han utilizado con éxito en reparaciones para abordar fallas en pavimentos de hormigón simple con juntas más antiguos. El enfoque típico es cortar con sierra y perforar con un martillo neumático las ranuras para las clavijas. Después de colocar las clavijas, las ranuras generalmente se rellenan con una mezcla de hormigón que no se encoge y el pavimento se pule con diamante para restaurar la suavidad.
A medida que un vehículo se desplaza por carreteras de hormigón con juntas, el peso del vehículo pasa de un panel de hormigón al siguiente. A medida que el vehículo atraviesa las juntas, su peso se coloca en el borde del panel, donde el panel es menos capaz de soportar la fuerza de deflexión. Esto puede provocar grietas a medida que el pavimento se corta por el borde del panel. En las carreteras más antiguas construidas a principios y mediados del siglo XX, se colocaban barras de espiga (varillas de acero) a lo largo de las juntas para ayudar a transferir la carga de un panel al siguiente.
Este método se dejó de utilizar porque las barras de pasador tendían a corroerse y requerían un reemplazo frecuente. Las barras de pasador de acero inoxidable son más resistentes a la corrosión, pero el acero inoxidable es relativamente caro en comparación con otros materiales. En cambio, durante varias décadas, se confió en la cohesión entre los paneles y la resistencia de la plataforma de la carretera para distribuir colectivamente la carga de un panel al siguiente, un concepto conocido como enclavamiento de agregados. Con el tiempo, las juntas y la plataforma de la carretera tendieron a romperse bajo tensión, lo que resultó en grietas y desplazamiento de los paneles. La mayoría de las carreteras de los Estados Unidos construidas como parte del Sistema de Carreteras Interestatales desde la década de 1950 hasta la de 1980 dependían únicamente del enclavamiento de agregados y comenzaron a mostrar problemas en la década de 1970 y 1980.
En la construcción de carreteras contemporáneas desde mediados de la década de 1990, las barras de pasador se colocan nuevamente a lo largo de las juntas y a intervalos a lo largo del pavimento. Hoy en día, las barras de pasador están recubiertas con epoxi para evitar los problemas de corrosión que se observaban en instalaciones anteriores.
Muchos estados están renovando las carreteras antiguas con barras de pasador revestidas de epoxi. La renovación comienza con el corte de seis ranuras (tres en cada paso de rueda) a lo largo de todas las juntas o grietas transversales. Las ranuras se cortan con sierras de diamante acopladas que realizan seis cortes en cada paso de rueda. Luego, el hormigón entre los cortes de la sierra se retira con martillos neumáticos ligeros (los martillos neumáticos pesados tienden a dañar el hormigón alrededor de los cortes). Las barras de pasador revestidas de epoxi se colocan en las ranuras, luego las ranuras se rellenan con lechada y las juntas o grietas se rellenan con masilla impermeable. El paso final es pulir con diamante la junta para eliminar tanto el exceso de lechada como cualquier desplazamiento de los paneles.
El paso final suele implicar el pulido con diamante de toda la superficie de la carretera para eliminar los baches y desniveles. Sin la modificación con pasadores, este pulido tendría que repetirse cada seis u ocho años, pero se prevé que la modificación aumentará considerablemente este intervalo. Se ha demostrado que la modificación con pasadores dura al menos diez años más que la capa asfáltica y mejora significativamente la calidad de la conducción.
Para la modernización de las barras de pasador, se necesitan pasadores, separador de adherencia, tapas de expansión, sillas de soporte para barras de pasador, inserto de núcleo de espuma, masilla de calafateo, material de relleno de hormigón sin contracción y presentaciones. Los pasadores deben ser lisos, redondos, de epoxi y de acero revestido con separador de adherencia que cumpla con los requisitos. El separador de adherencia se debe aplicar en todas las superficies de la barra de pasador. Las tapas de expansión pertenecen a cada extremo de la barra de pasador y las sillas de soporte para barras de pasador se utilizan para sostener firmemente los pasadores centrados en las ranuras durante las operaciones de relleno. El inserto de núcleo de espuma se utiliza para restablecer la junta o grieta, lo que permite que la barra dentro de cada lado de la ranura se expanda y contraiga. El relleno de calafateo se utiliza para evitar que el material de relleno fluya hacia la junta o grieta. Se recomienda el material de relleno de hormigón sin contracción que se prueba como material de parcheo de hormigón de fraguado rápido para su uso en proyectos DBR.
Primero, haga dos cortes de sierra en el pavimento para delinear los lados longitudinales de cada ranura de la barra de pasador. Corte a una profundidad y longitud que permita que el centro de la barra de pasador se coloque a media profundidad en la losa del pavimento. Corte las ranuras paralelas entre sí y a la línea central de la calzada con una tolerancia máxima de 1⁄4 de pulgada por cada 12 pulgadas de longitud de la barra de pasador. Emplee sierras equipadas con hojas de diamante montadas en grupo capaces de cortar tres o cuatro ranuras simultáneamente en cada trayectoria de rueda. Las juntas torcidas o las grietas pueden requerir ranuras más largas que la longitud especificada en los planos. Retire el agua y los residuos de pasta de la superficie del pavimento inmediatamente por medio de un accesorio de vacío en la máquina de aserrar. Para proyectos más pequeños, una máquina de aserrar ranuras puede no ser factible. Considere permitir el uso de sierras manuales para cortar ranuras cuando el proyecto contiene menos de 100 barras de reacondicionamiento.
Retire el hormigón existente de las ranuras y luego limpie todos los escombros. Utilice martillos neumáticos de un peso máximo de 30 libras para quitar el hormigón que queda entre los cortes de la sierra. Si las operaciones de remoción de hormigón causan daños al pavimento que quedará, interrumpa las operaciones de remoción de hormigón y reanúdelas solo después de tomar medidas correctivas. Durante las operaciones de remoción de hormigón, utilice un martillo neumático pequeño según sea necesario para producir una superficie plana y nivelada dentro de la ranura para que el relleno fluya y se consolide debajo de las barras de pasador.
Instalación completa de las clavijas de refuerzo, con barras de refuerzo y relleno colocados antes de reabrir el carril al tráfico público. Coloque silicona en todas las juntas y grietas, seguido de los conjuntos de barras de refuerzo en cada ranura. A continuación, coloque material de parcheo y luego consolide y termine el material de parcheo. Por último, pula con diamante la superficie del pavimento dentro de los 30 días hábiles posteriores a la colocación de las barras de refuerzo. [1] [2]
Las modificaciones de las barras de pasador, si se realizan de forma incorrecta, pueden causar problemas graves. Estos problemas suelen deberse a una mano de obra deficiente y se pueden evitar siguiendo cuidadosamente las especificaciones y supervisando de cerca a los trabajadores. El uso de martillos neumáticos pesados (de más de 14 kg) tiende a provocar grietas en el hormigón alrededor de las ranuras. La falta de masilla o los huecos en la masilla colocada en las juntas o las grietas provocan grietas alrededor de las juntas. Los huecos en la lechada (especialmente debajo de las barras de pasador) pueden provocar la falla de la lechada.
La finalización del proceso de reacondicionamiento con barras de espiga generalmente deja marcas en los pavimentos de hormigón que consisten en líneas paralelas cortas en dos grupos, izquierda y derecha, 18 pulgadas (46 cm) hacia el interior del carril de circulación desde las marcas del carril. Cada grupo tiene 3 o 4 ranuras que son paralelas a los flujos de tráfico. Cada ranura rectangular tiene un ancho de aproximadamente 2,5 pulgadas (6,4 cm) y una longitud de aproximadamente 2 pies (61 cm) o más. [3] Las ranuras rellenadas pueden dar en ocasiones la impresión de que los pavimentos de la carretera han sido fresados en ranuras, especialmente después del desgaste del material de parcheo causado por los neumáticos con clavos . [4]
Las marcas visibles pueden parecer un patrón simétrico de marcas de trazos en la calzada, como si hubiera un significado asociado al patrón. [5] Cuando hay muchas de ellas a lo largo de la calzada, los automovilistas en las autopistas interestatales pueden interpretar las marcas de molienda como una forma desconocida de marcadores mecánicos, como franjas incrustadas o marcas extrañas en la superficie de la carretera . [6] [7] En algunos casos, estas marcas son confusas para los automovilistas. Cuando las carreteras están en construcción y los carriles se desplazan lateralmente, dichas marcas pueden interferir con las marcas temporales de los carriles. Como las marcas de la modernización de las barras de espiga no están destinadas a ser ninguna forma de marcas en la superficie de la carretera, las agencias responsables intentan suavizar estas marcas y esperan hacerlas menos visibles para los automovilistas. [8]
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