JRI + DISPOSITIVO DE TRANSFERENCIA DE CARGAS

1. JRI +DISPOSITIVO DE TRANSFERENCIA DE CARGAS Pavimento de hormigónCapa de rodadura asfáltica Pavimentos más baratos y durables F A R O B E L CIVIL WORK TECHNOLOGYjvazquez@farobel.comamlancuentra@farobel.comwww.farobel.com

2. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Campos de aplicación Carreteras y autopistas Ferrocarriles Calles Cursos de agua Explanada aeroportuaria Explanada portuaria …toda superficie de hormigón que se apoye en el suelo Aparcamiento industrial Pavimento industrial

3. Pavimento de hormigón Otras capas Capa asfaltica Capa asfaltica Capa Asfaltica Otras capas Otras capas Otras capas Other layer Nuevo SISTEMA Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Objeto Se presenta un nuevo sistema basado en el uso de los dispositivos de transferencia de cargas JRI+ en pavimentos de hormigón Se dispone de dos modelos, con características de trabajo análogas: JRI+4 JRI+ La solución final podrá ser un pavimento de hormigón Nuevo SISTEMA La solución final podrá introducir una capa de rodadura asfáltica sobre las losas de hormigón, para así mejorar el I.R.I. y el nivel sonoro

4. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Conceptos Base Superficies tridimensionales de polipropileno quedan embebidas en el hormigónPor lo que se ha creado una sección débil en el hormigónLa fisura de retracción sigue la superficie tridimensional Fisura de retracción sigue la forma de la JRI+ y crea mesetas horizontales alternadas

5. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Conceptos base Se han creado losas de hormigón con apoyo alternadoLos dientes de hormigón de las losas tienen mesetas horizontales que realizan la transferencia de cargaFisura de retracción resulta impermeable gracias a un perfil de goma en la zona superior

6. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Conceptos base Probeta confeccionada con JRI+ en su interiorEl sistema guía la fisura del hormigón debida a la retracción y a las cargasResulta un sistema de transferencia de cargas tridimensionalLa meseta horizontal puede ser percibida a través de la fisura

7. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Imágenes JRI+4: bandejas alternas y goma superior. Se inserta después de vertido el hormigón La altura de la JRI+4 será menor del espesor del pavimento de hormigónPueden apreciarse las mesetas horizontales en dientes alternados JRI+4

8. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Imágenes JRI+ sobre la explanada durante el proceso de vertido del hormigónLa altura de la JRI+ es menor del espesor de la losa de hormigónPueden apreciarse las mesetas horizontales en dientes alternados Proyecto con JRI+

9. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Detalle JRI+

10. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Imágenes JRI+4 y JRI+ disponen de un perfil de goma que impermeabiliza la fisura de retracción La línea horizontal es la parte superior de la losa de hormigón. Las otras líneas son la gomaEl perfil de estanqueidad queda totalmente embebido dentro del hormigón, protegido de la intemperie y de la acción del tránsitoLa parte inferior en línea quebrada a ambos lados de la fisura asegura la estanqueidad Perfil superior de estanqueidad de goma

11. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Detalles Los dispositivos JRI+ tienen mesetas alternas a cada lado de la fisura de retracción donde la goma de estanqueidad esta colocada en una línea recta Vista en planta JRI+4 Vista en planta JRI+

12. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Imágenes La goma de estanqueidad puede ser observada en la parte superior de la JRI+4 JRI+4

13. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Imágenes Ya ejecutada la obra, las losas son separadas para observar la junta JRI+El espesor de losa, en este caso, es la altura de la JRI+Se aprecian las mesetas horizontales en los dientes alternados Se comprueba que la fisura de retracción sigue la superficie de la JRI+ JRI+

14. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Imágenes Elementos de transferencia de carga JRI+ colocados directamente sobre la explanada esperando la máquina pavimentadora Proyecto con JRI+

15. Introducción a la transferencia de cargas JRI+ Imágenes JRI+4 Tras el vertido del hormigón, elementos de transferencia de cargas JRI+4 introducidos automáticamente en el hormigón fresco con ayuda de una regla y de vibradores de aguja

16. Índice J R I+ LOAD TRANSFER DEVICE JUNTA DE RETRACCIÓN INDUCIDA • -Introducción a la transferencia de cargas JRI+ • Características del sistema JRI+ • Ensayos y pruebas • Proyectos • Diseño del pavimento • Conclusiones

17. Características del sistema JRI+ General JRI+ impermeabiliza la fisura + La capacidad de transferencia de cargas es de casi el 100% durante toda la vida útil. No hay desplazamiento vertical entre bordes de losas adyacentes No hay bombeo de finos No erosión de la base. No se requieren capas de alto modulo elástico No hay impacto entre capas Menores tensiones

18. Características del sistema JRI+ General El sistema JRI+ guía la fisura por toda la sección. No se requiere corte transversal ni longitudinal La compresión longitudinal por expansión térmica del hormigón se produce en toda la sección por lo que la resultante está centrada. Por lo tanto no hay pandeo debido a la compresión de las losas adyacentes Por la estanqueidad del perfil de goma no se requiere sellado No requiere mantenimiento

19. Características del sistema JRI+ Comparación con pasadores Para reducir la tensión de contacto (el esfuerzo cortante) en el hormigón: Se mejora la reacción del terreno. (Son necesarias capas de base) Los pasadores no funcionan sin una buena base Las tensiones en las mesetas horizontales son menores por ser el área de contacto mayor: La capacidad de transferencia de carga es independiente de la base y la sub-base

20. Características del sistema JRI+ Comparación con pasadores La durabilidad del sistema JRI+ es más alta que con los pasadores debido a la baja tensión de transferencia en el hormigón. Los pasadores tienen menor Eficiencia de Transferencia de Carga Pasador transmite carga y deteriora por oxidación. JRI+ polipropileno no se deteriora y la carga se transmite mediante el diente de hormigón Perfil de goma embebida en el hormigón impermeabiliza la junta JRI+ Ni mantenimiento del sellado, ni agua en la explanada Con la JRI+, en caso de rotura no se pierde la superficie plana Rápida reparación sin demoliciones Sin capas de base Sistema JRI+: + barato ejecución + rápida

21. Características del sistema JRI+ Consideraciones de diseño estructural • Pavimentos de hormigón con JRI+ no requieren bases granulares. No se requieren otras capas. Se puede estabilizar in situ la explanada • Losa de hormigón puede ser más delgada debido a las tensiones críticas menores. La carga crítica está centrada en la losa, no en los bordes. • Longitudes de losa menores. Factor de diseño que reduce tensiones • Los arcenes están construidos con el mismo sistema. Este incremento de anchura de pavimento evita carga crítica en borde de losa. Además permite usos posteriores y ampliaciones • El sistema JRI+ es para las juntas transversales • Las juntas longitudinales exteriores (bordes de la máquina pavimentadora o juntas de construcción) son con juntas JRI+ modificadas. • Las juntas longitudinales interiores al extendido son las barras de amarre y el corte y sellado con una goma especial de la junta JRI+

22. Características del sistema JRI+ JRI+. Material de la bandeja: polipropileno Modulo elástico polipropileno: 500 -1000 MPa Modulo elástico hormigón: 25.000 - 35.000 MPa Debemos comprobar que la deformación del polipropileno no es un factor importante en la deflexión espesor JRI+ = 2 mm. tensión trabajo = 1MPa deformación = 0,002 mm. Las deflexiones son unas 100 veces mayores (se miden en centésimas de mm) Debido al diferente orden de magnitud, la deformación del polipropileno no es un factor importante en la transferencia del sistema JRI+ La junta de polipropileno permite el giro entre losas en un sentido (máximo de 2 grados) En el otro sentido el giro entre losas es libre

23. Características del sistema JRI+ Menor Impacto Ambiental • Menor ocupación territorio • Menor excavación • Menor transporte • Menor tiempo de ejecución • Mayor durabilidad por menores tensiones • Menor consumo energético y menor emisión CO2 • Reparación más sencilla • Menor mantenimiento

24. Características del sistema JRI+ Reducción de costes • El sistema JRI+ es más barato que los actuales, tanto asfalticos como de hormigón • Se ahorran bases granulares (en general otras capas) • Construcción de carreteras con una sola capa de hormigón acorta tiempos de ejecución • Se ahorra corte y sellado • Profundidad de drenaje menor • Excavaciones menores • Juntas JRI+ más baratas que pasadores • Menor coste de mantenimiento

25. Características del sistema JRI+ JRI+4 Colocada después del vertido de hormigón, tras la maquina pavimentadora No anclada al suelo Posicionada desde rasante en el hormigón en fresco mediante vibradores de aguja Mayor control de ejecución. Mayor eficiencia de transferencia de carga Perfil de goma colocado respecto la parte superior de la losa No hay descascarille de los bordes JRI+ Colocada antes del vertido Anclada al suelo, ligada a la referencia de la explanada Huecos para evitar ser arrastrada por hormigón Descascarille cuando el perfil de goma queda bajo respecto la parte superior del pavimento En pavimentos ejecutados con capa de rodadura asfáltica, el descascarille no afecta

26. Características del sistema JRI+ Pavimento asfaltico con base de hormigón • I.R.I. y sonoridad pueden ser mejorados con capa de rodadura asfáltica adecuada sobre la losa de hormigón • Fisura de retracción en losa de hormigón, se refleja en capa asfáltica. Se observa en obras que esa fisura no se daña ni produce descascarillado de los bordes tras 13 años de uso • Sin movimiento relativo vertical entre losas, los bordes de fisura no se erosionan • Sellado no requerido. Lo tiene la junta JRI+ en el hormigón • La delgada fisura no se detecta desde el vehículo. Hay que hacer aproximación cercana para verla

27. Índice J R I+ LOAD TRANSFER DEVICE JUNTA DE RETRACCIÓN INDUCIDA • -Introducción a la transferencia de cargas JRI+ • Características del sistema JRI+ • Ensayos y pruebas • Proyectos • Diseño del pavimento • Conclusiones

28. Ensayos y Pruebas Resultados deflectómetro Autopista M503 Madrid, Mayo 2006 Losa de hormigón directamente ejecutada sobre explanada Deflectómetro tomado en 12 juntas JRI+, ambos lados Media de la Eficiencia de Transferencia de Carga > 98 % Se toma la transferencia de carga como la relación entre deflexiones de puntos situados a la misma distancia de la carga aplicada (30 cm). La fisura entre losas está entre ambos puntos Media de deflexiones en los bordes de losa = 0,164 mm.

29. Ensayos y Pruebas Resultados deflectómetro Tranvía Barcelona 2002 • Tramo de 200 m. probado. Tras resultados, la Autoridad del Transporte • Metropolitano de Barcelona, ATM decidió construir 30km de doble vía • El deflectómetro de impacto se usó en 31 juntas JRI+ de hormigón directamente ejecutado sobre la explanada con CBR = 5. • Resultados: • Transferencia de carga media 99.3%. • Deflexión media en centro y borde losa de 1,13mm y 1,24mm. • Diferencia entre deflexiones en centro y borde de losas fue menor del 10%.

30. Ensayos y Pruebas Resistencia del sistema Tensión de rotura de los apoyos entre 5 y 6 veces la tensión de trabajo En los ensayos a escala real, cuando la losa se lleva a rotura, siempre rompe por momento flector en centro losa, nunca rompe el diente

31. Ensayos y Pruebas Proyectos ejecutados Incorporando el sistema JRI+ desde 1998. Uno de ellos bajo la mayor intensidad de tránsito, con más de 4000 camiones/día (Autopista A2, Madrid – Barcelona, 1998). Aun así, está en buenas condiciones, sin reparaciones realizadas. La Autoridad Portuaria de Barcelona empleó extraviales y se realizaron ensayos dinámicos con ejes de 45 T. No hubo ningún daño con losas de 16cm de espesor Como otra muestra de alto uso de tránsito, en 2006 se ejecutó un vial de servicio en Puerto de Gijón. El pavimento esta en buenas condiciones, sin reparaciones.

32. Índice J R I+ LOAD TRANSFER DEVICE JUNTA DE RETRACCIÓN INDUCIDA • -Introducción a la transferencia de cargas JRI+ • Características del sistema JRI+ • Ensayos y pruebas • Proyectos • Diseño del pavimento • Conclusiones

33. I86, Olean (NY), 2006

34. Autopista en Olean, New York, US, 2006

35. Autovía de Tortosa, España, 2004

36. Explanada Aeroportuaria, Barcelona, España, 2004

37. Tranvía de Barcelona, España, 2003

38. Proyectos

39. Proyectos

40. Proyectos

41. Proyectos

42. Proyectos Legalizaciones Los Proyectos del Gobierno de Cataluña se diseñan, para aparcamientos de camiones, con esta solución Sistema JRI+4 homologado y legalizado en Rumania

43. Índice J R I+ LOAD TRANSFER DEVICE JUNTA DE RETRACCIÓN INDUCIDA • -Introducción a la transferencia de cargas JRI+ • Características del sistema JRI+ • Ensayos y pruebas • Proyectos • Diseño del pavimento • Conclusiones

44. Concrete pavement NEW SYSTEM Other layer Bituminous layer Bituminous layer Bituminous layer Other layer Other layer Otherlayer Other layer NEW SYSTEM Diseño del pavimento • El pavimento se diseña considerando: • Intensidad de tráfico y cargas • Características de explanada • Tipo de hormigón • Condiciones térmicas • Vida útil (fatiga) • El elemento de transferencia de carga JRI+ transmite el cortante • Diseño especifico debe hacerse para cada proyecto

45. Diseño del pavimento • La solución óptima sería: • Losas de hormigón directamente sobre la explanada usando JRI+4, colocada tras la máquina pavimentadora en el hormigón fresco. Opcionalmente, la explanada puede estabilizarse in situ • Capa de rodadura asfáltica para mejorar la sonoridad

46. Diseño del pavimento • Un diseño general se muestra a continuación: • Explanada natural nivelada y compactada con CBR>3 (resto de condiciones de suelo tolerable o mejor) • Hormigón de 4,5MPa resistencia a flexotracción a los 28 días • Para losas de 1,32*1,32m el espesor (Reacción del suelo en 3,96*3,96m2): • 16cm cm para más de 4000 camiones/día &carril • 16 cm para 2000-4000 camiones/día &carril • 15 cm para 800-2000 camiones/día &carril • 14 cm para 200-800 camiones/día &carril • 13 cm para 100-200 camiones/día &carril • 13 cm para 50-100 camiones/día &carril • (Con mayores dimensiones de losas en planta y con hormigón de menor resistencia los espesores aumentan) • 3cm asfalto con betún modificado

47. Conclusiones J R I+ LOAD TRANSFER DEVICE JUNTA DE RETRACCIÓN INDUCIDA J R I+ LOAD TRANSFER DEVICE JNTA DE RETRACCIÓN INDUCIDA Alta Eficiencia de Transferencia de Carga durante toda la vida útil Fisuras impermeabilizadas Coste de ejecución y mantenimiento menores Ejecución mas rápida Impacto ambiental menor Durabilidad mayor

48. Gracias por su atención Estamos a su disposición para diseñar la solución JRI+ específica a sus necesidades F A R O B E L CIVIL WORK TECHNOLOGYjvazquez@farobel.comamlancuentra@farobel.comwww.farobel.com