Erwin Kohler – TCPavements

Pavimentación con losas ultradelgadas de hormigón en caminos de bajo volumen de tránsito en Chile

• Pavimento sin base

• 10 Meses en funcionamiento

• Camiones• …• 8cm de espesor

Acceso Clínica Univ. Los Andes

• Construcción: Agosto 2011• 8 cm de espesor • H 40 con fibra con Dm 40 mm• Sin Base, directo sobre el cerro• Tráfico de construcción

Acceso Clínica Los Andes

Mahuidanche Misión Inglesa

• Espesor Hormigón: 8 cm con fibra estructural

• Sin Base, Directamente sobre el Terreno Natural Nivelado

• Reemplaza Doble Tratamiento Asfáltico

• Foto a los 2 años en servicio

CONTENIDO PRESENTACION

1. Caminos Básicos2. Patente3. Ciencia tras la patente

A. Ensayo AceleradoB. Reducción de tensionesC. Uso de fibras

4. Software y calibración

1- Caminos Básicos

Autorización DIPRES

2-Patente

• ¿Qué es una Patente?Un privilegio que le otorga un Estado al inventor como reconocimiento de la inversión y esfuerzos realizados por éste para lograr una solución técnica que le aporte beneficios a la humanidad. El privilegio consiste en el derecho a explotar exclusivamente el invento.

• ¿Qué se puede patentar?Se puede patentar todo aquello que siendo nuevo y desconocido, tiene además aplicación industrial y soluciona un problema técnico en la industria.

Patente en Chile

• Patente de invención concedida en Mayo de 2009

• Actualmente aprobada o en trámite en 80+ países

¿Qué es lo patentado?

• ¿Qué es lo patentado por TCPavements?Losas de hormigón (producto) para la pavimentación, no adheridas, las cuales pueden ser diseñadas sobre bases granulares, cementadas, asfálticas o simplemente sobre el terreno natural.La optimización en el dimensionamiento de las losas teniendo que exista siempre una set de ruedas por losa, para así disminuir la tensión por flexión.

Protegido en Chile por La Patente Industrial N° 44820, en EE.UU. por la patente N° 7.571.581, y a nivel de la OMPI, Organización Mundial de propiedad Intelectual a través de la solicitud PCT N° PCT/EP2006/064732

3- Ciencia tras la patente

A. Ensayo Acelerado

B. Reducción de tensiones

C. Uso de fibras

Máquina para ensayo acelerado

Tramos del ensayo acelerado

Calibración inicial de software de diseñopara losas cortas

Ciencia tras la patente

A. Ensayo Acelerado

B. Reducción de tensiones

C. Uso de fibras

Ciencia tras la patenteDiseño AASHTO

Diseño TCP®

Losas cargadas por el mismo camión

Ciencia tras la patente

A. Ensayo Acelerado

B. Reducción de tensiones

C. Uso de fibras

Uso de fibras Estructurales

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Resi

sten

cia

a fle

xión

(M

Pa)

Deformación (mm)

S/ Fibras

Fibras 1,5 Kg/m3

Fibras 3 Kg/m3

Fibras 5 Kg/m3

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

0 1 2 3 4 5

Radi

o Re

sist

enci

a Re

sidu

al (%

)

Dosis de Fibra (Kg/m3)

Barchipmacro

Masterfiber 50PS

Baxi-Fiber P400

Fibermesh650

RXF 54

Curvas de dosis de fibra a utilizar para comportamiento requerido. Curvas dependen de Dosificación, Resistencia y edad de hormigón.

Mecanismo de grieta del hormigón

Traction-free macrocrack Bridging zone Microcrack zone

�

wfw

tf �Penalty stiffness

F fG G�fG

tf �

�

wfw1w

tf� �

Mecanismo de grieta en la fibra

Fiber bridging zone

Non-linear fracture process zone

Aggregate bridging zone

Micro-crack zoneTraction-free macro-crack

4- Software de diseño y calibración

Datos de proyecto y clima

Predicción de agrietamiento

Predicción de IRI

Predicción de escalonamiento

Secciones de Calibración

• Prueba de Pavimentos acelerados de Illinois• Prueba Clínica Los Andes• Prueba Planta Bío Bío• Prueba Brotec - Icafal Lampa• Prueba el Trebal

Prueba de Pavimentos Illinois

E. Equivalentes Acumulados

Grietas pav. sin Fibra (Esquina)

Grietas pav. con Fibra (Esquina)

75.363 0% 0% 192.863 57% 14% 233.923 57% 28% 234.592 100% 42%

• Construcción: 2007• 8, 10, 15 & 20 cm de espesor • Con y sin fibras• Sobre granular y sobre asfalto• Tráfico acelerado

Prueba Clínica Los Andes

• Construcción: Agosto 2011• 8 cm de espesor • H 40 con fibra con Dm 40

mm• Sin Base, directo sobre el

cerro• Tráfico de construcción

Prueba Ready-Mix Quilicura

• Construcción: 2011• Tramo de Prueba Realizado

en planta CBB, Quilicura• 6, 8 y 10cm de espesor• Búsqueda de

recomendaciones constructivas para este tipo de Pavimentos

Prueba Melón/Brotec Icafal

Subtramo Espesor Hormigón

Espesor Mejoramiento

CBR>20%

Losas Agrietadas (%)

Transversales Longitudinales Esquina 1 8 - 0% 61% 78% 2 8 35 cm 0% 46% 62% 3 10 - 0% 27% 38%

• Construcción: 2012• Sector Altos de Lampa• 8 y 10 cm espesor• Hormigón HF4,8(80) 2,5 kg

de fibra plástica

Prueba Melón/Brotec Icafal

Prueba El Trebal

• Construcción: 2013• 6, 8, 12 y 14 cm espesor• Salida de Planta de Áridos• 50 Camiones de 45

Toneladas de Peso diarios durante 6 semanas

• Distintos Tipos de Fibra Plástica y Dosis

Calibración OptiPave 2®

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0,000 0,010 1,000 100,000

Porc

enta

je d

e Lo

sas A

grie

tada

s

Daño Por Fatiga

Agrietamiento Longitudinal

Illinois

Uandes

UTCP R.M.

Brotec-Melon

Polpaico

Curva AAShto

Otros Tramos

Aplicaciones

MahuidancheMisión Inglesa

MahuidancheMisión Inglesa

Ruta G-84 (Camino Básico

Intermedio)

Espesor: 10 cm con fibra

estructuralSin Base,

Directamente sobre el Terreno Natural Nivelado

Ruta G-84 2 Años de su Construcción

Camino Básico Por Conservación Ruta P-46 Sara de

Lebu-Pangue

Espesor Pav. 8 cmCuesta de hasta 22° de PendienteZona Con Fuerte Viento

Ruta P-46 Sara de Lebu-Pangue

MEJORAMIENTO CAMINO X-730,

CRUCERUTA 7- BAHÍA

MURTA

Espesor Pavimento 10 cmLongitud: 4,4 Km.

CONCLUSIONES

• OptiPave 2® esta calibrado para este tipo de soluciones y es capaz de calcular losas de HRF de 6 cm de espesor.

• Costo por Km de este sistema es similar a un Doble tratamiento de Asfalto

• La solución U-TCP ha mostrado un comportamiento superior a soluciones básicas de Asfalto.

• La severidad de las fallas en el hormigón es menor que en el Asfalto