Reseña de HIPERPAV

A principios de los 90s, contratistas en Estados Unidos incorporaban el uso de mezclas aceleradas de concreto (fast-track) para pavimentación. Lo anterior para poner en operación los pavimentos recientemente construidos en cuestión de horas después de la construcción. Las mezclas fast-track adquieren resistencia rápidamente, sin embargo, su uso puede resultar en daño prematuro del pavimento si éstas son colocadas durante condiciones climáticas adversas. Lo anterior condujo a la FHWA a iniciar un proyecto de investigación para el desarrollo de guías constructivas para sobrecarpetas adheridas y pavimentos de concreto con mezclas fast-track (Forster, 1998, McCullough & Rasmussen, 1999). Este proyecto fue otorgado al Grupo Transtec de Austin, Texas en 1993. El objetivo de este proyecto era el de maximizar el desempeño de pavimentos fast-track a través de la selección adecuada de los parámetros de diseño, materiales, construcción y clima. En ese entonces, se requería investigación adicional para entender la interacción del alto calor de hidratación de las mezclas fast-track con los métodos de curado del pavimento, las condiciones climáticas y los criterios de diseño. Para mantener una respuesta práctica en las guías constructivas, se decidió desarrollar el programa HIPERPAV, el cual tiene la ventaja sobre un simple reporte de investigación de ser de implementación más eficaz e inmediata.

Comportamiento Temprano de los Pavimentos de Concreto

El desarrollo de HIPERPAV se enfocó en las interacciones entre los materiales de pavimento, el diseño, la construcción y las condiciones climáticas durante las primeras 72 horas después de la construcción. Los factores fundamentales en estas cuatro categorías incluyen los siguientes:

1. Materiales en la Mezcla

  • Calor de hidratación del cemento, materiales cementantes (p. ej. cenizas volantes) y aditivos,
  • Coeficiente de expansión térmica del concreto,
  • Temperatura inicial de la mezcla de concreto y de la capa de base durante la colocación, y
  • Contracción por secado del concreto.

2. Diseño del Pavimento

  • Espesor de la losa
  • Dimensiones de la losa (longitud y ancho entre juntas), y
  • Tipo de capa de base (relacionada con la restricción al movimiento).

3. Procedimientos Constructivos

  • Métodos de curado del pavimento,
  • Tiempo de corte de las juntas,
  • Fecha y hora de la construcción (relacionado con el ciclo diurno y anual de clima), y
  • Apertura del pavimento al tráfico

4. Condiciones Climáticas

  • Temperatura del aire,
  • Radiación solar,
  • Humedad relativa, y
  • Velocidad del viento

La selección adecuada y el control de cada uno de los factores anteriores es crítico en la producción de pavimentos de concreto duraderos. El programa HIPERPAV fue desarrollado para modelar adecuadamente las complejas interacciones entre todos estos factores. El programa HIPERPAV es ahora frecuentemente aplicado en proyectos de pavimentación por ingenieros de planeación, diseñadores y contratistas como una herramienta práctica para la solución de los problemas relacionados al comportamiento y desempeño del pavimento.