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El programa HIPERPAV® (HIgh PERformance Concrete PAVing) se utiliza para analizar el comportamiento temprano (primeras 72 horas) de los pavimentos de concreto simple, pavimentos de concrete reforzado, y losas adheridas de concreto.

HIPERPAV es una herramienta computacional basada en el sistema operativo Windows que predice el comportamiento de los pavimentos de concreto hidráulico (hormigón) a edades tempranas. El programa HIPERPAV ha sido desarrollado por el Grupo Transtec mediante el patrocinio de la Administración Federal de Carreteras del Departamento de Transportes de los Estados Unidos (FHWA por sus siglas en inglés). HIPERPAV es capaz de evaluar la influencia que los materiales de la mezcla de concreto hidráulico, el diseño estructural del pavimento, los procedimientos constructivos y las condiciones ambientales tienen en el desempeño del pavimento de concreto. Mediante un enfoque de sistemas, HIPERPAV evalúa los factores que influencian el comportamiento de los pavimentos de concreto y predice la resistencia y esfuerzos generados durante las primeras 72 horas después de la construcción.

El programa HIPERPAV es actualmente usado en la planeación, diseño y construcción de pavimentos de concreto por dependencias de gobierno e industria de la construcción en los Estados Unidos y en otros países. En la planeación, HIPERPAV es utilizado para desarrollar especificaciones de control de calidad basadas en materiales disponibles y condiciones climáticas que aplican a la región donde se lleva a cabo la construcción del pavimento. Durante el diseño, HIPERPAV es utilizado para optimizar el diseño del pavimento (espaciamiento de juntas, tipo de base, etc.) y garantizar su desempeño a largo plazo. Durante la construcción, HIPERPAV es utilizado para reducir riesgos y prevenir reparaciones costosas. Finalmente, HIPERPAV ha sido utilizado en ingeniería forense para identificar las causas de un desempeño desfavorable del pavimento.

En el 2005 se efectuó una actualización del programa HIPERPAV, y se produjo una nueva versión denominada HIPERPAV II. Esta versión, incluye modelos mejorados de desempeño y funciones adicionales del programa.

Introducción

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.

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.
  1. 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).
  1. 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
  1. 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.

A lo largo de su desarrollo, cada uno de los modelos del sistema HIPERPAV ha sido individualmente calibrado y validado extensamente con datos de campo. En un trabajo posterior de investigación, el sistema HIPERPAV fue sometido a la validación en su conjunto en proyectos de pavimentación en varios estados de la unión americana incluyendo North Carolina, Minnesota, Nebraska, Arizona y Texas. El programa HIPERPAV se utilizó en un amplio rango de diseños de pavimento, materiales, procedimientos constructivos y condiciones climáticas. Este proceso de validación consistió en la instrumentación de pavimentos en proceso de construcción para permitir el estudio directo del comportamiento del pavimento durante las primeras 72 horas después de su construcción. Del mismo modo, se verificó la precisión y confiabilidad del programa para la medición de esfuerzos, desarrollo de resistencia y susceptibilidad al agrietamiento. Esta validación fue llevada a cabo con la colaboración de los departamentos de carreteras en estos estados.

La incorporación de modernos y sofisticados modelos de predicción de comportamiento de pavimento de refuerzo continuo y desempeño a largo plazo de pavimentos de concreto simple requirió de un trabajo de validación similar. Para este propósito se han empleado dos niveles de validación: evaluación de bases de datos de pavimentos e investigación de sitios de pavimentación durante la construcción. La evaluación de bases de datos comprendió la identificación, extracción y reducción de valiosa información sobre el comportamiento y desempeño relacionado a pavimentos de concreto reforzado y simple respectivamente. Una de las bases de datos utilizadas es la que es mantenida por la FHWA mediante el programa del desempeño de pavimentos a largo plazo (LTPP por sus siglas en inglés). Adicionalmente, se investigaron proyectos de pavimentación para observar el desempeño de los pavimentos de concreto reforzado y el desempeño a largo plazo de los pavimentos de concreto simple. En cada sitio seleccionado, se recabó la información necesaria para validar los varios modelos en HIPERPAV II. De igual modo, se llevó a cabo un programa de pruebas de laboratorio para complementar la información requerida de propiedades de los materiales.

Pruebas de Campo

El sistema original de HIPERPAV ha sido implementado en campo en varias ocasiones. Durante la fase de implementación, se formó un grupo de expertos en pavimentos de varias ramas de la industria de la pavimentación incluyendo diseñadores, contratistas, académicos y personal de gobierno. A cada uno de los miembros de este grupo se le pidió llevar a cabo una aplicación del programa en proyectos de pavimentación. Esta prueba demostró que el programa era capaz de predecir exitosamente el comportamiento del pavimento del pavimento de concreto. Aunado a esto, varias otras compañías y dependencias de gobierno han aplicado el programa en varios otros proyectos de modo preventivo y en ingeniería forense con resultados favorables. Algunos ejemplos se listan a continuación:

  • La predicción de agrietamiento aleatorio en proyectos en Louisiana y Georgia,
  • Investigación preliminar sobre el uso de pavimento de concreto con mezclas a base de cemento de fraguado rápido en California,
  • La predicción de deterioro prematuro de pavimento en Tennessee,
  • Evaluación de sobrecarpetas de concreto (whitetopping) en Texas, Colorado, Iowa y México.
  • La predicción de agrietamiento prematuro en el aeropuerto internacional de St. Louis Lambert, y
  • El desarrollo de especificaciones de pavimentos para la construcción de aeropistas en el aeropuerto internacional McCarran en Las Vegas.

Asimismo, con la expansión de nuevos módulos y mejoras del sistema HIPERPAV, se espera que las dependencias de gobierno y empresas particulares continúen con su utilización en proyectos futuros.

Servicios

Capacitación

Transtec ofrece opciones múltiples de capacitación para satisfacer sus necesidades específicas.  Las capacitaciones en HIPERPAV pueden ser personalizadas o adaptadas para satisfacer sus peticiones y solicitudes.  Si usted se está iniciando en el uso del software o si usted es un usuario desde hace mucho tiempo y simplemente necesita conocer el nuevo HIPERPAV III con su nueva interfaz y modelos mejorados, nosotros podemos adaptar nuestras capacitaciones de acuerdo a su nivel de experiencia.

WEBINARIO

A través de este método innovador por medio de la web, los participantes pueden aprender a usar HIPERPAV en la comodidad de su oficina en «tiempo real» – lo único que se necesita es una conexión a internet y una línea telefónica! Estas sesiones están disponibles en duraciones de una, dos y cuatro horas, dependiendo de sus necesidades y expectativas.

CURSO PRESENCIAL

Si usted requiere de una capacitación más tradicional de aprendizaje en el sitio para su organización y en su oficina, Transtec ofrece cursos presenciales de HIPERPAV en el lugar. Estos cursos pueden durar de cuatro a seis horas.

Cada sesión o curso incluye capacitación práctica sobre los siguientes temas, entre otros:

  • Predicción y prevención del agrietamiento no controlado en pavimentos de concreto a edades tempranas
  • Determinación del tiempo óptimo para corte de las juntas durante la construcción
  • Evaluación de la eficacia de los métodos y procedimientos de curado
  • Apertura rápida del pavimento al tránsito
  • Cuantificación de riesgos al usar bases adheridas
  • Evaluación del impacto de las condiciones climáticas en el comportamiento del pavimento
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Queremos saber su opinión! Si tiene comentarios o sugerencias, requiere de soporte técnico, o si solo quiere obtener más información sobre HIPERPAV, hay varios métodos para contactarnos.