ADOQUINES DE ARCILLA Resistencia a compresi

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ADOQUINES DE ARCILLAResistencia a compresión y
flexión Otros aspectos relacionados con la
durabilidad
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TEMARIO - 1 1.
Requisitos de las normas. 2. Resistencias
reales. 3. Cargas de compresión reales. 4.
Presión hidrostática.
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TEMARIO - 2 5. Otras
solicitaciones a flexión. 6. Inmersión en
hidrófugos. 7. Sello de juntas. 8.
Recomendaciones especiales
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1. REQUISITOS DE LAS NORMAS
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1.1 Tráfico pesadoNTC 5282Adoquín de arcilla
para tráfico vehicular pesado(ASTM C 1272
Heavy vehicular paving brick)
REQUISITOS DE LAS NORMAS
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1.2 Valores de resistencia
REQUISITOS DE LAS NORMAS
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1.3 Tráfico LivianoNTC 3829Adoquín de arcilla
para tráfico peatonal y vehicular liviano(ASTM
C 902 Heavy vehicular paving brick)
REQUISITOS DE LAS NORMAS
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REQUISITOS DE LAS NORMAS
1.4 Resistencias Tráfico Liviano
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1.5 Resumen Compresión Flexión
REQUISITOS DE LAS NORMAS
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1.6 Resumen Resistencias
REQUISITOS DE LAS NORMAS

• BAJAS Tr. liviano, 300 Kg/cm2
• MEDIAS Tr. pesado, pavimento rígido, 560 Kg/cm2
• ALTASTr. pesado, pavimento flexible, 760 Kg/cm2

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1.7 Relación Flexión/Compresión

• MÓDULO DE ROTURA ? 0,15 de la RESISTENCIA A
  COMPRESIÓN

REQUISITOS DE LAS NORMAS
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2. RESISTENCIAS REALES
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2.1 Valores típicos
RESISTENCIAS REALES
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3. CARGAS DE COMPRESIÓN REALES
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3.1 Cargas de compresión usuales
CARGAS DE COMPRESIÓN REALES
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3.2 Cargas extremas
CARGAS DE COMPRESIÓN REALES

• Automóviles 2,0 Kg/cm2
• Camiones 8,0 Kg/cm2

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3.3 Comparación con las normas
CARGAS DE COMPRESIÓN REALES
Aplicada 8,0 Kg/cm2 Requisito 300, 600, 800
Kg/cm2
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3.4 Acerca de una menor resistencia
CARGAS DE COMPRESIÓN REALES
8,0 versus 300, 600, 800 Kg/cm2 Morteros de
calicanto, tierra pisada?
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3.5 Por qué alta resistencia
CARGAS DE COMPRESIÓN REALES
Por debajo de las resistencias de las normas NO
se logran las demás propiedades de dureza,
Resist. al Desgaste, a la intemperie, ataque de
sales, heladicidad, etc.
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4. PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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4.1 Plena carga a compresión
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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4.1 Plena carga a compresión
PRESIÓN HIDROSTÁTICA

• Toda la superficie del adoquín recibe la carga de
  la rueda equivale a que P y R actúen en el
  centro sobre la misma línea de acción. El
  Momento o Par generado es Cero No hay flexión y
  el adoquín trabaja a compresión pura.

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4.2 Carga parcial a compresión
PRESIÓN HIDROSTÁTICA

• Medio adoquín con carga la distribución de
  esfuerzos equivale a dos fuerzas P y R a L/4 del
  borde sobre la misma línea de acción. El
  Momento o Par generado es Cero no hay flexión,
  el adoquín trabaja a compresión pura

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4.3 Carga sobre suelo saturado
PRESIÓN HIDROSTÁTICA

• Al pasar la rueda por una superficie
  sobresaturada ''inyecta'' agua bajo el adoquinado
  con una fuerza igual a su peso durante el primer
  momento de carga, el agua trata de fluir o
  desplazarse pero no lo puede hacer a la misma
  velocidad con la que se aplica la carga, lo que
  equivale a quedar confinada, con lo cual genera
  una presión hidrostática igual a tener una
  columna de agua de P/A, siendo P la carga de la
  rueda y A el área del adoquín sobre la que actúa.

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4.3 Carga sobre suelo saturado
PRESIÓN HIDROSTÁTICA

• Cuando se carga la mitad del adoquín y hay agua,
  ésta ejerce presión hidrostática homogénea debajo
  de toda la superficie, generando P R pero
  actuando a una distancia L/4 entre ellas, lo que
  genera un par o momento flector

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4.4 Generación de Momento
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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ROTURA BAJO PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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ROTURA BAJO PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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ROTURA BAJO PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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ROTURA BAJO PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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CAMBIO DE PIEZAS POR ROTURA BAJO PRESIÓN
HIDROSTÁTICA
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4.5 Módulo de roturaes el esfuerzo de TRACCIÓN
que produce la rotura de la pieza cuando ésta es
sometida a flexión
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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4.5 Módulo de roturas M . C / I s
Esfuerzo Máximo a tracción en Kg/cm2 para un
Momento Flector M, en Kg-cmC Distancia del
eje neutro a la fibra sometida al esfuerzoI
Momento de Inercia de la sección en cm4 b.h3/12
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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4.6 Adoq. rectangulares. Momentos de Inercia
(I)5x10x20 C Distancia al eje neutro
3 cm I b.h3/12 10 x
(5)3/12 104,2 cm4 6X10X20 C Distancia
al eje neutro 3 cm I b.h3/12 10 x
(6)3/12 180 cm4 7,5x10x20 C Distancia al
eje neutro 3 cm I b.h3/12 10 x
(7,5)3/12 351,6 cm4
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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4.7 Análisis de esfuerzos de tracción, adoquines
10x20 y 12X20 en espesores de 5, 6 y 7.5
cm.Carga sobre 1/2 adoquín, brazo momento L/4
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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4.10 FATIGA Tendencia de los materiales.Cuando
la carga aplicada es menor al 50 M.R. El de
repeticiones tiende a infinito.
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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4.8 Esfuerzos de tracción, adoquines 10x20
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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4.8 Esfuerzos de tracción, adoquines 10x20
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4.9 Esfuerzos de tracción, adoquines 12x25
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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4.9 Esfuerzos de tracción, adoquines 12x25
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CONCLUSIÓN IMPORTANTE El empozamiento por falta
de drenaje genera condiciones fuertemente
destructivas para toda clase de adoquines, aún
para los de muy alta calidad
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
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5. OTRAS SOLICITACIONES A FLEXIÓN
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desconfinamiento empotramiento
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Distribución de esfuerzos paralelos al piso
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Distribución de esfuerzos paralelos al piso
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Distribución de esfuerzos paralelos al piso
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Comparación de la distribución de esfuerzos
paralelos al piso
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ROTURA POR FLEXIÓN. Esfuerzos paralelos al
piso. Desconfinamiento - empotramiento.
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ROTURA POR FLEXIÓN. Esfuerzos paralelos al
piso. Desconfinamiento - empotramiento.
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ROTURA POR FLEXIÓN. Esfuerzos parelelos al piso.
Desconfinamiento - empotramiento.
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ROTURA POR FLEXIÓN. Esfuerzos paralelos al piso.
Desconfinamiento - empotramiento.
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6. INMERSIÓN EN HIDRÓFUGOS
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INMERSIÓN PREVIA EN HIDRÓFUGOS SOLUBLES EN AGUA

• Muchas de las patologías en los adoquines están
  relacionadas con la acción química del agua o con
  los abusos de lavado

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Tramo de adoquín (centro) protegido por inmersión
previa en hidrófugos solubles en agua (Hidrosil
Dip). Evolución comparativa.
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7. SELLO DE JUNTAS
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SELLO DE JUNTAS

• Si se pierde el confinamiento no solo se
  desestabiliza la superficie sino que se propicia
  el bombeo de finos de la base.
• La arena de sello retiene los finos que salen con
  el agua durante el bombeo.

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TRADUCCIÓN OFERTA FACSIMIL Estabilizador de
juntas de arena Consolidante de juntas y
repelente de agua para adoquinados. Duradero
recubrimiento de protección que liga los granos
de arena en las juntas y ayuda a que toda la
superficie repela manchas y agua. - Mantiene la
arena dentro de las juntas de los adoquines, a
pesar del tráfico, del clima y de los lavados. -
Mantiene las juntas sin maleza. - Resalta el
aspecto natural de los adoquines - Protege
contra derrames de alimentos y bebidas y contra
manchas relacionadas con la lluvia.
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ABUSO DE DETERGENTES Y LAVADOS
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MEDIO MARINO
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Ataque químico en medio marino
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Ataque químico en medio marino
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Ataque químico en medio marino
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Ataque químico en medio marino (ataque de álcalis)
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Ataque químico en medio marino (ataque de álcalis)
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Ataque químico en medio marino (ataque de álcalis)
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INFLUENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS PROPIAS DE LOS
MATERIALES O DE LOS PROCESOS DE
FABRICACIÓN.-Aportes de sales solubles del
cemento o de la arcilla.- Oxidación reducción
en distintos sectores del adoquín durante la
cocción y cambios petrográficos y físicos en cada
sector.- Estructuras de fabricación (moldes)
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Estructura helicoidal de la extrusión de
adoquines de arcilla
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Estructura helicoidal de la extrusión de
adoquines de arcilla
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DEFECTOS DE DISEÑO Y FABRICACIÓN
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Falta de separadores y de bordes biselados
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Deterioro por mala calidad
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FORMACIÓN DE LAMA
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Prevención de la lama mediante el control de la
humedad de equilibrio. Aplicación de hidrófugos
por inmersión antes de la instalación.
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GENERACIÓN DE LAMA
1. Adoquinado nuevo, instalado sobre lecho de
arena o mortero de cemento. No contiene humedad
ni contaminación ni manchas.
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GENERACIÓN DE LAMA
2. Se inicia el aporte de agua, que en su
recorrido se convierte en una solución biótica
que contiene todos los microorganismos necesarios
para la aparición de hongos, líquenes y
vegetación. El agua la aportan la lluvia, el
terreno y los usuarios en las operaciones de
lavado.
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GENERACIÓN DE LAMA
3. La continuidad en el aporte de agua va
llenando todos los poros existentes, desde las
paredes hacia el centro, hasta que toda la masa
del adoquín queda saturada de la solución
biótica. Dado que la superficie es un frente de
evaporación, toda el agua transita hasta ese
punto, trasladando toda su carga química y
biótica. En la superficie se concentra todo el
aporte de la solución acuosa y, junto con la luz
solar que permite la fotosíntesis, produce el
desarrollo de los líquenes.
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GENERACIÓN DE LAMA
LAMA hay fotosíntesis en la superficie
INHIBICIÓN DE LA GENERACIÓN DE LAMA
Superficie hidrofugada la carga biótica se sitúa
varios milímetros adentro, debajo del hidrófugo,
a donde no tiene acceso la luz solar No hay
fotosíntesis, no hay lama.
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8. RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ESPECIALES
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RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ESPECIALES

• Garantizar bombeo subrasante para evitar
  empozamiento

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RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ESPECIALES

• Homogenidad en las capas inferiores compactación
  espesor

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RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ESPECIALES

• Preferir adoquines de geometrías sencillas y
  menores dimensiones

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RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ESPECIALES

• Capa de asiento en arena-cemento (110 a 112)

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RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ESPECIALES

• Distribución en espina de pescado a 45

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RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ESPECIALES

• Inmersión previa en hidrófugos solubles en agua

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RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ESPECIALES

• Sello de juntas o mantenimiento de sellado
  periódico, acorde al tráfico.

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RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ESPECIALES

• Medios de amortiguación en la compactación final

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ANÁLISIS DE UN CASO REAL
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99
FINMUCHAS GRACIAS!
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1. Sub-rasante, Sub-base y base.Son la
estructura del pavimento. De su adecuada
conformación se logra que no haya deformaciones
excesivas o permanentes de la superficie, con lo
cual el trabajo de las unidades es
fundamentalmente a compresión y no a flexión.
Para asegurar esta condición, influyen varios
factores como Adecuada capacidad portante de
la sub-rasante de acuerdo con las cargas de
diseño. Que haya homogeneidad en espesor y
compactación para asegurar un comportamiento
igualmente homogéneo de la superficie la
discontinuidad en cualquiera de las capas o la
existencia de estructuras rígidas a profundidades
menores de 30 ó 40 cm genera comportamientos
estructurales diferenciales que redundan en
deformación superficial diferencial. Que la
sub-rasante tenga la pendiente necesaria (gt3)
para garantizar el escurrimiento del agua que se
infiltra por las juntas, sin que se produzca
empozamiento de sub-base y base. El empozamiento
genera esfuerzos hidrostáticos, presión de poros,
''bombeo'' de la fracción fina de los agregados
sub-superficiales y asentamientos adicionales de
la sub-estructura del pavimento, esfuerzos y
fenómenos que redundan en rotura de piezas y
deformación de la superficie del
adoquinado Compactación de la base por encima
del 96
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101
2 Capa de arenaSe recomienda que esta última
capa que cumple funciones de nivelación,
transferencia de cargas y soporte, se reemplace
por una capa de arenilla de unos 3 cm de espesor,
mezclada con cemento (1 parte de cemento por 12
partes de arenilla). De esta manera se reduce de
manera efectiva el bombeo de finos y los daños
estructurales derivado de ese fenómeno.3. Protec
ción de los adoquines antes de su instalaciónLos
adoquines se deben proteger antes de su
instalación con una solución 170 de silicona
soluble en agua (Hidrosil Dip) para reducir la
permeabilidad de la superficie y sus
consecuencias sobre las capas inferiores, así
como para reducir manchas de hongos y
eflorescencias y facilitar el mantenimiento y
limpieza a largo plazo.
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4. Instalación Siempre se prefiere una
disposición a 45º de los adoquines en relación
con el eje de la vía para lograr una mejor
distribución de esfuerzos sobre la superficie de
rodadura. Se deben llevar los hilos del
adoquinado durante la colocación de las unidades,
de manera que no se generen espacios ''flojos'' o
sueltos. Estos espacios sueltos hacen que los
adoquines desarrollen trabajo a flexión excesivo,
desplazamientos en la dirección de rodadura que
produce esfuerzos cortantes paralelos a la
superficie y accesos de agua que empozan las
capas inferiores generando diversos daños y
patologías. Se deben evitar saltos
superficiales mayores a 1 cm que creen desniveles
que generen alto impacto durante el
desplazamiento de los vehículos. Estas escalas
hacen que el peso de los vehículos caiga con más
fuerza incrementando la rotura superficial y los
asentamientos diferenciales Es necesario
compactar el adoquinado recién instalado, usando
medios de amortiguación durante la compactación
final para impedir la rotura de piezas. Antes de
la compactación se deben sellar las juntas con
arena fina y repasar las que queden abiertas
después de la compactación. La pendiente final
de la superficie debe estar por encima del 3 en
la dirección del escurrimiento Para pendientes
por encima del 9 se aconsejan medios de
confinamiento adicionales. Cualquier tramo que
se desconfine o se suelte, debe ser retirado
(incluida la capa de arenilla) y vuelto a
instalar por completo como si se tratara de un
tramo nuevo.
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5. Mantenimiento.- Lavado no se debe lavar
el adoquinado con ácidos ni jabones corrientes,
ya que propician ataque químico a largo plazo
tanto de la arcilla como de cemento o de piedra.
(Ataque de álcalis). Si llegaren a aparecer
manchas de hongos o de lama, se deben tratar con
biocidas se recomienda una solución 15 de
Biosán como tratamiento de choque ó 125 como
tratamiento preventivo. Se puede hacer un lavado
general a los 5 ó 7 años con Ladri Bright
disuelto con 2 ó 3 partes de agua.- Protección
se requiere únicamente la aplicación periódica de
un hidrófugo de superficie (Hidropiso), cada 24
ó 36 meses, en tiempo de verano, así como la
reposición y reinstalación de las piezas
eventualmente rotas y el resellado con arena fina
de las juntas entre adoquines. El resellado es
importante para mantener confinados los adoquines
y debe hacerse cuando sea obvio a la vista y al
menos cada tres años. (las condiciones de tráfico
de vehículos de cada adoquinado es determinante
para definir este tiempo).
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