proceso Construccion de Pavimentos

CONSTRUCCION Y ENSAYOS DE LABORATORIO PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES

2012

PAVIMENTOS II Facultad: Ingeniería

E.A.P.: Ingeniería Civil

Docente: Ing. Miguel Alvarado R.Nombre: García Melgarejo, Rubén L.

Ciclo: VIII

PAVIMENTOSIIINTRODUCCIÓN

En la primera parte del presente trabajo, se trata

de explicar conceptos básicos en la construcción

de pavimentos, desde la planeación hasta el

revestimiento de la carretera con material

asfaltico.

Desarrollando conceptos como los estudios

necesarios para la construcción de una carretera

pavimentada, estudios de campo como el de

Suelos y el Levantamiento Topográfico del área

de Terreno en donde se tiene planeado construir.

También se verán las principales partidas en la

ejecución del proyecto, partidas como Obras

Preliminares, Explanaciones, Terracerías y

pavimentos siendo esta última la partida donde

nos enfocaremos con mayor énfasis.

En la partida de pavimentos desarrollaremos

todas las etapas que son necesarias para

construir un pavimento flexible, sub partidas como

Bases, Sub-Bases y carpeta asfáltica ya sea en

frio o en caliente, con cemento asfaltico o con

emulsión asfáltica, detallando conceptos como

preparación de la mezcla , transporte y tendido

del asfalto.

Se verán también las ventajas y desventajas de

un pavimento flexible.

En la segunda

parte veremos

los principales

ensayos de

laboratorio que

son necesarios

hacer a los

materiales tales

como agregados

finos y gruesos y

al material

bituminoso ya sea

| Construcción y Ensayos de Laboratorio de Pavimentos Flexibles

1

PAVIMENTOSIIcemento asfaltico PEN o emulsión asfáltica con la finalidad de

obtener materiales de buena calidad.

Y por último veremos todos los ensayos necesarios para que se en la construcción de una

carretera afirmada ensayos en campo y en laboratorio ensayos como el de resistencia. Límites

de Aterberg, Proctor, etc. Y los ensayos en campo como el del cono de arena.

CONSTRUCCIÓN Y ENSAYOS DE LABORATORIO

DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

1. ETAPAS EN LA CONSTRUCCION DE UNA CARRETERA:

Primeramente describiremos que es un camino y las etapas que se deben seguir para hacer

una carretera.

Carretera: Es la adaptación de una faja sobre la superficie terrestre que cumple con

condiciones de ancho, alineamiento y pendiente para permitir el rodamiento de vehículos.

Etapas de una carretera:

Para poder estudiar una carretera, es necesario separarla en etapas como lo son: planeación,

proyecto y construcción.

1.1. Planeación :

En la planeación, se buscan los factores geográfico - físicos,

económico - sociales y políticos que caracterizan a la región. El

estudio socio - económico busca valorar las características de la

población, el aprovechamiento de los recursos naturales,

rendimiento de actividades y niveles de consumo. En lo que se

refiere a la población se busca su crecimiento y distribución.

1.2. Preliminares, Estudios y Proyecto :

La elaboración de un proyecto de obras de infraestructura urbana, comprende todas las

actividades que permitan obtener los planos y documentos completos, para evaluar y construir

una obra determinada, de acuerdo con los alcances del contrato.

El proyecto de obras de infraestructura urbana, comprende sin limitar, los siguientes conceptos:

a) Información preliminar

b) Estudios de campo

c) Proyecto

a. Información preliminar

Comprende la información existente relativa a la zona de proyecto, referente a:


2

PAVIMENTOSII1 Instalaciones existentes

2 Planos catastrales

3 Usos del suelo de acuerdo con plan regulador

4 Proyectos de vialidades e instalaciones

5 Fotografía aérea, etc.

b. Estudios de campo

Los estudios de campo para proyecto de obras de infraestructura urbana, consisten

principalmente en:

1. Levantamiento topográfico y de instalaciones existentes.

2. Estudio de mecánica de suelos.

b.1. Levantamiento topográfico y de instalaciones existentes

El Proyectista realizará el levantamiento topográfico tomando como base los bancos de nivel y

ejes de coordenadas indicadas por la Autoridad Correspondiente.

El levantamiento topográfico se llevará a cabo en toda la zona de proyecto y comprende, sin

ser limitativos, los siguientes conceptos.

Trazo de ejes de apoyo, con referencias a cada 500 m máximo, con distancias y

ángulos.

Levantamiento de vialidades existentes en la zona de proyecto o que incidan en ella,

con detalles de intersecciones, cruces y accesos.

Trazo, perfil y secciones para obtener curvas de nivel del terreno, indicando además

ubicación y elevación de instalaciones existentes y de puntos relevantes del terreno. En

estudios topográficos para proyecto de vialidades se definirá el perfil del terreno natural

a lo largo del eje o ejes de trazo, a cada 20 m, así como puntos intermedios relevantes

y se obtendrán secciones transversales a lo largo del eje o ejes de trazo a cada 20 m,

en una franja de hasta 60 m, en ambos lados del Derecho de Vía.

Colocación de mojoneras, referencias y bancos de nivel.

Levantamiento de instalaciones existentes, indicando ubicación, elevación,

características geométricas y físicas, estado de conservación de toda instalación aérea,

superficial y subterránea existentes en la zona de proyecto, incluyendo, sin limitar, las

siguientes:

Pavimentos, guarniciones, banquetas.

Tuberías, instalaciones y estructuras para agua potable, alcantarillado sanitario y

pluvial.

Instalaciones para energía eléctrica.

Instalaciones para comunicación telefónica y/o telegráfica.

Instalaciones para gas.

Instalaciones para combustibles de Pemex.


3

PAVIMENTOSII Límites de propiedad, cercos y bardas.

Edificaciones.

Árboles, jardineras y en general, áreas verdes.

Drenes y canales.

Muros de contención, etc.

En instalaciones subterráneas, los datos de las tuberías para alcantarillado sanitario y pluvial se

tomarán en los pozos de visita.

En las instalaciones para agua potable, las tuberías se localizarán por medio de sondeos en

cada crucero de vialidades o a cada 150 m máximo. Las válvulas se localizarán por sondeos y

de acuerdo con los datos proporcionados por el organismo operador responsable.

Los sondeos para localizar instalaciones subterráneas para energía eléctrica, teléfonos, gas,

Pemex y toda instalación especial, se llevarán a cabo únicamente con autorización del

organismo operador, de acuerdo con las especificaciones que éste indique y con la presencia

de la Autoridad Correspondiente.

En caso de instalaciones para agua potable, alcantarillado sanitario, alcantarillado pluvial,

electricidad, teléfono y gas, el Proyectista solicitará al organismo operador responsable, el

dictamen de estado de conservación, verificando además proyectos a futuro.

Trazo preliminar

Se lleva a cabo el reconocimiento y se fijan puntos obligados para hacer el trazo preliminar. Es

una poligonal abierta donde se clavan estacas a cada 20 metros. Este sirve de base para el

trazo definitivo y para un presupuesto preliminar. El procedimiento es el siguiente:

• Marcar el punto de partida.

• Establecer el azimut en el punto de partida.

• Determinar la cota del punto de partida.

• Establecer el kilometraje.

• Tomar las siguientes precauciones

En la línea preliminar no se deben forzar grandes tangentes.

Se colocan estacas cada 20 m. y en puntos accidentados.

No se debe perder tiempo colocando las estacas con exactitud.

Evitar dañar sembradíos y frutales.

Hacer una doble lectura en los ángulos del P.I. anotar el ángulo simple y el ángulo doble en la

libreta.

Hacer observaciones solares a cada 10 km.

• Hacer buenas notas de campo.

• Efectuar la nivelación del perfil de la línea preliminar.

• Vaciar todos los datos de campo en un plano.

Línea Definitiva


4

PAVIMENTOSIIUna vez que se tiene la línea preliminar, es necesario proyectar la línea definitiva que después

será trazada en el terreno. Se calcula la abertura del compás para que al pasar entre dos

curvas de nivel no exceda la pendiente deseada. Al brincar de una curva de nivel a otra y unir

los puntos se forma una línea llamada: “Línea a pelo de tierra”. Esta línea es la base con las

mayores tangentes posibles deberá apegarse a la línea a pelo de tierra. Para lograr esto, la

línea definitiva debe compensar tanto a la izquierda como a la derecha la línea a pelo de tierra.

La línea definitiva tiene que ser de color azul, y en ella se deben anotar las longitudes, los

rumbos, los kilometrajes del PC*, PI**, y del PT***. En las curvas se deben anotar la deflexión,

el grado de curvatura, el radio de curvatura y la sub – tangente.

El Ingeniero Carlos Crespo dice que los tramos rectos llamados tangentes, deben de ser unidos

mediante curvas. Se desea que la curva tenga el mayor radio que se pueda, ya que así su

grado es menor.

Una vez que se tiene dibujada la línea definitiva con sus curvas y tangentes es necesario

trazarla en el terreno.

La subrasante es el perfil del camino compuesto por las líneas rectas, que son las pendientes

que están unidas por arcos de curvas verticales. Esta debe compensar en la medida que sea

posible los cortes y los terraplenes en el sentido longitudinal. Existen dos tipos de curvas

verticales: las de cima en las cuales se sube y luego se baja y las de columpio donde se baja y

luego se sube.

* PC punto en donde comienza la curva circular simple

** PI punto de intersección de la prolongación de las tangentes

*** PT punto en donde termina la curva circular simple

Curva masa o diagrama de masas

Es importante ajustar el diseño de un camino a las especificaciones sobre pendientes y curvas.

Para economizar, es importante el movimiento de tierras, (excavar y rellenar solamente lo

indispensable) y acarrear a la menor distancia.

Este estudio de excavación, relleno, compensación y movimiento se ve en el diagrama de

masas. En el cual, las ordenadas representan volúmenes acumulativos de terracerías y las

abscisas el cadenamiento correspondiente.

Para determinar los volúmenes acumulados se deben considerar los cortes como positivos y

los terraplenes como negativos y al realizar la suma, se obtiene el volumen.

Para realizar el diagrama, se recomienda no tomar longitudes mayores a 500 m. teniendo como

límite 1 km. Los objetivos de la curva masa son compensar volumen, fijar el sentido de los

movimientos del material, calcular los sobre - acarreos y controlar los préstamos y

desperdicios.


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PAVIMENTOSIIUna vez terminado el levantamiento topográfico y de instalaciones existentes, el Proyectista

presentará a la Autoridad Correspondiente para su revisión, la memoria descriptiva de la zona,

información con alcances de contrato, planos y fotografías.

El Proyectista entregará en campo a la Autoridad Correspondiente, los bancos de nivel y

referencias.

La Autoridad Correspondiente revisará que los datos indicados en la memoria descriptiva,

información topográfica y planos, correspondan a los existentes en campo.

b.2. Estudio de Mecánica de suelos

El Proyectista realizará los sondeos, obtención de muestras y pruebas, en un laboratorio

autorizado por la Autoridad Correspondiente y registrado en el Padrón de Contratistas y

Proveedores del Estado.

Las cantidades y clases de sondeos, obtención de muestras y pruebas a realizar, serán

como mínimo las indicadas en el contrato, pudiendo modificarse a criterio de la Autoridad

Correspondiente, debido a condiciones específicas de campo.

La ubicación y profundidad de los sondeos para el estudio de mecánica de suelos, serán

autorizadas y verificadas en campo por la Autoridad Correspondiente.

Al terminar el estudio de mecánica de suelos, el Proyectista presentará a la Autoridad

Correspondiente para su revisión, la memoria técnica, incluyendo ubicación de sondeos,

perfil estratigráfico de cada sondeo con datos de cada estrato, el resultado de las

pruebas de laboratorio de muestras obtenidas en el lugar y recomendaciones para

diseño, excavaciones y empuje de tierra en muros de contención.

La Autoridad Correspondiente revisará que el estudio incluya todos los conceptos

indicados en los alcances del contrato.

Para fines de diseño de pavimentos se requieren, sin ser limitativas, las siguientes

pruebas de laboratorio, las cuales serán efectuadas en el suelo existente:

Granulometría

Límite líquido

Índice plástico

Contracción lineal

Peso volumétrico natural

Peso volumétrico seco máximo

Humedad óptima

Humedad natural

Compactación en el lugar

Valor relativo de soporte

En el diseño de vialidades urbanas, donde no se tiene sistema para drenaje pluvial, el valor

relativo de soporte (VRS), se obtiene en prueba Proctor modificada, variante II con humedad

óptima más 3% y compactación al 95%.

c. Proyecto:


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PAVIMENTOSIILos proyectos para obras de infraestructura urbana, están formados por proyectos parciales

interrelacionados, por lo que deben ser acordes en todas sus partes.

Cada parte del proyecto deberá realizarse de acuerdo con los alcances del contrato y las

normas de diseño y especificaciones de construcción respectivas.

1 Memorias de diseño.

2 Planos.

3 Especificaciones.

4 Volúmenes de obra con números generadores.

Las memorias de diseño, planos y especificaciones, deberán desarrollarse de acuerdo con los

alcances del contrato y las normas del organismo operador responsable que autorizará el

proyecto correspondiente.

1.3. Construcción:

Las Partidas genéricas que intervienen en los trabajos de construcción, mejoramiento

y/o rehabilitación de una carretera son:

- Obras Preliminares.

- Explanaciones

- Pavimentos

- Obras de Arte y Drenaje.

- Señalización.

- Varios.

1.3.1. Obras Preliminares.

1.3.1.1. Movilización y Desmovilización.

Consiste en que el contratista deberá hacer todo el trabajo necesario para

suministrar, reunir, transportar su organización completa al lugar donde se va a

ejecutar la obra, incluyendo personal, equipo, materiales y todo lo necesario para

instalar y empezar la construcción.

1.3.1.2. Limpieza y Deforestación.

Comprende los trabajos preliminares tendientes a la preparación del terreno para la

explanación y adecuación de la zona demarcada en los planos o indicada por el

Interventor. Consiste en limpiar y despejar el área de árboles, arbustos, (si es

necesario, se solicitarán los permisos ante las entidades competentes) y todos los

materiales extraños que obstaculicen las labores posteriores, transportándolos a


7

PAVIMENTOSIIlos sitios aprobados por la Interventoría, y tomando las medidas de seguridad

adecuadas para proteger las zonas vecinas.

Los materiales resultantes de las actividades anteriores, que puedan ser utilizables

para otros fines, serán de propiedad de La Entidad y no podrán ser retirados sin

autorización escrita del Interventor.

1.3.2. Explanaciones y Nivelación

Este trabajo consiste en: la ejecución de todas las obras de explanación

necesarias para la correcta nivelación de las áreas destinadas a la construcción, la

excavación de préstamos cuando estos sean necesarios, la evacuación de

materiales inadecuados que se encuentran en las áreas sobre las cuales se van a

construir, la disposición final de los materiales excavados y la conformación y

compactación de las áreas donde se realizará la obra.

Estos trabajos se ejecutarán de conformidad con los detalles mostrados en los

planos o por el interventor, utilizando el equipo apropiado para ello.

1.3.2.1. Trazo y nivelación.

Se entenderá por trazo y nivelación, los trabajos topográficos realizados en camp

por el Constructor para establecer los ejes del proyecto, así como las secciones

transversales de la vialidad en proceso.

1.3.2.2. Desbroce y Limpieza.

Remoción de la vegetación existente en el Derecho de Vía, en las zonas de bancos

o en áreas que se destinen a instalaciones especiales, entre otras, con objeto de

eliminar la presencia de material vegetal, impedir daños a la obra y mejorar la

visibilidad. Se deberá complementar con el traslado de un sitio a otro de especies

vegetales. El desmonte comprende:

Tala. Consiste en cortar los árboles y arbustos.


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PAVIMENTOSII Roza. Consiste en cortar y retirar la maleza, hierba, zacate o residuos de siembras.

Desenraice. Consiste en sacar los troncos o tocones con o sin raíces.

Limpia y disposición final. Retirar el producto del desmonte al banco de

desperdicios que indique el proyecto.

1.3.2.3. Demoliciones.

Trabajos que se ejecutan con el objeto de deshacer, demoler o desmontar una

estructura o parte de ella, seleccionando y estibando los materiales aprovechables

y retirando los escombros, de acuerdo con lo fijado en el proyecto Correspondiente,

se pueden dar los siguientes casos:

Demolición de edificaciones

Demolición de estructuras

Demolición de obstáculos

Demolición de edificaciones

Demolición de estructuras

Demolición de pavimentos, sardineles y veredas de concreto

Desmontaje y traslado de estructuras metálicas.

1.3.2.4. Despalme

Es la remoción del material superficial del terreno, de acuerdo con lo establecido en

el proyecto o indicado por la Autoridad Correspondiente, con objeto de evitar la

mezcla del material de las terracerías con materia orgánica o con depósitos de

material no utilizable.

Remoción de especies vegetales

Remoción de servicios existentes

Remoción de obstáculos

Remoción de alcantarillas

Remoción de cercas de alambre

Remoción servicios existentes

Remoción de obstáculos

Remoción de Derrumbes

1.3.2.5. Cortes

Se entenderá como corte, el procedimiento constructivo mediante el cual se excava

el terreno natural, hasta los niveles que establece el proyecto, en ancho suficiente

para alojar la estructura del pavimento, las guarniciones y la cimbra para la

construcción de éstas. El ancho mínimo del corte será aquel, que al nivel de la sub-

rasante resulte de incrementar 10 cm a cada lado del ancho total del arroyo,

medido hasta el respaldo de la guarnición. El ancho de corte utilizado deberá ser


9

PAVIMENTOSIIvalidado por la Autoridad Correspondiente, previa justificación técnica en el

proyecto, de acuerdo con las necesidades particulares de cada caso.

Excavación en explanaciones sin clasificar

Excavación en explanaciones en roca

Excavación en explanaciones en material común

1.3.2.6. Acarreos

Transporte del material producto de bancos, cortes, excavaciones, desmontes,

despalmes y derrumbes, desde el lugar de extracción hasta el sitio de su

utilización, depósito o banco de desperdicios, según lo indique el proyecto. De

acuerdo con la distancia de transporte, los acarreos pueden ser:

Acarreo libre. El que se efectúa desde el sitio de extracción del material hasta una

distancia de veinte metros o hasta la distancia que establezca el proyecto como

acarreo libre. Este acarreo, se considera como parte del concepto correspondiente

a la extracción del material transportado, por lo que no será objeto de medición y

pago por separado.

Acarreo hasta cien metros (hectómetro). El que se efectúa hasta una distancia de

cien metros, medida desde el término del acarreo libre.

Acarreo hasta un kilómetro. El que se efectúa hasta una distancia entre ciento

uno y mil metros, medida desde el término del acarreo libre.

Acarreo mayor de un kilómetro. El que se efectúa hasta una distancia mayor de

mil metros, medida desde el término del acarreo libre.

1.3.2.7. Tratamiento


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PAVIMENTOSIISe define como tratamiento al trabajo realizado en la capa superior de la terracería

de un determinado espesor compacto para la formación de la sub-rasante, según lo

indicado en el proyecto.

En el caso de que la capa sub-rasante se forme con el material del terreno natural,

después de efectuar el corte, se escarifica el espesor de proyecto, disgregando el

material hasta obtener una mezcla uniforme. En el volumen disgregado, se

agregará la cantidad de agua necesaria, determinada según los resultados previos

de laboratorio, hasta obtener la humedad óptima del material y se procederá

nuevamente al mezclado hasta obtener una mezcla homogénea, la cual se

extiende en capas y se compacta mediante el equipo adecuado hasta obtener la

compactación de proyecto.

En caso de que el terreno natural requiera estabilización o mejoramiento, se

aplicará un producto estabilizador para aumentar la capacidad de carga y disminuir

la plasticidad. El material por estabilizar deberá estar disgregado completamente

antes de agregar el producto estabilizador en las cantidades fijadas y se mezclarán

en seco hasta obtener una mezcla homogénea; se le dará la humedad fijada por el

laboratorio, se mezclan los elementos y se procede al tendido y compactación. La

superficie estabilizada deberá mantenerse cerrada al tránsito hasta su protección

con material de base o sub-base según sea el caso, con un espesor uniforme de 5

cm como mínimo para evitar daños y pérdida de humedad.

1.3.2.8. TERRACERÍAS

Las terracerías son el volumen de material que se extrae o sirve de relleno para la

construcción de una vía terrestre. Si se necesita extraer material fuera de la línea

de corte se tendrán zonas de préstamo. Si están entre 10 y 100 m. se les llaman

préstamo lateral. Si las zonas de préstamo se encuentran a más de 100 m se

denominan préstamos de banco.

Las terracerías en terraplén se dividen en dos zonas; El cuerpo del terraplén que

es la parte inferior, y la capa subrasante con un espesor mínimo de 30 cm. Esto

funciona únicamente para caminos donde el tránsito vehicular es menor a 5,000


11

PAVIMENTOSIIvehículos. Cuando se tiene un camino para un tránsito superior a los 5,000; entre el

cuerpo del terraplén y la capa subrasante se forma una capa llamada subyacente

de 50 cm. de espesor.

a. Cuerpo del terraplén

Su finalidad, es dar la altura necesaria para cumplir con las especificaciones

geométricas. Resistir las cargas del tránsito que se transfieren por las capas

superiores y distribuir los esfuerzos a través de su espesor para transmitirlos al

terreno natural.

Según la SCT, los materiales utilizados para su construcción deben tener un

tamaño máximo de 7.5 cm. y un límite líquido menor a 50%. El cuerpo del terraplén

debe tener una expansión máxima de 5%, un VRS de 5% mínimo y un grado de

compactación de 90%.

b. Capa Subrasante

El espesor mínimo de la capa debe ser de 30 cm. el tamaño máximo del material

debe de ser de 7.6 cm. Su grado de compactación es del 95% del peso volumétrico

seco máximo (P.V.S.M.) El valor relativo de soporte debe de ser mínimo de 20%, la

expansión máxima del material es menor a 2%, un límite líquido máximo de 40% y

por último un índie plástico máximo de 12.

Su finalidad es resistir las cargas que el tránsito transmite al pavimento, transmitir y

distribuir las cargas al cuerpo del terraplén, evitar que los materiales finos plásticos

del cuerpo del terraplén contaminen el pavimento y economizar los espesores de

pavimento.

La parte superior de la capa subrasante coincide con la línea subrasante del

proyecto geométrico. Es indispensable tomar en cuenta las especificaciones de la

pendiente longitudinal, la altura para las obras de drenaje para que el agua capilar


12

PAVIMENTOSIIno afecte al pavimento. Para su construcción se necesita compactar dos capas de

15 cm. de espesor mínimo.

1.3.2.9. ESTABILIZACIONES

Incorporación de un determinado tratamiento o producto estabilizador a los

materiales seleccionados utilizados en la construcción de las capas de terracería,

sub-rasante, revestimiento, sub-base o de la base, para modificar las

características físicas del material, mejorando el comportamiento mecánico e

hidráulico de las capas.

Los tipos más comunes de estabilización son los siguientes:

a. Estabilización por compactación. Proceso mecánico que implica una reducción

del volumen de vacíos entre las partículas sólidas de un material, aumentando su

peso volumétrico y mejorando las características de resistencia, compresibilidad y

esfuerzo-deformación.

b. Mezcla de dos o más suelos. Tratamiento encaminado a proporcionar estabilidad

a los suelos naturales, mejorando sus propiedades resultantes, al incorporarle las

características de calidad de otro.

c. Estabilización por drenaje. Se utilizan para acelerar los procesos de

consolidación, buscando en primer término, el reducir al máximo posible la cantidad

de agua que de una u otra forma llega a la zona por tratar, y en segundo término

dar rápida salida al agua que llega a la misma. Lo anterior se logra mediante la

construcción de obras tales como sub drenes, geodrenes, capas drenantes,

geotextiles (membranas filtrantes), etc.

d. Estabilización por tratamientos químicos. Consiste en la adición de agentes

estabilizadores específicos, como cemento, cal, materiales puzolánicos, asfalto,

cloruro de sodio, cloruro de calcio, esinas y otros; los cuales producen reacciones

químicas de aglutinación, solidificación e impermeabilización en el material.


13

PAVIMENTOSII

1.3.3. PAVIMENTOS Sobre la capa subrasante se construye el pavimento flexible, que está compuesto por

sub - base, base y carpeta asfáltica. El pavimento flexible debe proporcionar una

superficie de rodamiento uniforme, resistente a la acción del tránsito, a la del

intemperismo y otros agentes perjudiciales, así como transmitir a las terracerías los

esfuerzos por las cargas del tránsito. Entre las características principales que debe

cumplir un pavimento flexible se encuentran las siguientes:

• Resistencia estructural.

• Deformabilidad.

• Durabilidad.

• Costo.

• Requerimientos de conservación.

• Comodidad.

a. Resistencia estructural

Debe soportar las cargas impuestas por el tránsito que producen esfuerzos normales y

cortantes en la estructura. En los pavimentos flexibles se consideran los esfuerzos

cortantes como la principal causa de falla desde el punto de vista estructural. Además

de los esfuerzos cortantes también se tienen los producidos por la aceleración, frenaje

de los vehículos y esfuerzos de tensión en los niveles superiores de la estructura (Rico

y Del Castillo 1984).

b. Durabilidad

La durabilidad está ligada a factores económicos y sociales. La durabilidad que se le

desee dar al camino, depende de la importancia de este.

Hay veces que es más fácil hacer reconstrucciones para no tener que gastar tanto en

el costo inicial de un pavimento.

c. Requerimientos de conservación

Los factores climáticos influyen de gran manera en la vida de un pavimento. Otro factor

es la intensidad del tránsito, ya que se tiene que prever el crecimiento futuro. Se debe

de tomar en cuenta el comportamiento futuro de las terracerías, deformaciones y

derrumbes. La degradación estructural de los materiales por carga repetida es otro

aspecto que no se puede dejar de lado. La falta de conservación sistemática hace que

la vida de un pavimento se acorte.

d. Comodidad


14

PAVIMENTOSIIPara grandes autopistas y caminos, los métodos de diseño se ven afectados por la

comodidad que el usuario requiere para transitar a la velocidad de proyecto. La

seguridad es muy importante al igual que la estética.

1.3.3.1. BASE Y SUB – BASE PARA PAVIMENTOS

Son las capas sucesivas de materiales pétreos seleccionados, se estabilicen o no, que

se construyen sobre la terracería o sub-rasante; según sea el caso; y cuyas funciones

principales son proporcionar un apoyo uniforme a las capas superiores, soportar las

cargas que éstas les transmiten aminorando los esfuerzos inducidos y distribuyéndolos

adecuadamente a la capa inmediata inferior, proporcionar a la estructura de pavimento

la rigidez necesaria para evitar las deformaciones excesivas, drenar el agua que se

pueda infiltrar, impedir el ascenso capilar del agua subterránea y prevenir la migración

de finos.

Aunque las bas es y las sub - bases tienen características semejantes, las sub - bases

son de menor calidad. La sub - base es la capa de material que se construye

directamente sobre la terracería y su función es:

• Reducir el costo de pavimento disminuyendo el espesor de la base.

• Proteger a la base aislándola de la terracería, ya que, si el material de la terracería se

introduce en la base, puede sufrir cambios volumétricos generados al cambiar las

condiciones de humedad dando como resultado una disminución en la resistencia de la

base.

• Proteger a la base impidiendo que el agua suba por capilaridad.

• Transmitir y distribuir las cargas a las terracerías.

1.3.3.1.1. MATERIALES PARA BASE Y SUB-BASE:

Los materiales para bases y sub-bases se clasifican de la siguiente manera:

a. Materiales pétreos que no requieren ningún tratamiento de disgregado, cribado o

triturado, como son los poco o nada cohesivos, como limos, arenas y gravas, que al

extraerlos quedan sueltos y que no contengan más del 5% de partículas mayores de 51

milímetros (2”).

b. Materiales pétreos que para su utilización, requieren tratamientos de disgregado, como

los tezontles y los cohesivos como tepetates, caliches, conglomerados, aglomerados y

rocas muy alteradas, que al extraerlos resultan con terrones y que una vez sometidos a

la acción del equipo de disgregación no contengan más del 5% de partículas mayores

de 51 milímetros (2”).

c. Materiales que requieren ser cribados, como son los poco o nada cohesivos, como

mezclas de gravas, arenas y limos, que al extraerlos quedan sueltos y con un

contenido entre el 5% y el 25% de partículas mayores de 51 milímetros (2”). Estos

materiales deberán ser cribados por la malla de 51 milímetros (2”).

d. Materiales que requieren ser triturados parcialmente y cribados son los siguientes:


15

PAVIMENTOSIId.1. Materiales poco o nada cohesivos, como mezclas de gravas, arenas y limos, que

al extraerlos quedan sueltos y contienen más del 25% de partículas mayores de 51

milímetros (2”). Estos materiales deberán ser triturados y cribados por la malla de 38

milímetros (1 1/2”).

d.2. Tezontles y materiales cohesivos, como tepetates, caliches, conglomerados,

aglomerados y rocas alteradas, que al extraerlos resulten con terrones que pueden

disgregarse por la acción del equipo mecánico y que posteriormente ha dicho

tratamiento contienen más del 5% de partículas de tamaño mayor de 51 milímetros (2”).

Estos materiales deberán ser triturados y cribados por la malla de 38 milímetros (1

1/2”), sin que previamente deban disgregarse por la acción del equipo mecánico.

e. Materiales que requieren trituración total y cribado a través de la malla de 38 milímetros

(1 1/2”), son los que provienen de piedra extraída de mantos de roca, piedra de pepena

y piedra suelta de depósitos naturales o desperdicios.

Los materiales anteriores, o las mezclas de ellos pueden estabilizarse mezclándolos

principalmente con un material asfáltico, con cemento Portland, con una mezcla de

cemento Portland y Puzolana, con cal hidratada, con una mezcla de cal hidratada y

Puzolana o con una mezcla de cal hidratada y cemento Portland; con las proporciones

indicadas en el diseño correspondiente, resultante del estudio de mecánica de suelos,

con las pruebas de laboratorio y de campo respectivas. Una vez estabilizados, deberán

reunir los requisitos establecidos en el proyecto y/o indicados por la Autoridad

correspondiente.

Únicamente se utilizarán materiales para base y sub-base de bancos cuya utilización

será responsabilidad del Constructor. Para base, los materiales cuya gráfica de la curva

de composición granulométrica se localice en la zona 1 y 2 y para sub-base todas las

zonas de la gráfica.


16

PAVIMENTOSII

En la gráfica de composición granulométrica, el material se considerará dentro de la

zona en que quede alojada la mayor parte de su curva. En caso de quedar

comprendida en partes iguales dentro de dos zonas, se clasificará en la zona superior.

La curva granulométrica del material debe quedar comprendida dentro de las dos

curvas externas que limitan las zonas de especificaciones. No debe presentar cambios

bruscos de pendientes, su forma debe ser semejante a las curvas que limitan las

zonas y por lo menos el 90% de la longitud de la curva

1.3.3.1.2. PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION:

Inmediatamente antes de iniciar la construcción de la sub-base o la base, la superficie

sobre la que se colocarán estará debidamente terminada dentro de líneas y niveles de

proyecto, sin irregularidades y reparados satisfactoriamente los baches que hubieran

existido.

No se iniciará la construcción de la primera capa de base sobre una subrasante o sub-

base hasta que la Interventoría haya aprobado ésta de acuerdo con lo establecido en

los planos y/o en las especificaciones.

Los equipos para la ejecución de los trabajos comprenden: motoniveladoras,

carrotanques de agua, compactador vibratorio o liso convencional y vehículos de

transporte. Todo el equipo que se utilice en la construcción de las bases será aprobado

por la Interventoría y se hallará en óptimas condiciones mecánicas para la ejecución de

la obra.

La capacidad de los equipos para la elaboración, transporte, conformación y

compactación de la base deben ser tales que permitan un progreso ordenado y

armónico de la construcción.


17

PAVIMENTOSII La base se extenderá en capas cuyo espesor, así como el número de pasadas del

equipo de compactación serán determinadas por la clase de material, densidad

requerida y equipos disponibles, con previa aprobación del Interventor. Cada capa de

base debe mantener la humedad óptima en todas las etapas de colocación.

La máxima longitud de vía para descargar materiales será fijada por la Interventoría.

Todos los materiales que se empleen en la construcción de las capas de base se

llevarán a la vía en forma tal, que el transporte no produzca efectos perjudiciales para

el grado de uniformidad y

limpieza de los agregados.

Cuando la mezcla sea

homogénea en humedad y

gradación, se procederá al

extendido final y a la

compactación de capas.

Antes de iniciarse la

compactación de la base en

la calzada, la berma se

conformará y compactará en

capas iguales, con un

espesor igual al de la capa

de base extendida, para que

sirva de contención al

material de base que se va a

compactar.

La compactación de la base,

se efectuará desde los

bordes hacia al centro,

excepto en las curvas en las

cuales la compactación

avanzará desde la parte inferior del peralte hacia la superior.

Cada una de las capas que conforman la base, se compactará hasta la densidad

especificada antes de colocar la siguiente.

Al finalizar la compactación de la última capa, se dará el perfilado general a la base y a

las bermas. La Interventoría cuidará que los procesos cumplan las especificaciones

correspondientes y ordenará los ensayos de laboratorio pertinentes.

Los niveles correspondientes al enrase de cada capa de material se marcarán por

medio de estacas.

Los materiales que incumplan los requisitos señalados en estas especificaciones, se

retirarán en forma inmediata de la obra.


18

PAVIMENTOSII En el proceso de compactación deberá obtenerse una densidad mínima del 100% de la

densidad máxima obtenida en el ensayo Proctor Modificado.

la conservación de la base durante toda la construcción del pavimento será por cuenta

y riesgo del Contratista; los desperfectos que en ella se presenten, serán reparados de

acuerdo con las exigencias del Interventor.

Las ruedas de la volqueta se mantendrán limpias para evitar la contaminación de la

superficie de la sub-base y la base. Los materiales que se depositen en el frente de

trabajo se protegerán para impedir su contaminación.

Tolerancias. El Interventor comprobará los espesores de la base terminada, teniendo

en cuenta:

El espesor final no excederá al espesor proyectado en más o menos medio centímetros

(+/- 0.5 cm.). Si se encuentran espesores deficientes, se delimitará la zona deficiente y

ésta será corregida.

La corrección de las zonas defectuosas incluirá una escarificación de la base en una

profundidad mínima de 10 cm. y adicionándose material en la cantidad necesaria para

corregir la falla. El conjunto se compactará y perfilará a satisfacción sin que se

produzcan deformaciones del perfil transversal de la calzada.

La Interventoría ordenará los ensayos que estime necesarios en los sitios y con los

intervalos que considere convenientes, para medir el porcentaje de compactación

alcanzado. Cualquier zona que no cumpliere los requisitos de compactación, se

escarificará, conformará y recompactará como lo ordene la Interventoría.

El ancho de la base se comprobará cada 50 m. No se admitirá ninguna tolerancia con

relación al eje de la vía en el semi-ancho indicado en los planos o en las

especificaciones. El perfilado y textura de la base, quedarán de tal manera que cuando

se le pase una regla de 3 m de largo paralela o normalmente al eje de la vía, la

superficie no muestre irregularidades mayores de un centímetro respecto a los niveles

teóricos de la base.

Las señales preventivas se colocarán en sitios visibles y a distancias suficientes para

alertar a los usuarios sobre el peligro; el incumplimiento de cualquiera de estas normas

causará las sanciones que se determinen en el respectivo contrato.


19

PAVIMENTOSII

1.3.3.2. IMPRIMACION

Consiste en el suministro, transporte, calentamiento y aplicación uniforme de un

producto asfáltico sobre una base o sub-base granular, preparada y aceptada por la

Interventoría. También podrá aplicarse a bermas construidas en material granular y a

sus taludes.

Materiales. Podrán usarse como materiales de imprimación los siguientes:

Asfalto líquido de curado medio MC-70, aplicado a temperaturas entre 40° y 70°C.

Emulsión asfáltica catiónica estabilizada de rotura lenta con un contenido de asfalto de

50-65% que se aplica a una temperatura ambiente.

Equipo. El equipo constará de un distribuidor calibrado, que suministre temperatura y

presión constantes. El distribuidor incluirá un tacómetro, un medidor de volumen y un

termómetro para conocer la temperatura del contenido (no se permitirán métodos

manuales).

Todo el equipo será aprobado por el Interventor y se mantendrá en buenas condiciones

de operación. El Contratista calibrará el distribuidor con anterioridad a la iniciación de

las operaciones de riego en presencia del Interventor y lo hará durante la construcción,

cuantas veces éste lo exija.

Procedimiento de Ejecución.

La base o sub-base aceptada por el Interventor, será cuidadosamente barrida y

soplada con equipo adecuado, en tal forma que se elimine todo el polvo y el material

suelto y cuando fuere necesario, se barrerá con cepillo o escoba mecánica. El material

bituminoso se aplicará con el distribuidor en cantidades que pueden variar entre l.0 y

2.0 litros por metro cuadrado con MC-70 y 1.5 a 3 kilogramos por metro cuadrado de

emulsión asfáltica acorde con la textura de la sub-base o de la base según la que se

vaya a imprimar.

Se prohíbe imprimar cuando existen condiciones de lluvia. Las capas de concreto

asfáltico se colocarán como máximo dentro de los quince (15) días siguientes a la

aplicación de la imprimación.

Mantenimiento y Apertura del Tráfico. El área imprimada será cerrada al tráfico entre

24 y 48 horas para que el producto bituminoso penetre y se endurezca

superficialmente.

Cualquier desperfecto que se manifieste en la base imprimada por causa imputable al

Contratista será reparado por el mismo por su cuenta y riesgo.

El exceso de material bituminoso que forme charcos, será retirado con escobas y

trabajo manual con o sin adición de arena a juicio del Interventor.

Cuando se requiera dar al servicio provisional algún tramo, se deberá contar con el

visto bueno de la Interventoría.


20

PAVIMENTOSII

1.3.3.3. RIEGO DE LIGA

Consiste en el suministro, transporte, calentamiento y aplicación uniforme de un

producto asfáltico sobre un pavimento (rígido o flexible) existente o sobre una base

asfáltica nueva.

Materiales. El riego de liga se realizará con cemento asfáltico AC-60-100 aplicado entre

110° y 150°C, asfalto disuelto de curado rápido, RC-250 aplicado entre 70° y 100°C o

con emulsión asfáltica catiónica estabilizada de rotura rápida con un contenido de

asfalto entre 50-65% aplicada a temperatura ambiente; cuando se trate del riego de liga

para sellado y adherencia de las juntas, sólo podrá utilizarse AC-60-100 fundido a una

temperatura entre 110° y 150°C.

Equipo. El equipo constará de un distribuidor con temperatura y presión constantes. El

distribuidor debe incluir un tacómetro, un medidor de volumen y un termómetro para

conocer la temperatura del contenido.

Todo el equipo será aprobado por la Interventoría y se mantendrá en buenas

condiciones de operación. El Contratista calibrará el distribuidor con anterioridad a la

iniciación de las operaciones de riego, en presencia del Interventor y durante la

construcción, cuantas veces este lo exija; cuando se aplique AC-60-100, la operación

se hará manualmente, de acuerdo con las instrucciones de la Interventoría.

Procedimiento de ejecución

La superficie sobre la cual se aplicará el riego de liga, será cuidadosamente barrida y

soplada con equipo adecuado en tal forma que se elimine todo el polvo y material

suelto; cuando fuere necesario, se empleará el cepillo manual o la escoba mecánica.

El material bituminoso se aplicará con el distribuidor en cantidades que varían entre

0.20 y 0.40 litros por metro cuadrado, con la temperatura dentro de los límites anotados

para el material en particular que se está usando y acorde con las condiciones de la


21

PAVIMENTOSIIsuperficie a ligar. En el caso de riego de liga para juntas éstas deben quedar

impregnadas completamente con el material especificado (AC-60/100 fundido).

Si la superficie necesita otra aplicación de material bituminoso, ésta se hará de acuerdo

con las instrucciones del Interventor. No se comenzará a regar el material bituminoso

en cada nueva jornada de trabajo, hasta tanto se haya comprobado la uniformidad de

riego que proporcionará el equipo. Cuando el asfalto se aplica en dos o más fajas, se

proveerá un ligero traslapo a lo largo de los bordes contiguos. Se prohibe aplicar la liga

cuando existen condiciones de lluvia. Las capas de concreto asfáltico se colocarán

como máximo dentro de las 24 horas siguientes al riego de liga.

1.3.3.4. CARPETA ASFÁLTICA

La carpeta asfáltica es la parte superior de un pavimento flexible. Es una capa de

material pétreo cementado con asfalto que se coloca sobre la base. Los materiales

pétreos son suelos inertes que se consiguen en ríos, arroyos o depósitos naturales.

Para poder ser empleados en la carpeta asfáltica deben cumplir con ciertas

características dadas por la granulometría, dureza, forma de la partícula y adherencia

con el asfalto. El contenido óptimo de asfalto para una carpeta, es la cantidad de

asfalto que se necesita para formar alrededor de la partícula una membrana con un

espesor suficiente para resistir los elementos del intemperismo, para que el asfalto no

se oxide. El espesor no debe ser muy grande porque se pierde resistencia y

estabilidad.

Se recomienda que las partículas que se utilizen tengan forma esférica, ya que las que

son en forma de laja o de aguja pueden romperse muy fácilmente y afectar la

granulometría.

Las funciones de la carpeta asfáltica son las siguientes:

• Proporcionar una superficie de rodamiento que permita un tránsito fácil y cómodo para

los vehículos.

• Impedir la infiltración de agua de lluvia hacia las capas inferiores.

• Resistir la acción de los vehículos.

a. Cemento asfáltico

El asfalto, llamado cemento asfáltico, es el último residuo de la destilación del petróleo.

A temperaturas normales, es sólido y posee un color café oscuro.

Para poder mezclarlo con los materiales pétreos, éste debe tener una temperatura de

140 °C.

b. Rebajados asfálticos

Los rebajados asfálticos se utilizan para fluidificar al cemento asfáltico y poderlo

trabajar a menores temperaturas. Para fabricar los rebajados asfálticos, se diluye el

concreto asfáltico en gasolina, tractolina, diesel o aceites ligeros. Los que son diluidos


22

PAVIMENTOSIIen gasolina, forman rebajados de fraguado rápido. Los que se diluyen en tractolina son

de fraguado medio y los que se diluyen en diesel o en aceites ligeros son de fraguado

lento. Los tres fraguados FR, FM y FL se pueden utilizar con diferentes proporciones de

cemento asfáltico y de solventes.

c. Emulsiones asfálticas

Las emulsiones asfálticas tienen grandes ventajas ya que son fáciles de emplear. La

finalidad de las emulsiones es trabajar a temperatura ambiente con asfalto que a esta

temperatura no es manejable debido a que es semi - sólido. Las emulsiones asfálticas

son líquidos de color chocolate casi tan fluidos como el agua y de la cual contienen

entre 40% y 50%.

Si se usan emulsiones, puede existir un problema de adherencia entre el material

pétreo y el cemento asfáltico ya que contienen gran cantidad de agua.

Las cargas eléctricas que recubren a las gotas de cemento asfáltico pueden favorecer

dicha adherencia si existe diferencia de signos entre los áridos y las gotas de cemento.

Las emulsiones catiónicas o ácidas están cargadas positivamente, por lo que sentirán

una gran afinidad por materiales pétreos negativos. Cuando las partículas de cemento

asfáltico son atraídas por la superficie del material pétreo, la emulsión deja de

mantenerse estable y rompe, quedando el cemento asfáltico incorporado en forma de

película fina al material pétreo y el agua queda libre para evaporarse. Las catiónicas

resisten mayor humedad en los pétreos. Las aniónicas rompen por deshidratación por

lo que en temperaturas frías o húmedas el tiempo de curado se prolonga mucho. Las

emulsiones pueden ser de rompimiento rápido, medio y lento dependiendo del

porcentaje de cemento asfáltico.

1.3.3.4.1. Carpetas asfálticas de mezclas en el lugar o en frío.

La granulometría del material pétreo utilizado debe de ser continua. El material pétreo

se mezcla a temperatura ambiente con motoconformadoras. Generalmente se usan

rebajados asfálticos o emulsiones de rompimiento medio.

Para poder construir mezclas en el lugar o en frío se tiene que hacer lo siguiente:

Se hace una exploración de la zona para elegir los bancos.

Extraer el material de los bancos.

Hacer tratamientos previos como el cribado y el triturado.

Transportar el material a la obra y con motoconformadoras acamellonarlo y calcular la

cantidad de producto asfáltico que se requiere.

Abrir el material pétreo con la motoconformadora y regar asfalto con la petrolizadota,

esto se debe hacer las veces que sea necesario hasta tener incorporado todo el

asfalto.

Posteriormente, la motoconformadora mezclará el material pétreo y el asfalto

poniéndolos a un lado de la corona hasta que se encuentre completamente

homogenizado.


23

PAVIMENTOSII Sobre la base impregnada y barrida, se da un riego de liga con rebajado asfáltico y de

inmediato se extiende la mezcla.

Compactar con rodillos lisos o neumáticos con peso entre 8 y 15 tons. Hasta alcanzar

95% del P.V.S.M.

Si la permeabilidad de la carpeta, es mayor al 10% se dará un sello que también sirve

para mejorar la fricción.

1.3.3.4.2. Carpetas de concreto asfáltico o en Caliente

Las carpetas de concreto asfáltico son como mezclas de materiales pétreos y cemento

asfáltico. Como el cemento asfáltico es sólido a temperatura ambiente, es necesario

calentarlo. Este aumento en la temperatura, se tiene que hacer en plantas, ya que la

temperatura del cemento asfáltico necesita llegar a 140 °C y la temperatura de los

materiales pétreos necesita llegar a 160°C.

Este tipo de carpetas, deben de ser construidas sobre bases hidráulicas o sobre bases

asfálticas impregnadas. Si se llegan a construir sobre bases naturales con módulos de

elasticidad bajos, sufrirá deformaciones ante las cargas del tránsito, la resistencia no

será la deseada y su ruptura será frágil.

Para poder construir las carpetas de concreto asfáltico, se deben de seguir los

siguientes pasos:

Elegir los bancos de material pétreo y llevarlos al laboratorio para poder elegir el banco

adecuado.

Hacer el proyecto granulométrico en el laboratorio para encontrar el contenido óptimo

de cemento asfáltico.

Extraer el material.

Proporcionar pétreos en frío a la planta de mezclado.

Transportar el material al cilindro de calentamiento y secado donde alcanzará una

temperatura entre 150 °C y 170 °C.

Alcanzada la temperatura deseada, el material pétreo se sube a la unidad de

mezclado, donde se mezcla con el cemento asfáltico que se encuentra entre los 130 °C

y 140 °C.

Llevar la mezcla al tramo con una temperatura mínima entre 110°C y 120°C. La mezcla

debe descargarse en la finisher que se encarga de extenderlo y darle una ligera

compactación.

La compactación debe iniciarse a una temperatura mayor a los 90°C. Con un rodillo de

7 ton. Para dar un primer armado y evitar desplazamiento de la mezcla. Después con

uno de 15 ton. El grado mínimo de compactación es de 95% del peso volumétrico del

proyecto.

Una carpeta asfáltica debe ser impermeable, de no ser así, se debe dar un riego de

sello. El riego de sello sirve como superficie de desgaste para mejorar el coeficiente de

rugosidad. Se utiliza material pétreo del número 3 y rebajados o emulsión de


24

PAVIMENTOSIIrompimiento medio.

Una carpeta que tiene menos asfalto del necesario, se desgranará, en el caso

contrario, el asfalto brotará a la superficie haciéndola lisa y resbaladiza.

1.3.3.4.2.1. Métodos de construcción para concreto asfáltico mezclado y tendido en

caliente

Los procedimientos específicos que se describirán tienen el propósito principal de ser

aplicables a la construcción de carpetas, aun cuando estos mismos procedimientos

sean también, en general, aplicables a la construcción de capas de base y niveladoras.

Los pasos fundamentales en la construcción de una carpeta asfáltica de alta calidad, se

pueden listar como sigue:

a. Preparación de la mezcla.

b. Preparación de la capa de base o de la capa niveladora.

c. Transporte y tendido de la mezcla para carpeta.

d. Juntas.

e. Compactación y acabado final.

a. Preparación de la mezcla

En esencia, las plantas que

se usan en la preparación

de mezclas calientes de alta

calidad; el arreglo total

debería adecuarse a las

necesidades para sostener

cierto volumen de

producción de mezclas

calientes que sean

uniformes, con un control

muy rígido en los pasos

para fijar el

proporcionamiento y realizar

la mezcla.

b. Preparación de la base.

Es frecuente que la colocación de las carpetas de concreto asfáltico se coloquen sobre

una base nueva o ya existente que requiera muy poca preparación antes de iniciar el

tendido, de la carpeta nueva, como pueden ser el barrido y limpieza total para eliminar

el polvo suelto y otros materiales extraños.

En otros casos, la base o carpeta existentes sobre la cual se va a colocar la mezcla

necesita amplias medidas correctivas. Con más frecuencia, cuando la superficie

existente esta desintegrada, rota o que su naturaleza es irregular, que los defectos

específicos se puedan corregir por media de la aplicación de "parches" de concreto


25

PAVIMENTOSIIasfáltico. También, se remueven los compuestos sobrantes del sellado de las juntas y

las áreas grasosas. En ciertos casos, puede ser aconsejable colocar una capa

niveladora de concreto asfáltico para corregir irregularidades existentes en la

superficie. En aquellos puntos en que la mezcla de concreto asfáltico entra en contacto

con pozos o colectores, guarniciones, cunetas, etc., se pintan generalmente con una

ligera capa de cemento asfáltico caliente o de material asfáltico líquido.

c. Transporte de la mezcla

La mezcla se descarga de la planta a camiones o remolques vacíos para su transporte

hasta el sitio de trabajo. Se requiere que los vehículos que se utilicen tengan camas

metálicas fuertes y lisas las cuales se limpian previamente para quitar todo el material

extraído. La cama del vehículo puede rociarse con una ligera película de agua de cal,

jabón en solución o alguna sustancia similar para impedir que se pegue la mezcla. No

se deben utilizar para este objeto aceites combustibles, ya que tienen efectos dañinos

sobre la mezcla. Algunas veces, es necesario que el vehículo tenga aislamiento

térmico para evitar la pérdida excesiva de calor en la mezcla durante su transporte y,

con frecuencia, se cubre el vehículo con lona para proteger la mezcla contra el tiempo.

d. Colocación de la mezcla y compactación

La mezcla asfáltica deberá llegar a una temperatura de 115 a 125° C, esto se verifica

con un termómetro de varilla. La mezcla se vacía en la máquina finisher o extendedora

que formará una capa de mezcla asfáltica, se recomienda tener una cuadrilla de

rastrillos que aseguren una textura conveniente en la superficie y que borren las juntas

longitudinalmente entre franjas.

En la colocación de la mezcla de concreto asfáltico, se debe poner especial atención a

la construcción de las juntas entre las superficies viejas y las nuevas o entre días

sucesivos de trabajo.

Es esencial que se asegure una liga apropiada en las juntas longitudinales y

transversales entre la mezcla colocada recientemente y la superficie existente, sin

importar su naturaleza, y se utilicen procedimientos especiales, que en general se

realizan a mano, para asegurar la formación de juntas adecuadas.


26

PAVIMENTOSIIA una temperatura de entre 110 y 120° C se le aplica una compactación con un rodillo

ligero de entre 8 y 10 toneladas de peso; los rodillos se moverán paralelamente al eje

del camino y de la orilla hacia el centro, y del lado interior hacia el exterior en las

curvas.

Durante el tendido y compactación de la mezcla pueden aparecer grietas y

desplazamientos motivados por diferentes causas, tales como la aplicación de un riego

de liga defectuoso, ya sea en exceso o escaso, falta de viscosidad del asfalto

producida por el calentamiento excesivo, o bien, porque el material pétreo no perdió

completamente la humedad.

1.3.3.5. Ventajas y desventajas de su uso de Pavimento flexible

Ventajas:

- Resulta más económico en su construcción inicial.

- Tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 años.

Desventajas:

- Requiriere mantenimiento constante para cumplir con su vida útil.

- Las cargas pesadas producen roderas y dislocamientos en el asfalto y son un peligro

potencial para los usuarios. Esto constituye un serio problema en intersecciones,

casetas de cobro de cuotas de peaje, rampas, donde el trafico esta constantemente

frenando y arrancando. Las roderas llenas de agua de lluvia en estas zonas, pueden

causar derramamientos, perdida de control del vehículo y por lo tanto, dar lugar a

accidentes y a lesiones personales.

- Las roderas, dislocamientos, agrietamientos por temperatura, agrietamientos tipo piel

de cocodrilo (fatiga) y el intemperismo, implican un tratamiento frecuente a base de

selladores de grietas y de recubrimientos superficiales.

- El hidroplaneo es también un problema serio en caminos con roderas, sobre todo en

rutas interestatales y primarias.

- En el estudio denominado "Consideraciones de seguridad en la formación de roderas y

de ondulaciones en superficies de rodamiento de asfalto”, los parámetros medidos

indican que las distancias de frenado para superficies de concreto son mucho mayores

que para las superficies de asfalto sobre todo cuando el asfalto esta húmedo y con

roderas

- Una vez que se han formado roderas en un pavimento de asfalto, la experiencia ha

demostrado, que la colocación de una sobrecarpeta de asfalto sobre ese pavimento no

evitara que se vuelva a presentar.


27

PAVIMENTOSII2. ENSAYOS DE LABORATORIO NECESARIOS PARA EL CONTROL DE

CALIDAD DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

2.1. ENSAYOS DE AGREGADOS PARA PAVIMENTO

2.1.1. CALIDAD DE AGREGADOS PARA SUB-BASE, BASE Y AFIRMADO

Los agregados empleados en la construcción de carreteras, deben cumplir con

requisitos de granulometría y especificaciones técnicas, que garanticen un buen

comportamiento durante su periodo de vida. A su llegada al laboratorio, las muestras

deben ser preparadas para someterlas a diferentes ensayos de calidad de agregados.

Dependiendo de la función que van a cumplir como parte de la estructura del

pavimento se las prepara para los siguientes ensayos:

Ensayos de calidad de agregados

2.1.2. ENSAYO DE ABRASION POR MEDIO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES

A. Fundamento

Los agregados deben ser capaces de resistir el desgaste irreversible y degradación

durante la producción, colocación y compactación de las obras de pavimentación, y

sobre todo durante la vida de servicio del pavimento.

Debido a las condiciones de esfuerzo-deformación, la carga de la rueda es

transmitida a la superficie del pavimento a través de la llanta como una presión

vertical aproximadamente uniforme y alta. La estructura del pavimento distribuye

los esfuerzos de la carga, de una máxima intensidad en la superficie hasta una

mínima en la subrasante.

Por esta razón los agregados que están en, o cerca de la superficie, como son los

materiales de base y carpeta asfáltica, deben ser más resistentes que los


28

PAVIMENTOSIIagregados usados en las capas inferiores, sub base, de la estructura del

pavimento, la razón se debe a que las capas superficiales reciben los mayores

esfuerzos y el mayor desgaste por parte de cargas del tránsito.

También se usa el ensayo de abrasión para calificar la calidad de piedras, y

bloques de roca para obras de defensa ribereña, etc. para lo cual se deberá

someter primero a un proceso de chancado a fin de tener la muestra de ensayo.

B. Objetivo

Este método describe el procedimiento para determinar el porcentaje de desgaste

de los agregados de tamaños menores a 37.5 mm (1 ½”) y agregados gruesos de

tamaños mayores de 19 mm (3/4”), por medio de la máquina de los Ángeles.

Equipos de Laboratorio

1. Máquina de desgaste de Los Ángeles

2. Tamices. De los siguientes tamaños: 3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, Nº4,

Nº8. Un tamiz Nº12 para el cálculo del desgaste

3. Esferas de acero. De 46.38 a 47.63 mm de diámetro de peso equivalente entre 390

a 445 gr.

4. Horno. Capaz de mantener una temperatura de 110±5 ºC

5. Balanza. Sensibilidad de 1.0 gr.

C. Procedimiento de Ensayo

1. El material deberá ser

lavado y secado en horno a

una temperatura constante

de 105-110ºC, tamizadas

según las mallas que se

indican y mezcladas en las

cantidades del método al

que correspondan, según la

Tabla Nº1 ó Nº2.

2. Pesar la muestra con

precisión de 1 gr., para el caso de agregados gruesos hasta de 1 ½” y 5 gr.

para agregados gruesos de tamaños mayores a 3/4”.

3. Introducir la muestra junto con la carga abrasiva en la máquina de Los Ángeles,

cerrar la abertura del cilindro con su tapa, ésta tapa posee empaquetadura que

impide la salida de polvo fijada por medio de pernos. Accionar la máquina,

regulándose el número de revoluciones adecuado según el método.

4. Finalizado el tiempo de rotación, se saca el agregado y se tamiza por la malla

Nº12.


29

PAVIMENTOSII5. El material retenido en el tamiz Nº12 se lava y seca en horno, a una

temperatura constante entre 105º a 110ºC pesar la muestra con precisión de1

gr.

D. Observaciones

1. Si el material se encuentra libre de costras o polvo no será necesario lavarlo

antes y/o después del ensayo.

2. Para agregados gruesos de tamaños mayores a ¾” se puede determinar la

pérdida después de 200 revoluciones. Al efectuar ésta determinación no será

necesario lavar el material retenido en el tamiz Nº12. La relación de pérdida

después de 200 revoluciones a pérdida después de 1 000 revoluciones, no

debería exceder en más del 20% para materiales de dureza uniforme. Cuando

se realice éste paso se evitará perder todo tipo de material, incluido el polvo,

porque éste será devuelto a la máquina para concluir con el ensayo.

3.

2.2. ENSAYOS PARA MEZCLAS ASFALTICAS.

2.2.1. CALIDAD DE AGREGADOS PARA MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE

Los agregados para Mezclas Asfálticas en Caliente son usualmente clasificados por

tamaños en agregados gruesos, agregados finos, o filler mineral. ASTM define a los

agregados gruesos como las partículas retenidas en la malla Nº4 (4.75 mm); y filler mineral

como el material que pasa la malla Nº200 (75μm) en un porcentaje mínimo de 70%.

Las especificaciones de agregados gruesos, finos, y filler mineral se dan en ASTM D-692,

D-1073 y D-242, respectivamente. Los agregados adecuados para su uso en Mezclas

Asfálticas en Caliente se determinan evaluándolos para las siguientes características

mecánicas:

1. Tamaño y gradación

2. Limpieza / materiales deletéreos

3. Tenacidad / dureza

4. Durabilidad / resistencia

5. Textura superficial

6. Forma de partículas

7. Absorción

8. Afinidad por el asfalto

Limpieza

El ensayo de Equivalente de Arena, desarrollado por la California División of Highways descrito

en ASTM D-2419 es un método para determinar la proporción relativa de polvo o arcilla en la

porción de agregado que pasa la malla Nº4.

Tenacidad y Resistencia a la Abrasión

Los agregados sufren desgaste abrasivo durante su construcción, colocación y compactación

de mezclas asfálticas para pavimentos. Los agregados también están sujetos a abrasión por


30

PAVIMENTOSIIefecto de la carga de tránsito. Los agregados de la superficie requieren mayor tenacidad que

los agregados de capas menores que reciben cargas disipadas.

El ensayo de abrasión de Los Ángeles mide el desgaste o resistencia a la abrasión del

agregado mineral. El equipo y procedimiento se detallan en AASHTO T-96 y ASTM C-131.

El ensayo de prueba da rangos de 10% para rocas ígneas muy duras a 60% para calizas y

areniscas. El máximo desgaste para agregados gruesos usados en carreteras de primera

categoría con Mezclas Asfálticas en Caliente se limita el porcentaje de desgaste a 40% y otras

agencias en 60%1. ASTM D-1073 no especifica el porcentaje máximo de pérdida por abrasión.

Durabilidad y Resistencia

Los agregados deben ser resistentes a la falla o desintegración por efectos del

humedecimiento-secado y hielo-deshielo. El ensayo ASTM C-88 es una medida empírica que

pretende indicar la durabilidad debido a variaciones del clima, no se encontraron registros

históricos por ser una nueva fuente para evaluar agregados.

2.2.2. ENSAYO DE ADHERENCIA DE LOS LIGANTES BITUMINOSOS A LOS

AGREGADOS GRUESOS

Fundamento

Todos los agregados son porosos, y algunos son más que otros. La porosidad se determina

sumergiendo los agregados en un baño y determinando la cantidad de líquido que absorbe.

La capacidad de un agregado para absorber agua (o asfalto) es un factor importante que debe

ser cuantificado en el diseño de mezclas asfálticas. Si un agregado es altamente absorbente,

entonces continuará absorbiendo asfalto después del mezclado inicial, disminuyendo la

cantidad de asfalto para ligar las demás partículas de agregado. Por ello, un agregado más

poroso requiere cantidades mayores de asfalto que las que requiere un agregado con menos

porosidad.

Los agregados altamente porosos y absorbentes normalmente no son usados, a menos que

posean características que los hagan deseables. Algunos ejemplos de dichos materiales son la

escoria de alto horno y ciertos agregados sintéticos. Estos materiales son altamente porosos,

pero también son livianos en peso y poseen alta resistencia al desgaste.

El concepto de adherencia en el diseño de mezclas asfálticas está relacionado a la afinidad del

agregado por el asfalto, es la tendencia del agregado a aceptar y retener una capa de asfalto.

Las calizas y las dolomitas tienen alta afinidad con el asfalto sin embargo también son

hidrofóbicas (repelen el agua) porque resisten los esfuerzos del agua por separar el asfalto de

sus superficies.

Los agregados hidrofílicos (que atraen el agua) tienen, por otro lado, poca afinidad por el

asfalto. Por consiguiente, tienden a separarse de las películas de asfalto cuando son expuestas

al agua. Los agregados silíceos (cuarcita y algunos granitos) son ejemplos de agregados

susceptibles al desprendimiento y deben ser usados con precaución.


31

PAVIMENTOSIIComo se ha explicado el concepto de adherencia no está necesariamente ligado al concepto

de porosidad.

Los agregados usados en construcción de carreteras se obtiene del abastecimiento de rocas

naturales locales. Las rocas naturales son clasificadas geológicamente en tres grupos

dependiendo de su origen: ígneas, sedimentarias y metamórficas. Otro tipo de agregados

usados en mezclas asfálticas en caliente son los agregados livianos, producto de arcillas

calentadas a temperaturas muy altas, y escorias de altos hornos. Estos dos agregados

proporcionan buena resistencia al patinaje cuando se usan en mezclas asfálticas en caliente.

En la siguiente tabla se resumen propiedades deseables de rocas para agregados utilizados en

Mezclas Asfálticas en Caliente.

Objetivo

Este método describe los procedimientos de revestimiento e inmersión estática para determinar

la capacidad de retención de una película bituminosa sobre una superficie de agregado en

presencia del agua.

Esto es aplicable para ambos Bitumenes: RC y Cemento Asfáltico. Donde se desee evitar el

desprendimiento, se puede agregar algún aditivo.

Equipos de laboratorio

1. Tamices. De 3/8”, 1/4” y bandeja

2. Recipiente. De porcelana

3. Recipiente. De vidrio de 500 ml de capacidad

4. Horno. Capaz de mantener temperaturas de 60º-149º ± 1.1ºC

5. Baño maría para asfalto. con controlador automático

6. Balanza. De 200 ± 0.1 gr de precisión

7. Espátula acerada. De 1” de ancho y 4” de longitud


32

PAVIMENTOSII8. Bitúmen. Que debe ser del mismo tipo de que se va usar en obra. Si se propone algún

aditivo químico, éste debe adicionarse al Bitúmen en la cantidad especificada, y antes de

mezclar enteramente el especímen.

9. Agua destilada. Con pH entre 6 y 7

Preparación de la muestra

1. Tamizar el agregado grueso por las mallas 3/8” y 1/4”.

2. Se lava la muestra retenida en la malla ¼” con agua destilada para eliminar los finos y se

lleva a secar en horno a la temperatura 110ºC hasta que mantenga un peso constante.

Procedimiento de ensayo

1. Calentar el agregado y bitúmen a la temperatura de mezcla, Tabla Nº1

2. Pesar 100 ± 1gr. del agregado y verterlo en un recipiente de porcelana. Para el Caso 3

(ver Tabla Nº2) incorporar a los agregados 2 ml de agua destilada, mezclar hasta que

las partículas estén completamente humedecidas. Pesar el recipiente con el agregado.

3. Incorporar en el recipiente de porcelana, que aún se encuentra en la balanza, la

cantidad de material bituminoso, especificado en la Tabla Nº1 ó en la nota.

4. Con una espátula caliente se mezcla vigorosamente hasta que el agregado quede

totalmente revestido con el material bituminoso.

5. La mezcla se vierte en un recipiente de vidrio de 500 ml de capacidad y se lleva al

horno por espacio de 2 hr. a la temperatura indicada en la Tabla Nº1, para ser curado.

6. Transcurrido el tiempo se retira el recipiente del horno, se remezcla con la espátula

mientras la mezcla enfría a temperatura ambiente.

7. Incorporar aproximadamente 400 ml de agua destilada a 25ºC.

Temperatura para Mezcla del Material Bituminos (Ensayo de Adherencia ASTM D-

1664)


33

PAVIMENTOSII

Cantidad de Material Bituminoso a incorporar

8. El frasco se lleva al baño maría que contiene agua a 25º C, hasta una altura que

alcance las ¾ partes de la altura del vaso de vidrio. Es importante indicar que la

temperatura debe mantenerse constante.

9. El frasco se tendrá en el baño maría por un período de 16 a 18 horas.

10. Retirar la muestra y sin agitar o alterar el agregado revestido, quitar alguna película que

flota en la superficie del agua. Determinar por observación el porcentaje del área total


34

PAVIMENTOSIIvisible del agregado que queda revestido sobre o debajo del 95%, algunas áreas o

aristas traslúcidas o parduzcas se consideran como totalmente revestidas.

11. En el informe se mencionará si el porcentaje de área revestida es mayor o menor a

95%, consignándose como (+ 95) ó (– 95), respectivamente.

Nota del procedimiento de ensayo

Para el caso de agregados secos revestidos con asfalto semisólidos: 40-50 PEN, 60-70 PEN y

85-100 PEN y alquitranes: RT-10, RT-11 y RT-12. El procedimiento es similar salvo en los

siguientes ítems:

1. En el ítem 1:

Si la mezcla es agregado seco y asfalto:

Calentar por separado el agregado y asfalto en horno a temperatura constante de 135-

149ºC por espacio de una hora.

Si la mezcla es agregado seco y alquitrán:

Calentar por separado el agregado en horno a temperatura constante de 79-107ºC y el

alquitrán a temperatura constante de 93-121ºC.

2. En el ítem 3:

Colocar el recipiente de mezcla sobre una malla de asbesto o material aislante para

retardar el enfriamiento, incorporar al agregado 5.5± 0.2 gr. de bitumen calentado. Mezclar

por 2.0 min. y dejar que la mezcla se enfríe a temperatura ambiente.

3. En el ítem 5:

No requiere de curado

3. Todos los demás pasos son similares.

Determinar por observación el porcentaje del área total visible del agregado que

queda revestido sobre o debajo del 95%

Observaciones al ensayo


35

PAVIMENTOSII1. Los resultados del ensayo son subjetivos, esto limita el alcance que tiene a porcentajes

mayores al 95%. No se intentará conocer, por éste método, el porcentaje de asfalto

retenido por el agregado por debajo del 95%.

3.1.1. ADHESIVIDAD DE LOS LIGANTES BITUMINOSOS A LOS ARIDOS FINOS

(PROCEDIMIENTO RIEDEL WEBER)

Fundamento

La arena que forma parte de una mezcla asfáltica debe tener propiedades químicas adecuadas

que permitan la elaboración de una mezcla uniforme, que cumpla con todos los requisitos de

durabilidad; una de ellas es medir la adhesividad de los ligantes bituminosos respecto de una

arena, natural o de machaqueo, cuando la mezcla árido-ligante se somete a la acción de

soluciones de carbonato de sodio a concentraciones crecientes.

Objetivo

El ensayo de Riedel Weber tiene por finalidad determinar el grado de adhesividad del agregado

fino con el asfalto. Se describirán los métodos de ensayo en el siguiente orden: Norma

Francesa D.E.E. MA8-1938, Norma Española NLT-355/74, Norma Chilena No. LNV10-86 y

Norma MTC 220-1999 en forma paralela y se hará hincapié en caso los procedimientos sean

diferente.

El ensayo emplea material que pasa las siguientes mallas:

Este material se mezcla con asfalto y se ensaya con carbonato de sodio a diferentes

concentraciones molares. Todas las normas pueden aplicarse a todos los ligantes bituminosos,

betunes de penetración, betunes fluidificados, alquitranes y emulsiones bituminosas.


1. Tamices. De abertura cuadrada correspondiente a la norma de ensayo y bandeja. La norma

española emplea dos tamices de abertura cuadrada que estén de acuerdo con las normas

UNE 7.050 (ASTM D:E11-70) de los siguientes tamaños: Tamiz 0.63 UNE (ASTM Nº30) y

Tamiz 0.20 UNE (ASTM Nº70)

2. Estufa. Que alcance y mantenga temperaturas de 145 ±5ºC

3. Cápsula. De porcelana de 300 ml de capacidad

4. Balanza. De 1 kg de capacidad, sensibilidad de 0.1 gr.

5. Balanza. De 200 gr. de capacidad, sensibilidad de 0.01 gr.


36

PAVIMENTOSII

6. Tubos de ensayo. De 1.3 cm de diámetro y 15 cm de altura1, resistentes al calor (pirex)

7. Soporte para tubos de ensayo

8. Fiola. de 500 ml de capacidad resistente al calor (pirex)

9. Vaso de pirex. De 400 ml de capacidad

10. Espátula

11. Mechero

12. Cronómetro. De 10 minutos

13. Chisguete de agua

Preparación de la Solución

El carbonato sódico puro (Na2CO3) anhidro y agua, H2O, destilada forman la solución de

carbonato de sodio. Para preparar la disolución a diferentes concentraciones, se debe disolver

el peso de Carbonato de Sodio indicado en la Tabla Nº1, según la concentración que se desee

obtener, hasta completar un litro de agua destilada.

Peso de Na2CO3 por litro de disolución

Procedimiento de ensayo

1. Extraer una muestra representativa por cuarteo.


37

PAVIMENTOSII2. En el caso de la Norma Española y del MTC, si la muestra de árido recibido en el

laboratorio proceda de piedra de cantera o de gravera, se procede a su cuarteo y posterior

machaqueo hasta obtener una arena; si la muestra de árido recibida es una arena natural o

arena de machaqueo se separa por sucesivos cuarteos el material necesario para el

ensayo.

3. Tamizar aproximadamente 200 gr de agregado fino por las requeridas según norma de

ensayo. Norma Francesa, se tamiza el material por la mallas Nº30 y Nº80, usando la

porción retenida en el tamiz inferior.

Norma Española y MTC, la fracción del material obtenida por cuarteo se lava para eliminar

totalmente el polvo que pueda contener, seguidamente se seca en estufa a la temperatura

de 145±5ºC durante 1 hora.

Norma Chilena, la muestra se tamiza por vía húmeda por la malla Nº200, se secar a

110±5ºC y se deja enfriar a temperatura ambiente, luego se procede a tamizar por las

mallas Nº30 y Nº100.

4. Si el ligante a emplear es: betún asfáltico de penetración, fluidificado o fluxado, o alquitrán, la

proporción de mezcla árido-ligante es de 71 volúmenes del árido seco con 29 volúmenes

de ligante (la relación correspondiente de masas se calcula a partir de las densidades

respectivas). Además las normas Española, MTC y Chilena incorporan como ligante a la

emulsión bituminosa de la siguiente manera:

Norma Española y MTC, la proporción de mezcla árido-ligante es de 71 volúmenes del

árido seco con 95 volúmenes de ligante al 50%.

La norma Chilena, la proporción de mezcla árido-ligante es de 71 volúmenes del árido

seco con 29 volúmenes de emulsión.

5. En la cápsula de porcelana precalentada a la temperatura de mezcla, se incorpora con una

espátula caliente el árido con el ligante, debiendo lograr una mezcla homogénea y

revestimiento total de las partículas. La temperatura de mezcla será de acuerdo a la Tabla

Nº2.

6. Dejar enfriar a temperatura ambiente aproximadamente por 1 hora. Para el caso de mezcla

con emulsión las normas consideran:

Norma Española y MTC, luego del período de enfriamiento, se decanta el líquido en

exceso que acompaña la muestra y se deja reposar durante 24 horas.

Norma Chilena, Una hora después de efectuada la mezcla se cura en horno durante 24

horas a la temperatura de 35±3ºC.

7. Preparar 10 esferas de 0.50 gr. de la mezcla, pesadas en una balanza con precisión de

0.01gr.

8. En 10 tubos de ensayo se introducen las esferas preparadas con la mezcla,

enumerándolas de 0 a 9. En el tubo marcado con “0”, se incorpora 2.0 ml de agua destilada


38

PAVIMENTOSIIpara la norma Francesa, y 6 ml en el caso de las normas Española y MTC, marcar en el

tubo la superficie libre que alcanza el agua. Colocarlo sobre el mechero con ayuda de una

pinza.

9. En el momento en que entra en ebullición se controla 1 minuto con el cronómetro, retirar el

tubo de ensayo y añadir agua destilada con chisguete hasta el nivel inicial. Agitar

vigorosamente por 10 segundos y observar si existe desprendimiento del asfalto en el

agregado fino.

10. Si no se observa desprendimiento alguno, se repiten los pasos 9 y 10 con el tubo 1,

incorporando el volumen (según punto 9) de carbonato de sodio a la concentración m/256;

así sucesivamente hasta que se observe algún desprendimiento entre el ligante y la arena,

para el caso de la norma Francesa. En las normas española, MTC y Chilena se continúa

con el ensayo hasta que se produzca el desplazamiento total, si el desprendimiento es

parcial continuar con mayores concentraciones molares.

11. Se asignará el índice de adhesividad correspondiente a la concentración empleada, según

la Tabla Nº1. Si no hay desprendimiento se asignará el grado 10.

Preparar 10 esferas de 0.50 gr. de la mezcla. En 10 tubos de ensayo se

introducen las esferas preparadas con la mezcla, enumerándolas de 0 a 9.

Colocarlo sobre el mechero con ayuda de una pinza.

Temperatura de mezcla según norma de ensayo


39

PAVIMENTOSII

Evaluación

1. Norma Francesa: Como Indice de Adhesividad se le asignará al número correspondiente

a la menor de las concentraciones ensayadas con la que se produce algún

desprendimiento.

2. Norma Española y MTC definen los siguientes términos:

Desplazamiento total, cuando prácticamente todos los granos de la arena aparecen

limpios, pudiendo comprobarse porque los granos están sueltos o porque al hacer rodar

entre los dedos el tubo de ensayo, los granos de arena siguen libremente la rotación

imprimida al tubo ( para ello se puede utilizar como referencia a un tubo de ensayo sin

ligante, conteniendo de 5 a 6 ml de agua para comparar su aspecto o movimiento al

rodar el tubo de ensayo entre los dedos.

Desplazamiento parcial, cuando los granos de la arena aparecen semi-limpios

manteniendo una liga o cohesión entre ellos, en este caso los granos de arena envueltos

por el ligante permanecen aglomerados en el fondo del tubo de ensayo.

Para apreciar la adherencia entre el árido-ligante después del ensayo, no se considera el

ligante que aparezca en la superficie del tubo de ensayo, solo debe tenerse en cuenta el

aspecto que ofrezca la masa de mezcla que queda en el fondo del tubo.

3.1.2. DESTILACIÓN DE ASFALTOS LIQUIDOS

Finalidad

El ensayo de destilación se emplea para determinar las proporciones relativas de cemento

asfáltico y disolventes presentes en el asfalto líquido. Durante el proceso de ensayo se podrá

medir las cantidades de disolvente que destilan a diversas temperaturas, dando un indicativo

de las características de evaporación del mismo. Estas, a su vez, indican la velocidad a que el

material curará después de su aplicación.

Objetivo


40

PAVIMENTOSII

El proceso de ensayo consiste en la destilación de una muestra de 200 cm3 de asfalto líquido

en un matraz de 500 cm3, elevando la temperatura y midiendo los volúmenes de disolvente

que se recepcionan en una probeta, a temperaturas especificadas. El material que queda en el

matraz será el residuo de destilación.


1. Matraz. De 500 cm3 mostrado en la Fig. Nº1

2. Condensador recto de vidrio. De 200 a 300 mm de largo

3. Alargadera. De 1 mm de espesor de pared y borde reforzado, con ángulo de 105º y 18 mm

de diámetro en su extremo superior y 5 mm en el inferior

4. Pantalla metálica. De hierro galvanizado forrado interiormente con amianto de 3 mm de

grosor y provisto de ventanas rectangulares cubiertas de mica transparente.

5. Mechero de gas graduable

6. Chimenea de hierro

7. Probetas. De 100 cm3 de capacidad

8. Termómetro de destilación. ASTM E-1, de -2ºC a 400º C de 1ºC de error máximo

9. Balanza. De 5 kg. de capacidad y 1.0 gramo de aproximación

10. Sujetadores

En la Figura Nº2 se muestra el Equipo de Destilación

Procedimientos de Ensayo

1. Armar el equipo de destilación según la Figura Nº2, teniendo el cuidado de que todas las

conexiones del equipo de destilación queden herméticamente cerradas para evitar fuga de

vapores, que el termómetro quede fijado en posición vertical y alineado con el eje del

matraz.

2. Agitar la muestra que será ensayada para conseguir homogeneidad, calentarla si fuera

necesario. Si la muestra contiene más del 2% de agua, deshidrátese el material antes de la

destilación para que no produzca espuma1.

3. Pesar el matraz lavado, secado al horno y frío con el protector.

4. Incorporar al matraz el peso equivalente a 200 cm3 de la muestra, con aproximación a 0.5

gr., calculado según su Peso Específico.

5. Montar el matraz, colocar el termómetro y hacer circular el agua para que condense el

vapor.

6. Prender el mechero y regularlo de tal manera que, luego de iniciado el proceso de

ebullición, la primera gota caiga en la probeta entre los 5 y 15 minutos,

7. La velocidad de destilación debe ser controlada durante todo el ensayo, debiendo cumplir

las siguientes especificaciones2:


41

PAVIMENTOSII

8. Si la muestra produce espuma se reduce la velocidad de destilación, normalizándola tan

pronto como sea posible. Si el exceso de espuma persiste, se puede controlar la

destilación aplicando la llama cerca del borde del matraz, en vez de hacerlo hacia el centro.

9. Cuando la lectura en el termómetro sea de 360ºC se saca y apaga el mechero, al terminar

el goteo se hace la lectura.

10. Las lecturas de volumen en la probeta son a las siguientes temperaturas: 225ºC, 260ºC,

315ºC y 360ºC, con aproximación de 0.5 cm3. Anotar, si lo hubiera, el volumen de agua

destilada.

11. El residuo se deja enfriar en un lugar sin corrientes de aire, luego se agita y se vierte en los

moldes apropiados para los ensayos que requiera.

Cálculos

1. Residuo

El porcentaje de residuo con respecto a la muestra original es de:

Dónde:

R ----- Residuo asfáltico (%)

VD ---- Volumen destilado a 360ºC

2. Porcentaje total destilado

El porcentaje destilado a 360ºC es:


42

PAVIMENTOSII

3. Porcentaje de las fracciones destiladas

Dónde: VPDTºC Volumen destilado a la temperatura TºC

Observaciones

1. Mediante éste proceso de destilación se obtiene el disolvente y asfalto que el refinador

empleó en la fabricación del cut back.

2. Los ensayos sobre el residuo asfáltico no son necesariamente características del asfalto

básico empleado originalmente para la obtención del producto, ni del residuo que pueda

quedar al cabo de un tiempo dado después de la aplicación.

3. Se deben corregir las temperaturas de destilación si la altura del laboratorio se encuentra a

partir de 150 m.s.n.m., según la siguiente tabla:

3.1.3. METODO MARSHALL PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS.

Objetivo:

Diseñar una mezcla asfáltica, obteniendo como resultado una granulometría idónea y el

contenido óptimo de asfalto.

Equipo y material que se utiliza:

Seis moldes metálicos para compactación, con diámetro interior de 101.6 mm y altura de

ochenta y siete punto tres (87.3) mm.

Extensión o collarín y una placa de base.

Pedestal de compactación consistente en un bloque de madera, con peso específico

relativo aproximado de 0.72, con sección de 20 por 20 cms. y altura de 45 cms., llevando

sujeta en su parte superior una placa metálica cuadrada de 2.5 cms. De espesor y 30 cms.


43

PAVIMENTOSIIpor lado, teniendo el pedestal en su parte inferior dispositivos de anclaje para fijarlo en

posición vertical sobre una losa rígida de concreto, de tal manera que la placa metálica

permanezca en posición horizontal.

Sujetador metálico para los moldes de compactación.

Pisón de compactación con superficie

circular apisonado de 98.4 mm. de

diámetro.

Máquina prueba Marshall con capacidad

de 3,000 kgs accionada con motor

eléctrico.

Extensómetro para medir la deformación

vertical o flujo del espécimen.

Dispositivo para extraer los especímenes

del molde.

Mezclador mecánico, con tazones de dos

(2) litros de capacidad como mínimo y

agitadores de espátula.

Baño de agua o tanque de saturación con

control termostático que mantenga una

temperatura entre 20-80 grados

centígrados.

Acondicionador ambiental para mantener

la temperatura 25 grados centígrados.

Máquina de estabilidad Marshall con anillo de carga

Horno con temperatura controlable hasta 200 grados centígrados.

Parrilla eléctrica con capacidad para calentar las muestras de agregados hasta 150C°, con

control termostático.

Balanza de 2 kgs de capacidad y de (0.1) gramos de sensibilidad.

Balanza de 20 kgs de capacidad y sensibilidad de 1 gramo.

Termómetro con cubierta de metal para registrar temperaturas de 10 a 200 C°.

Termómetro para el baño de agua que registre temperaturas de 20 a 70 C°.

Calibrador tipo máuser, con aproximación de 0.1 mm.

Equipo de uso general como charolas rectangulares, charolas redondas, cucharas de

albañil, cucharones, espátulas, pinzas para vasos, guantes de hule y guantes de asbesto.

Estearato de zinc, parafina, crayones.

Papel filtro de forma circular con diámetro ligeramente menor que el molde de

compactación.

Procedimiento:


44

PAVIMENTOSII1. Previamente a la preparación de las mezclas se determina el peso específico relativo

aparente por inmersión en cemento asfáltico, del material pétreo seleccionado, así como,

del cemento asfáltico.

2. La preparación de las mezclas de prueba para fines de diseño, se lleva acabo con la

cantidad necesaria de material pétreo para que el espécimen tenga una altura aproximada

de 63.5 mm; 1,100 gr. de material pétreo generalmente pueden resultar adecuados. Las

proporciones de cemento asfáltico que se deben utilizar para elaborar estas mezclas se

definen con base al contenido óptimo aproximado.

3. Las mezclas se preparan por triplicado cada una para elaborar el espécimen, con los

siguientes contenidos de cemento asfáltico: Contenido óptimo aproximado, -1.0%Contenido

optimo aproximado, -0.5%Contenido óptimo aproximado,

+0.5%Contenido óptimo aproximado, +1.0%Contenido óptimo aproximado,

+1.5%Contenido óptimo aproximado, +2.0%

4. Al terminar la operación de mezclado se tendrá en la mezcla la temperatura de

compactación, pudiendo, para lograrlo aplicar calor mediante el mezclado, y además, en el

caso de rebajados, se tendrá una relación solvente de cemento asfáltico (K) de cero punto

cero ocho (0.08) para rebajados de fraguado rápido y de cero punto doce (0.12) para

rebajados de fraguado medio. Cuando se trate de mezclas elaboradas con emulsiones, se

mezclaran lo suficiente para homogenizarlas, verificando frecuentemente el peso de la

mezcla, a fin de lograr que por decantación y evaporación sucesiva se elimine el ochenta

por ciento (80%), aproximadamente, del agua y solventes que originalmente tenía la

emulsión agregada. La humedad que conserve la mezcla será cercana a la óptima de

compactación y se precisará elaborando la respectiva curva peso volumétrico de la mezcla

– humedad.

5. Se limpian la placa de compactación del pisón y los moldes de compactación y junto con el

collarín, la espátula y placa de base respectivos, se calientan a 90 C° utilizando para ello

un recipiente con agua calentada a dicha temperatura.

6. Se prepara una de las mezclas de prueba de uno de los contenidos de asfalto

seleccionados y estando a la temperatura de compactación indicada, se saca del baño o

recipiente con agua a 90 C°, un molde con su collarín y base, se secan rápidamente y se

arma sobre una mesa, poniendo en el fondo una delas hojas de papel filtro circular. Se

vacía dentro del molde la mezcla asfáltica elaborada y se acomoda con la espátula,

previamente calentada, introduciéndola 15 veces en la parte cercana al contacto de la

mezcla con el molde, y 10 veces en la porción central de la misma, para acomodarla sin

que se clasifique. Por último, se acomoda la parte superior del espécimen procurando

dejarle la superficie ligeramente ablandada, sobre la cual se coloca otra de las hojas

de papel filtro circular.

7. A continuación se coloca el molde con su base y collarín montados, conteniendo la mezcla

de prueba sobre el pedestal de compactación y se ajusta el dispositivo de este que

sostiene el molde; se aplican con la pesa deslizante del pisón de compactación 50 golpes,


45

PAVIMENTOSIIo bien, 75 golpes, dependiendo de lo que especifique el proyecto para el tipo de tránsito

considerado. La altura de caída de la pesa será de 457 mm., debiendo mantenerse el eje

del pisón en posición normal a la base del molde.

8. Una vez aplicando el número de golpes de compactación establecido se libera el molde de

la sujeción y se remueve el collarín, se invierte el molde conteniendo el espécimen y se

ajusta sobre la placa de base, se vuelven a colocar el collarín y el dispositivo que sostiene

el molde y enseguida se aplica la otra cara del espécimen el mismo número de golpes que

en la cara primeramente mencionada.

9. Se determina con el calibrador la altura del espécimen dentro del molde, y se anota esta en

milímetros en la columna de la hoja del registro, si dicha altura no es de 63 ± 3 mm., la

cantidad de mezcla empleada en la elaboración del siguiente espécimen deberá corregirse

aplicando la siguiente fórmula:

Donde:

P´e = Peso corregido de la mezcla para elaborar uno de los nuevos especímenes, en

gramos.

Pe = Peso del espécimen elaborado, en gramos.

HE = Altura del espécimen elaborado, en milímetros

10. Se separan del molde que contiene el espécimen, la placa de base y su collarín y se deja

enfriar dicho espécimen en el molde el tiempo necesario para que al ser sustraído no sufra

deformaciones para lo cual se introduce en caso necesario, durante una hora, en un baño

de aire o ambiente con aire acondicionado a 25 C°; a continuación, utilizando el extractor

de especímenes, se saca cuidadosamente el espécimen del molde y se le coloca sobre

una superficie plana y horizontal en donde permanecerá en reposo a la temperatura

ambiente, antes de ser probadas, durante 24 horas aproximadamente contadas a partir de

su elaboración.

11. Se moldean sucesivamente cada uno de los especímenes restantes del contenido de

asfalto con que se inicio la prueba siguiendo los pasos descritos y después, en la misma

forma, los demás especímenes de cada uno de los contenidos de asfalto considerados en

el estudio.

12. Transcurrido el periodo de enfriamiento se determina el peso volumétrico de cada uno de

los especímenes de prueba, utilizando el método de la parafina. Los datos obtenidos se

anotan en la hoja de registro.

13. A continuación se sumergen todos los especímenes en el baño de agua, a una temperatura

de 60+1 C° durante un lapso 30 a 42 minutos, excepto en el caso de mezclas elaboradas

con asfaltos rebajados o emulsiones, en que los especímenes antes de ser probados se

colocan en un ambiente con aire a una temperatura de 25


46

PAVIMENTOSII1. ± 1 C° permaneciendo en estas condiciones mediante dos horas. La determinación de la

estabilidad y flujo se iniciará a los treinta minutos de inmersión, para lo cual se va

extrayendo sucesivamente los especímenes del baño, debiendo sacar y probar el último a

los cuarenta y dos minutos de haber sido introducido en el baño.

14. Se lubrican las guías de los cabezales de prueba, se limpian sus superficies interiores y se

mantienen estos a una temperatura de 35+3 C°, en el caso de mezclas con cemento

asfáltico y de 25+ 3 C°, en el caso de mezclas con rebajados o emulsiones. Se verifica que

el extensómetro del anillo de carga instalado en la máquina de compresión marque

cero cuando no se esté aplicando carga.

15. Se saca un espécimen del baño de agua o del acondicionador de ambiente y se le elimina

la humedad superficial que presente, se coloca sobre el cabezal inferior y se centra en el

mismo; se monta y coloca sobre el espécimen el cabezal superior y en esta forma se lleva

el conjunto a la máquina de compresión, en donde se coloca y se centra. Se instala sobre

la varilla guía el extensómetro para medir el flujo, se ajusta a cero su carátula y durante la

aplicación de la carga se sujeta por el casquillo, oprimiéndolo contra el cabezal.

16. Se aplica carga al espécimen a una velocidad de deformación constante, de 50.8 mm por

minuto, hasta que se presenta la carga máxima o sea la necesaria para producir la falla del

espécimen a la temperatura de prueba; dicha carga es el valor de estabilidad Marshall y se

anotara en kilogramos en la columna de la hoja de registro. Como antes se indicó, mientras

la carga se está aplicando se sostiene firmemente el extensómetro medidor de flujo sobre

la varilla guía y al presentarse la carga máxima se toma la lectura correspondiente y se

registra con aproximación de 0.1 mm. La deformación del espécimen en milímetros es el

valor del flujo, el cual se anota en la columna de la hoja de registro. Todo el procedimiento

para efectuar las pruebas de estabilidad y flujo del espécimen deberá completarse en un

periodo de 30 segundos contados a partir del momento en que el espécimen se retire del

baño.

17. Se determina sucesivamente la estabilidad y flujo de cada uno de los especímenes

restantes del contenido de asfalto con que se inició la prueba después de los cuales,

aplicando este mismo procedimiento, se determinan los valores correspondientes a los

especímenes de cada uno de los demás contenidos de asfalto considerados en el estudio.

18. Se verifica en forma sucesiva en cada espécimen del estudio el porcentaje de asfalto que

realmente contiene, de no requerirse mucha precisión, se restará 0.3% a cada uno de los

contenidos de asfalto considerados al elaborar las mezclas, para corregir dichos contenidos

por pérdidas durante el mezclado. Los contenidos de cemento asfáltico así corregidos se

anotan en la hoja de registro.

19. Se calculan todas las columnas de la hoja de registro, de donde se dibujarán las gráficas

que se indican a continuación: Contenido de asfalto – Peso volumétrico Contenido de

asfalto - % de vacíos de la mezcla Contenido de asfalto - % de vacíos del material pétreo

Contenido de asfalto – Estabilidad Contenido de asfalto – Flujo


47

PAVIMENTOSII20. De cada gráfica se define cual es el contenido de asfalto que mejor satisface los requisitos

de proyecto para cada una de las características que se graficaron y se promedian dichos

contenidos.

4.ENSAYOS DE LABORATORIO NECESARIOS

PARA EL CONTROL DE CALIDAD DE

PAVIMENTOS AFIRMADOS4.1. Ensayos para el reconocimiento del terreno

4.1.1. Calicatas

Excavaciones que permiten la observación del terreno hasta profundidades máximas de hasta

3 ó 4 metros.

Además de observaciones de tipo litológico, se pueden obtener datos sobre la compacidad del

material, la estabilidad de las paredes de la excavación, nivel freático, etc.

También permiten la ejecución de algunos ensayos in situ a diferentes cotas, como el

penetrómetro dinámico de cono.

Existen también los llamados métodos geofísicos, siendo los más utilizados:

1. Métodos sísmicos

2. Métodos eléctricos, sondeos eléctricos verticales (S.E.V.)

3. Métodos gravimetricos

4. Georradar

4.2. Ensayos de laboratorio

Al igual que en el caso de los ensayos “in situ”, existe una gran variedad de ensayo de

laboratorio disponibles, dependiendo de las características del terreno.

Los ensayos más usuales son los de identificación, de resistencia y de deformabilidad.

La toma de muestras debe ser lo más representativa posible de la realidad a analizar y durante

su envío hasta el laboratorio, se cuidará de que las muestras no sufran deterioros o mezclas de

las mismas, que nos puedan inducir errores en los resultados obtenidos.

4.2.1. Ensayos de identificación de suelos

4.2.1.1. Análisis granulométrico por tamizado y sedimentación

Este ensayo tiene por objeto determinar los diferentes tamaños de las partículas de un suelo

y obtener la cantidad, expresada en tanto por ciento de éstas, que pasan por los distintos

tamices de la serie empleada en el ensayo, desde el tamiz de 2” hasta el tamiz N° 200.

Cuando se quiera conocer la distribución de tamaños de las partículas inferiores a dicho tamiz

(Nº 200), se debe completar este procedimiento con el de sedimentación.

De la realización de este ensayo se obtiene la siguiente información:

- Distribución granulométrica del suelo analizado.

- Clasificación de los suelos granulares.


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PAVIMENTOSII- Se puede, en algunos casos, inferir su origen geológico.

- Se pueden obtener parámetros como el diámetro efectivo, coeficiente de uniformidad, y

coeficiente de curvatura.

4.2.1.2. Determinación de los Límites de Atterberg

Es junto con la granulometría uno de los ensayos más comunes, debido a la información que

se obtiene del mismo y la posibilidad de clasificar un suelo a partir de los datos obtenidos.

El contenido de agua o humedad límite al que se produce el cambio de estado varía de un

suelo a otro. El método usado para medir estos límites se conoce como método de Atterberg

y los contenidos de agua o humedad con los cuales se producen los cambios de estados, se

denominan límites de Atterberg (LL, LP, IP, LC).

4.2.1.3. Contenido en humedad.

Es junto con el contenido de vacíos, una de las características fundamentales para explicar el

comportamiento del suelo (especialmente en aquellos de textura más fina), como por ejemplo

cambios de volumen, cohesión, estabilidad mecánica.

El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio

del secado a horno, la relación (%) entre el peso agua / partículas sólidas.

Otros métodos para determinar el contenido de humedad: método del alcohol metílico, método

del Speedy, y método nuclear.

4.2.1.4. Densidad de un suelo

Existen diferentes normas para determinar las diferentes densidades de un suelo, dependiendo

el uso que se le vaya a dar a las mismas.

Así podemos distinguir entre densidad aparente, densidad seca, densidad relativa, densidad

máxima y densidad mínima de suelos granulares.

4.2.1.5. Ensayo de Colapsabilidad

La colapsabilidad es la tendencia que puede tener un terreno a reducir su volumen de forma

rápida (colapso).

Este fenómeno sucede en determinados tipos de suelos, como son los de granulometría tipo

limo y los que pueden perder parte de sus componentes por lavado de finos (rellenos) o por

disolución (yesos).

El ensayo reproduce el efecto de una saturación súbita del terreno cuando está sometido a una

carga de magnitud prefijada.

Se estudia en suelos naturales poco consolidados, rellenos y terrenos con alto contenido de

limos.

La expansividad es una característica de determinados tipos de arcillas, que se manifiesta con

cambios de volumen al modificarse las condiciones de humedad del terreno.

Los cambios de volumen pueden afectar de manera muy negativa a las estructuras de

pavimento, si estas no han sido diseñadas para

“absorber” estas deformaciones del terreno o quedar al margen de sus efectos.

4.2.1.6. Ensayo edométrico o de consolidación


49

PAVIMENTOSII

Se entiende como consolidación de un material la deformación o reducción de tamaño que

sufre cuando es sometido a una carga.

La finalidad de este ensayo es determinar la velocidad y grado de asentamiento que

experimentará una muestra de suelo arcilloso saturado al someterla a una serie de incrementos

de presión o carga.

El fenómeno de consolidación, se origina debido a que si un suelo parcial o totalmente saturado

se carga, en un comienzo el agua existente en los poros absorberá parte de dicha carga puesto

que esta es incompresible, pero con el transcurso del tiempo, escurrirá y el suelo irá

absorbiendo esa carga paulatinamente.

Este proceso de transferencia de carga, origina cambios de volumen en la masa de suelo,

iguales al volumen de agua drenada.

La consolidación del suelo produce asientos en las cimentaciones.

Estos asientos pueden producirse mas o menos rápidamente en función de la granulometría y

de la facilidad con la que puede escapar el agua intersticial.

Los suelos arcillosos asientan más y más lentamente que los arenosos.

El ensayo debe realizarse sobre una muestra inalterada tomada en sondeo.

4.2.2. Ensayos químicos

Ensayos destinados a determinar la agresividad del terreno con las estructuras proyectadas en

el mismo, especialmente a las estructuras de hormigón, como suelen ser las obras de drenaje.

Contenido en materia orgánica

Contenido en sulfatos solubles en suelos

Acidez del suelo

4.2.3. Ensayos de resistencia

4.2.3.1. Ensayo corte directo

Con este ensayo se obtienen dos parámetros del suelo, la cohesión y ángulo de fricción

interna.

Se usa el aparato de corte directo, que consiste en una caja de sección cuadrada o circular

dividida horizontalmente en dos mitades.

Dentro de ella se coloca la muestra de suelo con piedras porosas en ambos extremos, se

aplica una carga vertical de confinamiento (esfuerzo normal) y luego una carga horizontal

(esfuerzo cortante) creciente que origina el desplazamiento de la mitad móvil de la caja

originando el corte de la muestra.

4.2.3.2. Ensayo compresión no confinada (CNC)

Tiene por finalidad, determinar la resistencia a la compresión no confinada (qu), de un cilindro

de suelo cohesivo o semi cohesivo, e indirectamente la resistencia al corte (c), por la expresión:

c = qu / 2 ( kgs/cm2 )


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PAVIMENTOSIIEste ensayo es ampliamente utilizado, ya que constituye un método rápido y económico.

Consiste en un ensayo uniaxial, en donde la probeta no tiene soporte lateral.

4.2.3.3. Ensayo triaxial

Es un ensayo que se emplea para determinar los principales parámetros resistentes de un

suelo, es decir, delimitar los estados de tensiones principales posibles de los no posibles.

El umbral que separa ambos estados es una recta que viene

definnida por el ángulo de rozamiento interno del suelo (φ’) y la cohesión (C).

Existen diferentes tipos de ensayos triaxiales que a continuación se describirá brevemente:

Consolidado drenado (C.D.): se trata de confinar las 3 probetas a presiones diferentes y a

continuación romper la muestra a través del pistón vertical. La rotura se realiza lentamente para

corregir cualquier variación intersticial que pudiera inducir a la rotura con la presión de agua del

exterior.

Consolidado no Drenado (C.U.): se diferencia del anterior en que una vez terminada la

consolidación se cierra el drenaje de agua exterior. Esto permite conocer las tensiones

efectivas en la probeta en todo momento.

No Consolidad y No Drenado (U.U.): sirve para determinar la resistencia de un suelo en

condiciones de resistencia a corto plazo. La densidad, la adherencia y unión entre partículas

permanece intactas independientemente del nivel de carga.

4.2.3.4. Ensayo Próctor

El ensayo Próctor es un ensayo de compactación de suelo que tiene como finalidad obtener la

humedad óptima de compactación de un suelo para una determinada energía de

compactación.

La humedad óptima de compactación es aquella humedad (%de agua) para la cual la densidad

del suelo es máxima, es decir la cantidad de agua que hemos de añadir a un suelo para

poderlo compactar al máximo con una energía concreta.

Existen dos tipos de ensayo próctor. La realización de un tipo u otro deberá estar de acorde

con el material y el equipo de compactación que se utilizará en obra.

4.2.3.5. Determinación de la capacidad de soporte CBR del suelo

El ensayo CBR mide la carga necesaria para penetrar un pistón de dimensiones determinadas

a una velocidad previamente fijada en una muestra de suelo, compactada según su próctor,

formada por tres probetas (generalmente compactada a 15, 30 y 60 golpes/capa), después de

haberla sumergido en agua durante cuatro días y de haber medido su hinchamiento.

El hecho de sumergir la muestra se debe a que así podemos prever la hipotética situación de

acumulación de humedad en el suelo después de la construcción.

4.2.3.6. Control de compactación

Determinación de la densidad “in situ”

Método del cono de arena: Es un método en desuso, pero que debe utilizarse como

calibración de otros métodos. Representa una forma indirecta de obtener el volumen del

agujero utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por arena silícea normalizada.


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PAVIMENTOSIIMétodo con densímetro nuclear: La determinación de la densidad y humedad a través de

este método, está basada en la interacción de los rayos gamma provenientes de una fuente

radiactiva y los electrones de las órbitas exteriores de los átomos del suelo, la cual es captada

por un detector gamma situado a corta distancia de la fuente emisora, sobre, dentro o

adyacente al material a medir.


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proceso Construccion de Pavimentos

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