Download - 1. TERRACERÍAS Y MATERIALES PÉTREOS

1. Terraceras y Materiales Ptreos para Pavimentos

TERRACERIASBANCOS DE MATERIALES:

Prstamos laterales.- Hasta 100 m del eje central del camino.Prstamos de banco.- Fuera de la faja de 100 m de ancho. Cortes.- Excavaciones a cielo abierto de la propia construccin.

Clasificacin de materiales para terracerasPor su dificultad de extraccin: Material A.- Materiales blandos o suelos con partculas hasta de 7.6 cm. Material B.Rocas alteradas o conglomerados medianamente cementados, areniscas blandas y tepetates. Material C.- Macizos de roca, areniscas y conglomerados cementados. Uso de explosivos

Clasificacin de materiales para terracerasPor su tamao: o Fragmentos de roca.o o o

Grandes.- Mayor a 75 cm. Medianos.- Entre 20 y 75 cm. Chicos.- Entre 7.5 y 20 cm. Gruesos.-Ms de la mitad del material se retiene en la malla de 0.075 (malla 200). Finos.- Ms de la mitad del material pasa la malla de 0.075.

o

Suelos.o

o

Clasificacin de materiales de terracerasPor su facilidad de acomodo: Compactables.-Material con 20 % en volumen de partculas retenidas en la malla de 76 mm y 5 % del volumen total de fragmentos de roca con tamaos mayores de 15 cm. No compactables.- Material que no reune los requisitos anteriores.

Caractersticas de calidad de materiales para terraceras

Muestreo de materiales Clasificacin de fragmentos de roca y suelos en el lugar Preparacin de muestras Humedad Pesos especficos relativos y absorcin Composicin granulomtrica Lmites de plasticidad

Caractersticas de calidad de materiales para terraceras

Pesos volumtricos suelto y del lugar Pruebas de compactacin Valor relativo de soporte y expansin Clasificacin de suelos Coeficientes de variacin volumtrica Control de la compactacin Requisitos de calidad

Muestreo de materiales de terraceras

Fragmentos de roca.- Identificacin y clasificacin a nivel laboratorio. Slo fragmentos chicos. Suelos.

Muestras inalteradas.- Para conservar la estructura y humedad del lugar. Slo se efecta para resistencia y compresibilidad. Muestras alteradas.- Material disgregado. Para estudio de sus caractersticas en laboratorio.

Muestreo de materiales de terracerasMUESTRAS ALTERADAS.

Peso mnimo: 40 kg por cuarteo Espaciamiento y nmero de muestras.Depende de la homogeneidad y tipo de estudio.

Prstamos laterales: distancia mn. 250 m. Prstamos de banco: 1 sondeo por cada 1 600 m2, en cuadrcula y a profundidad suficiente. Cortes: 3 sondeos como mnimo.

Muestreo de materiales de terracerasMuestreo a mayor profundidad: Pozo a cielo abierto o perforacin con herramientas especiales. Integral o por estratos. En pared de excavacin, frente natural o en explotacin: canal vertical uniforme. Integral o por estratos. Material heterogneo: sondeos intermedios.

Muestreo de materiales de terracerasIdentificacin de muestras: Obra y localizacin Nmero del sondeo Ubicacin del sondeo Nmero de la muestra Profundidad a la que se tom la muestra Espesor del estrato correspondiente Clasificacin de campo

Clasificacin de fragmentos de roca y suelos en el campo

Objetivo: Identificacin, utilizacin, extraccin y pago de materiales de terraceras. Identificacin de fragmentos de roca: tamao, forma, textura, grado de alteracin, etc. Identificacin de suelos: granulometra simplificada, dilatancia, tenacidad y resistencia en estado seco.

Identificacin de fragmentos de rocaObtencin de muestra y disgregacin en la malla 75.0. Determinacin de fracciones segn tamao, en porcentajes del volumen total:

Fragmentos entre 75 y 200 cm. Fragmentos entre 20 y 75 cm. Fragmentos entre 7.5 y 20 cm.

Clasificacin fragmentos.

petrogrfica

de

los

Identificacin aproximada de suelos

Tenacidad: resistencia que la masilla de material oponga al remoldeo con humedad cercana al lmite plstico, como nula, ligera, media o alta.Resistencia en estado seco: dificultad para romper o desmoronar una pastilla de material seco, como nula, ligera, alta o muy alta.

PREPARACION DE MUESTRAS

SONDEOS Y MUESTREO

SONDEOS Y MUESTREO

SONDEOS Y MUESTREO

SONDEOS Y MUESTREO

SONDEOS Y MUESTREO

SONDEOS Y MUESTREO

SONDEOS Y MUESTREO





PESO VOLUMETRICO SECO Y SUELTO





MATERIAL HUMEDO Y SUPERFICIALMENTE SECO

DENSIDAD

DENSIDAD

DENSIDAD

DENSIDAD

TAMAO MAXIMO Y NOMINAL

GRANULOMETRIA Y CONTENIDO DE FINOS













LIMITES DE PLASTICIDAD

LIMITE LIQUIDO

LIMITE LIQUIDO

LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO

LIMITE PLASTICO

EQUIVALENTE DE ARENA






- SITUACION ACTUAL Y REPERCUSIONES CARACTERISTICAS DE LAS PRUEBAS DE COMPACTACION DINAMICAProctor Estndar ASSHTO Modificada (D) ASSHTO Modificada (D)

Molde: - Dimetro, (cm): - Altura, (cm): Peso del pizn, (kg): 10.16 13.70 2.49 15.24 11.64 4.53 15.24 11.64 4.53

Altura de cada, (cm):Nmero de capas: Nmero de golpes por capa: Energa de compactacin, 3 (kg*cm/cm ):

30.483 25

45.723 55

45.725 55

4.02

16.10

26.82

COMPACTACION

COMPACTACION

COMPACTACION

COMPACTACION

COMPACTACION

COMPACTACION

COMPACTACION

COMPACTACION

COMPACTACION

COMPACTACION

PESO VOLUMETRICO EN EL LUGAR



































DUREZA LOS ANGELES

DUREZA LOS ANGELES

FORMA DE LA PARTICULA

- SITUACION ACTUAL Y REPERCUSIONES -


PESO VOLUMETRICO MAXIMO Y HUMEDAD OPTIMA

PESO VOLUMETRICO MAXIMO Y HUMEDAD OPTIMACARACTERISTICAS DE LAS PRUEBAS DE COMPACTACION DINAMICAProctor Estndar ASSHTO Modificada (D) ASSHTO Modificada (D)

Molde: - Dimetro, (cm): - Altura, (cm): Peso del pizn, (kg): Altura de cada, (cm): Nmero de capas: Nmero de golpes por capa: Energa de compactacin, 3 (kg*cm/cm ): 10.16 13.70 2.49 30.48 3 25 15.24 11.64 4.53 45.72 3 55 15.24 11.64 4.53 45.72 5 55

4.02

16.10

26.82

CBR ESTANDAR

CBR ESTANDAR

CBR ESTANDAR

CBR ESTANDAR

CBR ESTANDAR

CBR ESTANDAR

CBR EN EL LUGAR

CBR EN EL LUGAR

CBR EN EL LUGAR

CBR ESTANDAR

Nueva Normativa SCT

CALIDAD DE TERRACERIASN-CMT-1-01,02,03/02

- INTRODUCCION -

Terraceras y capas hidrulicas de pavimentoCALIDAD DE MATERIALES

CONTROL DE CALIDAD EN LA CONSTRUCCION

TRANSITO Y CONDICIONES AMBIENTALES

COMPORTAMIENTO Y SERVICIO DEL PAVIMENTO

PESIMO

REGULAR

BUENO

EXCELENTE

- INTRODUCCION -

CARPETA PAVIMENTO

BASE SUBBASE

SUPERESTRUCTURA

SUBRASANTETERRACERIAS

SUBESTRUCTURA

CUERPO DEL TERRAPLENTERRENO DE CIMENTACIN TERRENO NATURAL CIMIENTO

- INTRODUCCION -

CALIDAD DE MATERIALES

Condiciones de servicio

Estudio

Proyecto

Requisitos de calidad

Normas de referencia


TerracerasLas terraceras en las obras viales conforman los mayores volmenes de la estructura.-

Material (mnimo)Costos TRANSPORTE (considerable) CONSTRUCCION (considerable) material COMPORTAMIENTO CALIDAD DEL SERVICIO

CONSTRUCCION



Acomodo de materiales en el cuerpo del TerraplnMateriales No compactablesTamao mximo en funcin de la altura y de la capa por acomodar Deficiencias de acomodo en zonas especiales Deficiencias de comportamiento: asentamientos y deformaciones diferenciales

Tamao mximo: 7.5 cm

Materiales Compactables

Requisito de compactacin: 90% mn Referencia: Prueba AAHSTO Estndar

Falta de uniformidad en el acomodo


Capa Sub-rasante.Espesor.En carreteras.- 30 cm En aeropistas.- 50 cm

Espesor y calidad SIMILAR en todo tipo de obras?Tipo de material Acomodo del material Humedad prevaleciente

RESISTENCIA Valor Relativo de Soporte (VRS) o (CBR)


Capa Sub-rasante

Determinacin del VRS Crtico para diseo

Variacin de materiales

Variacin en la humedad prevalecienteVariacin en el acomodo del material Tiempo limitado para el estudio

Parmetro de diseo poco confiable




Diseo del Pavimento Trnsito Perodo de servicio VRS de diseo (en funcin de la norma de calidad) Condiciones ambientales Estructura (Espesores y calidad)

Sobrada

Suficiente

Confiabilidad de la construccin Otros

Deficiente


Distribucin de esfuerzos Pavimentos flexibles


Capa Sub-rasante

Pavimento

Costo

Baja calidad apegada a la norma

Baja resistencia

Estructura robusta

Alto

Mayor calidad

Mayor resistencia

Estructura suficiente

Adecuado

CUAL RESULTA MAS CONVENIENTE?

CARACTERISTICAS DE LOS SUELOS

Representatividad de los materiales Tamao mximo Granulometra simplificada Lmites de plasticidad Identificacin de suelos CBR Estndar

NORMAS DE CALIDAD PARA TERRACERIASCALIDAD DE MATERIALES PARA:

TERRAPLEN CAPA SUBYACENTE CAPA SUBRASANTE

USO Y ESPESOREN FUNCION DE LA INTENSIDAD DEL TRANSITO ( L)

NORMAS DE CALIDAD PARA TERRACERIAS REQUISITOS DE CALIDAD TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO CRITERIOS PARA ACEPTACION O RECHAZO RESPONSABLES DE LA CALIDAD EXIGENCIA DE CERTIFICADOS DE CALIDAD EXIGENCIA DE PRUEBAS SIGNIFICATIVAS POR VOLUMEN DE PRODUCCION DE MATERIAL ASEGURAMIENTO DEL GRADO DE COMPACTACION DE LAS CAPAS VERIFICACION DE LA SCT EN CUALQUIER MOMENTO

NORMAS DE CALIDAD PARA TERRAPLENResponsables de la calidad:

El que elabora el estudio geotcnico o de banco El Contratista de Obra que selecciona el material o el banco Entrega a la SCT de un certificado de calidad que garantice el cumplimiento de la calidad, expedido por su propio laboratorio o un laboratorio externo aprobado por la SCT. Aceptacin o Rechazo: Por cada 300 m3 Por cada 1000 m3 Cumplimiento del lmite lquido Cumplimiento de la calidad

Pruebas para cumplimiento del grado de compactacin

NORMAS DE CALIDAD PARA CAPA SUBYACENTE

En funcin de la intensidad de trnsito (L) L < 10 000 ejes equivalentes 10 000 < L < 1 x 106 ejes NO SE REQUIERE ESPESOR DE 30 CM

1 x 106 < L < 1 x 107 ejesL < 1 x 107 ejes

ESPESOR DE 70 CMDISEO ESPECIAL

Desplante en terreno de cimentacin cuando el material no cumpla con la calidad requerida

Excavar caja a la profundidad necesaria para alojar espesor mnimo.

NORMAS DE CALIDAD PARA CAPA SUBYACENTETransporte y almacenamiento Producto de cortes: tractores y motoescrepas Extrado de bancos: Almacenamiento en sitios limpios, nivelados y compactados Cuidados en la carga para evitar segregacin Transporte de vehculos con caja cerrada y con luna Aceptacin o rechazo: Responsables y certificado de la calidad Por cada 300 m3 Por cada 800 m3 Cumplimiento del Lmite Lquido Cumplimiento de la calidad

Cumplimiento del grado de compactacin Verificacin de la SCT en cualquier momento

NORMAS DE CALIDAD PARA CAPA SUBRASANTE

En funcin de la intensidad del trnsito (L) L < 1 x 106 ejes equivalentes: 1 x 106 < L < 1 x 107 ejes: ESPESOR DE 20 CM ESPESOR DE 30 CM

1 x 107 ejes < L:

DISEO ESPECIAL

Desplante en terreno de cimentacin cuando el material no cumpla con la calidad requerida

Excavar caja a la profundidad necesaria para alojar espesor mnimo.

NORMAS DE CALIDAD PARA CAPA SUBRASANTETransporte y almacenamiento Producto de cortes: tractores y motoescrepas Extrado de bancos: Almacenamiento en sitios limpios, nivelados y compactados Cuidados en la carga para evitar segregacin Transporte de vehculos con caja cerrada y con lona Aceptacin o rechazo: Responsables y certificado de la calidad Por cada 200 m3 Cumplimiento del Lmite Lquido

Por cada 500 m3

Cumplimiento de la calidad

Cumplimiento del grado de compactacin Verificacin de la SCT en cualquier momento

Nueva Normativa SCT

CALIDAD DE MATERIALES PTREOS PARA PAVIMENTOS


Capas hidrulicas del pavimento Introduccin: Estructura flexible Mayor uso en Mxico.Razones: Economa Disponibilidad de materiales Experiencia constructiva Revestimiento.- Para caminos alimentadores con bajo trnsito Sub-base.- Capa de transicin Calidad intermedia Costo conveniente Base.- Capa de absorcin de esfuerzos Capa de mayor calidad y resistencia Referencia para el diseo

- SITUACION ACTUAL Y REPERCUSIONES Sub-base y base de pavimentos Norma de calidad vigente hasta 1997.

Granulometra dentro de tres zonas y tamao mximo de 5.1 cm y 3.8 cm Valor cementante.- en funcin de la granulometra Adicin generalizada de finos plsticos bases o gravas cementadas Contraccin lineal.- en funcin de la granulometra VRS.- 50% mn. y EA - 20% mn. (Sub-base) VRS.- 80% mn. y EA 30% mn. (Base) trnsito < 1,000 vehs. VRS.- 100% mn. y EA 50% mn. (Base) trnsito > 1,000 vehs. Compactacin.- 95% mnimo de su pvsm.Uso de la prueba Porter



- SITUACION ACTUAL Y REPERCUSIONES Base de pavimentos Norma de calidad vigente entre 1998 y 2002.Oficio circular.- de fecha 23 de febrero de 1998 VRS 100% mnimo EA 50% mnimo Compactacin.- 100% mnimo de su pvsm Referencia: AASHTO Modificada 5 capas

Resultado: Mejor comportamiento en las obrasNo se descartaron los requisitos de valor cementante ni de contraccin lineal

- SITUACION ACTUAL Y REPERCUSIONES CARACTERISTICAS DE LAS PRUEBAS DE COMPACTACION DINAMICAProctor Estndar ASSHTO Modificada (D) ASSHTO Modificada (D)

Molde: - Dimetro, (cm): - Altura, (cm): Peso del pizn, (kg): 10.16 13.70 2.49 15.24 11.64 4.53 15.24 11.64 4.53

Altura de cada, (cm):Nmero de capas: Nmero de golpes por capa: Energa de compactacin, 3 (kg*cm/cm ):

30.483 25

45.723 55

45.725 55

4.02

16.10

26.82


Nueva Normativa SCT

CALIDAD DE SUB-BASES Y BASES PARA PAVIMENTOSN-CMT-4-02-001/04 N-CMT-4-02-002/04

NORMAS DE CALIDAD PARA SUB-BASES CLASIFICACION: Materiales naturales: una vez disgregados no tienen ms del 5% de partculas mayores de 75 mm ni ms de 25 % que pase la malla nm. 0.075 Materiales cribados: arenas, gravas y limos, as como rocas alteradas y fragmentadas Materiales parcialmente triturados: poco o nada cohesivos. Entre 25 y 75 % de partculas mayores de 75 mm Materiales totalmente triturados: extrados de banco o de pepena Materiales mezclados: dos o ms materiales

NORMAS DE CALIDAD PARA SUB-BASES Granulometra: Curva granulomtrica semejante a los lmites de la tabla 1 y figura 1 sin cambios bruscos de pendiente. Relacin entre porcentajes que pasan Malla 200 y 40 < 0.65 Se permite mezclas de materiales distintos bajo la responsabilidad del Contratista para garantizar homogeneidad. NO SE ACEPTA MEZCLAR CON MATERIALES FINOS QUE AGREGUEN PLASTICIDAD A LA MEZCLA

NORMAS DE CALIDAD PARA SUB-BASES

Transporte y almacenamiento Almacenamiento en sitios especiales, limpios, nivelados y compactados en un espesor de 15 cm del mismo material por almacenar Evitar circulacin de vehculos o uso de tablas Evitar mezcla de materiales distintos con la separacin necesaria o con barreras Cubrirlo con lonas si no se usa en un periodo prolongado

NORMAS DE CALIDAD PARA SUB-BASES Aceptacin o rechazo: Responsables y exigencia del certificado de la calidad Por cada 200 m3 Cumplimiento de granulometra y equivalente de arena Por cada 2,000 m3 calidad Cumplimiento de la

Cumplimiento del grado de compactacin: a cada 300 m en forma aleatoria Verificacin de la SCT en cualquier momento

NORMAS DE CALIDAD PARA BASES HIDRAULICAS CLASIFICACION: Materiales cribados: arenas, gravas y limos, as como rocas alteradas y fragmentadas. Entre 5 y 25 % de partculas no mayores de 75 mm y no ms de 25 % que pase la malla nm. 0.075 Materiales parcialmente triturados: poco o nada cohesivos. Entre 25 y 75 % de partculas mayores de 75 mm Materiales totalmente triturados: extrados de banco o de pepena

Materiales mezclados: dos o ms materiales

NORMAS DE CALIDAD PARA BASES DE PAVIMENTOS ASFALTICOS Y DE CONCRETO HIDRAULICOEl material ser:

100 % triturado: trnsito mayor de 10 millones de ejes de 8,2 ton 75 % triturado: trnsito entre 1 y 10 millones 50 % triturado: trnsito menor de 1 milln

NORMAS DE CALIDAD PARA BASES HIDRAULICAS Transporte y almacenamiento

Almacenamiento en sitios especiales, limpios, nivelados y compactados en un espesor de 15 cm del mismo material por almacenar Evitar circulacin de vehculos o uso de tablas Evitar mezcla de materiales distintos con la separacin necesaria o con barreras Cubrirlo con lonas si no se usa en un periodo prolongado

NORMAS DE CALIDAD PARA BASES HIDRAULICASAceptacin o rechazo: Responsables y exigencia del certificado de la calidad Por cada 300 m3 Cumplimiento de granulometra y equivalente de arena Por cada 3,000 m3 calidad Cumplimiento de la

Cumplimiento del grado de compactacin: a cada 200 m en forma aleatoria Verificacin de la SCT en cualquier momento

Mira debajo de la superficie; no dejes que ni la calidad ni su valor se te escapen. Mario Aurelio

Construccin de Carpetas Asflticas

CALIDAD DE MATERIALES PTREOS PARA MEZCLAS ASFLTICASN-CMT-4-04/03

Definiciones

Agregado Grueso

Retenido en malla de 4.75 mm (# 4) Retenido en malla de 2.38 mm (# 8) Retenido en malla de 2.00 mm (# 10)

ASTM D692 Inst. del Asfalto Manual HMA

Agregado Fino

Pasa malla de 4.75 mm (# 4) Pasa malla de 2.38 mm (# 8)

ASTM D1073 Inst. del Asfalto

Filler Mineral

Al menos 70% pasa malla 0.075 mm

ASTM D242

Propiedades de los AgregadosDurante el desarrollo del SHRP se consult a expertos en pavimentos para definir cules son las propiedades mas importantes de los agregados. Hubo acuerdo general en el sentido de que: Las propiedades de los agregados juegan un papel primordial en la deformacin permanente. En cambio influyen en menor grado en los agrietamientos por fatiga y por baja temperatura.

Propiedades de los AgregadosSHRP Strategic Highway Research Program. USA La conclusin a que se lleg es que se necesita especificar los tipos de propiedades para los agregados.Propiedades de consensoPropiedades de la fuente de origen

Adems se desarroll una nueva forma de especificacin de la granulometra, a la cual se le llam estructura de diseo de los agregados.

Propiedades de ConsensoSon aquellas que son consideradas crticas e imprescindibles para alcanzar un buen comportamiento de la mezcla asfltica. Se llaman as debido a que hubo un amplio acuerdo en su uso y en los valores especificados.

Propiedades de ConsensoAngularidad del Agregado Grueso Angularidad del Agregado Fino

Partculas Alargadas y Chatas (Lajeadas)Contenido de Arcilla

Angularidad del Agregado Grueso

0% de Trituracin

100% de Trituracin

Angularidad del Agregado GruesoTrnsito (106 ESAL) < 0.3