República Bolivariana De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para La Defensa Universidad Nacional Experimental Politécnica De La Fuerza Armada Núcleo Barinas - Extensión Sabaneta
Docente: Carrero Yuleidy Ingeniería Civil “A” VII Semestre
Integrantes: Fernández Gámez Eidimar Andrea C.I 24.321.845 Salinas López Juan Manuel N° P 1.674.416 Totumo Briceño Beatriz Adriana C.I 23.005.083
Sabaneta, Octubre de 2013 1
INDICE
1) Introducción……………………………………………………………………….. 4 2) Capa De Rodamiento……………………...………………………………………. 5
3) Colocación
de
la
capa
de
rodamiento
asfáltica……………………….…………………………………………………….... 5 Preparación de la mezcla………………………………………………….……. 6 Preparación de la base………….………………………………...…….………. 7 Transporte de la mezcla…………………..…………………………….………. 8 Colocación de la mezcla y compactación.……………………………………. 9
4) Pavimento
Rigido
O
de
Concreto
Hidraulico………………………..........………….………………………………….10 Descripción
de
procedimiento
en
construccion………..……………………………...…………………………… 10 Remoción
de
la
capa
de
rodadura
existente………………………………..…….…………………..…………….. 10 Hechura de Cajuela………………………………..…….……...…………….. 11 Preparación de la Sub-Rasante……………………………..……………….. 11 Capa de Base………………………………..…….…………….…………….. 12 Capa
de
Rodadura
de
Adoquines
de
Concreto
de
Cemento
Pórtland………………………………..…….………………………………….. 13 5) Adoquines…………......…………………..…….………………………………….. 14 Especificaciones estándar para adoquines de concreto………………….. 15 Materiales…………......…………………..…….…………………………….. 15 Requerimientos físicos…………......…………………..…...……………….. 17 2
Capa de arena......…………………..…….………………………………….. 18 Sello de arena......…………………..……..………………………………….. 19 Confinamiento y drenaje..…………..…….………………………………….. 20 Muros de contención………………..…….………………………………….. 20 Tolerancia……......…………………..…….………………………………….. 21 6) Conclusión………..…………………..……………………………………………. 22 7) Referencias Bibliográficas………………………………………...……………. 23
3
INTRODUCCION
La regularidad superficial de la capa de rodadura de un pavimento es parte de los requerimientos de Calidad exigidos en la mayoría de proyectos viales de relativa importancia, de ahí la necesidad de implementar mejores controles en las etapas de planificación y construcción de dichos proyectos, con el objeto de obtener valores de regularidad aceptables en las vías, de tal forma que se contribuya al incremento de la vida útil de las mismas, se favorezca la economía de los usuarios, entre otros. La construcción de vías en el área urbana y rural genera desarrollo social y económico. Su construcción requiere de materiales de bajo costo, alta disponibilidad y con propiedades que garanticen el cumplimiento de la durabilidad prevista en los documentos del proyecto con un costo razonable de mantenimiento. A su vez resulta ideal que estos materiales sean de relativa abundancia y que para su procesamiento requiera tecnología limpia tradicional con el consecuente bajo impacto ambiental. La construcción de carreteras está marcada por el uso de un gran número de máquinas de diseño especial, cada una de las cuales cumple una función específica en el proceso de construcción. Una vez que se inician las operaciones se siguen los diferentes pasos del procedimiento de construcción. Todo esto debe cumplirse con total precisión para así cumplir con las normas de resistencia estructural y tersura que se especifican. .
4
CAPA DE RODAMIENTO
La superficie de rodamiento no es más que la estructura y conformación del pavimento, ya sea de pavimento asfaltico o de concreto. Esta capa debe tener capacidad para resistir el desgaste y los efectos abrasivos de los vehículos en movimiento y poseer suficiente estabilidad para evitar daños por el impulso y las rodadas bajo la carga de tránsito. Además, sirve para impedir la entrada de cantidades excesivas del agua que podrían saturar parcial o totalmente las capa inferiores como la base.
Asimismo la capa de rodamiento contribuye en cierto modo a aumentar la capacidad de soporte del pavimento, especialmente si su espesor es apreciable (mayor a 3”). Asfaltico o Flexible
Concreto o Rígido
COLOCACIÓN DE LA CAPA DE RODAMIENTO ASFÁLTICA 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
5
capas de base y niveladoras. Los pasos fundamentales en la construcción de una carpeta asfáltica de alta calidad, se pueden listar como sigue: 1. Preparación de la mezcla. 2. Preparación de la capa de base o de la capa niveladora. 3. Transporte y tendido de la mezcla para carpeta. 4. Juntas. 5. Compactación y acabado final.
Preparación de la mezcla
Las mezclas asfálticas están constituidas de agregados, relleno mineral si es necesario, y material asfáltico mezclados en caliente en una planta central, y colocados sobre una base debidamente preparada o un pavimento existente, de acuerdo con lo establecido en los documentos contractuales. Estas mezclas asfálticas en caliente pueden ser producidas por un amplio rango de combinaciones de agregados, cada uno con sus características particulares adecuadas al diseño específico y a sus usos en la construcción.
6
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.
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 7
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 asfáltico. 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.
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.
8
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. A 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.
9
PAVIMENTO RIGIDO O DE CONCRETO HIDRAULICO Generalidades: La construcción de pavimentos de concreto de cemento portland está marcada por el uso de un gran número de máquinas de diseño especial, cada una de las cuales cumple una función específica en el proceso de construcción. Una vez que se inician las operaciones de pavimentación, se siguen los diferentes pasos del procedimiento de construcción, es una serie continua de operaciones separadas que se planean y coordinan, de suerte que la construcción sigue su curso con una mínima perdida de tipo y esfuerzo. Cada uno de los pasos se puede efectuar por separado con mucho cuidado y precisión en forma tal, que el pavimento terminado cumpla con precisión con las normas de resistencia estructural y tersura que se especifican. Los métodos precisos y las maquinas utilizadas en el proceso de construcción varían tan poco de un trabajo a otro, y no se hará el intento de analizar aquí todas las posibles variaciones en los métodos y procedimientos de trabajo.
Las presentes especificaciones se aplicarán a la construcción de un pavimento con carpeta de rodadura de Adoquín de concreto de cemento Portland la rodadura nueva se construirá con adoquines de concreto con espesor uniforme de 10 centímetros colocados sobre una base de material selecto de 10 centímetros de espesor más una capa de asiento constituida por arena de río de 3 cm. El conjunto en la estructura tendrá un espesor total de 23 centímetros.
DESCRIPCIÓN DE PROCEDIMIENTO EN CONSTRUCCION
Remoción de la capa de rodadura existente: Este trabajo consiste en retirar la capa de empedrado existente o terreno natural, utilizando para ello tanto mano 10
de obra como maquinaria. El material removido se cargará y transportará a predios comunales cercanos.
Hechura de Cajuela: Este trabajo se refiere al corte y vaciado que se ejecuta en la superficie de suelo que aparece después de remover la actual capa de rodadura indicada en el párrafo anterior. El corte formará una cajuela cuya profundidad depende del espesor de la superficie de rodadura que aparezca en los planos.
Preparación de la Sub-Rasante: El suelo natural que constituye el fondo de la cajuela se identificará como sub-rasante de terracería o simplemente subrasante. A la cual será necesario mejorar sus propiedades mecánicas y de soporte mediante el procedimiento conocido como preparación o reacondicionamiento de la sub-rasante con lo cual se homogeniza el material existente, se conforma y se le suministra la compactación óptima.
11
Estará conformada por un material libre de materia orgánica, que se compactará lo necesario para permitir las labores de construcción de la base. Será lo más homogénea posible, por lo cual se deberá retirar el material de mala calidad y reemplazarlo por otro de la calidad requerida.
A la sub-rasante se le dará el mismo perfil especificado para la superficie de los adoquines, de manera que al colocar la base y la capa de arena, ambas con un espesor uniforme en toda el área del pavimento, se llegue a las cotas de diseño conservando dicho perfil.
Capa de Base: Es una capa de material selecto, colocada entre la sub-rasante y la capa de rodamiento Será de 10 cm. de espesor, que servirá de sustento y drenaje a las capas superiores del pavimento y por sus características químicas y físicas no podrá ser absorbida por el material arcilloso de la sub-rasante. Esta propiedad del material proporcionará larga vida al proyecto puesto que sus partículas no permiten que la arcilla que se humedece demasiado durante la época lluviosa ascienda a través de ellas hasta tener contacto con la capa de rodadura colocada directamente sobre la base.
La base tendrá una densidad uniforme en toda su extensión y profundidad y este requisito se observará de manera especial en las zonas cercanas a las estructuras de confinamiento, sumideros, cajas de inspección, etc... Donde el proceso de compactación es más difícil de llevar a cabo. La base puede ser de material granular, suelo del lugar u otro que tenga que acarrearse, siempre que los análisis de laboratorio comprueben que son adecuados para la construcción de bases de suelo-cemento.
12
Capa de Rodadura de Adoquines de Concreto de Cemento Pórtland: Tendrán un espesor uniforme de 10 centímetros, cubriendo un ancho que sea igual a la separación que existe entre los bordillos a ambos lados de la calle. El adoquín de concreto es un elemento que se fabrica con cemento PORTLAND. Agregados gruesos, agregados finos, agua y aditivos; Cuando se fabrican adoquines de color se utilizan pigmentos, los cuales deben estar constituidos por minerales estables que no contengan sustancias que afecten desfavorablemente la resistencia del concreto. Según el tipo de tráfico que vayan a soportar, los pavimentos de adoquín se dividen en varias categorías: Para tráfico peatonal (150 kg/cm2) Para tráfico vehicular común (180 kg/cm2) Para tráfico vehicular pesado (210 kg/cm2) Para tráfico pesado industrial con cargas concentradas muy altas. (280 kg/cm2) El pavimento en general es la estructura que soporta el tráfico vehicular y está integrada por la sub-rasante. La base y la capa de rodamiento. En el caso del 13
pavimento de adoquín de concreto, la capa de rodamiento la constituye una capa de arena y el propio adoquín. La superficie de adoquines de concreto se comporta de una manera FLEXIBLE pero mantiene su continuidad distribuyendo la carga en un área mayor, por lo que se reducen los esfuerzos sobre la base; esta característica permite la aplicación de cargas que normalmente requieran el uso de elementos de concreto reforzado para la separación de los tramos adoquinados. Para construir un pavimento de adoquín es necesario preparar la subrasante o sea el propio terreno y colocar en orden ascendente la base. La subbase si fuera necesario, y la capa del rodamiento con su debido confinamiento. Cada uno de estos trabajos tiene una función como parte del pavimento como se explica a continuación. En este caso se utilizara adoquín de 210 kg/cm2 Para tráfico vehicular pesado.
ADOQUINES
14
Sobre la capa de arena se colocarán los adoquines, dejando entre ellos una separación de 6 a 15 milímetros. En zonas o vías con pendientes mayores de 5%. La construcción del pavimento y de manera especial la colocación de los adoquines, se hará preferiblemente de abajo hacia arriba y el sisado tendrá que ser a base de arena y cemento. Una vez colocados los adoquines se iniciará de inmediato la compactación inicial Utilizando una aplanadora de 10 a 12 toneladas, o una vibro compactadora apropiada. El aplanado o la compactación deben hacerse de los lados hacia el centro, completándolo con pasadas en diagonal. Después de la compactación inicial pueden resultar algunos adoquines partidos los cuales todavía son fáciles de extraer en esta etapa de la construcción y que deben ser reemplazados. Inmediatamente después de la compactación inicial se procederá al sellado de las juntas entre adoquines y posteriormente a la compactación final.
ESPECIFICACIONES ESTÁNDAR PARA ADOQUINES DE CONCRETO
Lo que a continuación se describe es un resumen de las especificaciones estándar para la fabricación de adoquines de concreto sólido según la norma ASTM C 936; todos los documentos que se mencionan corresponden también a las normas ASTM.
MATERIALES
Agua: El agua a usar en el mezclado del concreto deberá estar libre de
materiales orgánicos, aceites, ácidos, sales acidas u otras substancias que puedan ser nocivas al concreto o al acero. 15
Arena de rio: Será de granos limpios y consistentes, libre de arcilla cieno, y
materia orgánica, debiendo cumplir con las normas ASTM-33.
Cemento: Se utilizara Pórtland natural o importado y deberá llenar las
especificaciones C-150 de las ASTM.
Concreto: La resistencia del concreto deberá de ser de 3000 lb/pl2 o 3000
PSI como resistencia minina para los 28 días de fundido con un asentamiento (Slump) entre 2 y 4 pulgadas, a menos que los planos indiquen otra cosa.
Graba o piedrín: Deberá estar libre de materiales orgánicos, aceites,
ácidos, sales, lodo o polvo se usara piedrín triturado de ½” y 1/4” debidamente proporcionados para que la mezcla trabaje, pero nunca mayor de 2/3” del espacio libre mínimo entre barras de refuerzo, 1/5 de la menor dimensión entre formalistas.
Los materiales cementantes deben regirse por las siguientes especificaciones: Cemento Pórtland: C 150 Cemento con Puzolanas: C 618. Los Agregados deben ajustarse a las siguientes especificaciones:
Peso normal: Especificación C 33
Peso Liviano: Especificación C 31
16
REQUERIMIENTOS FÍSICOS
Resistencia a la compresión:
De acuerdo con la norma C-140 de la ASTM. La resistencia a la compresión se ensaya directamente sobre la superficie del adoquín. Este ensayo no refleja verdaderamente una importante propiedad de los adoquines para pavimentos; por esta razón, se ha buscado un ensayo que determine una propiedad más significativa, como la tensión. El módulo de ruptura se determina con un ensayo a flexión, tal como si fuera una viga simplemente apoyada con una carga uniformemente distribuida sobre la superficie de desgaste del adoquín. El módulo de ruptura o resistencia a la flexión o tensión del concreto de cada adoquín se calcula de a la siguiente formula,
MR =
3PL 2BH2
El valor por él módulo de ruptura en N/mm2 se dará en la unidad equivalente MPA; conocido este resultado se podrá estimar la resistencia a la compresión del concreto del adoquín utilizando una tabla de equivalencias basada en una formula logarítmica respaldada con datos estadísticos de laboratorio. Es importante reiterar que el ensayo a flexión es el más representativo para evaluar la calidad de los adoquines. Siendo su resultado directo la determinación del módulo de ruptura y su correspondiente resistencia a la compresión. 17
Resistencia a la abrasión: Cuando el ensayo está de acuerdo con el método de ensayo C418, las unidades no tendrán una pérdida de volumen mayor que 0.915 pulgadas cúbicas por 7.75 pulgadas cuadradas. El promedio de la perdida de espesor no excederá 0.118 pulgadas.
Variaciones Permisibles en las Dimensiones: El largo y ancho de las unidades no diferirá más que 1/16 de pulgada (1.6 mm.) de las muestras aprobadas. La altura de las unidades no diferirá más 1/8" (3.2 mm.) de las dimensiones estándar especificadas.
Inspección Visual Todas las unidades deberán estar sanas y libres de defectos que podrían interferir con la colocación apropiada de las unidades. Las fracturas menores incidentales al método usual de fabricación, o los astillamientos menores resultantes de los métodos de manejo en el embarque y envío por parte del diente no serán razones suficientes para su rechazo.
CAPA DE ARENA
La capa de arena se coloca directamente sobre la base, sirve de asiento a los adoquines y como filtro para el agua que eventualmente pueda penetrar por las juntas entre éstos. La capa de arena debe ser de 25 a 50 mm de espesor y ser arena limpia de río. Desde que se tamiza la arena hasta la colocación de los adoquines sobre la 18
capa de arena ya conformada, ésta no sufrirá ningún proceso de compactación. Para que se pueda garantizar una densidad uniforme en toda la capa. La capa de arena se colocará con un espesor uniforme en toda el área del pavimento, por lo cual no se podrá utilizar para compensar irregularidades o deficiencias en el nivel de la base. Si la arena ya colocada sufre algún tipo de compactación. Se le dará varias pasadas con un rastrillo para devolverte la soltura y se enrasará de nuevo. No se permitirá colocar adoquines sobre una capa de arena que haya soportado lluvia o escorrentía, lo que implicará tener que levantarla y reemplazarla por arena uniforme y suelta.
SELLO DE ARENA
El sello de arena está constituido por la arena que se coloca como relleno de las juntas entre los adoquines, sirve como sello de las mismas y contribuye al funcionamiento como un todo de los elementos de la capa de rodamiento. La arena con que se llenan las juntas estará libre de materia orgánica.
Requisitos de la arena para sellar las juntas. En el momento de su utilización, la arena para el sellado de las juntas estará lo suficientemente seca y suelta, como para que pueda penetrar por barrido dentro de las juntas. El barrido se repetirá antes de o simultáneamente con cada pasada del equipo vibro compactador y al final de la operación, de manera que las juntas queden totalmente llenas y hasta lograr la necesaria estabilidad del adoquinado.
19
CONFINAMIENTO Y DRENAJE
El confinamiento consiste en evitar que los adoquines se desplacen lateralmente. Por empuje horizontal del tráfico vehicular. El confinamiento rodeará completamente el área del pavimento de adoquines y su estructura puede consistir en cunetas, bordillos, banquetas, muros o la estructura de otro pavimento y las llaves de confinamiento las cuales se colocarán a cada 10m. La estructura de confinamiento se construirá antes de colocar la capa de rodamiento y si no es así, se pondrá especial cuidado para no dañar los adoquines del borde, ni antes de, ni durante dicha actividad. El drenaje es todo lo que contribuye a la recolección, conducción y evacuación del agua tanto de la superficie, como del interior del pavimento. Al drenaje superficial corresponden las pendientes tanto longitudinales como transversales, cunetas, sumideros, etc. La pendiente transversal de una calle deberá ser 3%. Al drenaje subterráneo corresponden las redes de desagüe, filtros, etc. Debe garantizarse que el nivel freático esté al menos 50 centímetros por debajo de la cota inferior de la subrasante. Mediante la construcción de las estructuras de drenaje necesarias.
MUROS DE CONTENCION
El muro de contención tiene como finalidad resistir las presiones laterales producidas por el material retenido. En este caso el muro más económico a construir por su altura es el muro por gravedad, y es aquel que resiste empujes mediante su propio peso y son económicos para alturas menores de 4.5 metros.
20
En cuanto los materiales estos pueden ser armados de varias maneras en este caso Irán hechos de concreto ciclópeos.
TOLERANCIA
El pavimento terminado deberá quedar construido de acuerdo con los niveles de los planos aprobados. La superficie del pavimento de adoquines ya terminada, revisada con un escantillón debidamente canteado de tres metros de largo, colocado en cualquier parte de la superficie paralela a la línea central, no deberá mostrar desviaciones mayores de 5 milímetros. En los lugares donde existen variaciones que sobrepasen la tolerancia indicada o donde se hayan averiado adoquines, éstos se reemplazarán y se corregirán las diferencias del nivel.
21
CONCLUSION
Existe una gran variedad de factores que pueden incidir en la construcción de carreteras. Se deben tomar en cuenta desde la etapa de planificación de un proyecto, ya que dependiendo del adecuado manejo de éstos, así se obtendrá un producto final satisfactorio. Eventualmente, debido a requerimientos del proyecto o de las condiciones de la regularidad de la superficie existente, es necesario realizar transiciones en el espesor de la capa, ante lo cual, se debe procurar que éstas afecten lo menos posible la regularidad de la capa a colocar. Es de gran importancia, prestar atención especial a la preparación del terreno natural y al diseño y construcción de las subrasante y de las sub-bases, para lograr la capacidad estructural y la comodidad de la marcha de vehículos en todos los tipos de pavimentos Todos los tipos de pavimentos existentes poseen ventajas y desventajas las cuales deberán ser evaluadas para así seleccionar la más favorable tomando en cuenta gastos económicos, durabilidad, utilización de materiales, mantenimiento, entre otras cosas. Con la finalidad de ofrecer una vialidad en excelentes condiciones para el beneficio del usuario y mejorar así las condiciones de transporte de los ciudadanos(as).
22
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Consultado en páginas web:
http://www.angelfire.com/rings/transportes/pavimentos.pdf http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/10577/Capitulo7.pdf http://www.univo.edu.sv:8081/tesis/018150/018150_Cap2.pdf http://www.facebook.com/l.php?u=http%3A%2F%2Fwww.correodelorinoco. gob.ve%2Fnacionales%2Fcerraran-pista-sur-viaducto-cabrera-pararehabilitacion-este-viernes%2F&h=RAQFgv1Cx
23
