Métodos Constructivos de Pavimentos Asfalticos (1)

FACULTAD FACULTA D DE INGENIERIA INGENIERIA ESCUELA ESCU ELA PROF PROFECIONAL ECIONAL DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL

TEMA: METODOS CONSTRUCTIVOS DE PAVIMENTOS ASFALTICOS Y RIGIDOSREQUERIMENTOS DE MATERIALES

CURSO: PAVIMENTOS

CATEDRA CATED RA : ING. ARTEMIO DEL AGUILA PANDURO

INTEGRANTES: AGUILAR AGUIL AR CORAL JEIR JESUS J ESUS CORAL RIOS DORCAS DORCAS ABIGAI ABIGA I LOPEZ PISCO MIGUEL ANGEL TORRES RENGIFO MELISSA VICTORIA VARGAS AREVALO OSCAR

Tarapoto –Perú 2016

PAVIMENTOS – FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

ING. ARTEMIO DEL AGUILA PANDURO

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INDICE CARATULA CAPITULO I - METODOS CONSTRUCTIVOS DE PAVIMENTOS ASFALTICOS I. INTRODUCCION…………………………………………………………………… Pág. 3 II. OBJETIVOS…………………………………………………………………… Pág. 3 III. MARCO TEORICO……………………………………………………… TEORICO……………………………………………………… Pág. 4

CAPITULO II – II – METODOS METODOS CONSTRUCTIVOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS IV. INTRODUCCION INTRODUCCION ……………………………………………………… ……………………………………………………… I. OBJETIVOS ……………………………………………………… ……………………………………………………… II. MARCO TEORICO ……………………………………………………… ……………………………………………………… III. TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS…………………………………………… RÍGIDOS…………………………………………… IV.METODOS IV. METODOS DE CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS RIGIDOS…………… RIGIDOS……………

Pág.24 Pág.25 Pág.25 Pág.26 Pág.28

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………………… RECOMENDACIONES……………………………………… Pág.41



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INDICE CARATULA CAPITULO I - METODOS CONSTRUCTIVOS DE PAVIMENTOS ASFALTICOS I. INTRODUCCION…………………………………………………………………… Pág. 3 II. OBJETIVOS…………………………………………………………………… Pág. 3 III. MARCO TEORICO……………………………………………………… TEORICO……………………………………………………… Pág. 4

CAPITULO II – II – METODOS METODOS CONSTRUCTIVOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS IV. INTRODUCCION INTRODUCCION ……………………………………………………… ……………………………………………………… I. OBJETIVOS ……………………………………………………… ……………………………………………………… II. MARCO TEORICO ……………………………………………………… ……………………………………………………… III. TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS…………………………………………… RÍGIDOS…………………………………………… IV.METODOS IV. METODOS DE CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS RIGIDOS…………… RIGIDOS……………

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………………… RECOMENDACIONES……………………………………… Pág.41



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CAPI CA PITU TUL L O I – METODOS CONSTRUCTIVOS EN PAVIMENTOS ASFA A SFAL L TICOS



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I. INTRODUCCIÓN El tema de los asfaltos es muy extenso, el presente trabajo representa la investigación de los diferentes tipos de asfalto, sus orígenes, principalmente del equipo para su transporte y colocación. Una parte muy importante es la calidad del asfalto, esta depende de sus componentes, donde los agregados, las emulsiones y procedimientos de fabricación tienen una gran importancia. Los agregados deben cumplir con ciertas características así como las emulsiones que se tienen que determinar a partir de factores que están relacionados con las condiciones de la zona geográfica y las especificaciones del proyecto. II. OBJETIVOS 2.1. OBJETIV OBJ ETIVOS OS GENERAL Determinar los métodos constructivos para la elaboración de una vía de pavimento asfaltico. 2.2. OBJETIVOS ESPECÍAFICOS Identificar los métodos constructivos de los pavimentos Asfaltico. Especificar las normas técnicas necesarias en la construcción de pavimentos asfalticos.



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III. MARCO TEORICO 3.1. DEFINICION DE PAVIMENTO Un pavimento en síntesis es la estructura constituida por una o más capas de materiales seleccionados, que se colocan sobre el terreno natural o nivelado, y que recibe en forma directa las cargas de tránsito y las transmite a los estratos inferiores del subsuelo, distribuyéndolas con uniformidad. Este conjunto de capas proporciona también la superficie de rodamiento, en donde se debe tener una operación rápida y cómoda del movimiento vehicular. El pavimento Asfaltico es una estructura formada por varias capas como lo son la subrasante, la sub base, la base y la carpeta asfáltica; cada una con una función determinada, las cuales en conjunto tienen los siguientes propósitos: Resistir y distribuir adecuadamente las cargas producidas por el tránsito. El pavimento asfaltico debe estar constituido de manera tal que las cargas, producidas por el tránsito, no provoquen deformaciones de ningún tipo en su estructura, siendo de mucha importancia el espesor que el mismo tenga. Tener la impermeabilidad necesaria. Este pavimento debe ser lo suficientemente impermeable para impedir la infiltración que puede darse por parte del agua, afectando la capacidad soporte del suelo. De esto se concluye que es de mucha importancia la existencia de un drenaje adecuado. Resistir la acción destructora de los vehículos. El pavimento debe ser resistente respecto al desgaste y desprendimiento de partículas que se obtiene como consecuencia del paso de los vehículos. Resistir los agentes atmosféricos. Como un efecto continuo de su presencia, los agentes atmosféricos provocan la meteorización y alteración de los materiales que componen el pavimento, reflejándose este problema, en la vida económica y útil del mismo. Poseer una superficie de rodadura adecuada, que permita fluidez y comodidad hacia el tránsito de vehículos. La superficie del pavimento, debe proporcionar un aspecto agradable, seguro y confortable, de manera que el deslizamiento de los vehículos sea óptimo. Esta superficie, que debe ser lisa, también debe ser antideslizante en caso de estar húmeda. Ser flexible para adaptarse a ciertas fallas de la base o sub-base. La flexibilidad del pavimento es muy importante en caso de presentarse asentamiento en alguna de sus capas; pudiendo así adaptarse a las pequeñas fallas sin necesidad de reparaciones costosas.



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Capas que conforman un pavimento asfaltico 3.2. ESTRUCTURA GENERAL DE UN PAVIMENTO Las capas que conforman la estructura del pavimento son, en el orden ascendente como se describen a continuación: a) SUBRASANTE: La subrasante, es la parte de una carretera que sirve para el soporte de las capas de pavimento, por tanto, debe cumplir características estructurales para que, los materiales seleccionados que se colocan sobre ella se acomoden en espesores uniformes y su resistencia debe ser homogénea en toda la superficie para evitar fallas en los pavimentos. b) SUB-BASE: La función de la sub base, en un pavimento flexible, es puramente económica, buscando así obtener un espesor utilizando el material más barato posible. Podría construirse dicho espesor con materiales de alta calidad como en el caso de la base, pero usualmente se hace aquella más delgada y se sustituye en parte por la sub base que es de menor calidad, trayendo como resultado un aumento en el espesor total del pavimento, pues es un hecho que cuando menor es la calidad del material utilizado, mayor será el espesor necesario para soportar los esfuerzos transmitidos. c) BASE: Su función primordial es la de proporcionar un elemento resistente que transmita los esfuerzos producidos por el tránsito, hacia la sub base y sub rasante, en una intensidad adecuada. Esta también reduce el espesor de la carpeta más costosa. Muchas veces la base también debe trabajar como la sub base, respecto a la doble función de drenaje mencionada anteriormente. Básicamente el material que constituye a la base, en el pavimento flexible, debe ser fricciónante y provisto de vacíos. d) CAPA DE RODARUDA: Con este nombre se denomina a la última capa que se construye, y es sobre ella donde circulan los vehículos durante el período de servicio del pavimento. Por esto, debe ser resistente a la abrasión producida por el tráfico y a los condicionamientos del intemperismo; además, tiene la función de proteger la estructura, impermeabilizando la superficie del pavimento. La textura superficial de la capa de rodadura debe presentar dos característica para atender adecuadamente la circulación de los vehículos: la suavidad, para que sea cómoda, y la rugosidad, para que sea segura.



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3.3. PAVIMENTOS CON SUPERFICIE DE CONCRETO ASFALTICO Es aquel que posee una capa de rodadura conformada por una carpeta de concreto asfáltico y que está constituida por material pétreo y un producto asfáltico. Su función es el de proporcionar al tránsito una superficie estable, prácticamente impermeable, uniforme y de textura apropiada. Cuando se colocan capas en espesores de 5 cm. o más, se considera que contribuye en conjunto con la base a soportar las cargas y distribuir los esfuerzos a las capas inferiores, hasta descargarlas en el estrato resistente. 3.3.1. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO El procedimiento que se describe a continuación, explica los pasos efectuados en la construcción de una vía nueva de pavimento asfaltico de la carretera, la cual la conforman la estructura del pavimento en el orden ascendente como se describen a continuación: 3.3.2. SUBRASANTE: La preparación del suelo que hará la función de la subrasante, consiste en una serie de operaciones previas, cuya ejecución es necesaria y muy importante para cimentar la colocación de la capa de sub-base sobre la subrasante. 3.3.3. ESCARIFICACIÓN Y HOMOGENEIZACIÓN DE LA SUBRASANTE: El procedimiento consiste en disgregar la superficie del suelo a lo largo y ancho de lo que será la calzada en una profundidad especificada, permitiendo que adquiera una condición suelta. Este procedimiento se realiza con tractor de orugas (ver fig.), o bien mediante escarificadores de gradas o discos. Para la eliminación de los elementos gruesos se emplean rastrillos extractores de piedras compuestos por varios dientes curvos insertados en un bastidor horizontal arrastrado por una motoniveladora. Generalmente la extracción se realiza en dos pasadas, en la primera con 7 a 9 dientes, se extraen los elementos más gruesos de 100 mm. a 250 mm y en la segunda con 15 a 18 dientes, se extraen las gravas medias mayores a 50 mm.

Escarificación de la superficie de la subrasante



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3.3.4. HUMECTACIÓN DEL SUELO DE SUBRASANTE Después de la escarificación y la homogeneización del material, si el suelo estuviese muy seco de acuerdo a la humedad especificada del material ha compactar, éste puede humedecerse mediante los sistemas de riego tradicionales hasta llevarlo a una condición de ±2 % con respecto a la humedad óptima de compactación, obtenida en el laboratorio por medio del ensayo proctor.

Humectación del material de subrasante cuando está muy seco 3.3.5. AIREACIÓN DEL SUELO DE LA SUBRASANTE Si la humedad natural es mayor que la óptima, se deberá airear el suelo removiéndolo de un lado a otro por medio de una motoniveladora ó compactar y escarificar el suelo en varias pasadas, hasta llevarlo a una condición de ±2% de la humedad óptima de compactación, según las especificaciones del ensayo proctor.

Aireación del material de subrasante cuando este tiene exceso de humedad 3.3.6. COMPACTACIÓN DE LA SUBRASANTE: Al efectuarse la operación de compactación, después de realizar la nivelación con motoniveladora hasta la altura requerida de la capa de subrasante, mediante las técnicas convencionales en el movimiento de tierras, se realiza una compactación con un rodillo compactador pata de cabra, y/o rodillo vibratorio dependiendo del tipo de material, con lo que se busca una densidad que cumpla con la del proctor.



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Para dar por finalizada esta operación, se debe cumplir con la verificación de la calidad del material que se ha controlado por el laboratorio y los niveles que deben ser controlados por la topografía. La superficie terminada del tramo de subrasante no deberá mostrar a simple vista deformaciones o altibajos, que en caso de existir deberán ser corregidos para que el tramo compactado pueda ser recibido como terminado.

Rodillo Liso Vibratorio

Rodillo pata de cabra

3.3.7. RECEPCIÓN DE LA CAPA DE SUBRASANTE: Los parámetros a tomar en cuenta para la recepción del tramo de subrasante terminada, se hará conforme a lo dispuesto en las reglas establecidas por las especificaciones técnicas de construcción de carreteras o de acuerdo a lo establecido en el proyecto, que serán: El grado de compactación de la capa subrasante. El espesor de la capa subrasante compactada. La calidad del material que cumpla con las especificaciones técnicas, realizadas por el laboratorio. Verificación de niveles de la superficie de subrasante. La capa llevará de forma anticipada su control de compactación y de manera posterior, la aprobación de la misma por la supervisión antes de que el contratista proceda a colocar la capa posterior y así sucesivamente hasta completar el espesor total de la subrasante mostrada en planos. 3.3.8. CAPA DE SUB-BASE: Es la capa de la estructura del pavimento destinada fundamentalmente a soportar, transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas en la superficie de rodadura del pavimento, y son transmitidas a la cimentación (subrasante). Para esta capa se utilizan agregados provenientes de bancos de materiales que cumplan con las especificaciones técnicas para una sub-base, que serán colocados sobre la superficie de la subrasante.



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Material Parcialmente Triturado para formación de base Hidráulica 3.3.9. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO Para el proceso de conformación de la capa sub-base, se realiza el suministro de agregados granulares para su colocación en conformidad con los alineamientos verticales, pendientes y dimensiones indicadas en los planos del proyecto o establecidos por el Ingeniero supervisor. 3.3.10. ESCARIFICACIÓN DEL MATERIAL DE PROTECCIÓN DE LA SUBRASANTE Se procederá a escarificar el material de protección colocado sobre la superficie de la subrasante, para ser mezclado y homogenizado con el nuevo material que se colocara para conformar la capa de sub-base. La operación de escarificar se efectuara con motoniveladora o con cualquier otro equipo aprobado por la supervisión o el ingeniero residente. El escarificador deberá ser un modelo de dientes fijos, completos, de espesor y de largo suficiente para efectuar una escarificación total y uniforme.

Escarificación del material de protección de la Subrasante



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3.3.11. COLOCACIÓN DEL MATERIAL DE SUB-BASE. El material granular para sub-base, se colocara sobre la superficie de la subrasante evitando su segregación, comenzando en el sitio que indique el Ingeniero residente. En ningún caso se deberá colocar capas de material para sub-base mayores de 20 cm, ni menores a 10 cm., si se desea colocar un espesor mayor, el Ingeniero residente deberá ordenar al contratista la colocación del espesor total en varias capas.

Colocación del material 3.3.12. DISTRIBUCIÓN DEL MATERIAL DE SUB-BASE. El material de sub-base en estado suelto, será esparcido con un contenido de humedad de ±2% con respecto a la humedad óptima, en un espesor necesario para que después de ser compactado, tenga el espesor de diseño. El esparcimiento se deberá hacer con el equipo adecuado, ya sea con una finisher o una motoniveladora para producir una capa de espesor uniforme en todo el ancho requerido, conforme a las secciones transversales mostradas en los planos. El Contratista está obligado a la colocación de tacos de nivel en los extremos de la calzada para el control de espesores durante la colocación, esparcimiento y compactación del material de sub-base. 3.3.13. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Para el proceso de conformación de la capa sub-base, se realiza el suministro de agregados granulares para su colocación en conformidad con los alineamientos verticales, pendientes y dimensiones indicadas en los planos del proyecto o establecidos por el Ingeniero supervisor. 3.3.14. ESCARIFICACIÓN DEL MATERIAL DE PROTECCIÓN DE LA SUBRASANTE. Se procederá a escarificar el material de protección colocado sobre la superficie de la subrasante, para ser mezclado y homogenizado con el nuevo material que se colocara para conformar la capa de sub-base. La operación de escarificar se efectuara con motoniveladora o con cualquier otro equipo aprobado por la supervisión o el ingeniero residente. El escarificador deberá ser un modelo de dientes fijos, completos, de espesor y de largo suficiente para efectuar una escarificación total y uniforme.



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3.3.15. COLOCACIÓN DEL MATERIAL DE SUB-BASE El material granular para sub-base, se colocara sobre la superficie de la subrasante evitando su segregación, comenzando en el sitio que indique el Ingeniero residente. En ningún caso se deberá colocar capas de material para sub-base mayores de 20 cm, ni menores a 10 cm., si se desea colocar un espesor mayor, el Ingeniero residente deberá ordenar al contratista la colocación del espesor total en varias capas. 3.3.16. DISTRIBUCIÓN DEL MATERIAL DE SUB-BASE El material de sub-base en estado suelto, será esparcido con un contenido de humedad de ±2% con respecto a la humedad óptima, en un espesor necesario para que después de ser compactado, tenga el espesor de diseño. El esparcimiento se deberá hacer con el equipo adecuado, ya sea con una finisher o una motoniveladora para producir una capa de espesor uniforme en todo el ancho requerido, conforme a las secciones transversales mostradas en los planos. El Contratista está obligado a la colocación de tacos de nivel en los extremos de la calzada para el control de espesores durante la colocación, esparcimiento y compactación del material de sub-base. 3.3.17. COMPACTACIÓN DE LA CAPA DE SUB-BASE El procedimiento de compactación de la capa sub-base, se realiza por medio de compactadores mecánicas como rodillos lisos, rodillos con ruedas neumáticas o con otro equipo aprobado para compactación, que produzca los resultados exigidos por las especificaciones técnicas de construcción. La compactación deberá avanzar gradualmente, en las tangentes, desde los bordes hacia el centro y en las curvas desde el borde interior al exterior, paralelamente al eje de la carretera y traslapando uniformemente la mitad del ancho de la pasada anterior. El procedimiento se continuara alternadamente hasta lograr una densidad que cumpla con la del proctor, según la especificación, en todo el espesor de la capa. 3.3.18. RECEPCIÓN DE LA CAPA DE SUB-BASE Los parámetros que se requerirán para la recepción del tramo de sub-base terminado, se hará conforme a los requisitos establecidos por las especificaciones técnicas de construcción de carreteras o de acuerdo a lo establecido en el proyecto, que serán: El grado de compactación de la capa sub-base. b. El espesor de la capa sub-base compactada. La calidad del material que cumpla con las especificaciones técnicas, realizadas por el laboratorio. Verificación de niveles de la superficie de sub-base. La capa llevara su control de compactación previo y aprobación correspondiente por el Ingeniero residente antes que el contratista proceda a colocar la capa posterior y así sucesivamente hasta completar el espesor total de sub-base mostrado en planos.



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3.3.19. PROTECCIÓN DE LA CAPA RECEPCIONADA DE SUB-BASE Al dar por terminada la conformación de la capa de sub-base y su recepción ha sido aprobada satisfactoriamente, se prepara la superficie de esta para la colocación de una capa protectora, la cual consta de 10.0 cm. De espesor compuesto por material selecto para base, que al terminar de ser tendida tiene que compactarse debidamente. El objetivo de este proceso es el de proteger la capa de sub-base de una posible lluvia o la circulación de algunos vehículos inesperadamente que puedan causar daño a dicha capa. 3.3.20. CAPA DE BASE Es la capa del pavimento que tiene como función primordial, distribuir y transmitir las cargas ocasionadas por el tránsito en la capa de rodadura a la sub-base. El material a emplear deberá estar constituido por una combinación de grava de buena calidad, arena, y suelo en su estado natural, todos ellos previamente clasificados para ser colocados sobre la superficie de la sub-base. 3.3.21. PROCESO CONSTRUCTIVO Para el proceso de conformación de la capa de base, se realiza el suministro de agregados granulares, que se colocaran de conformidad con los alineamientos verticales, pendientes y dimensiones indicadas en los planos del proyecto o establecidos por el Ingeniero supervisor. 3.3.22. ESCARIFICACIÓN DEL MATERIAL DE PROTECCIÓN DE LA SUB-BASE Se procederá a escarificar el material de protección colocado sobre la superficie de la sub-base, para ser mezclado y homogenizado con el nuevo material que se colocara para conformar la capa de base. La operación de escarificar se efectuara con motoniveladora o con cualquier otro equipo aprobado por la supervisión o el ingeniero residente. El escarificador deberá ser un modelo de dientes fijos, completos, de espesor y de largo suficiente para efectuar una escarificación total y uniforme. 3.3.23. COLOCACIÓN DEL MATERIAL DE BASE El material granular de base, se colocara sobre la superficie de la subbase evitando su segregación, iniciando en el sitio que indique el Ingeniero residente. En ningún caso se deberá colocar capas de material para base mayores de 20 cm., ni menores a 10 cm. Si se desea colocar un espesor mayor de 20 cm, el Ingeniero residente deberá ordenar al contratista la colocación del espesor total en varias capas. 3.3.24. DISTRIBUCIÓN DEL MATERIAL DE BASE El material de base en estado suelto, será esparcido con un contenido de humedad de ±2% con respecto a la humedad óptima, en un espesor necesario para que después de ser compactado, tenga el espesor de diseño. El esparcimiento se deberá hacer con el equipo adecuado, ya sea con una finisher o una motoniveladora para producir una capa de espesor uniforme en todo el ancho requerido, conforme a las secciones transversales mostradas en los planos. El contratista está obligado a la colocación de tacos para nivelar los extremos de la calzada, y controlar los espesores durante la colocación, esparcimiento y compactación del material de base.



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3.3.25. COMPACTACIÓN DE LA CAPA DE BASE El procedimiento de compactación de la capa base, se realiza por medio de compactadores mecánicas como: rodillos lisos, rodillos con ruedas neumáticas o con otro equipo aprobado para compactación que produzca los resultados exigidos. La compactación deberá avanzar gradualmente, en las tangentes, desde los bordes hacia el centro y en las curvas desde el borde interior al exterior, paralelamente al eje de la carretera y traslapando uniformemente la mitad del ancho de la pasada anterior. El procedimiento se continuara alternadamente hasta lograr una densidad que cumpla con la del proctor T-180 o T -99, según la especificación, en todo el espesor de la capa. 3.3.26. RECEPCIÓN DE LA CAPA DE BASE Los parámetros que se requerirán para la recepción del tramo de base terminada, se hará conforme a los requisitos establecidos por las especificaciones técnicas de construcción de carreteras o de acuerdo a lo establecido en el proyecto, que serán: El grado de compactación de la capa base. El espesor de la capa base compactada. La calidad del material que cumpla con las especificaciones técnicas, realizadas por el laboratorio. Verificación de niveles de la superficie de base. La capa llevara de forma anticipada su control de compactación y de manera posterior, la aprobación de la misma por la supervisión antes de que el contratista proceda a colocar la capa posterior y así sucesivamente hasta completar el espesor total de base mostrado en planos. 3.3.27. RIEGO DE IMPRIMACIÓN El riego de imprimación se realizara con un ligante asfaltico y un material secante, que cumplan con la especificación y deben cubrir toda la superficie de la capa base, de acuerdo a una tasa de riego ya preestablecida. 3.3.28. MATERIAL ESTABILIZADO PARA CAPAS DE PAVIMENTO. Suelo estabilizado: Es un material que está compuesto por una combinación de suelo y un agente estabilizante (cemento, cal o emulsión asfáltica), para mejorar las cualidades mecánicas y portantes, usado en circunstancias en que el material no cumple con los requerimientos de soporte de carga requeridos por el diseño de pavimento. Una vez seleccionado el agente estabilizador que va a mejorar las características del suelo a utilizar, se deberá realizar el diseño de la mezcla por un laboratorio, dependiendo de las propiedades que se desee obtener en el suelo estabilizado. Las cargas que se generan en la superficie de la capa de rodadura producidas por el tráfico vehicular que transitan sobre ella, producen una presión en las capas del pavimento, las cuales son transmitidas hasta los estratos inferiores del subsuelo. Este principio se aplica a las capas de material estabilizadas con cemento, cal o emulsión asfáltica, ya que en la estructura de un pavimento no es permitido estabilizar una subrasante y dejar sin estabilizar la sub-base o la base; ya que a la capa que se le



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debe agregar el agente estabilizante es aquella que esta mas próxima a la superficie del pavimento, donde se generan los máximos esfuerzos causados por el tráfico vehicular, por lo cual, se pueden efectuar una de las siguientes combinaciones: Agregar un agente estabilizante a la base, dejando en condición granular la subbase y la subrasante. Agregar un agente estabilizante a la base y la sub-base, dejando en condición granular la subrasante. Agregar un agente estabilizante a la base, la sub-base y la subrasante. 3.3.29. CAPA DE SUBRASANTE ESTABILIZADA. El procedimiento de estabilización que se le realizara al material para subrasante, será una mezcla con agregados (in-situ) y un agente estabilizante, que podrá ser cemento, cal o emulsión asfáltica; debido a que los suelos del lugar pueden contener una granulometría inadecuada, presentar propiedades plásticas o porque sobre la vía que se planea construir una vía donde circulara un tráfico muy pesado; por lo cual será necesario mejorar las propiedades portantes o estructurales de la capa en mención. 3.3.30. MEZCLADO Y HOMOGENIZACIÓN DEL MATERIAL El mezclado y la homogeneización del material del lugar se podrá realizar con uno de los tres agentes estabilizadores seleccionado, usando uno de los procedimientos que a continuación se describen: 3.3.31. DOSIFICACIÓN Y MEZCLADO DEL SUELO CEMENTO El proceso de dosificación del suelo cemento in-situ tiene como objetivo la colocación y distribución de forma uniforme sobre la superficie de la capa suelta, con la cantidad de cemento determinada en el diseño de mezclas, mediante uno de los siguientes procedimientos: a) Dosificación del cemento en sacos: muy empleada en obras donde no se cuenta con un equipo para automatizar este proceso, y consiste en colocar los sacos o bolsas de cemento de un peso determinado (generalmente de 50 Kg.) sobre la superficie de la capa de material suelto (ver fig.), a una distancia tal que corresponda a la dosificación determinada previamente en el diseño de mezclas. Posteriormente los sacos se abren y el contenido es distribuido uniformemente sobre la superficie del material selecto. Esta actividad es realizada con personal entrenado y protegido, pues el proceso genera cantidades considerable de polvillo, el cual es nocivo en exposiciones largas de tiempo. b) Dosificación del cemento a granel: Este proceso requiere de un equipo esparcidor, el cual puede ser mecánico o automático. El esparcidor mecánico puede ser cualquier vehículo con capacidad de almacenamiento de cemento, al cual se le adapta un esparcidor en la parte trasera. El esparcidor automático (ver fig.), tiene un sistema que equilibra la velocidad del carro con la de un tornillo sinfín dispuesto en el cuarto de almacenamiento, el cual empuja el cemento hacia un rociador que tiene en su parte posterior y este, a su vez, se encarga de homogeneizar la caída del cemento. Este equipo ofrece una mayor confiabilidad que el equipo mecánico. La utilización de este método depende en gran medida de la disponibilidad del equipo.



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c) Mezclado del suelo cemento : este proceso tiene como objetivo lograr mezclar el suelo con el cemento y el agua, a fin de obtener una mezcla homogénea que pueda trabajarse y compactarse a su máxima densidad, utilizando las siguientes técnicas: Mezclado con motoniveladora: debe emplearse solamente en pequeñas obras, porque se necesita de un operador con mucha experiencia para garantizar una adecuada homogeneidad en la mezcla, la cual debe de poseer un contenido de humedad de 2% con respecto a la humedad óptima. Debido a que se realiza únicamente con la hoja o cuchilla de la motoniveladora (ver fig.), se necesitan varias pasadas con la misma para mezclar el material suelto, removiéndolo de izquierda a derecha y viceversa en relación al sentido de circulación del equipo.

3.3.32. PROCESO DEL RIEGO DE LA IMPRIMACIÓN: La función de la imprimación es proteger la superficie de la base una vez ha sido compactada, la cual consiste en el suministro y aplicación de un riego de material asfaltico, incluyendo la colocación del material secante, si se requiere, sobre dicha capa previamente preparada y aprobada, de acuerdo con las especificaciones técnicas del proyecto en conformidad con los planos o según indique el Ingeniero residente. Ayudar a prevenir la posibilidad de que se desarrolle un plano de deslizamiento entre la capa de base y la capa superficial. Evita que el material de base se desplace bajo las cargas de tránsito, durante la construcción, antes de que se coloque la capa asfáltica. Protege la capa de base de la intemperie. Impermeabilizar la superficie Cerrar los espacios capilares Revertir y pegar sobre la superficie las partículas sueltas Endurecer la superficie Facilitar el mantenimiento Promover la adherencia entre la superficie sobre la cual se coloca y la primera capa de mezcla asfáltica sobre ella colocada.



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El riego de imprimación 3.3.33. MATERIALES EMPLEADOS EN L A IMPRIMACIÓN: El material asfaltico usado deberá ser del tipo rebajado, de curado medio (MC-70 o MC250) de acuerdo con la textura de la superficie a imprimar y deberá cumplir con las especificaciones AASHTO M-82. El material asfaltico para el riego de imprimación deberá ser aplicado dentro de los siguientes límites de temperatura para obtener la penetración deseada: (MC-70) de 54°C a 88°C, (MC-250) de 79°C a 113°C, o lo que indiquen los resultados de pruebas de viscosidad, tomando como limites los valores de 60 segundos y 15 segundos. La tasa de aplicación o dosificación podrá variar de 1.00 a 1.75 litros por metro cuadrado, debiéndose adoptar la que es totalmente absorbida en 24 horas. El material secante deberá ser arena libre de materia orgánica y de sustancias perjudiciales. 3.3.34. FACTORES QUE AFECTAN UNA APLICACIÓN UNIFORME: a) Temperatura de Aspersión del Asfalto Los distribuidores de Asfalto tienen tanques protegidos, para mantener la temperatura del material y están equipados con calentadores para logra la temperatura de aplicación adecuada. b) Presión del Líquido a lo largo de la Barra de Aspersión Para mantener la presión continúa y constante en toda la longitud de la Barra de Aspersión se usan bombas de Descarga con potencia independiente.



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c) Angulo de Aspersión El ángulo de aspersión de los agujeros debe establecerse adecuadamente, generalmente entre 15º y 30º desde el eje horizontal de la Barra de Aspersión, de modo que los flujos individuales no interfieran entre sí o Se mezclen. d) Velocidad del Camión Imprimador El vehículo debe estar provisto de un velocímetro visible al conductor, para asegurar la velocidad constante, y necesaria que permita la aplicación uniforme del lígate. Existe una relación entre la tasa de aplicación y La Velocidad del Camión Imprimador. e) Altura de Aspersión de los Agujeros La altura de los agujeros sobre la superficie determina el ancho de un flujo individual. Para asegurar el adecuado traslape de cada salida, la altura del agujero debe fijarse y mantenerse durante toda la operación.

3.3.35. EQUIPO UTILIZADO PARA REALIZAR LA IMPRIMACIÓN El equipo para la imprimación estará compuesto por barredoras o sopladores mecánicos, montados sobre llantas neumáticas; escobillones de mano, distribuidora de material asfaltico a presión del tipo de autopropulsión. La distribuidora deberá tener llantas neumáticas, estar provista de los controles y medidores necesarios en buenas condiciones de trabajo, además deberá estar diseñada, equipada, calibrada y ser operada de tal manera que sea capaz de distribuir el material asfaltico, con una variación que no exceda de 0.1 l/m2 de superficie.

Barredora mecánica



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3.3.36. PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE PARA LA IMPRIMACIÓN. La superficie de la base deberá estar de acuerdo con los alineamientos, pendientes y secciones transversales mostradas en los planos. Antes de aplicar el riego de imprimación se deberá remover todo el material suelto, barriendo la superficie obligatoriamente con una escoba mecánica (con cerdas apropiadas a los tipos de superficie a barrer), solo se podrá usar escobillones a mano en secciones limitadas o de difícil acceso comprobado. Se hará un riego ligero de agua a las zonas demasiado secas, sobre la superficie limpia antes de aplicar el material asfaltico. Se procederá con el riego de imprimación cuando la base comience a presentar la apariencia de estar seca. 3.3.37. RIEGO DEL MATERIAL ASFÁLTICO SOBRE LA SUPERFICIE. El riego del material asfaltico deberá hacerse preferiblemente durante las horas más calurosas del día y por ningún motivo se aplicara cuando la base se encuentre mojada o haya peligro de lluvia. La imprimación se hará en la superficie de rodadura y en los taludes de la capa base, tan pronto se haya compactado la misma. La penetración normal del riego debe ser de 8 a 10 mm, aunque puede considerarse como satisfactoria una penetración menor, siempre que haya buena adherencia entre el material asfaltico y el pétreo de la base. La base imprimada deberá cerrarse al tránsito durante 24 horas. Cuando por causas de fuerza mayor sea necesario abrir al tránsito la base imprimada antes que transcurran 24 horas de haberse aplicado el riego, este se deberá cubrir con arena, donde el equipo esparcidor de arena no deberá, en ningún momento, transitar sobre el material asfaltico que no esté recubierto. En todo caso deberá transcurrir un tiempo mínimo de cuatro horas entre la aplicación del riego asfaltico y el de la arena. 3.3.38. 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. El exceso de material bituminoso que forme charcos, será retirado con escobas y trabajo manual con o sin adición de arena.

Base Hidráulica impregnada con emulsión asfáltica



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3.3.39. MEZCLA ASFALTICA. Las mezclas asfálticas como ya hemos visto anteriormente sirven para soportar directamente las acciones de los neumáticos y transmitir las cargas a las capas inferiores, proporcionando unas condiciones adecuadas de rodadura, cuando se emplean en capas superficiales; y como material con resistencia simplemente estructural o mecánica en las demás capas de los firmes. El comportamiento de la mezcla depende de circunstancias externas a ellas mismas, tales como son el tiempo de aplicación de la carga y de la temperatura. Por esta causa su caracterización y propiedades tienen que estar vinculadas a estos factores, temperatura y duración de la carga, lo que implica la necesidad del conocimiento de la geología del material. 3.3.40. PROCESO CONSTRUCTIVO. La fabricación de la mezcla asfáltica en caliente es un proceso industrial, realizado en plantas productoras de mezcla asfáltica. Estas, son un conjunto de equipos mecánicos y electrónicos, en donde los agregados son combinados, calentados, secados y mezclados con cemento asfáltico para producir una mezcla asfáltica en La planta de elaboración de la mezcla puede ser continua (prácticamente en desuso), de mezcla en el tambor o discontinua y debe disponer de los dispositivos adecuados para calentar y dosificar los agregados y el cemento asfáltico caliente. Las operaciones principales de una planta de asfalto son secado, cribado, proporcionado y mezclado 3.3.41. TRANSPORTE Generalmente se emplean camiones del tipo volqueta, los cuales efectúan el vaciado por el extremo posterior de la caja al ser levantada, en la superficie interna de la caja debe impregnarse con un producto que impida la adhesión de la mezcla, pero que no altere sus propiedades de la mezcla asfáltica, durante el transporte, la mezcla se debe proteger con una lona, la cual debe estar bien asegurada para evitar que el aire frío se cuele hacia la carga. Una vez llega a la obra, el ingeniero residente debe encargarse de verificar la temperatura de llegada en la volqueta. Cuando se va a comenzar el proceso de colocación, se retira la lona y se deposita la mezcla en la tolva de la terminadora de mezcla asfáltica, conocida también como finisher. Al llegar la mezcla a la obra el ingeniero debe hacer una inspección visual de la mezcla para notar sus deficiencias. A continuación se mencionan algunas de ellas, que pueden requerir una inspección más rigurosa y posiblemente, una rectificación: Humo azul. El humo azul que asciende de la mezcla del camión puede ser un indicador de que se ha sobrecalentado la mezcla Apariencia dura. Una carga que aparezca dura o presente un pico alto puede estar fría para cumplir con especificaciones.



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Apariencia opaca y magra. Una mezcla con estas características puede contener muy poco asfalto, o contener un exceso de finos Vapor ascendente. El exceso de humedad aparece, frecuentemente, como vapor ascendente en la mezcla Segregación. La segregación de agregados puede ocurrir durante la pavimentación debido a un manejo inadecuado de la mezcla o puede ocurrir antes de que la mezcla llegue a la finisher. 3.3.42. ENTREGA En la entrega, el camión debe retroceder derecho contra la pavimentadora y detenerse antes de que sus ruedas hagan contacto con los rodillos frontales de la pavimentadora. La caja del camión se debe elevar lentamente, para evitar la segregación de la mezcla.

Descargue de la mezcla en obra 3.3.43. EXTENSIÓN El proceso principal de construcción del pavimento consiste en extender la mezcla a lo largo de la vía y compactarla adecuadamente hasta la densidad mínima especificada en las normas. La mezcla se extiende con máquinas autopropulsadas, diseñadas para colocarla con la sección transversal proyectada sobre la superficie, en un ancho y un espesor determinados, y para proporcionarle una compactación inicial.



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Sobre la superficie por pavimentar se debe colocar una guía longitudinal que sirva de referencia al operador de la máquina, para conservar el alineamiento.

Pavimentadora o finisher La uniformidad en la temperatura de la mezcla extendida da lugar a una densificación homogénea de la capa y a un comportamiento adecuado del pavimento. Controlando la temperatura de aplicación obtenemos un resultado de calidad y una carpeta asfaltica de larga vida.



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3.3.44. COMPACTACIÓN La compactación es la etapa final de las operaciones de pavimentación con mezclas asfálticas en caliente. En esta etapa se desarrolla la resistencia total de la mezcla y se establecen la lisura y la textura de la carpeta. Al compactar la mezcla, esta adquiere estabilidad, cohesión e impermeabilidad, que se traduce en capas de rodadura resistente, durable y lisa. Adicionalmente, la compactación cierra los espacios a través de los cuales el aire y el agua pueden penetrar y causar un envejecimiento rápido y/o desprendimiento. La compactación de la mezcla asfáltica se realiza en tres fases: Compactación i nicial Es la primera pasada del compactador sobre la carpeta recién colocada. Se usan compactadores vibratorios o estáticos. Esta actividad se debe hacer sobre toda la carpeta. Compactación intermedia Para obtener la densidad requerida antes del enfriamiento de la mezcla. Con esta compactación se logran la densidad y la impermeabilidad requeridas Compactación final Para eliminar marcas sobre la superficie y alcanzar la suavidad final generalmente se usan los compactadores neumáticos. Se hace mientras la mezcla este todavía lo suficientemente caliente para permitir la eliminación de cualquier marca de la compactación. Parámetros de calidad de compactación La calidad del pavimento terminado depende en gran medida del éxito obtenido en el proceso de compactación. Se usan tres criterios para aprobar o reprobar una carpeta terminada. Estos son: textura superficial, tolerancia de la superficie y densidad. Textura superfici al Los defectos que aparezcan durante la compactación y que no puedan ser corregidos con pasadas adicionales, se deben remplazar con mezcla caliente fresca antes de que la temperatura de la carpeta que este alrededor baje hasta un punto que no sea trabajable.


Tolerancia de la superficie


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Tolerancia de la superficie Las variaciones en la lisura de la carpeta no deberán exceder 6 mm bajo una regla de 3 m colocada perpendicularmente a la línea central y 3 mm cuando esta sea colocada paralelamente a la línea central. Densidad Se deben hacer pruebas de densidad para determinar la efectividad de la compactación. Estas pruebas se pueden hacer removiendo un núcleo ya terminado y analizándolo en laboratorio o utilizando un densímetro nuclear, que mide la densidad directamente sobre la superficie del pavimento. La densidad debe ser mínimo del 98% de la densidad media obtenida en laboratorio, que es la densidad de referencia.

Densímetro Nuclear



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CAPITULO II – METODOS CONSTRUCTIVOS EN PAVIMENTOS RIGIDOS


I.

INTRODUCCION


27

I.

INTRODUCCION

Para mejorar la transitabilidad económica y segura de los vehículos, se ha desarrollo el diseño de pavimentos rígidos, que cuentan con una estructura sostenible y económica, durante un periodo fijado por las condiciones de desarrollo. Con respecto a los métodos de diseño de pavimentos, tradicionalmente se han limitado a determinar el espesor de la estructura. En el caso de los pavimentos rígidos, estos métodos se basan exclusivamente en los conceptos de la fatiga y de la erosión, para determinar, mediante modelos matemáticos, el espesor y la calidad del hormigón. Es decir, el diseño se orienta fundamentalmente a dimensionar la losa para unas condiciones de subrasante, base y trafico determinado y casi tipificado. En un sentido estrictamente teórico es posible que todos estos métodos sean válidos tanto en sus fundamentos como en sus concepciones. La cuestión es determinar que tanto se aproximan estos métodos extranjeros a las realidades muy particulares de países y regiones en las cuales la naturaleza de los suelos, no pueden ser generalizados o estabilizados por factores económicos. De igual forma las técnicas de trabajo y la tecnología empleada en la construcción no son muchas veces homologables. Por lo cual se hace necesario elaborar un procedimiento constructivo para este tipo de pavimento adaptando en un principio las tecnologías disponibles por los países rectores en estos tipos de pavimentos a nuestras posibilidades reales sin perder la visión del futuro.


II.

OBJETIVOS


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II.

OBJETIVOS 

OBJETIVO GENERAL:

-

Elaborar e identificar los métodos y procesos constructivos para la construcción de pavimentos rígidos para carreteras vecinales.



OBJETIVOS ESPECIFICOS: -

Identificar las etapas del proceso constructivo de una carretera de pavimento rígido.

-

Evaluar identificar el tipo de pavimento rígido a construir teniendo en cuenta las etapas de diseño, funciones de pavimento y factores de diseño del pavimento.

-

Conocer el mejor método constructivo, para mejorar la calidad y durabilidad del pavimento rígido.

-

Identificar los

materiales de

calidad , preparación del terreno natural,

cemento, agregados, agua y aditivos. III.

MARCO TEORICO

i.

Pavimento rígido: Están compuestos por una o varias capas de concreto hidráulico (cemento portland) apoyado en capas granulares sobre el terreno natural, pueden ser simples sin función estructural o con refuerzos de acero y función estructural. Con el fin de que las cargas que se aplican sobre este estén distribuidas por toda su estructura o subrasante.

ii.

Cemento portland:

Cemento compuesto de una mezcla de caliza y arcilla, que fragua muy despacio y es muy resistente; al secarse adquiere un color semejante al de la piedra de las canteras inglesas de Portland. "la invención del cemento portland se atribuye a un constructor inglés llamado

Joseph

Aspdin" .

NTP

334.009:2011

CEMENTOS

componentes

de naturaleza

PORTLAND Y REQUISITOS. iii.

Aditivo s: Los aditivos

para

concreto son

orgánica (resinas) o inorgánica, cuya inclusión tiene como objeto modificar y mejorar las propiedades físicas de los materiales conglomerados en estado fresco. Se suelen presentar en forma de polvo o de líquido, como emulsiones. NTP 334.084:2009.



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iv.

Acero: Serán pasadores, varillas de unión o mallas electrosoldadas para los pavimentos reforzados.

v.

Materiales para el curado-. Evitan que los agentes atmosféricos sequen prematuramente la superficie de la losa.

vi.

Secante para las juntas: Asegura la firmeza y rigidez de las juntas, minimiza las infiltración de agua superficial y evita la penetración de partículas sólidas entre las caras de la juntas.

IV.

TIPOS DEPAVIMENTOS RIGIDOS

1. SIMPLE O MONOLITICO: Son pavimentos que no presentan refuerzo de acero ni elementos para transferencia de cargas, el concreto asume y resiste tensiones producidas por el tránsito y el entorno, como variaciones de temperatura y humedad. Este tipo de pavimento es aplicable para tráfico ligero y clima templado. 2. SIMPLE CON PASADORES O BARRAS DE TRANSFERENCIA (DOWELLS) JPCP: Los pasadores son pequeñas barras de acero que se colocan en la sección transversal del pavimento, en las juntas de contracción, su función estructural es transmitir las cargas de una losa a otra losa. De esta manera se evitan escalonamientos. 3. CON

REFUERZO

DISCONTINUO

DISTRIBUIDO

SIN

FUNCION

ESTRUCTURAL JPCP: Son pavimentos que tienen refuerzo de acero en el tercio superior de la sección



transversal, no a menos de 5 cm bajo la superficie. El refuerzo no cumple con una

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transversal, no a menos de 5 cm bajo la superficie. El refuerzo no cumple con una función estructural, solo con finalidad de resistir tenciones de contracción del concreto y controlar los agrietamientos. Este diseño permite construir losas de 9 a 12 m de largo entre juntas de contracción. Este tipo de pavimentos es aplicado en pisos industriales. 4. CON REFUERZO CONTINUO SIN FUNCION ESTRUCTURAL CRCP: Este es un tipo de pavimento donde el refuerzo asume todas las deformaciones y en específico las deformaciones por temperatura, por este motivo se eliminan las juntas de contracción, quedando únicamente las juntas de construccion y de dilatación. Esta técnica requiere de una apropiada tecnología de construccion. 5. CON ESFUERZO ESTRUCTURAL: En este tipo de pavimentos el refuerzo de acero

asume

tensiones

de

tracción

y

compresión. De esta manera, es posible reducir el espesor de la losa hasta de 10 a 12cm. Se aplica en pisos industriales. 6. PREESFORZADO Y PRETENSADO: Este tipo de pavimentos es costoso y por eso su construccion es aplicado en aeropuertos, este tipo de pavimentos ofrece numerosas ventajas en el análisis teórico, pero en su ejecución se presentan algunos problemas. 7. REFORZADO CON FIBRAS: Estos pavimentos incorporan fibras en la mezcla con concreto, estas fibras pueden ser; metálicas, polipropileno o carbón. Aplicadas como refuerzo secundario. Esta tecnología data de los años 70, también son desarrolladas para pistas de aeropuertos, es aplicable para evitar los agrietamientos que tienden a producirse por contracción de fragua y por cambios de temperatura, así como para mejorar algunas de sus propiedades como son: su impermeabilidad, su resistencia a



los impactos y a la abrasión, su resistencia a la flexión, su resistencia al corte y su

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los impactos y a la abrasión, su resistencia a la flexión, su resistencia al corte y su durabilidad. V.

METODOS DE CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS RIGIDOS Para iniciar la construccion de cualquier obrase debe realizar los estudios de suelos, recolección de información, prediseño, limpieza de terreno excavación de las secciones donde estarán los pavimentos SUB-BASE: Cumple una cuestión de economía ya que nos ahorra dinero al poder transformar un cierto espesor de la capa de base a un espesor equivalente de material de sub-base (no siempre se emplea en el pavimento), impide que el agua de las terracerías ascienda por capilaridad y evitar que el pavimento sea absorbido por la sub-rasante. Deberá transmitir en forma adecuada los esfuerzos a las terracerías. BASE. Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los vehículos. La carpeta es colocada sobre de ella porque la capacidad de carga del material friccionante es baja en la superficie por falta de confinamiento. Regularmente esta capa además de la compactación necesita otro tipo de mejoramiento (estabilización) para poder resistir las cargas del tránsito sin deformarse y además de transmitirlas en forma adecuada a las capas inferiores. El valor cementante en una base es indispensable para proporcionar una sustentación adecuada a las carpetas asfálticas delgadas. En caso contrario, cuando las bases se construyen con materiales inertes y se comienza a transitar por la carretera, los vehículos provocan deformaciones transversales. En el caso de la granulometría, no es estrictamente necesario que los granos tengan una forma semejante a la que marcan las fronteras de las zonas, siendo de mayor importancia que el material tenga un VRS (valor relativo de soporte) y una plasticidad mínima; además se recomienda no compactar materiales en las bases que tengan una humedad igual o mayor que su límite plástico. Perfilado y preparación de la subrasante Comprende todas las operaciones necesarias para obtener una superficie de apoyo de la estructura del pavimento (base granular drenante y losa) lisa, compacta y homogénea, que responda a los perfiles y cotas de los planos del proyecto.



Una vez replanteados los paseos se comenzará su formación y compactación,

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Una vez replanteados los paseos se comenzará su formación y compactación, escarificando primero las áreas que han de ocupar en los extremos laterales de la explanación, colocando suelos seleccionados de acuerdo con el proyecto, hasta la altura y el ancho que se requieran. Después de compactados los paseos se cortará y retirará de los extremos laterales de la subrasante la parte sobrante de la capa de suelos compactados dejando el borde interior de cada paseo formado por un plano vertical de la altura del pavimento terminado, que sirva de contén al material que se empleará en la construcción del pavimento. Construcci ón de la base y sub-base Las bases y sub-bases son capas de material pétreo adecuadamente seleccionadas para traspasar las cargas de la carpeta de rodadura a la subrasante (Infraestructura). Sub-base Es la capa granular localizada entre la sub-rasante y la base en pavimentos flexibles o rígidos y ocasionalmente, sobre todo en pavimentos rígidos, se puede prescindir de ella. Materiales Los materiales para sub-base suelen ser materiales granulares, que pueden ser naturales o triturados. Su estabilidad en términos de valor soporte CBR (California Bearing Ratio) varían entre 20 y 100. Estos materiales se usan generalmente

como capas de protección de la sub-rasante (capas anticongelantes) y/o proporcionan drenaje por encima de la sub-rasante. Se podrá usar partículas limpias, con suelos tipo grava arenosa, arenas arcillosas o suelos similares, que cumplan los siguientes requisitos: · Inorgánicos. · Libres de materia vegetal. · Libres de escombros. · Libres de basuras. · Libres de material congelado. · Sin presencia de terrones. · Sin presencia de trozos degradables.


Base


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Base Capa sobre sub-base o sub-rasante destinada a sustentar la estructura del pavimento. Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los vehículos. Regularmente esta capa además de la compactación, necesita otro tipo de mejoramiento (estabilización) para poder resistir las cargas del tránsito sin deformarse y además transmitirlas en forma adecuada a las capas inferiores. Materiales Los materiales a utilizar en la base deberán estar libres de residuos orgánicos, suelo vegetal, arcillas u otro material perjudicial. Además debe cumplir los siguientes requisitos : COMPACTACIÓN Después que el agregado haya sido esparcido, se le deberá compactar por medio de rodillado y riego. La compactación deberá avanzar gradualmente desde los costados hacia el centro de la vía en construcción. El rodillado deberá continuar hasta lograr la densidad especificada y hasta que no sea visible el deslizamiento del material delante del compactador. La distribución y el rodillado continuaran alternadamente tal como se requiere para lograr una base lisa, pareja y uniformemente compactada. No se deberá compactar cuando la capa subyacente se encuentre blanda o dúctil, o cuando la compactación cause ondulaciones en la capa de la base. Durante su construcción, se deberán tomar todas las precauciones para que la base granular no esté sometida al tránsito tanto de construcción como usuario de la ruta. ALINEACIÓN Y NIVELES DE LOS MOLDES El Constructor colocará los moldes para la ejecución de la calzada sobre la subrasante firme y compactada, conforme con los alineamientos, niveles y pendientes indicados en el pavimento. FIRMEZA Y ENCLAVAMIENTO DE LOS MOLDES Los moldes se apoyarán perfectamente en sus bases, serán unidos entre si de manera rígida y efectiva y su fijación al terreno se realizará mediante clavos o estacas que impidan toda movilidad de los mismos. Se permitirá, a los efectos de ajustarlos a los niveles y pendientes que correspondan, la ejecución de rellenos de tierra u otro material bajo sus bases,



los que deberán realizarse dándoles la firmeza necesaria paras evitar

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los que deberán realizarse dándoles la firmeza necesaria paras evitar asentamientos. Las juntas o uniones de los moldes se controlarán y no se admitirán resaltos o variaciones superiores a 2 mm tanto en el alineamiento como en la pendiente. En las curvas el Constructor procurará asegurar al máximo la firmeza de los moldes, así como su ajuste al radio correspondiente a las mismas.

CONSTRUCCIÓN DE LAS LOSAS Colocación del hormigón Sobre la base granular especificada en 3.2, se colocará el hormigón inmediatamente elaborado en la obra o recién llegado de la planta en camiones hormigoneras, en descargas sucesivas distribuyéndolo en todo el ancho de la calzada o faja a hormigonar y con un espesor tal que al compactarlo resulte el indicado para el firme en los planos del proyecto. El hormigón no presentará segregación de sus materiales componentes, y si la hubiera se procederá a su remezclado a pala hasta hacerla desaparecer. Cuando el hormigón sea elaborado fuera de la obra, durante su descarga será debidamente guiado para evitar su segregación y facilitar su distribución uniforme sobre la subrasante. El hormigón se colocará de manera que requiera el mínimo de manipulación y su colocación se llevará a cabo avanzando en la dirección del eje de la calzada y en una única capa. El hormigón se colocará firmemente contra los moldes, de manera de lograr un contacto total con los mismos, compactándolo adecuadamente, mediante el vibrado portátil de inmersión. No se permitirá el uso de rastrillos en la distribución del hormigón y la adición del material, en los sitios en que hiciere falta, solo se hará mediante el uso de palas. El hormigón deberá presentar la consistencia requerida de acuerdo con el tipo de compactación, quedando absolutamente prohibida la adición de agua al mismo. Toda mezcla que presente signos evidentes de fragüe será desechada y no se permitirá su ablandamiento mediante la adición de agua y cemento. El hormigón deberá estar libre de sustancias extrañas, especialmente de suelo. A este fin, los operarios que intervengan en el manipuleo del hormigón y sus operaciones posteriores, llevaran calzado adecuado que permanecerá limpio,



libre de tierra u otras sustancias y que pueda ser limpiado en los casos que

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libre de tierra u otras sustancias y que pueda ser limpiado en los casos que arrastren tales elementos. La distribución del hormigón la realizará el Constructor, coordinándola con las restantes tareas relativas a la construcción del firme, de manera que todas ellas se sucedan dentro de los tiempos admisibles y produzcan un avance continuo y regular de todo el conjunto.

Método mecánico con vi bración El equipo de vibración -regla o rodillos vibratorios- para la distribución, enrasado y consolidación del hormigón, deberá pasar sobre el material colocado tantas veces como sea necesario para compactarlo y borrar las imperfecciones que aparecieren. Idealmente, con una pasada el hormigón debe quedar bien vibrado y con una superficie de textura uniforme, sin embargo, si existen imperfecciones, para asegurar la compacticidad y terminación requerida se podrá realizar una nueva pasada a mayor velocidad corrigiendo los defectos en el hormigón fresco. Delante de la regla y para facilitar la operación de la misma, se usarán dos vibradores de inmersión, los cuales precompactarán el hormigón en todo el ancho de la losa, con especial cuidado en los bordes cerca de los moldes. Método manual En los casos previstos en estas especificaciones en que se permitirá la compactación a mano, el hormigón, una vez enrasado en forma aproximada, será apisonado con una regla-pisón, a un nivel tal, que una vez terminada la losa, la superficie presenta la forma y niveles indicados en los planos. La reglapisón, avanzará, combinando movimientos longitudinales y transversales, de manera que cubra toda la superficie de la losa, apoyado siempre sobre los moldes. Construcci ón de juntas Las juntas a construir serán del tipo y dimensiones indicadas en los planos y demás documentos del proyecto. La junta longitudinal se construirá sobre el eje del pavimento, las juntas transversales formarán ángulos rectos con dicho eje. Las juntas terminadas y controladas en la superficie del pavimento, deben ser rectas no admitiéndose desviaciones mayores de 3 mm, en 3 m de longitud.



La ubicación de las juntas será la que se indica en los planos, o bien la que surja

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La ubicación de las juntas será la que se indica en los planos, o bien la que surja de aplicar los criterios y especificaciones de este pliego a las superficies especiales que se pavimenten. Juntas transversales de expansión en contacto c on estructur as fijas Las juntas transversales de dilatación o expansión se construirán solamente en contacto con estructuras fijas (puentes y alcantarillas), según se indique en los planos de proyecto. El material de relleno para las juntas transversales de expansión será relleno premoldeado o moldeado especificado en 1.1.6.1. Se colocará en su lugar antes de hormigonar y se lo mantendrá perpendicular a la superficie del pavimento y rígidamente fijo en su posición, mediante dispositivos adecuados que se retirarán una vez realizado el hormigonado. Juntas transversales de contracción Las juntas de contracción del tipo denominado de plano de debilitamiento, se construirán distanciadas entre sí, de acuerdo con lo indicado en los planos de proyecto, estarán constituidas por una ranura aserrada en el hormigón, de una profundidad de un tercio del espesor de la losa. En cuanto el hormigón pueda soportar la cuchilla de la cortadora sin desportilladuras, se ejecutará el aserrado, inicialmente se cortarán las juntas cada dos losas y posteriormente se cortarán las intermedias. El tiempo estimado para realizar el corte varía de acuerdo con el clima y el tipo de hormigón usado, generalmente el período de corte estará entre las 4 y las 8 horas posteriores al hormigonado. Juntas transversales de construcci ón Estas juntas solo se construirán cuando el trabajo se interrumpa por más de treinta minutos y al terminar cada jornada de trabajo y siempre que la distancia que la separe de cualquier otra junta transversal no sea inferior a 3 m. No se permitirá la construcción de losas de largo inferior a 3 m. Se tratará en lo posible de evitar la ejecución de juntas de construcción dentro de la longitud establecida en los planos para cada losa. Los bordes de estas juntas serán redondeados con una herramienta especial para tal fin.



Las juntas de fin de día se programarán de manera que coincidan con la

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Las juntas de fin de día se programarán de manera que coincidan con la ubicación de una junta transversal, en esta junta se deberán dejar las espigas correspondientes a las canastillas del acero de las juntas transversales perfectamente niveladas. No se permitirá el uso de manguitos de PVC. Para este último tramo se recomienda el uso de una regla vibratoria, vibradores de inmersión y equipo manual, el remate se realizará contra un encofrado de madera o metálico que permita que la mitad de las barras pasajuntas queden libres a manera de "espigas". Juntas longitudinales Las juntas longitudinales podrán ser de dos tipos diferentes, coincidirá con el eje del pavimento y se ajustará a las siguientes especificaciones. a) Junt a aserrada: En caso de pavimentar en ancho completo, se ejecutará de manera similar a la junta transversal de contracción, mediante aserrado del hormigón, esta junta tendrá la forma y dimensiones que indiquen los planos. b) Junta de constr ucción: En caso de que el vaciado de hormigón se realice carril por carril, la junta longitudinal de construcción deberá ser plana (sin machihembrado). Este acabado puede obtenerse tanto en pavimentación con moldes fijos o mediante el empleo de la pavimentadora deslizante. En el caso de pavimentación con moldes fijos, se debe prever las perforaciones necesarias para el paso de las barras de amarre. En el caso de pavimentadora deslizante, se podrá insertar las barras en forma lateral. c) Pasadores, su coloc ación Los pasadores se dispondrán de manera que queden paralelos entre sí y perpendiculares al eje de la calzada. Previa a la colocación del hormigón, la longitud total del pasador será recubierta con una capa de pintura anticorrosiva del tipo epóxica y posteriormente engrasada con una película delgada de modo tal que se impida la adherencia entre el hormigón y el acero para permitir el libre movimiento de las losas contiguas, en los casos de dilatación o contracción. El pintado y engrasado de los pasadores, precedentemente exigido, será especialmente cuidado por el Constructor, que utilizará para ello material de características adecuadas capaz de formar alrededor de la barra de acero



una película consistente y de una resistencia suficiente que impida su

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una película consistente y de una resistencia suficiente que impida su eliminación por compactación del hormigón fresco. d) Barras de amarre y pasajuntas Las barras de amarre se deben utilizar en las juntas longitudinales para amarrar o ligar dos losas contiguas, con la finalidad de que se mantengan juntas y de que se asegure una buena transferencia de carga. Los pasajuntas son barras de acero liso y redondo colocadas transversalmente a las juntas para transferir las cargas del tráfico sin restringir los movimientos horizontales de las juntas. Además mantienen a las losas alineadas horizontal y verticalmente. Dado que las pasajuntas llegan de un lado a otro de la junta, las aperturas diarias y de temporadas no afectan la transferencia de carga a lo largo de las juntas con pasajuntas como si lo hace en el caso de las juntas que no cuentan con pasajuntas. Las pasajuntas reducen las deflexiones y los esfuerzos en las losas de hormigón, así como el potencial de diferencias de elevación en las juntas, bombeo (expulsión de finos a través de las juntas) y rupturas en las esquinas. e) Curado del hormig ón El curado consiste en propiciar y mantener un ambiente de apropiada temperatura y contenido de humedad en el hormigón recién colocado, de modo que éste desarrolle el potencial de las propiedades que se esperan de él. Un hormigón curado adecuadamente alcanzará su máxima resistencia y durabilidad, será más impermeable y tendrá menor riesgo de fisuración. Garantizar un contenido mínimo de humedad en el hormigón durante el período de curado es fundamental en el desarrollo de su estructura. Algunas investigaciones han comprobado que, por ejemplo, la resistencia se ve seriamente comprometida cuando la humedad relativa del hormigón es inferior a 80%. Por ello, el curado debe prevenir durante las primeras edades la evaporación del agua superficial, manteniendo el hormigón en una condición saturada o cercana a ella. Para la construcción de pavimentos rígidos se cuenta con muchos métodos de construcción:



PARA PAVIMENTOS SIN REFUERZO:

39

PARA PAVIMENTOS SIN REFUERZO: Antes de proceder al cálculo del espesor de refuerzo, es necesario dividir la carretera a reforzar en tramos, ya que el deterioro del pavimento no es igual a lo largo de la vía a rehabilitar. Este cambio puede ser en el aspecto superficial, aspecto estructural (resistencia de las capas componentes del pavimento) y en las condiciones externas el pavimento (berma, condiciones de drenaje). Esto permitirá identificar zonas con características similares (homogéneas) a las que puede dársele un tratamiento especial.

ANÁLISIS DEL TRÁNSITO Este factor es el más importante, por lo que debe reflejar correctamente el tipo de tráfico que recibirá la vía a reforzar durante su nuevo periodo de diseño. Estos datos pueden ser obtenidos a partir de censos de tránsito en el lugar de la futura construcción (si existe la vía y va a ser rehabilitada) o si es totalmente nueva mediante censos de tránsito en lugares próximos. ANÁL ISIS DE LA SUBRASANTE Para diseñar el espesor de una sobre capa de refuerzo utilizando el método AASHTO 93, es necesario conocer las propiedades de la subrasante. Aun cuando se disponga de los registros de los diseños originales, es recomendable efectuar algunas pruebas de carácter limitado, para asegurar al Ingeniero de diseño que no ha habido ningún cambio en las condiciones del suelo durante la vida de la vialidad existente. Cuando no se disponga de los datos de diseño originales, deberá establecerse la resistencia del suelo de la subrasante. PARA PAVIMENTOS PRETENSADOS: En la concepción de un refuerzo intervienen fundamentalmente los siguientes factores: a). Factores internos • La estructura del pavimento existente, naturaleza y estado de cada una de sus capas componentes.



• El tipo de material a emplear en el refuerzo.

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• El tipo de material a emplear en el refuerzo. b). Factores externos • Disponibilidad de fondos adecuados para realizar el refuerzo. • Disponibilidad de materiales y equipos. • Como se manejará el tránsito de la vía durante la ejecución de las obras de refuerzo y el costo de la demora del usuario. • Problemas constructivos como: ruido, contaminación, instalaciones subterráneas, gálibo bajo puentes, espesor de bermas. • El estado del sistema de drenaje de la carretera antes del refuerzo y posibilidades de mejora del mismo. • Cargas de tránsito futuras. • Clima local. PARA PAVIMENTOS CON FIBRAS DE REFUERZO: Aún no ha sido hallada la "fibra ideal" que pueda ser aplicada satisfactoriamente en todos los casos, sin embargo, dejando de lado el aspecto económico, es aceptado en general que las fibras de polipropileno solo se emplean como inhibidoras del agrietamiento primario, mientras que las fibras de acero permiten en ciertos casos, mejorar las propiedades resistentes del concreto. Otras ventajas de las fibras metálicas son: su mayor resistencia a la abrasión y a los impactos y a la menor permeabilidad de la losa construida con ellas. Con excepción de algunos fabricantes de fibras metálicas la recomendación general es de no reducir los espesores ni aumentar los espaciamientos entre juntas por la incorporación de fibras. Sin embargo, la mejora en las propiedades resistentes prolongará evidentemente la vida deservicio del pavimento. VI.

REQUERIMENTO DE MATERIALES PARA

LA CONSTRUCCION DE

PAVIMENTOS 1. PARA CONCRETO PREESFORZADO

-

Acero

-

Cables trenzados

-

Alambres redondos


-

Varillas de acero de aleación


41

-

Varillas de acero de aleación

2. PARA CONCRETO REFORZADO CON FIBRAS -

Fibras orgánicas: celulosa

-

Fibras inorgánicas: abestos

-

Fibras sintéticas: acero y vidrio, polipropileno, polietileno, nylon

-

Fibras sintéticas orgánicas: carbón

3. PARA EL TOTAL DE CONSTRUCCIONES

-

Humectación del suelo de subrasante

-

Aireación del suelo de la sub rasante

-

Compactación de la subrasante


-

Colocación de refuerzos de acero


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-

Colocación de refuerzos de acero

-

Colocación de pasadores o aceros pretensados

-

Pavimentadora de concreto

-

Vibradora de concreto



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-

Curado del concreto


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES Se Identificaron las etapas que se deben seguir en la realización de un proceso constructivo de una vía en pavimento asfaltico como conclusión más relevante que en cada uno de los procesos constructivos de todas las capas que conforman la estructura de pavimento, la compactación de cada una de las capas hace parte fundamental del comportamiento de cada capa. La compactación de las capas es si no el proceso más importante uno de los más relevantes y de mayor cuidado ya que de este proceso depende la capacidad portante de cada capa, de la realización y optimización de este proceso constructivo depende una cantidad de variables como lo son: variables económicas, de durabilidad y resistencia.

En el desarrollo de la conformación de las capas base y sub-base para pavimento, se debe de realizar un estricto control de calidad de los procesos constructivos y en la extensión de la mezcla asfáltica para poder estar seguros de que la obra vial llegara al periodo de vida útil considerado en el diseño. La temperatura a la cual se produce la mezcla, es un indicio del tiempo que esta requiere para llegar a la temperatura mínima de compactación y por lo tanto del tiempo necesario para la compactación. Entre más caliente está la mezcla, más fluido será el asfalto y más fácil será la compactación



45

Métodos Constructivos de Pavimentos Asfalticos (1)

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