Base Estabilizada Con Emulsion Asfaltica

5/27/2018 Base Estabilizada Con Emulsion Asfaltica

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS FSICAS Y MATEMTICA

CARRERA DE INGENIERA CIVIL

BASES ESTABILIZADAS CON EMULSIN ASFLTICA PARA PAVIMENTOS

(APLICACIN CALLE NOGALES PARROQUIA NAYN L= 1.0 KM)

TRABAJO DE GRADUACINPREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO CIVIL

OPCIN: CAMINOS

AUTOR: ROSERO ALVARADO FRANCISCO DAVID

TUTOR: ING. ANBAL VILA

QUITO-ECUADOR

2013


II

DEDICATORIA

A:

Dios, por darme la oportunidad de vivir y guiar mi camino con fe, por fortalecer mi corazn en

momentos difciles sin permitir que deje mis metas sin cumplir e iluminar mi mente.

Mi madre Mara del Carmen Alvarado, por darme la vida, y apoyarme en mi vida estudiantil. Mam

gracias por darme una carrera para mi futuro, muchas gracias por tu esfuerzo esto te lo debo a ti.

Mi padre Rodrigo Rosero, por darme ejemplo con su vida de honradez y trabajo.

A mi hermanos que han sido mis compaeros de mi vida; hemos vivido las penas y alegras.

A novia Viviana por apoyarme en momentos difciles, brindarme su compaa incondicional yamor.

A todas las personas que he encontrado en mi vida que has sabido confiar en m y me han alentado acumplir mis metas.


III

AGRADECIMIENTO

Al culminar la presente tesis quiero agradecer primeramente a Dios por darme la vida.

A mi querida Universidad Central del Ecuador, de manera especial a la Facultad de Ingeniera

Ciencias, Fsicas y Matemticas, donde he tenido la distincin de ser estudiante de la Escuela de

Ingeniera Civil, al cuerpo docente que comparte sus conocimientos con la esperanza de formar

profesionales que contribuyan al desarrollo de nuestro pas.

Al Ing. Anbal vila, tutor de tesis, que supo colaborar con el desarrollo de la tesis de manera

desinteresada.

A los Ingenieros Rodrigo Herrera y Fabin Durango por su colaboracin formando parte de la

revisin y calificacin del presente trabajo.

Al Ing. Vctor Molina por las facilidades para la utilizacin de las instalaciones del laboratorio de

suelos del EPMMOP-Q, por permitirme conocer de manera prctica las actividades y procesos

realizados en el laboratorio.

Al Seor Marcelo Pacheco por su participacin y colaboracin con su gran experiencia, en la

ejecucin de ensayos realizados en el laboratorio.

Al personal del laboratorio de suelos de la EPMMOP-Q, que supieron colaborar con su

experiencia en el desarrollo de esta investigacin.


IV

AUTORIZACIN DE LA AUTORA INTELECTUAL

Yo FRANCISCO DAVID ROSERO ALVARADO en calidad del autor del trabajo de investigaci6n o

tesis realizada sobre "BASES ESTABI LI ZADAS CON EMULSIN ASFLTI CA PARA

PAVIMENTOS (APLI CACIN CALLE NOGALES PARROQUIA NAYN L= 1.0 KM)por la

presente autorizo a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los

contenidos que me pertenecen o de parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente

acadmicos o de investigacin.

Los derechos que como autor me corresponden, con excepcin de la presente autorizacin,

seguirn vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artculos 5, 6, 8, 19 y dems

pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.

Quito, 21 de Enero del 2013

C.C. 1717057259

Francisco David Rosero Alvarado


V


VI

INFORME DE APROBACIN DEL TRABAJO DE GRADUACION

TEMA: BASES ESTABILIZADAS CON EMULSIN ASFALTICA PARA PAVIMENTOS

(APLICACIN CALLE NOGALES, PARROQUIA NAYN L= 1.O KM).

ANTECEDENTES

Director de la Carrera de Ingeniera Civil, mediante el oficio No. FI-DCIC-2012-386, de la fecha 06 de

Junio del 2012, por disposicin del Decano de la Facultad de Ingeniera Ciencias Fsicas y

Matemticas, se autoriza la denuncia de tesis presentada por el seor FRANCISCO DAVID ROSERO

ALVARADO, a la vez que se designa como TUTOR al Seor Ing. ANBAL VILA MONTERO.

DESARROLLO DE LA TESIS

Se procedi a la recopilacin de informacin terica para la realizacin de este tipo de estabilizacin,

basada en la sustentacin terica se procedi a la parte investigativa realizada en laboratorio, donde se

realiz ensayos con los materiales para determinar sus caractersticas; luego se aplic el Mtodo

Marshall Modificado para mezclas en fro para la determinacin de porcentaje ptimo de estabilizacin.

Se escogi el material ms adecuado y se aplic al Diseo de la Calle Nogales.

Se realiz las siguientes actividades para el desarrollo de tesis.

Determinacin de las propiedades fsicas y mecnicas de agregados provenientes de la MinaCorazn (Pomasqui) y Rosita (Mitad del Mundo) bajo las especificaciones establecidas por el

MOP para el uso de estos materiales como Bases para Pavimentos.

Se tom como referencia para el procedimiento descrito en el Manual Bsico de Emulsionespublicado por el Instituto del Asfalto (MS19).

Se realiz la seleccin del tipo adecuado de emulsin asfltica, Determinacin del contenidotentativo de emulsin, Ensayos sobre agregados, Ensayo de Recubrimiento y Adhesin,

Determinacin de la cantidad de Agua que se debe agregar, Fabricacin de Briquetas con

diferentes porcentajes de Emulsin Asfltica aplicando el Mtodo Marshall Modificado para

este tipo de estabilizaciones, Ensayo de Briquetas para determinacin de propiedades de

estabilidad seca y saturada, densidad Bulk y Flujo.

Anlisis de los resultados de los Ensayos para la determinacin del porcentaje ptimo deemulsin as como el porcentaje de agua que se debe agregar.

Se seleccion el material ms conveniente para estabilizar, con este material se aplic alDiseo de la Calle Nogales.

Finalmente se realiza un Presupuesto General para el Diseo de la Repavimentacin quepresenta este tipo de estabilizacin como una alternativa ventajosa.

El desarrollo de todas estas actividades de la tesis estuvo bajo la supervisin del ingeniero Anbal

vila Montero en su calidad de Tutor.


VII


VIII


IX

CONTENIDOS

CAPTULO I ...................................................................................................................................... 11 GENERALIDADES Y CONCEPTOS ...................................................................................... 1

1.1 ANTECEDENTES ............................................................................................................. 11.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................................... 31.3 OBJETIVOS ...................................................................................................................... 4

1.3.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................. 41.3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ..................................................................................... 4

1.4 JUSTIFICACIN DEL TRABAJO ................................................................................... 41.5 ALCANCE ......................................................................................................................... 51.6 MARCO REFERENCIAL ................................................................................................. 61.7 CONCEPTO Y CLASES DE PAVIMENTOS .................................................................. 6

CAPITULO II .................................................................................................................................... 92 BASES PARA PAVIMENTOS ................................................................................................. 9

2.1 ESTRUCTURA DE LOS PAVIMENTOS: CAPAS DE MATERIALES ......................... 92.1.1 SUB-RASANTE ........................................................................................................ 92.1.2 SUB-BASE................................................................................................................. 92.1.3 BASE ........................................................................................................................ 102.1.4 BASE GRANULAR ................................................................................................ 102.1.5 BASE ESTABILIZADA .......................................................................................... 102.1.6 SUPERFICIE DE RODADURA ............................................................................. 112.1.7 CAPAS ASFLTICAS ............................................................................................ 12

2.2 AGREGADOS ................................................................................................................. 142.2.1 TIPOS DE AGREGADOS EMPLEADOS .............................................................. 142.2.2 ENSAYO DEL PESO UNITARIO DE LOS AGREGADOS ................................. 172.2.3 PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS .............................................................. 222.2.4 DETERMINACION DEL ANLISIS GRANULOMTRICO DE LOSAGREGADOS (NORMA AASHTO T-27) ............................................................................. 232.2.5 ENSAYO DE ABRASION PARA LOS AGREGADOS (NORMA AASHTO T 96) 33


X

2.2.6 LIMPIEZA ............................................................................................................... 392.2.7 ENSAYO DE EQUIVALENTE DE ARENA (NORMA AASHTO T 176) ........... 402.2.8 ENSAYO DE COLORIMETRA (NORMA ASTM C 40) ..................................... 472.2.9 ENSAYO DETERMINACIN DEL PORCENTAJE DE CARASFRACTURADAS..................................................................................................................... 51

2.3 BASES GRANULARES.................................................................................................. 562.3.1 BASES CON MATERIALES CLASIFICADOS .................................................... 562.3.2 BASES CON MATERIALES TRITURADOS ....................................................... 572.3.3 MEZCLA DE AGREGADOS.................................................................................. 582.3.4 DETERMINACION DEL LMITE LQUIDO Y EL LMITE PLSTICO ........... 622.3.5 ENSAYO PRCTOR MODIFICADO (NORMA AASHTO D 180) ..................... 702.3.6 ENSAYO VALOR DE SOPORTE MODIFICADO CBR (ASTM D 1883) ........... 762.3.7 BASES ESTABILIZADAS CON EMULSIONES ASFLTICAS ......................... 88

CAPTULO III ................................................................................................................................. 903 EMULSIONES ASFLTICAS Y USO EN BASES ............................................................... 90

3.1 CONCEPTO Y ESTRUCTURA QUMICA ................................................................... 903.1.1 CONCEPTO ............................................................................................................. 903.1.2 ESTRUCTURA QUMICA ..................................................................................... 91

3.2 COMPOSICIN DE UNA EMULSIN ASFLTICA .................................................. 933.2.1 CEMENTO ASFLTICO ........................................................................................ 933.2.2 SOLUCIN JABONOSA ........................................................................................ 96

3.3 VARIABLES QUE AFECTAN LA CALIDAD Y RENDIMIENTO DE UNAEMULSIN ASFLTICA .......................................................................................................... 983.4 CARACTERSTICAS FSICOQUMICAS DE LAS EMULSIONES ....................... 99

3.4.1 PRODUCCIN DE LA EMULSIN ...................................................................... 993.5 ROTURA Y CURADO DE UNA EMULSIN ............................................................ 102

3.5.1 ROTURA: .............................................................................................................. 1023.5.2 CURADO ............................................................................................................... 1033.5.3 FACTORES QUE AFECTAN LA ROTURA Y EL CURADO ............................ 1033.5.4 PROPIEDADES BSICAS DE LAS EMULSIONES ASFLTICAS ................. 104


XI

3.5.5 CONTROL DEL CALIDAD ................................................................................. 1073.6 USOS Y APLICACIONES DE LAS EMULSIONES ASFLTICAS .......................... 115

3.6.1 USO DE EMULSIONES ASFLTICAS SIN AGREGADOS. ............................ 1153.6.2 USO DE EMULSIONES ASFLTICAS CON AGREGADOS. .......................... 1163.6.3 SELECCIN DEL TIPO Y GRADO DE EMULSIN A UTILIZAR ................. 120

3.7 TIPOS DE MEZCLAS CON EMULSIONES ASFLTICAS ...................................... 1223.7.1 USOS PRINCIPALES DE MEZCLAS CON EMULSIONES ASFLTICAS ..... 122

3.8 DISEO DE MEZCLAS ESTABILIZADAS ............................................................... 1233.8.1 CARACTERSTICAS Y COMPORTAMIENTO DE LA MEZCLA EN FRO... 1243.8.2 PROPIEDADES CONSIDERADAS EN EL DISEO DE MEZCLAS EN FRO 125

3.9 MTODO MARSHALL DE DISEO DE MEZCLAS ................................................ 1303.9.1 AGREGADOS ....................................................................................................... 1323.9.2 DETERMINACIN DEL CONTENIDO TENTATIVO DE EMULSIN .......... 1353.9.3 ENSAYO DE RECUBRIMIENTO Y ADHESIN .............................................. 1393.9.4 ENSAYO DE LOS ESPECMENES COMPACTADOS ...................................... 1423.9.5 PROPIEDADES VOLUMTRICAS (MTODO MARSHALL MODIFICADO). 142

3.10 ENSAYO DE ESTABILIDAD ...................................................................................... 143CAPTULO IV ............................................................................................................................... 1484 PRUEBAS DE LABORATORIO, CONTROL DE CALIDAD Y ACEPTACIN DE LOSMATERIALES .............................................................................................................................. 148

4.1 ENSAYOS SOBRE LOS AGREGADOS ..................................................................... 1514.1.1 ANLISIS GRANULOMTRICO POR TAMIZADO (ASSHTO T-27) ............ 1514.1.2 PESO ESPECFICO Y ABSORCIN DE LOS AGREGADOS .......................... 152

4.2 DISEO MARSHALL MODIFICADO PARA MEZCLAS CON EMULSINASFLTICA .............................................................................................................................. 164

4.2.1 OBJETIVO ............................................................................................................. 1644.2.2 COMBINACIN DE LOS AGREGADOS ........................................................... 1644.2.3 DETERMINACIN DEL CONTENIDO TENTATIVO DE EMULSIN .......... 1644.2.4 ENSAYO DE RECUBRIMIENTO........................................................................ 166


XII

4.2.5 ENSAYO DE ADHERENCIA .............................................................................. 1714.2.6 FABRICACIN DE BRIQUETAS ....................................................................... 1734.2.7 ENSAYO DE LAS BRIQUETAS ......................................................................... 1794.2.8 RESULTADOS OBTENIDOS .............................................................................. 191

4.3 CONTENIDO PTIMO DE ASFALTO ....................................................................... 200CAPTULO V ................................................................................................................................ 2025 ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS ...................................................... 202

5.1 RESULTADOS DE LABORATORIO OBTENIDOS .................................................. 2025.1.1 RESULTADOS DE LABORATORIO OBTENIDOS CON LOS AGREGADOS 2025.1.2 RESULTADOS DE LABORATORIO OBTENIDOS CON LAS BASESESTABILIZADAS CON EMULSIN ASFLTICA ........................................................... 205

5.2 ANLISIS DE RESULTADOS Y GRFICOS ............................................................ 2075.2.1 ANLISIS GRANULOMTRICO ....................................................................... 2085.2.2 PROPIEDADES REQUERIDAS POR EL MOP PARA ACEPTACIN DEMATERIALES GRANULARES ........................................................................................... 2085.2.3 ANLISIS DE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO OBTENIDOS CONLAS BASES ESTABILIZADAS CON EMULSIN ASFLTICA ..................................... 209

5.3 CUADROS Y TABLAS DE VALORES ....................................................................... 2115.3.1 COMPARACIN DE LOS VALORES OBTENIDOS DE LAS PROPIEDADESDE MEZCLAS COMPACTADAS CON EQUIPO MARSHALL ........................................ 2115.3.2 COMPARACIN DE LOS VALORES OBTENIDOS DE FLUJO ..................... 2115.3.3 COMPARACIN DE LOS VALORES OBTENIDOS DE PROPIEDADVOLUMTRICA ................................................................................................................... 212

5.4 TOLERANCIA Y ACEPTACIN DE RESULTADOS ............................................... 213CAPTULO VI ............................................................................................................................... 2156 APLICACIN EN LA REPAVIMENTACIN DE LA CALLE NOGALES, PARROQUIANAYN ......................................................................................................................................... 215

6.1 UBICACIN DEL PROYECTO ................................................................................... 2156.2 ENSAYO DEL SUELO NATURAL ............................................................................. 2176.3 DISEO DEL PAVIMENTO ........................................................................................ 2176.4 RUBROS Y CANTIDADES DE OBRA ....................................................................... 234


XIII

6.5 PRECIOS UNITARIOS ................................................................................................. 2386.6 PRESUPUESTO GENERAL DEL DISEO ................................................................ 2516.7 ESPECIFICACIONES TCNICAS (MOP-001-F-2002) .............................................. 252

6.7.1 EXCAVACIN PARA LA PLATAFORMA DEL CAMINO .............................. 2526.7.2 TRANSPORTE ...................................................................................................... 2526.7.3 BASE DE HORMIGN ASFLTICO MEZCLADO EN SITIO. ........................ 2536.7.4 ASFALTO PARA RIEGO DE ADHERENCIA .................................................... 2546.7.5 HORMIGN ASFLTICO MEZCLADO EN SITIO. ......................................... 256

CAPTULO VII ............................................................................................................................. 2607 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................................... 260

7.1 CONCLUSIONES ......................................................................................................... 2607.1.1 CONCLUSIONES DE LA INVESTIGACIN ..................................................... 2607.1.2 CONCLUSIONES DE LA APLICACIN ............................................................ 261

7.2 RECOMENDACIONES ................................................................................................ 262


XIV

LISTADO DE FOTOGRAFAS

Fotografa 2-1 Tamizado de Agregados .......................................................................................... 25

Fotografa 2-2 Lavado Tamizado va Hmeda ................................................................................ 25

Fotografa 2-3 Serie de Tamices ...................................................................................................... 26

Fotografa 2-4 Cuarteo Manual ....................................................................................................... 27

Fotografa 2-5 Tamizado de Agregados Finos ................................................................................ 28

Fotografa 2-6 Material despus del Ensayo en la Mquina de los ngeles ................................... 35

Fotografa 2-7 Medicin de Alturas en Ensayo de Equivalente de Arena ....................................... 44

Fotografa 2-8 Copa de Casagrande y Acanalador ......................................................................... 66

Fotografa 2-9 Determinacin del Limite Plstico .......................................................................... 66

Fotografa 2-10 Compactacin en Molde Metlico ......................................................................... 73

Fotografa 2-11 Muestra compactada en Ensayo CBR con deformmetro ...................................... 78Fotografa 4-1 Cribadora de Material (Mina Corazn) ................................................................ 150

Fotografa 4-2 Cribadora y Trituradora (Mina Rosita) ................................................................ 150

Fotografa 4-3 Lavado de Agregado Grueso para ensayo de Peso Especfico y Absorcin ......... 152

Fotografa 4-4 Peso Sumergido de Agregado Grueso para ensayo de Peso Especfico y Absorcin

........................................................................................................................................................ 153

Fotografa 4-5 Compactacin de los Agregados en el Cono con el Apisonador ........................... 155

Fotografa 4-6 Llenado de Picnmetro con agregado Fino .......................................................... 156

Fotografa 4-7 Pesaje de Agregados para Ensayo de Recubrimiento. .......................................... 167Fotografa 4-8 Determinacin del Recubrimiento ......................................................................... 168

Fotografa 4-9 Ensayo de Adherencia. (Ebullicin de la Mezcla) ................................................. 172

Fotografa 4-10 Procedimiento del Ensayo de Adherencia. (Secado) ........................................... 172

Fotografa 4-11 Equipos Utilizados en la Compactacin de Briquetas por el Mtodo Marshall . 173

Fotografa 4-12 Equipos Utilizados en la extraccin de Briquetas por el Mtodo Marshall ........ 174

Fotografa 4-13 Colocacin de la Emulsin sobre los Agregados ................................................ 176

Fotografa 4-14 Mezcla de Agregados con Emulsin despus de Prdida de Humedad y Rotura de

Emulsin ......................................................................................................................................... 176

Fotografa 4-15 Fabricacin de una briqueta, llenado del molde para compactar con el Martillo

........................................................................................................................................................ 177

Fotografa 4-16 Muestras Compactadas en los Moldes para Briquetas con los Agregados de la

Minas Rosita ................................................................................................................................... 178

Fotografa 4-17 Curado de Muestras en Moldes para Briquetas en Horno .................................. 178

Fotografa 4-18 Equipo para Desmolde de Briquetas y Muestras Desmoldadas .......................... 179

Fotografa 4-19 Equipo utilizado para la determinacin de Propiedades Volumtricas .............. 180

Fotografa 4-20 Sealizacin de Marcas para Medicin de Dimensiones .................................... 181


XV

Fotografa 4-21 Mordaza de rotura ............................................................................................... 185

Fotografa 4-22 Prensa Marshall y Anillo ..................................................................................... 185

Fotografa 4-23 Colocacin de la Briqueta en la Mordaza ........................................................... 186

Fotografa 4-24 Equipo con Briqueta para aplicacin de Carga .................................................. 187

Fotografa 6-1 Ubicacin de la Calle Nayn, L= 1Km (WWW.GOOGLE.COM, 2012) ............... 215


XVI

LISTADO DE FIGURAS

Figura 1-1 Esquema del comportamiento de pavimentos flexibles y rgidos .................................... 8

Figura 2-1 Tipos de superficies de rodadura en pavimentos flexibles ............................................ 12

Figura 2-2 Ejemplos de la Norma ASTM C: 40 ............................................................................... 47Figura 2-3 Criterio para Caras Fracturadas .................................................................................. 52

Figura 2-4 Curva de Compactacin Densidad Seca = f (Humedad) Prctor ................................. 71

Figura 2-5 Ejemplos de curvas obtenidas en el ensayo de CBR. ..................................................... 80

Figura 2-6 Ejemplos de Curvas CBR resistencia vs Penetracin; y CBR vs densidad ................... 81

Figura 3-1 Diagrama Esquemtico de una Emulsin (INSTITUTO MEXICANO DEL

TRANSPORTE) ................................................................................................................................ 90

Figura 3-2 Tipos de asfaltos derivados de la destilacin de crudo (BRACHO, 2005) .................... 95

Figura 3-3 Representacin de una Emulsin Aninica y Catinica. (INSTITUTO MEXICANO DELTRANSPORTE) ................................................................................................................................ 98

Figura 3-4 Proceso general de la fabricacin de emulsiones asflticas. (INSTITUTO MEXICANO

DEL TRANSPORTE) ........................................................................................................................ 99

Figura 3-5 Microfotografa que demuestra los tamaos y distribucin de las partculas de Asfalto

(ASPHALT INSTITUTE; AEMA, 2001) ......................................................................................... 101

Figura 3-6 Grfica Superficie Especifica Vs % Cemento Asfltico, M. Duriez. ........................... 137

Figura 3-7 Curvas tpicas Obtenidas con mezclas de emulsin asfltica y agregados (ASPHALT

INSTITUTE; AEMA, 2001) ............................................................................................................ 147

Figura 4-1 Ubicacin de las Minas Corazn y Rosita (WWW.GOOGLE.COM, 2012) ................ 149

Figura 4-2 Densidad Bulk v/s Contenido de Emulsin Asfltica Mina Corazn ........................... 192

Figura 4-3 Densidad Bulk v/s Contenido de Emulsin Asfltica Mina Rosita .............................. 193

Figura 4-4 Estabilidad seca y saturada v/s Contenido de Emulsin Mina Corazn ..................... 194

Figura 4-5 Estabilidad seca y saturada v/s Contenido de Emulsin Mina Rosita......................... 195

Figura 4-6 Flujo v/s Contenido de Emulsin Asfltica Mina Corazn .......................................... 196

Figura 4-7 Flujo v/s Contenido de Emulsin Asfltica Mina Rosita ............................................. 197

Figura 4-8 Porcentaje de Prdida de Estabilidad (Mina Corazn) .............................................. 198

Figura 4-9 Porcentaje de Prdida de Estabilidad (Mina Rosita) .................................................. 199

Figura 5-1 Comparacin de Los Porcentajes ptimos Mnimos de Emulsin Asfltica .............. 211

Figura 5-2 Comparacin de Los Valores Obtenidos de Flujo ....................................................... 212

Figura 5-3 Comparacin de Los Valores Obtenidos de Densidad Bulk ........................................ 212

Figura 6-1 Uso del Nomograma de Diseo AASHTO93 Para Pavimentos Flexibles para

determinar el Nmero Estructural aplicado al Diseo (AASHTO, 1993) ..................................... 225

Figura 6-2 Uso del Programa Clculo del Nmero Estructural AASHTO 1993. ......................... 226


XVII

Figura 6-3 Uso del Nomograma de Diseo AASHTO 93 para Pavimentos Flexibles para

determinar el Coeficiente Estructural de la Capa de Rodadura en funcin del Mdulo Elstico

aplicado al Diseo ......................................................................................................................... 228


determinar el Coeficiente Estructural de la Capa de Rodadura correlaciona Estabilidad Marshall

(AASHTO, 1993) ............................................................................................................................ 229


determinar el Coeficiente Estructural de la Capa de Base tratada con Asfalto aplicado al Diseo

(AASHTO, 1993) ............................................................................................................................ 230


determinar el Coeficiente Estructural de la Capa de Sub base (AASHTO, 1993) ......................... 231

Figura 6-7 Esquema de los Espesores de un Pavimento Flexible con representacin de capas,

nmero estructural y espesores (HARRIS, 2007) ........................................................................... 232

Figura 6-8 Esquema de los Espesores de un Pavimento Flexible, Capas, Nmero estructural y

Espesores Calculados .................................................................................................................... 234

Figura 6-9 Seccin Tpica para el clculo de Cantidades ............................................................. 237

Figura 6-10 Planilla General empleada para el Anlisis de Precios Unitarios de un Rubro ....... 239


XVIII

LISTADO DE TABLAS

Tabla 2-1 Clasificacin de Sub bases .............................................................................................. 10

Tabla 2-2 Clasificacin de carreteras por su tipo de Superficie ..................................................... 11

Tabla 2-3 Clasificacin segn el origen de las rocas ...................................................................... 15

Tabla 2-4 Procedencia de los Agregados utilizados ........................................................................ 16

Tabla 2-5 Masa Unitaria de Varias Rocas ...................................................................................... 18

Tabla 2-6 Peso de agregado y Nmero de Esferas para agregados gruesos hasta de 1 ........... 34

Tabla 2-7 Granulometras para bases. ............................................................................................ 57

Tabla 2-8 Penetracin utilizada en el ensayo de CBR. .................................................................... 79

Tabla 2-9 Granulometra Bases Estabilizadas con Emulsin Asfltica .......................................... 89

Tabla 3-1 Clasificacin de las emulsiones asflticas. ..................................................................... 92

Tabla 3-2 Cuadro comparativo entre los componentes del asfalto ................................................. 93Tabla 3-3 Anlisis microscpico de tamaos de promedio de partculas de una emulsin .......... 101

Tabla 3-4 Especificaciones para emulsiones asflticas catinicas (ASTM D 2397-02) ................ 112

Tabla 3-5 Especificaciones para emulsiones asflticas aninicas; Rompimiento Rpido y Medio

(ASTM D-977-98 ) .......................................................................................................................... 113

Tabla 3-6 Especificaciones para emulsiones asflticas Aninicas; Rompimientos Medio, Lento y

Acelerado (ASTM D-977-98 ) ........................................................................................................ 114

Tabla 3-7 Principales usos de las emulsiones asflticas ............................................................... 115

Tabla 3-8 Usos Generales de las Emulsiones Asflticas ............................................................... 119Tabla 3-9 Usos Principales de Mezclas con Emulsiones Asflticas .............................................. 123

Tabla 3-10 Causas y Efectos de Inestabilidad ............................................................................... 126

Tabla 3-11 Causas y Efectos de una Poca Durabilidad ................................................................ 127

Tabla 3-12 Causas y Efectos de La Permeabilidad ....................................................................... 128

Tabla 3-13 Causas y Efectos de Problemas en la Trabajabilidad ................................................. 129

Tabla 3-14 Causas y Efectos de una Mala Resistencia a La Fatiga .............................................. 130

Tabla 3-15 Causas y Efectos de Poca Resistencia al Deslizamiento ............................................. 130

Tabla 3-16 Agregados para Mezclas con Emulsin de Granulometra Cerrada .......................... 133

Tabla 3-17 Factores de correccin de Estabilidad Marshall ........................................................ 144

Tabla 3-18 Criterios de Diseo para Bases Estabilizadas con Emulsin Asfltica ...................... 145

Tabla 3-19 Requerimientos para mezcla asfltica con granulometra densa y emulsin asfltica 146

Tabla 4-1 Certificado Emulsin CSS-1h ........................................................................................ 151

Tabla 4-2 Cantidades para Ensayo de Recubrimiento con Agregados de la Mina Corazn ........ 169

Tabla 4-3 Cantidades para Ensayo de Recubrimiento con Agregados de la Mina Rosita ............ 170

Tabla 4-4 Cantidades para Fabricacin de Briquetas para los Agregados de La Mina Corazn 174

Tabla 4-5 Cantidades para Fabricacin de Briquetas para los Agregados de la Mina Rosita..... 175


XIX

Tabla 4-6 Resultados de la Densidad Bulk con Agregados de la Mina Corazn .......................... 182

Tabla 4-7 Resultados de la Densidad Bulk con Agregados de la Mina Rosita .............................. 183

Tabla 4-8 Factor de Correccin de Estabilidad ............................................................................ 188

Tabla 4-9 Resultados de la Estabilidad y Flujo con Agregados de la Mina Corazn ................... 189

Tabla 4-10 Resultados de la Estabilidad y Flujo con Agregados de la Mina Rosita .................... 190

Tabla 4-11 Densidad Bulk (Mina Corazn) ................................................................................... 191

Tabla 4-12 Densidad Bulk (Mina Rosita) ...................................................................................... 192

Tabla 4-13 Estabilidad Seca y Saturada (Mina Corazn) ............................................................. 193

Tabla 4-14 Estabilidad Seca y Saturada (Mina Rosita) ................................................................. 194

Tabla 4-15 Flujo (Mina Corazn) .................................................................................................. 196

Tabla 4-16 Flujo (Mina Rosita) ..................................................................................................... 197

Tabla 4-17 Porcentaje de Prdida de Estabilidad Mina Corazn ................................................. 198

Tabla 4-18 Porcentaje de Prdida de Estabilidad Mina Rosita .................................................... 199

Tabla 4-19 Propiedades de la Base Estabilizada para el Porcentaje Mnimo de Emulsin (Mina

Corazn) ......................................................................................................................................... 200

Tabla 4-20 Propiedades de la Base Estabilizada para el Porcentaje Mnimo de Emulsin (Mina

Rosita) ............................................................................................................................................ 201

Tabla 5-1 Granulometra de la Mezcla de Agregados (Ripio y Arena) de la Mina Corazn ........ 203

Tabla 5-2 Granulometra de la Mezcla de Agregados (Ripio y Arena) de la Mina Rosita............ 203

Tabla 5-3 Resumen de Propiedades Ensayadas para Agregados de Mina Corazn ..................... 204

Tabla 5-4 Resumen de Propiedades Ensayadas para Agregados de Mina Rosita ........................ 205

Tabla 5-5 Peso Especfico y Absorcin (Mina Corazn) ............................................................... 206

Tabla 5-6 Peso Especfico y Absorcin (Mina Rosita) .................................................................. 206

Tabla 5-7 Ensayos de Recubrimiento y Adherencia a la Base con Emulsin Asfltica (Mina

Corazn) ......................................................................................................................................... 207

Tabla 5-8 Ensayos de Recubrimiento y Adherencia a la Base con Emulsin Asfltica (Mina Rosita)

........................................................................................................................................................ 207

Tabla 5-9 Propiedades de las Base Estabilizadas para el Porcentaje Mnimo de Emulsin ........ 207Tabla 5-10 Comparacin de Los Porcentajes ptimos Mnimos de Emulsin Asfltica .............. 211

Tabla 5-11 Comparacin de Los Valores Obtenidos de Flujo ...................................................... 211

Tabla 5-12 Comparacin de Los Valores Obtenidos de Densidad Bulk ........................................ 212

Tabla 5-13 Propiedades de La Base Estabilizada Agregados Mina Rosita para Diseo .............. 214

Tabla 6-1 Croquis Ubicacin de la Calle Nogales L= 1 Km ......................................................... 216

Tabla 6-2 Factor de Distribucin por Carril ................................................................................. 218

Tabla 6-3 Niveles de Confiabilidad ............................................................................................... 221

Tabla 6-4 Desviacin normal estndar (Zr) y Confiabilidad (R %) .............................................. 222Tabla 6-5 Resumen de los Datos para el clculo de nmero estructural ...................................... 224


XX

Tabla 6-6 Coeficiente de Drenaje .................................................................................................. 232

Tabla 6-7 Espesores mnimos para Diseo de Pavimentos Flexibles ............................................ 232

Tabla 6-8 Espesores Constructivos del Diseo de Pavimento Flexible ......................................... 234

Tabla 6-9 Componentes del Precio ................................................................................................ 235

Tabla 6-10 Datos para el clculo de cantidades ........................................................................... 237

Tabla 6-11 Rubros y Cantidades para la Pavimentacin de la Calle Nogales L= 1Km ............... 238

Tabla 6-12 Presupuesto de la Repavimentacin de la Calle Nogales L=1Km .............................. 251


XXI

RESUMEN

BASES ESTABILIZADAS CON EMULSIN ASFLTICA PARA PAVIMENTOS(APLICACIN: CALLE NOGALES, PARROQUIA NAYN, L= 1.0 KM)

La presente tesis busca demostrar las ventajas de utilizar emulsin asfltica para estabilizarmateriales granulares deficientes, como los provenientes de las Minas de Pomasqui y la Mitad del

Mundo, para su uso en la capa de base en pavimentos.

Para esto, se determinaron las propiedades fsicas y mecnicas de los agregados, y luego se conform

una mezcla de agregados que cumpla con los requerimientos expuestos en normas tcnicas.

La determinacin de la cantidad de emulsin asfltica a emplear fue realizada mediante el Mtodo

Marshall Modificado para mezclas en fro.

Con base a los resultados de estabilizacin obtenidos, se procedi a realizar el diseo de la aplicacin

en la calle Nogales, parroquia de Nayn, en una longitud de un kilmetro, habiendo demostrado que

el uso de esta tcnica es una alternativa factible que presenta un beneficio aceptable, a un bajo costo.

DESCRIPTORES:

BASE ESTABILIZADA / EMULSIN ASFLTICA / MTODO MARSHALL MODIFICADOPARA MEZCLAS EN FRIO / RESULTADO DEL MTODO MARSHALL DE ESTABILIDAD /RESULTADO DEL MTODO MARSHALL DE FLUJO / RESULTADO DEL MTODOMARSHALL BULK / PTIMO DE ASFALTO / COEFICIENTE ESTRUCTURAL / DISEO DEPAVIMENTO FLEXIBLE ASSHTO 93 / LIBRO BASE MS 19 / AGREGADOS DE POMASQUI

/ AGREGADOS DE LA MITAD DEL MUNDO


XXII

SUMMARY

EMULSIFIED ASPHALT STABILIZED BASES FOR PAVEMENTS(APPLICATION: NOGALES STREET, NAYON PARISH, L = 1.0 KM)

This thesis aims to demonstrate the benefits of using asphalt emulsion to stabilize weak granular

materials, such as those from the Pomasqui and the Equator Mines, for using in the base layer in

pavements.

For this, we determined the physical and mechanical properties of aggregates, and then aggregates

formed from a mixture which meets the requirements set forth in technical standards.

In order to determine the quantity to employ asphalt emulsion was performed by Modified

Marshall Method for cold mixes.

Based on stabilization results obtained, we proceeded with the application design in the Nogales

street, Nayon parish, on a length of one kilometer, having shown that the use of this technique is a

feasible alternative that provides an acceptable benefit, at a low cost.

DESCRIPTORS:

STABILIZED BASE / ASPHALT EMULSION / MODIFIED MARSHALL METHOD FORCOLD MIXES / MARSHALL METHOD RESULT OF STABILITY / MARSHALL METHOD

RESULT OF FLOW / BULK MARSHALL METHOD RESULT / OPTIMUM ASPHALT /

STRUCTURAL COEFFICIENT / ASSHTO 93 FLEXIBLE PAVEMENT DESIGN / MS 19

BASE BOOK / AGGREGATES OF POMASQUI / AGGREGATES OF THE EQUATOR


1

CAPTULO I

1 GENERALIDADES Y CONCEPTOS1.1 ANTECEDENTESLa carencia de materiales adecuados para construccin de pavimentos ha motivado la investigacin

de tcnicas que consigan la estabilizacin o mejoramiento de materiales, mediante la manipulacin

o el tratamiento de materiales especficos.

El objetivo que se busca es tener mejores cualidades de estos materiales que nos garanticen

resistencias suficientes para no sufrir deformaciones o desgastes inadmisibles por efectos de

trnsito o agentes atmosfricos.

Al respecto de la estabilizacin de suelos para pavimentos, el doctor M. Duriez de Francia opina:Es la consolidacin de una capa de pavimento o del material de terracera, tanto desde el punto de

vista de la resistencia a la deformacin por carga, como de la insensibilidad a la accin del agua.

Esto se logra mediante la seleccin adecuada de los materiales por su estructura, la compactacin

mecnica o el empleo de algn cementante. El suelo as tratado puede servir para sub-base o base;

rara vez como capa de rodadura.

Los agregados ptreos para cada capa de terracera, sub-bases y bases de un pavimento, para ser

admitidos como materiales en cada caso, debern cumplir con las especificaciones establecidaspreviamente para ellos; sin importar que sea material mejorado o no.

Existen muchas formas de estabilizacin de los materiales utilizados en la construccin de

pavimentos, de forma general tenemos las siguientes:

La estabilizacin fsica, como por ejemplo: la mezcla de suelos y refuerzos sintticos. La estabilizacin qumica, se consigue con la adicin de sustancias o compuestos

principales como cal, cemento Portland, enzimas, emulsiones asflticas y polmeros.

La estabilizacin mecnica, es obtenida por la compactacin.El material ms utilizado en la construccin vial es el cemento asfltico, es uno de los materiales

ms antiguos empleados por la humanidad, su uso se inicia alrededor del ao 4000 A.C., en la zona

de Mesopotamia como material aglomerante en las actividades de la construccin de caminos,

albailera e impermeabilizacin de estanques y depsitos de agua.

En Egipto se aprovecharon los asfaltos como aglomerantes y para embalsamientos.

Ms tarde, en Francia, desde 1802, se emplean por primera vez rocas asflticas para la construccinde carreteras, pavimentos de puentes y aceras.


2

El primer pavimento asfltico se construye en Newark, New Jersey, USA., el ao de 1870.

El asfalto es un cementante aglomerante de bajo costo que presenta una serie de caractersticas de

gran valor para la construccin, como son: elasticidad, ductilidad, adhesividad, insolubilidad en

agua y resistencia a la intemperie.

En cambio, el desarrollo de las emulsiones comienza a principios del siglo XX en diferentes lugares

y con usos muy diversos. A partir de 1905, se aplic por primera vez una emulsin asfltica en la

construccin de carreteras, para la ciudad de Nueva York. Pero su empleo generalizado en trabajos

viales comienza en la dcada de los aos 20.

Las primeras aplicaciones fueron como: riego (spray applications) y paliativos de polvo (dust

palliatives). El avance de las emulsiones asflticas fue lento por el imitante del tipo de emulsiones

disponibles y por la carencia de conocimientos para su aprovechamiento.

Entre las dcadas de los aos 30 y mediados de los 40, creci lentamente el volumen de emulsiones

utilizadas. Despus de la Segunda Guerra Mundial, aumentaron la cantidad y las cargas de trnsito,

al punto que se redujo el uso de emulsiones asflticas en obras viales. Hubo un mayor consumo de

mezclas asflticas en caliente con cemento asfltico, como cementante.

La aplicacin del cemento asfltico ha crecido mucho desde 1953, mientras el empleo de otros

productos asflticos en conjunto no ha tenido mayor crecimiento. ltimamente, la utilizacin de

emulsiones asflticas se ha elevado.

El desarrollo ininterrumpido de nuevos tipos y grados de emulsiones asflticas, sumado a equipos

de construccin y prcticas mejoradas, ofrecen ahora una amplia gama de eleccin. Virtualmente,

cualquier necesidad vial puede ser abordada con emulsiones. La seleccin y el uso juicioso de estos

materiales pueden resultar en sustanciales beneficios econmicos y ambientales.

Muchos factores han incentivado el uso emulsiones asflticas, como son:

La crisis energtica de los aos 70. El embargo petrolero del Medio Oriente trajo comoconsecuencia el tomar medidas para la conservacin de la energa. La naturaleza de las

emulsiones asflticas facilita su utilizacin sin la necesidad de solventes de petrleo para que

sean lquidas y, en su mayora, pueden ser aprovechadas sin necesidad de calentamiento previo.

Estos factores contribuyen al ahorro de energa.

Reduccin de la polucin atmosfrica. Las emulsiones asflticas eliminan hacia la atmosferapoco o nada de sustancias hidrocarbonadas.

Algunos tipos de emulsiones permiten el recubrimiento de la superficie de agregadoshmedos, reduciendo la necesidad de combustible para su calentamiento y secado.


3

Gran variedad de tipos de emulsiones. Han contribuido al desarrollo de nuevas frmulas ytcnicas de laboratorio mejoradas, para cumplir exigencias de diseo y construccin.

La aplicacin de materiales en fro, en lugares alejados. El empleo de emulsiones asflticas para mantenimiento preventivo de pavimentos,

aumentando la vida til de los pavimentos existentes, ligeramente deteriorados.

La Conservacin Ambiental da una gran importancia al uso de emulsiones asflticas, en especial

por dos factores, como: la conservacin de la energa y la polucin atmosfrica. Las emulsiones

asflticas pueden ser fcilmente usadas como remplazo de los asfaltos diluidos.

Actualmente, los pases con mayor produccin de emulsiones asflticas son, en orden de

importancia: Estados Unidos, Francia, Espaa y Japn. Entre estos cuatro pases se fabrica un 40%

aproximadamente de la produccin mundial de emulsin asfltica, que se estima actualmente

prxima a los diecisis millones de toneladas, de la que ms del 85% es del tipo catinico.

La estabilizacin con emulsin asfltica es compatible con la construccin por etapas, con la

caracterstica que permite la incorporacin de nuevas capas por influencia de aumento de trfico.

Uno de los usos de las emulsiones asflticas es el mejoramiento de bases granulares, que no

cumplen caractersticas tcnicas para su utilizacin en pavimentos, y mediante la adicin de estas

emulsiones se puede garantizar por igual calidad y desempeo equivalente al de una base granular

de buena calidad.

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAEl material granular de muchas minas cercanas a Quito como las ubicadas en las zonas de Pomasqui

y La Mitad del Mundo, no cumple con la calidad tcnica requerida para su uso en pavimentos, no

se puede utilizar directamente. Esto encarece el costo de inversin en muchos proyectos.

Entre las diferentes soluciones posibles para obtener materiales que cumplan estas especificaciones

tenemos el mejoramiento con aditivos, con cemento, enzimas, asfalto y emulsin asfltica.

Las mezclas asflticas en fro, empleando como ligante una emulsin asfltica, tienen poca

utilizacin, porque en la mayora de casos se prefieren las mezclas en caliente.

Los agregados ptreos no requieren secado ni calentamiento, es decir, que se los emplea tal como

se presentan en el acopio, con su humedad natural. Estas mezclas tambin pueden ser elaboradas

en la misma planta central, destinada a la produccin de mezclas en caliente, prescindiendo para


4

ello del sistema de calefaccin, para el secado de los ridos, el calentamiento y circulacin del

asfalto.

La mezcla asfltica en fro permite utilizar una gran variedad de agregados y tipos de emulsiones

asflticas, que al combinarlos son aplicables en la reparacin de pavimentos deteriorados, en lacapa de rodadura o para la construccin de una nueva calzada, seleccionando la que ms se adapte

a las caractersticas del proyecto.

Para garantizar un mejor desempeo, se propone la estabilizacin con emulsin asfltica, a fin de

obtener un comportamiento y rendimiento similar al de una base granular de calidad, siempre

buscando el mayor beneficio, a base de un costo moderado.

1.3

OBJETIVOS1.3.1 OBJETIVO GENERALMejorar las propiedades mecnicas de materiales granulares deficientes, provenientes de minas

cercanas a la ciudad de Quito, mediante la estabilizacin con emulsin asfltica, destinados a la

utilizacin en bases para pavimentos.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Realizar ensayos de laboratorio que establezcan las propiedades mecnicas de los materiales

granulares para bases a estabilizar.

Comparar las propiedades de los materiales granulares a utilizar y las propuestas de uso, pornormas.

Determinar las caractersticas y el empleo de emulsiones asflticas aplicables para laestabilizacin de materiales granulares en bases para pavimentos.

Utilizar como gua el Mtodo Marshall Modificado, en mezclas fras para la obtencin delcontenido de emulsin asfltica que d los mejores resultados en la estabilizacin de este tipo

de materiales granulares.

Comparar los resultados originados en el laboratorio con las tolerancias propuestas para laaceptacin de bases estabilizadas con emulsin asfltica.

Aplicar los resultados tcnicos generados como una alternativa vlida en la utilizacin demateriales granulares.

1.4 JUSTIF ICACIN DEL TRABAJOEl crecimiento urbano de la ciudad de Quito y el incremento del parque vehicular traen como

consecuencia un incremento en la necesidad de construccin de vas nuevas y un mejoramientode las actuales.


5

Por este motivo, es ms alto el consumo de materiales ptimos para los trabajos de pavimentacin

vial, procurando siempre la utilizacin de materiales lo ms cercanos a la obra.

Al estar ubicada la ciudad de Quito en una zona volcnica, esta circunstancia hace que muchas

minas, ubicadas en la periferia y que proveen de materiales como las de Pomasqui y la Mitad delMundo, entre otras, no cumplan con las propiedades necesarias para su utilizacin.

Como una alternativa para el uso de estos materiales, tenemos su mejoramiento mediante la

estabilizacin con emulsin asfltica, que signifique reducir el costo de las capas de pavimento,

puesto que exigen la mayor calidad de los materiales cuando se trata de la capa de rodadura. La

capa de base puede ser mejorada hasta que alcance el comportamiento tcnico de una base de mejor

calidad.

Al mejorar el material ptreo que se utilizar en bases con emulsin asfltica trae como

consecuencia algunas ventajas como:

Se consigue mejorar las caractersticas mecnicas, con base a mejores coeficientesestructurales, lo cual permite mayores valores de soporte con menor espesor de capa.

El recubrimiento generado por el asfalto sobre los agregados ptreos admite tener una capaimpermeable.

Para la utilizacin de materiales hmedos y trabajos a temperatura ambiente, no se requierecalentamiento para su manipulacin.

Es un producto apto desde el punto de vista ecolgico, ya que lo nico que libera al medio esagua

Al utilizar este material se generan ahorros en los costos totales de acarreo de materiales. El medio dispersante de las emulsiones es el agua, por este motivo no es inflamable y las

emanaciones de vapores de hidrocarburo hacia la atmsfera son casi nulas.

El uso de estos materiales es una alternativa tcnica que puede ser fcilmente implementadapara lugares cercanos a las minas, economizando en el costo de conformacin de la capa de

base y mejorando en calidad de la capa de rodadura.

1.5 ALCANCEEl trabajo de investigacin propone demostrar que el mejoramiento de material granular de minas

cercanas a Quito, es viable para su uso como bases de pavimento, mediante la incorporacin de

emulsin asfltica.

Para dicho estudio se tienen en cuenta los siguientes aspectos:


6

Anlisis de las caractersticas de los materiales granulares provenientes de la Mina Corazn(Pomasqui) y Mina Rosita (Mitad del Mundo), mediante ensayos de laboratorio.

Comparacin de las caractersticas verificadas de los materiales granulares con lascaractersticas propuestas por normas tcnicas.

Ajuste de la mezcla entre materiales granulares a una banda granulomtrica, diseada paraestabilizacin con emulsin asfltica.

Seleccin de la emulsin asfltica y el contenido terico adecuado para la estabilizacin de estetipo de materiales.

Fabricacin de briquetas con la mezcla de materiales granulares y emulsin asfltica,adoptando como gua el Mtodo Marshall Modificado para mezclas en fro.

Produccin de briquetas con diferentes contenidos de emulsin, para determinar el contenidoptimo de estabilizacin de este tipo de materiales granulares.

Anlisis de los resultados obtenidos y comparacin con tolerancias establecidas para este tipode procedimientos.

Fundamentado en los resultados generados por los ensayos, establecer una propuesta tcnicade aplicacin de este tipo de materiales.

1.6 MARCO REFERENCIALLa finalidad de las construcciones viales como reas de estacionamiento, calles, vas y pistas de

aeropuertos, transitadas por vehculos, es proveer de una apropiada sub-base o fundacin,proporcionar un adecuado drenaje, y colocar un pavimento que cumpla con condiciones indicadas

como:

Un espesor total suficiente que soporte una resistencia interna y garantice una resistencia acargas de trfico esperadas.

La compactacin de los materiales que conformen la estructura del pavimento debe prevenir lapenetracin y la acumulacin interna de humedad.

La superficie terminada de rodadura tendr caractersticas de suavidad, resistencias adeslizamientos, rozamiento, distorsin y deterioro por accin del trfico de agentes

atmosfricos.

La sub-rasante soporta de manera general todas las cargas producidas por el trnsito. El pavimento

tiene como funcin estructural soportar la carga de los ejes desde la superficie, transferir y distribuir

la carga a la sub-rasante, sin superar las resistencias de la sub-rasante la interna propia del

pavimento.


7

1.7 CONCEPTO Y CLASES DE PAVIMENTOSUn pavimento est constituido por un conjunto de capas de materiales de mejoramiento y colocadas

superpuestas, relativamente horizontales, que se disean y se construyen tcnicamente con

materiales adecuados y compactados.

Los Pavimentos que se usan generalmente en nuestro pas se los puede clasificar de la siguiente

manera:

Pavimentos flexibles o asflticos Pavimentos semi-rgidos o semi-flexibles Pavimentos rgidos Pavimentos articuladosPavimentos Flexibles o Asflticos

Este tipo de pavimentos est constituido por una capa de rodadura formada por material bituminoso

o asfltico, apoyado en la mayora de los casos sobre dos capas de materiales no rgidos conocidos

como base y sub-base, sin ser obligatoria la presencia de una de estas capas, justificndose la

presencia de las mismas por caractersticas de los materiales que constituyen el pavimento.

Pavimentos Semi-rgidos o Semi-flexibles

Estos pavimentos tienen la misma estructura de los pavimentos asflticos, con la diferencia que las

capas que los conforman se encuentran rigidizadas de manera artificial, mediante la presencia de

aditivos que en su mayora de casos puede ser: asfalto, emulsin asfltica, cementos, cal, enzimas

y qumicos.

El empleo de estos aditivos se justifica al corregir o modificar las propiedades mecnicas de los

materiales locales o cercanos a la obra, que no son aptos directamente para la su uso como capas,

que conforman la estructura del pavimento, teniendo en cuenta que los materiales ms indicados

con mejor calidad pueden encontrarse a grandes distancias, que encareceran notablemente los

costos de construccin.

Pavimentos Rgidos

Son los que estn constituidos principalmente por una losa de hormign y apoyados sobre

materiales seleccionados o en otros casos sobre la sub-rasante.


8

Debido a la alta rigidez que presenta el hormign, as como el elevado coeficiente de elasticidad,

la distribucin de los esfuerzos se realiza sobre una amplia zona.

El hormign tambin es capaz de resistir, en cierto nivel, los esfuerzos a tensin, por esta propiedad

tiene un comportamiento muy aceptable cuando existan zonas dbiles en la sub-rasante.

La capacidad estructural de un pavimento rgido depende de las resistencias de las losas, por lo

tanto la capacidad que ejercen las otras capas de pavimento tienen menor influencia en el diseo

del espesor del pavimento

La figura 1.1 Indica la diferencia de comportamiento entre los pavimentos Flexibles y Rgidos en

presencia de una carga.

Figura 1-1 Esquema del comportamiento de pavimentos flexibles y rgidos

Fuente: ITURBIDE, J. (2002)


9

CAPITULO II

2 BASES PARA PAVIMENTOS2.1 ESTRUCTURA DE LOS PAVIMENTOS: CAPAS DE MATERI ALESEl pavimento de manera general est compuesto por una serie de capas de la siguiente manera:

Sub-rasante Sub-base Base Superficie de rodaduraLas siguientes definiciones estn basadas en el Manual Centro Americano para Diseo de

Pavimentos (ITURBIDE, 2002).

2.1.1 SUB-RASANTEEs la capa de terreno de una va que resiste la estructura del pavimento, ocupa hasta una

profundidad que no afecte la carga de diseo que corresponde al trnsito previsto.

Esta capa puede estar creada en corte o relleno y una vez compactada debe tener las secciones

transversales y pendientes detalladas en los planos finales de diseo.

El grosor de pavimento est muy relacionado con la calidad de la sub-rasante, se busca que esta

capa supere los requisitos de resistencia, incompresibilidad e inmunidad a la expansin y

contraccin por efectos de la humedad.

El diseo de un pavimento de forma bsica es el ajuste de la carga de diseo por rueda a la

capacidad de la sub-rasante.

2.1.2 SUB-BASEEs la capa de la estructura del pavimento que tiene por funciones: soportar, transmitir y distribuir

de manera uniforme las cargas aplicadas desde la superficie de rodadura del pavimento a la sub-

rasante.

La Sub-base debe soportar las variaciones que pueden afectar al suelo, controla los cambios de

elasticidad y volumen que pueden daar el pavimento

Esta capa se utiliza tambin como capa de drenaje y para el control de ascensin capilar de agua,

cuidando la estructura de pavimento, por lo que ordinariamente se usan materiales granulares. La

presencia de capilaridad en esta capa produce hinchamientos por accin del congelamiento del agua

en temperaturas bajas, si no se dispone de una sub-rasante y Sub-base adecuada se producirn fallas

en el pavimento.

Esta capa de material acta como material de transicin entre la sub-rasante y la capa de base.

Segn la tabla 2-1 se presenta los clases de subbases por su granulometra propuestos por el MOP.


10

TAMIZ Porcentaje en peso que pasa a travs

CLASE 1 CLASE 2 CLASE 3

3" (76.2 mm.) -- -- 100

2" (50.4 mm.) -- 100 --

1 (38,1 mm.) 100 70 - 100 --N 4 (4.75 mm.) 30 - 70 30 - 70 30 - 70

N 40 (0.425 mm.) 10 - 35 15 - 40 --

N 200 (0.075 mm.) 0 - 15 0 - 20 0 - 20

Tabla 2-1 Clasificacin de Sub bases

Fuente: MOP-001-F-2002. (2002)

2.1.3 BASEEs la capa que conforma la estructura del pavimento ubicada entre la sub base y la capa de rodadura

que tiene como funciones: la distribucin y transmisin de las cargas generadas por el trnsito, a

capas inferiores del pavimento como: la Sub-base y a travs de sta a la sub-rasante, y es la capa

que sirve de soporte a la capa de rodadura.

Las bases especificadas son las siguientes:

Base granular; y Base Estabilizada2.1.4 BASE GRANULAREs la capa que conforma la estructura del pavimento ubicada entre la sub-base y la capa de

rodadura, esta capa est constituida por piedra de buena calidad triturada, grava y mezclada con

material de relleno, arena y suelo, en su estado natural.

Los materiales que forman esta capa deben ser clasificados para formar una base integrante de la

estructura de pavimento.

Su estabilidad depender de la graduacin de las partculas, su forma, densidad relativa, friccin

interna y cohesin, todas estas propiedades dependern de la relacin entre la cantidad de finos y

de agregado grueso.

2.1.5 BASE ESTABILIZADAEs la capa que conforma la estructura del pavimento ubicada entre la sub-base y la capa de

rodadura, esta capa est constituida por piedra de buena calidad triturada grava y mezclada con

material de relleno, arena y suelo, esta mezcla se combina con materiales o productos

estabilizadores, preparada y construida aplicando tcnicas de estabilizacin, para mejorar suscondiciones de estabilidad y resistencia, para constituir una base integrante del pavimento destinada


11

fundamentalmente a distribuir y transmitir las cargas originadas por el trnsito, a la capa de Sub-

base.

Los materiales estabilizadores ms utilizados son: asfalto, enzimas, emulsiones asflticas, cemento

y cal.

2.1.6 SUPERFICIE DE RODADURAEs la capa que conforma la estructura del pavimento ms externa, se coloca sobre la base.

La funcin principal es proteger la estructura de pavimento, impermeabilizando la superficie, para

el ingreso del agua lluvia por filtracin que puede saturar las capas inferiores.

La capa de rodadura evita el deterioro de las capas inferiores a causa del trnsito de vehculos.

La capa de rodadura aumenta la capacidad soporte del pavimento, por que absorbe cargas, este

aumento es apreciable para espesores mayores a 4 centmetros, en el caso de riegos superficiales se

considera el aumento nulo.

La tabla 2.2 indica la clasificacin de carreteras por su tipo de superficie propuesta por el MOP.

CLASE DE CARRETERA TIPO DE SUPERFICIE

R RII ms de 8000TPDA Alto grado estructural, concreto asfltico u hormign.

I 3000 a 8000TPDA Alto grado estructural, concreto asfltico u hormign.

II 1000 a 3000TPDA Grado estructural intermedio; concreto asfltico o triple

tratamiento

III 300 a 1000 TPDA Carpeta asfltica: doble tratamiento superficial Bituminoso.

IV 100 a 300 TPDA Doble tratamiento superficial Bituminoso. Capa granular o

empedrado

V menos de 100 TPDA Grava, empedrado, tierra

Tabla 2-2 Clasificacin de carreteras por su tipo de Superficie

Fuente: MOP-001-F-2002. (2002)

Las superficies de rodadura de los pavimentos flexibles se dividen, segn se muestra en la siguiente

figura:


12

Figura 2-1 Tipos de superficies de rodadura en pavimentos flexibles

Fuente: ITURBIDE, J. (2002)

2.1.7 CAPAS ASFLTICASHormign asfltico.

Se denomina a hormign asfltico, concreto bituminoso u hormign bituminoso, a la mezcla de

agregados de asfalto y mezcla de materiales minerales, estos ltimos materiales minerales se

encuentran en diferentes tamaos; esta mezcla se extiende en capas y se compacta.

Este material es el ms comn utilizado en la construccin de vial.

La mezcla de los materiales que componen el hormign asfltico puede ser hecha en caliente o en

fro.

Presentan buenas propiedades impermeabilizantes por este motivo tambin es utilizado en los

ncleos de presas como impermeabilizante

La definicin de ingeniera de hormign incluye cualquier material compuesto por un agregado

cementado con un aglutinante, que puede ser cemento Portland o asfalto.


13

Mezcla asfltica en fro

Se denomina mezcla asfltica en fro a la combinacin de agregados ptreos con asfaltos rebajados

o aglomerantes bituminosos, un ejemplo de estos aglomerantes son las emulsiones asflticas.

Los materiales ptreos deben cumplir con los requisitos especificados, estos materiales sern

mezclados con procedimientos controlados sin la necesidad de un calentamiento previo, la finalidad

de estos procedimientos es garantizar como resultado un nuevo material con caractersticas

definidas.

Mezcla asfltica en caliente

Se denomina mezcla de agregados ptreos con aglomerantes bituminosos, materiales que deben

cumplir con los requisitos especificados, los materiales mezclados mediante procedimientos

controlados en caliente, darn como resultado un material con propiedades y caractersticas

definidas.

Riegos asflticos

Son riegos sucesivos alternados de material bituminoso y agregados ptreos triturados, que son

compactados buscndose conseguir un material compactado logrndose un mayor densidad por

motivo de una mejor acomodacin.

El uso de los riegos asflticos presenta una serie de ventajas como: brindar a la superficie las

condiciones de impermeabilidad, aumenta la resistencia al desgaste y mejora la suavidad para el

rodaje.

Brinda a la superficie las condiciones necesarias de impermeabilidad, resistencia al desgaste ysuavidad para el rodaje.

Se clasifican en tratamientos superficiales simples, dobles y triples.

Tratamientos superficiales

Los Tratamientos Superficiales se basan en la aplicacin de material asfltico sobre una superficie

preparada de base, el riego y compactacin del material ptreo graduado, que sirve de cubierta y se

colocar sobre el material asfltico en diferentes capas alternndolas.

Sellos asflticos

Consiste en impermeabilizar una superficie asfltica ya existente mediante el revestimiento conemulsiones asflticas y agregado fino, se consigue eso mediante el llenado de vacos y de grietas,

El uso de sellos asfltico evitar la desintegracin de superficies asflticas desgastadas y mejorar su

resistencia contra el deslizamiento aumentando la durabilidad del pavimento. Se pueden mencionar

dos tipos de sellos asflticos: La lechada asfltica (slurry seal) y los microaglomerados

(microsurfacing).

Lechada Asfltica (Slurry Seal)

Consiste en una mezcla de agregados ptreos, emulsin asfltica, agua y aditivos, que proporcionan

una mezcla homognea, que se aplica sobre un pavimento, como un tratamiento de sellado con el


14

fin de impermeabilizarlo; proporcionando una textura resistente, antideslizante y adherida

firmemente a la superficie

Microaglomerados (Microsurfacing)

El Microsurfacing consiste en una mezcla de emulsin catinica de asfalto modificado con

polmeros, agregados minerales, rellenadores, agua y otros aditivos que son tendidos sobre una

superficie pavimentada.

El uso de Microsurfacing presenta las siguientes ventajas:

Evita la desintegracin de superficies asflticas desgastadas y; mejora la resistencia contra el

deslizamiento, aumentando su durabilidad.

BLOQUES DE CONCRETO

AdoquinesLos adoquines o bloques son elementos construidos con material ptreo y cemento, pueden tener

varias formas, prefirindose las formas regulares.

Los adoquines son colocados sobre una cama de arena de 3 a 5 centmetros de espesor, la que tiene

como funcin de absorber las irregularidades de la base.

La cama de arena proporciona a los adoquines un acomodamiento adecuado, ofrece una

sustentacin y apoyo uniforme en toda su superficie. Adems sirve para drenar el agua que se filtra

por las juntas, evitando que se dae la base.

2.2 AGREGADOS2.2.1

TIPOS DE AGREGADOS EMPLEADOS

ridos o Agregados

Segn el (MOP-001-F-2002, 2002), Es el nombre genrico para distintos conjuntos de partculas

minerales, de diferentes tamaos, que proceden de la fragmentacin natural o artificial de las Rocas.

Tipos de Agregados

Los agregados pueden clasificarse de acuerdo a:

a) Composicin mineralgicaorigen: Rocas gneas, Rocas Sedimentarias Rocas Metamrficas.

b) Fuente de obtencin: Naturales Triturados

c) Modo de preparacin: Agregados producidos con propsitos especiales, por ejemplo: agregados de acero

para hormign pesado, agregados ligeros, y agregados para pavimentos.


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d) Tamao:Los agregados de acuerdo a su tamao se clasifican en:

Agregados Grueso, aquellos que tienen ms de 5 mm y Agregados Finos, aquellos menores o igual a 5 mm

En nuestro pas es muy frecuente encontrar las siguientes rocas clasificadas por su origen:

Clasificacin segn el origen de la roca.

Rocas gneas Granito, Sienita, Diorita, Gabbro, Peridotita, Pegmatita, Basalto y Vidrio

Volcnico

Rocas

Sedimentarias

Conglomerado, Arenisca, Limolita, Argilita -Lutita, Caliza y Chert

Rocas

Metamrficas

Mrmol, Metacuarcita, Gneiss, Hornfel, Pizarra, Filita, Esquisto,

Anfibolita y Serpentinita

Tabla 2-3 Clasificacin segn el origen de las rocas

Fuente: EGEZ, H. (Agosto 1995)

En el presente trabajo investigativo se utiliz materiales triturados de origen volcnico para formar

las mezclas que se propone utilizar como bases para pavimentos.

La mezcla emplea agregado grueso y fino de su respectiva mina, posteriormente se indicaran las

especificaciones granulomtricas escogidas.

La forma de venta de los agregados es denominada como ripio y arena, no se vende material

exclusivo para base, el ripio puede contener una cantidad de finos, que aportara a la granulometra

y debe ser tomada en cuenta.


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Procedencia Nombre de la Cantera Material

Pomasqui Corazn Arena

Ripio

Piedra baslica y bola

Mitad del Mundo Rosita Arena

Ripio

Piedra baslica y bola

Tabla 2-4 Procedencia de los Agregados utilizados

Agregado Natural

Se denomina agregado natural al material granular que da como resultado de la disgregacin y

desgaste de rocas por efectos naturales.

La mayora de agregados naturales utilizados como materiales de construccin son de origen

aluvial, este tipo de agregados resulta ms econmica su extraccin por la maquinaria sencilla

necesaria para almacenamiento.

Agregado Triturado

Se denomina agregado triturado al material granular producido de manera artificial por la

trituracin de bloques de rocas extradas por corte o explosin de grandes formaciones rocosas.

Mediante la implementacin del proceso de trituracin se consigue la reduccin y ajuste de tamaos

para diferentes aplicaciones en la construccin con el mismo material.

Del mismo bloque de roca extrada se puede obtener con la trituracin material para base, ripio,

material de fino polvo, etc.


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2.2.2 ENSAYO DEL PESO UNITARIO DE LOS AGREGADOSDensidad

Las Rocas son compuestas de una o ms variedades minerales, la densidad est muy relacionada

con el tipo de minerales que posee en su estructura y su porosidad.Al trabajar con agregados, existen diferentes definiciones de densidad.

Densidad AbsolutaEs la relacin del peso de un slido "excluyendo poros", con respecto a un volumen igual de agua

destilada y libre de gases a determinada temperatura.

La determinacin de este tipo de densidad es cuidadosa, porque la roca debe pulverizarse.

En construccin no es utilizada.

Densidad AparenteEs la relacin del peso del slido secado al horno a 100 C por 24 horas, con relacin al peso de

igual volumen de agua, incluyendo en el volumen del slido los poros impermeables pero no los

capilares.

Densidad Saturada Superficialmente Seca (sss)Es la relacin del peso del slido en condicin sss, incluyendo el agua en todos sus poros

permeables con relacin al peso de igual volumen de agua. Esta ltima es la que se utiliza a efectos

de dosificaciones ya que el agua que contienen los poros no toma parte en la reaccin qumica y,

por tanto, se puede considerar como parte del agregado.

Masa unitaria o Peso UnitarioComnmente en la construccin se maneja agregados por volumen ya que de esta manera se los

adquiere, se los transporta y se los dosifica.

La forma utilizada para cuantificar las cantidades de agregados se denomina masa unitaria o peso

unitario, esta masa se identifica de dos estados de estados, un estado es suelto y otro estado es

compactado.

De una forma general esta masa unitaria se obtiene mediante un ensayo utilizando para esto un

cilindro metlico de dimetro y profundidad que facilite la determinacin del volumen, siguiendo

las dimensiones sugeridas en la norma ASTM C 29, esta norma tambin sugiere el volumen de los

cilindros dependiendo del tamao mximo del agregado que se obtuvo en la granulometra.

Por experiencias se dice que la masa unitaria suelta se encuentra entre 90 a 95% de la masa

compactada.

Utilizando las masas unitarias suelta y compactada podemos determinar el contenido de vacos que

tiene el rido, utilizando la siguiente frmula.


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La masa unitaria tiene sus valores mximos cuando los agregados se encuentran en estado seco, un

ejemplo fcilmente comprobable sucede con las arenas al contener agua superficial se dificulta la

compactacin, presenta un efecto de esponjamiento.

Por lo expuesto anteriormente es muy aconsejable al trabajar con agregados, como no se los puede

mantener en estado seco por la presencia de humedad ambiental se debe registrar la humedad en el

momento de utilizacin.

La siguiente tabla indica valores tpicos de masas unitarias suelta y masas unitarias compactadas

de rocas de algunos lugares del Ecuador.

TIPO PROCEDENCIA MUS (Kg/m3) MUC (Kg/m3)

Puzolana (Chasqui) Latacunga 425

Diabasa ChivaraGuayas 1450 1650

Caliza Triturada HuaycoGuayaquil 1315 1450

Chert Triturado Guayaquil 1200 1355

Grava Aluvial ShumiralAzuay 1675 1820

Cisco Basltico PicoazaManab 1275 1510

Tabla 2-5 Masa Unitaria de Varias Rocas

Fuente: EGEZ, H. (Agosto 1995).

OBJETIVO

Determinar el peso unitario aparente suelto y compactado de las muestras de agregados gruesos

(ripio) y ridos finos (arena).

EQUIPO Y MATERIAL

1. Recipientes metlicos2. Lavacaras metlicas3. Balanzas (A 0,1Kg.) y (A 0,2Kg.)4. Carretilla5. Palas6. Varilla l= 60cm y =15mm7. Muestras de ridos finos y gruesos8.

Bandeja metlica.


19

PROCEDIMIENTO

PROCESO PARA EL PESO UNITARIO SUELTO

1. Ubicamos un recipiente metlico de volumen y masa conocida.2. Llenamos con rido fino sin realizar ningn movimiento de compactacin hasta sobrepasar el

borde.

3. Con una varilla procedemos a eliminar el sobrante, este proceso se conoce como enrazar elmaterial.

4. Pesamos el conjunto recipiente + rido fino en una balanza.5. Para obtener el peso del rido fino restamos el peso del conjuntopeso del recipiente.6. Repetimos 2 veces el procedimiento desde el paso nmero 2 a 5.7. Los 3 valores obtenidos son promediados y obtenemos un valor de masa8. El peso unitario aparente suelto se lo obtiene con la masa promediada y el volumen conocido.Para el rido grueso repetimos los pasos expuestos.

PROCESO PARA EL PESO UNITARIO COMPACTADA

1. Ubicamos un recipiente metlico de volumen y masa conocida.2. Llenamos con rido fino hasta la tercera parte del recipiente y golpeamos 25 veces de forma

helicoidal, llenamos hasta las dos terceras partes y golpeamos 25 veces de forma helicoidal,

llenamos hasta las sobrepasar el borde y golpeamos 25 veces de forma helicoidal.

3. Con una varilla procedemos a eliminar el sobrante del material.4. Pesamos el conjunto recipiente + rido fino en una balanza.5. Para obtener el peso del rido fino restamos el peso del conjuntopeso del recipiente.6. Repetimos 2 veces el procedimiento desde el paso nmero 2 a 5.7. Los 3 valores obtenidos son promediados y obtenemos un valor de masa8. El peso unitario aparente compactado se lo obtiene con la masa promediada y el volumen

conocido.

Para el rido grueso repetimos los pasos expuestos.

RESULTADOS


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PROYECTO: TESIS UBICACIN: MITAD DEL MUNDO

AGREGADO GRUESO MINA: ROSITA

MASA DEL MATERIAL SUELTO Ms= A-P 13374 gr

MASA DEL MATERIAL COMPACTADO Mc=B-P 14319 gr

PESO UNITARIO SUELTO Ms/V 1347 kg/m3

PESO UNITARIO COMPACTADO Mc/V 1442 kg/m3

MASA MOLDE + MATERIAL SUELTO A 22914 gr Medicin 1 2 3gr 22873 23017 22851

MASA MOLDE + MATERIAL COMPACTADO B 23859 gr Medicin 1 2 3

gr 23786 23864 23928

MASA MOLDE P 9540 gr

VOLUMEN DEL MOLDE V 9930 cm3

AGREGADO GRUESO NORMA ASTM C 29PESO UNITARIO AGREGADO GRUESO

PROYECTO: TESIS UBICACIN: MITAD DEL MUNDO

AGREGADO FINO MINA: ROSITA







gr 26704 26852 26902



AGREGADO FINO NORMA ASTM C 29PESO UNITARIO AGREGADO FINO


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PROYECTO: TESIS UBICACIN: POMASQUI

AGREGADO GRUESO MINA: CORAZON







gr 23393 23390 23250



PESO UNITARIO AGREGADO GRUESO

AGREGADO GRUESO NORMA ASTM C 29

PROYECTO: TESIS UBICACIN: POMASQUI

AGREGADO FINO MINA: CORAZON






MASA MOLDE + MATERIAL COMPACTADO B 25852 gr Medicin 1 2 3gr 25830 25887 25838



AGREGADO FINO NORMA ASTM C 29PESO UNITARIO AGREGADO FINO


22

2.2.3 PROPIEDADES DE LOS AGREGADOSEn mezclas para pavimentos, los agregados constituyen la mayor parte de su estructura en peso.

Esto obliga a que los agregados tenga una relacin directa con el comportamiento del pavimento,

sin embargo adems de la calidad de estos materiales se aplican otros criterios que influyen en la

seleccin de los materiales que constituyen el pavimento. Estos criterios incluyen el costo y la

disponibilidad del agregado.

Los agregados que cumplen la disponibilidad y costo tambin deben cumplir con propiedades para

ser considerado apropiado para garantizar la calidad.

Estas propiedades son:

Granulometra Abrasin Limpieza Forma de la Partcula


23

2.2.4 DETERMINACION DEL ANLISIS GRANULOMTRICO DE LOSAGREGADOS (NORMA AASHTO T-27)

Graduacin y Tamao mximo de la partcula

Todas las especificaciones de materiales utilizados en construccin y en especial en pavimentosrequieren el cumplimiento del tamao de partculas que conforman las mezclas de agregados, esto

se consigue mediante el establecimiento de mrgenes y la presencia de tamaos de partculas en

ciertas proporciones.

La distribucin de los diferentes tamaos de partculas que conforman los agregados se denomina

graduacin del agregado o graduacin de la mezcla. Es preciso comprender el mtodo de medicin

del tamao de las partculas y la graduacin para determinar si el agregado cumple o no con las

especificaciones.

Tamao Mximo de la PartculaEl Tamao Mximo de las Partculas ms grandes de los agregados debe ser definitivo, porque las

especificaciones sugieren un tamao mximo de partculas para cada agregado usado.

Existen dos criterios usados para la designacin del tamao mximo de partculas:

Tamao Mximo NominalDesignado como un tamiz ms grande que el primer tamiz que retiene ms del 10 por ciento de las

partculas de agregado, en una serie normal de tamices.

Tamao MximoDesignado como un tamiz ms grande que el tamao mximo nominal de partcula. Se acostumbra

que este tamiz sea el ms pequeo por el cual pasa el 100 por ciento de las partculas de agregado

Granulometras

La granulometra de las partculas se determina por anlisis de tamices o granulometra sobre la

muestra de los agregados.

El anlisis de tamices consiste en pasar la muestra por una serie de tamices, cada tamiz tiene

aberturas de tamao especifico, los tamices se los denomina por el tamao de la abertura.

Para trabajar con agregados se los ha clasificado en dos grupos: por su tamao, poniendo como

caracterstica los agregados retenidos por tamices grandes se denominan agregado grueso, y los

retenidos por tamices pequeos, agregados finos.

La granulometra del agregado tiene en cuenta el porcentaje en peso total de la muestra que pasa

por cada uno de los tamices.

La granulometra se determina calculando el peso del contenido de cada tamiz despus de haber

efectuado el anlisis de tamices. Luego se resta el peso del contenido de cada tamiz del peso total

de la muestra.

La forma de establecer la distribucin granulometra de un agregado, es graficando el peso delagregado con el respectivo tamao retenido.


24

Para la determinacin del tamao retenido se utilizan tamices con diferentes aberturas, estos

tamices estn formados de mallas cuadradas sobre marcos circulares que pueden ser colocados uno

sobre otro.

Existen algunas series de tamices entre las ms importantes las de Tyler que utiliza progresin

geomtrica descendente a razn de y la serie estndar US de la ASTM que utiliza una razngeomtrica desde del tamiz de pulgadas. (AVILA, 2004)Existen ciertos trminos usados para denominar a las fracciones de agregados, con el propsito de

describirlos por su tamao de la siguiente manera:

Agregado Grueso: Material retenido por el tamiz 2.36 mm (N 8) Agregado Fino: Material que pasa el tamiz 2.36 mm (N 8) Relleno Mineral: Fracciones de agregado fino que pasa el tamiz de 0.6 mm (N 30) Polvo Mineral: fracciones de agregado fino que pasa el tamiz de 0.075 mm (N 200)

Existen dos mtodos usados para determinar la graduacin de los agregados: Tamizados en seco y

tamizados por lavado. El tamizado en seco se usa con material de agregado grueso, Se aconseja

utilizar tamizado por lavado cuando los agregados estn cubiertos por polvo o material limo

arcilloso.

Tamizado en Seco

Las muestras para el tamizado se las reduce por medio de un cuarteador de muestras ocuarteo manual

Se separa los materiales finos y gruesos Se secan las muestras para hasta tener un peso constante Las muestras finas y gruesas se tamizan por separado

Para el anlisis granulomtrico de agregados gruesos y

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