Trabajo final PAVIMENTOS CONTRERAS PAREDES

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGOESCUELA DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

PAVIMENTOS

TEMA:

ENSAYOS DE LABORATORIO Y DE CAMPO NECESARIOSPARA EL CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS.

ENSAYO CBR: METODO DE ENSAYO Y SUIMPORTANCIA EN PAVIMENTOS.

DOCENTE:

ING. JAVIER DE LA CRUZ VASQUEZ

ALUMNA:

CONTRERAS PAREDES NATALY VANESSA

ENSAYOS DE LABORATORIO Y DE CAMPO NECESARIOS PARA EL CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS. ENSAYO CBR -METODO DE ENSAYO Y SU IMPORTANCIA EN PAVIMENTOS. 2013

PAVIMENTOS Página 13

ENSAYOS DE LABORATORIO Y DE CAMPO NECESARIOSPARA EL CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS

.-Conceptos Básicos:

Pavimentos: Es la capa constituida por uno o másmateriales que se colocan sobre el terreno natural onivelado, para aumentar su resistencia y servir para lacirculación de personas o vehículos. Entre los materialesutilizados en la pavimentación urbana, industrial o vialestán los suelos con mayor capacidad de soporte, losmateriales rocosos, el hormigón y las mezclas asfálticas.

Tipos de Pavimentos:

Pavimento articulado: posee una capa de hormigón que secaracteriza por ser muy resistente y flexible. Además se leagregan varios elementos como el cemento. Todos los

P

http://es.wikipedia.org/wiki/Mezclas_asf%C3%A1lticas

http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n



materiales deben ser colocados da tal manera que resultenhomogéneos

Pavimento rígido: está sostenido sobre una capa dematerial, está dotado de una losa de cemento hidráulica.Estos tienen la capacidad de soportar cargas pesadasgracias a su base de concreto.

Estos tipos de pavimento son bastante económicos, sobretodo a la hora del mantenimiento.

Pavimento flexible: reciben este nombre ya que puedenflexionarse o dicho de otra manera son maleables. Estospavimentos se encuentran sostenidos sobre un par de capasflexibles y de base granular.

P



Este resulta muy costoso, tanto en la construcción, como enel mantenimiento.

-Condiciones necesarias que se deben tener parallevar a cabo un buen control de la calidad de lospavimentos, es la siguiente:

Personal competente: ingenieros civiles,geólogos, químicos, debidamente colegiados yanalistas expertos en las diversas áreas deensayo: suelos, concreto, asfalto, etc.

Empresas u organizaciones encargadas de larealización de los trabajos, que tenganinfraestructura apropiada.

Laboratorio de ensayo con acreditaciónoficial, para que los resultados tengan valoroficial.

P



A continuación se debe dar el reconocimiento delterreno:

Se debe tener una correcta definición de lasprospecciones y ensayos tanto “in situ” comoen laboratorio. Por su carácter de obralineal extensa, las carreteras requieren engeneral de exploraciones que alcancenprofundidades superficiales, con un amplioespaciamiento.

Las condiciones geológicas, son las quedefinen si es necesario un programaexploratorio muy detallado, como por ejemploen zonas inestables.

Calicatas:Excavaciones que permiten la observación delterreno hasta profundidades máximas de hasta3 o 4 metros. Además de observaciones de tipo litológico,se pueden obtener datos sobre la compacidaddel material, la estabilidad de las paredesde la excavación, nivel freático, etc.También permiten la ejecución de algunosensayos in situ a diferentes cotas, como elpenectrómetro dinámico de cono.

P



Existen también los llamados métodos geofísicos,siendo los más utilizados:

Métodos sísmicosMétodos eléctricos, sondeos eléctricosverticales (S.E.V.)Métodos gravimétricosGeorradar

Al igual que en el caso de los ensayos “insitu”, existe una gran variedad de ensayo delaboratorio disponibles, dependiendo de lascaracterísticas del terreno. Los ensayos másusuales son los de IDENTIFICACIÓN, deRESISTENCIA y de DEFORMABILIDAD.

La toma de muestras debe ser lo másrepresentativa posible de la realidad a analizary durante su envío hasta el laboratorio, secuidará de que las muestras no sufran deterioroso mezclas de las mismas, que nos puedan inducirerrores en los resultados obtenidos.

Análisis granulométrico por tamizado y sedimentación:Este ensayo tiene por objeto determinar losdiferentes tamaños de las partículas de un suelo

P



y obtener la cantidad, expresada en tanto porciento de éstas, que pasan por los distintostamices de la serie empleada en el ensayo, desdeel tamiz de 2” hasta el tamiz N° 200.Cuando se quiera conocer la distribución detamaños de las partículas inferiores a dichotamiz (Nº 200), se debe completar esteprocedimiento con el de sedimentación.

De la realización de este ensayo se obtiene lasiguiente información:

Distribución granulométrica del sueloanalizado.

Clasificación de los suelos granulares. Se puede, en algunos casos, inferir su origen

geológico. Se pueden obtener parámetros como el diámetro

efectivo, coeficiente de uniformidad, ycoeficiente de curvatura.

P



Determinación de los Límites de Atterberg:Es junto con la granulometría uno de los ensayosmás comunes, debido a la información que seobtiene del mismo y la posibilidad de clasificarun suelo a partir de los datos obtenidos.El contenido de agua o humedad límite al que seproduce el cambio de estado varía de un suelo aotro. El método usado para medir estos límitesse conoce como método de Atterberg y loscontenidos de agua o humedad con los cuales seproducen los cambios de estados, se denominanlímites de Atterberg (LL, LP, IP, LC).

Contenido en humedad:Es junto con el contenido de vacíos, una de lascaracterísticas fundamentales para explicar elcomportamiento del suelo (especialmente enaquellos de textura más fina), como por ejemplocambios de volumen, cohesión, estabilidadmecánica.

P



El método tradicional de determinación de lahumedad del suelo en laboratorio, es por mediodel secado a horno, la relación (%) entre elpeso agua / partículas sólidas. Otros métodospara determinar el contenido de humedad: métododel alcohol metílico, método del Speedy, ymétodo nuclear.

Ensayo de Colapsabilidad:La colapsabilidad es la tendencia que puedetener un terreno a reducir su volumen de formarápida (colapso). Este fenómeno sucede endeterminados tipos de suelos, como son los degranulometría tipo limo y los que pueden perderparte de sus componentes por lavado de finos(rellenos) o por disolución (yesos).El ensayo reproduce el efecto de una saturaciónsúbita del terreno cuando está sometido a unacarga de magnitud prefijada.Se estudia en suelos naturales pococonsolidados, rellenos y terrenos con altocontenido de limos. Ensayos de identificación desuelos4. EnsayosDGCF.

Ensayos de Expansividad:La expansividad es una característica dedeterminados tipos de arcillas, que semanifiesta con cambios de volumen al modificarselas condiciones de humedad del terreno. Los cambios de volumen pueden afectar de maneramuy negativa a las estructuras de pavimento, si

P



estas no han sido diseñadas para “absorber”estas deformaciones del terreno o quedar almargen de sus efectos.

Ensayo edométrico o de consolidación:Se entiende como consolidación de un material ladeformación o reducción de tamaño que sufrecuando es sometido a una carga. La finalidad de este ensayo es determinar lavelocidad y grado de asentamiento queexperimentará una muestra de suelo arcillososaturado al someterla a una serie de incrementosde presión o carga.El fenómeno de consolidación, se origina debidoa que si un suelo parcial o totalmente saturadose carga, en un comienzo el agua existente enlos poros absorberá parte de dicha carga puestoque esta es incompresible, pero con eltranscurso del tiempo, escurrirá y el suelo iráabsorbiendo esa carga paulatinamente.

Ensayos Químicos:Ensayos destinados a determinar la agresividaddel terreno con las estructuras proyectadas enel mismo, especialmente a las estructuras dehormigón, como suelen ser las obras de drenaje.Contenido en materia orgánicaContenido en sulfatos solubles en suelosAcidez del suelo.

Ensayo Triaxial:

P



Es un ensayo que se emplea para determinar losprincipales parámetros resistentes de un suelo,es decir, delimitar los estados de tensionesprincipales posibles de los no posibles. El umbral que separa ambos estados es una rectaque viene definida por el ángulo de rozamientointerno del suelo (φ’) y la cohesión (C).Existen diferentes tipos de ensayos triaxialesque a continuación se describirá brevemente:

Consolidado drenado (C.D.): Se trata deconfinar las 3 probetas a presionesdiferentes y a continuación romper lamuestra a través del pistón vertical. Larotura se realiza lentamente para corregircualquier variación intersticial que pudierainducir a la rotura con la presión de aguadel exterior.

Consolidado no Drenado (C.U.): Se diferenciadel anterior en que una vez terminada laconsolidación se cierra el drenaje de aguaexterior. Esto permite conocer las tensionesefectivas en la probeta en todo momento.

No Consolidad y No Drenado (U.U.): sirvepara determinar la resistencia de un sueloen condiciones de resistencia a corto plazo.La densidad, la adherencia y unión entrepartículas permanece intactasindependientemente del nivel de carga.

P



Ensayo Proctor:El ensayo Proctor es un ensayo de compactaciónde suelo que tiene como finalidad obtener lahumedad óptima de compactación de un suelo parauna determinada energía de compactación.La humedad óptima de compactación es aquellahumedad (%de agua) para la cual la densidad delsuelo es máxima, es decir la cantidad de aguaque hemos de añadir a un suelo para poderlocompactar al máximo con una energía concreta.Existen dos tipos de ensayo proctor. Larealización de un tipo u otro deberá estar deacorde con el material y el equipo decompactación que se utilizará en obra.

Determinación de la capacidad de soporte CBR del suelo:El ensayo CBR mide la carga necesaria parapenetrar un pistón de dimensiones determinadas auna velocidad previamente fijada en una muestrade suelo, compactada según su proctor, formadapor tres probetas (generalmente compactada a 15,30 y 60 golpes/capa), después de haberlasumergido en agua durante cuatro días y de habermedido su hinchamiento.El hecho de sumergir la muestra se debe a queasí podemos prever la hipotética situación deacumulación de humedad en el suelo después de laconstrucción.

Determinación de la densidad “in situ”:

P



Método del cono de arena: Es un método endesuso, pero que debe utilizarse comocalibración de otros métodos. Representauna forma indirecta de obtener el volumendel agujero utilizando para ello, unaarena estandarizada compuesta por arenasilícea normalizada.

Método con densímetro nuclear: Ladeterminación de la densidad y humedad através de este método, está basada en lainteracción de los rayos gammaprovenientes de una fuente radiactiva ylos electrones de las órbitas exterioresde los átomos del suelo, la cual escaptada por un detector gamma situado acorta distancia de la fuente emisora,sobre, dentro o adyacente al material amedir.

Todos los aspectos mencionados, tienen porfinalidad asegurar la calidad de las obrasviales, es decir que cumplan el objetivo para elque fueron proyectados, al menor costo posible. Estos controles tienen que estar muy biencoordinados unos con otros para llegar a la metarequerida. Los ejecutores de la obra(contratista y supervisor), deben contar con unlaboratorio que tenga personal vigente, y si lascondiciones del ensayo así lo requieren, debencontar con condiciones ambientales controladas.

P



CONTROL DE CALIDAD:

ENSAYO CBR: METODO DE ENSAYO Y SU IMPORTANCIAEN PAVIMENTOS

Conceptos Básicos:

C.B.R: El CBR es el valor de la resistencia alesfuerzo normal de un suelo ya sea como elementoestructural de base, subbase y subrasantes bajocondiciones desfavorables de compactación y dehumedad. Los suelos granulares no plásticos ygranulométricamente bien graduados, serán

P



aquellos que alcancen mejor resultado de valoressoportantes o CBR.

CARPETA, SUPERFICIE DE RODAMIENTO O RODADURA: partesuperior de un pavimento, por lo general de unpavimento bituminoso o rígido, que sostienedirectamente la circulación vehicular. BASE: Es la capa de espesor diseñado,constituyente de la estructura del pavimento,destinada fundamentalmente a distribuir ytransmitir las cargas originadas por eltránsito, a las capas subyacentes y sobre lacual se coloca la carpeta de rodadura. SUBBASE: Estructura fundamental, que neutralizalos efectos destructivos de las cargastransmitidas desde las superficie de aplicación.La capa de base y de subbase: las diferenciasentre ambas está a veces en las diferencias delos materiales utilizados o en su granulometría.

SUB RASANTE: Capa de terreno de una carretera quesoporta la estructura de un pavimento y que seextiende hasta una profundidad en que no leafecte la carga de diseño que corresponde altránsito previsto.

“El ensayo de CBR se utiliza para establecer unarelación entre el comportamiento de los suelosprincipalmente utilizados como bases ysubrasantes bajo el pavimento de carreteras y

P



aeropistas, la siguiente tabla da unaclasificación típica”:

Máquina CBR:

La importancia del CBR para pavimentos sefundamenta en las siguientes razones: 1. Es un indicativo de la calidad del suelo.

P



2. Existe un método aproximado para el diseño deespesores de pavimentos utilizando este valor. 3. Este valor es considerado como parámetro decálculo en otros métodos de diseño de espesoresde pavimentos.

RESUMEN DEL MÉTODO Tres especímenes de suelo son compactados con suhumedad óptima con diferentes 5 energías (56, 25y 12 golpes por capa, en cinco capas), luego sesometen a saturación durante 96 horas, con elpropósito de proveerles condicionesdesfavorables, bajo las cuales serán sometidos ala penetración al terminar este periodo desaturación. La velocidad de penetración del pistón es de0.05 pul. /minuto (1.27 mm/minuto). Durante estapenetración se toman lecturas de carga, lascuales son transformadas a valores de esfuerzonormal. Estos son comparados con un esfuerzopatrón para 0.1 pulgadas de penetración (1000PSI) con el objeto de obtener el CBR de cada unode los moldes penetrados.

P

Trabajo final PAVIMENTOS CONTRERAS PAREDES

Documents

Transcript of Trabajo final PAVIMENTOS CONTRERAS PAREDES