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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 1 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA EAP. INGENIERIA CIVIL CONSTRUCCIONES II SEGUNDA UNIDAD OBRAS VIALES ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO NUEVO CHIMBOTE, FEBRERO DEL 2,009 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 2 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II OBRAS VIALES INTRODUCCIÓN En la historia los medios de transporte usados por el hombre, las obras viales ocupan un lugar preponderante. En principio, una carretera es simplemente un plano inclinado, uno de los inventos mas elementales del hombre; sin embrago su aplicación a la superficie irregular de la tierra es un arte altamente desarrollado, que hace uso de muchas técnicas. Este arte se ha desarrollado gradualmente desde épocas remotas, adaptándose a la evolución del vehiculo y haciendo uso de nuevos descubrimientos para lograr trazos mejores y mas económicos. EL VEHICULO Y SU INFLUENCIA EN LA CARRETERA La función básica de la carretera es la de servir al transito, por lo tanto, esta debe tener condiciones que permita la circulación del vehiculo con la “máxima seguridad, economía y eficacia” para ello debe de satisfacer condiciones técnicas tales como: - Un buen trazo en planta y perfil y una sección apropiada de manera que los vehículos puedan salvar económicamente sus pendientes y pasar sus curvas una seguridad completa. - La superficie de la carretera deberá tener la resistencia apropiada para no deteriorarse bajo la acción de los vehículos. PAVIMENTO.- Los pavimentos son estructuras compuestas por capas de diferentes materiales, que reconstruyen sobre el terreno natural, para que personas, animales o vehículos puedan transitar sobre ellos, en cualquier época del año de manera segura cómoda y económica. CLASIFICACION PAVIMENTOS ASFALTICOS.- Tienen una base flexible o semirígida sobre la cual se ha construido una capa de rodamiento formada por una mezcla bituminosa de material granular y algún ligante asfáltico. PAVIMENTOS RIGIDOS.- Aquellos en los cuales la capa de rodamiento esta formada por una losa de Concreto de Cemento Pórtland con o sin armadura de fierro. En caso UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 3 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II necesario pueden llevar una carpeta de desgaste formada por una mezcla bituminosa (mixto). PAVIMENTOS ESPECIALES.- Cualquier otro tipo de pavimento diferente a los 2 anteriores; pueden ser de : *TERRACERIA : Trocha peatonal compactada manualmente. * REVESTIDOS : Trocha carrozable revestida sobre terrecería. * EMPEDRADOS : Cantos rodados con Cementantes. * RIGIDOS REFORZADOS : Con malla de acero. * ARTICULADOS : Elementos pequeños de concreto prefabricados, entrelazados por articulaciones y sellados con arena. También los hay de ladrillo, madera, adoquines, etc. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 4 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II CONFORMACION DE UN PAVIMENTO ASFALTICO TERRENO DE FUNDACIÓN.- Sirve de fundación al pavimento después de terminado el movimiento de tierras y una vez compactado tiene las secciones transversales y pendientes especificadas en el proyecto (algunos autores le llaman subrasante). SUPERFICIE SUBRASANTE.- Corresponde a la parte superior del terreno de fundación SUB-BASE.- Capa de material pétreo, mezcla de suelo, cemento, mezcla bituminosa o piedra tratada que se coloca sobre el terreno de fundación. BASE.- Capa de material pétreo, mezcla de suelo, cemento, mezcla bituminosa o piedra tratada que se coloca sobre la sub-base. CAPA DE RODAMIENTO.- Capa que se coloca sobre la base y esta formada por una mezcla bituminosa. CARPETA DE DESGASTE O SELLO Se coloca sobre la capa de rodamiento para impermeabilizarla del agua y protegerla de la acción abrasiva de las ruedas de los vehículos normalmente se prepara con un mortero bituminoso (arena y ligante). Algunas veces sobre esta carpeta se coloca una película de arena o piedra picada menuda. SUPERFICIE RASANTE Superficie sobre la cual discurre el tránsito de los vehículos motorizados. LA S DIFERENTES CAPAS DE UN PAVIMENTO, ASÍ COMO SUS ESPESORES SE DISEÑAN DE ACUERDO A LAS CAPACIDAD SOPORTE DEL TERRENO DE FUNDACIÓN, DE LA CALIDAD DEL MATERIAL A USARSE, DEL TIPO DE PAVIMENTO, INTENSIDAD DE TRÁNSITO, CARGA DE DISEÑO, ETC. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 5 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II CONTROL TOPOGRAFICO EN PROYECTOS Y OBRAS VIALES. La topografía tiene un rol trascendente en la elaboración de proyectos de ingeniería ya que es sobre planos topográficos en los que se diseñan la mayoría de los proyectos y si estos no han sido ejecutados con un adecuado control de calidad, los errores que pudieran contener, afectarán necesariamente los diseños que sobre ellos se ejecuten, creando problemas al momento de la ejecución de la obra, durante la cual se tendrán que adecuar o modificar los planos para adaptarlos a la real forma del terreno, causando pérdidas económicas al alterarse los costos, metrados y plazos de las obras. Es fundamental chequear la calibración y el buen estado de los equipos topográficos antes del inicio de un proyecto y durante la ejecución del mismo realizar periódicamente una verificación de calibración. Asimismo, verificar el correcto uso de las constantes de corrección por medioambiente de la estación total (Presión y temperatura ambiente en el lugar de trabajo), al igual que la constante de los prismas. El descuido del control de estos factores es una de las causas mas frecuentes de error. Todos los trabajos de levantamiento topográfico deberán efectuarse de acuerdo a los procedimientos y principios generales establecidos para el estudio Plani-altimétrico por las Normas Peruanas para el Diseño de Carreteras editada por el Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción, versión DG-2001. La forma más adecuada de trabajar la topografía de un proyecto vial, debe seguir los siguientes pasos: a.-Establecimiento de una poligonal de apoyo enlazada al sistema de coordenadas UTM mediante un enlace directo a puntos existentes del ING u otro organismo que las haya establecido o mediante punto de control satelital GPS ubicados aproximadamente cada 10 Km, que permitan conformar un sistema de poligonales cerradas. Tolerancias de cierre: Angular: 10” n, donde n es el número de vértices. Lineal: 1/10,000 b.- Establecimiento de una red de nivelación diferencial, con nivelación de ida y vuelta, colocando Bench Marks cada 50 metros. Los BMs deben ser convenientemente monumentados mediante varilla de fierro o placa de bronce empotrado en concreto, o señalizados sobre roca firme, y ubicados en lugares fuera de las áreas de movimiento de tierras a fin de no ser disturbados durante las obras. Se hará una descripción del punto quepermita su fácil ubicación. Tolerancia de cierre: + 0.012 K, metros, siendo K la distancia nivelada expresada en kilómetros. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 6 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II C.-Establecimiento de la poligonal de trazo, conformada por los puntos de intersección de los alineamientos del eje de trazo. La poligonal de trazo debe ser enlazada a la poligonal de apoyo para el cálculo de las coordenadas respectivas. La forma de establecer los Pis, dependerá de la naturaleza del proyecto, pudiendo ser establecido por trazo directo o indirecto. Los PIs del trazo se deben referenciar para poder ser ubicados fácilmente durante el proceso constructivo. d.- Cuando se use libretas de campo, deberán tener un sentido correlativo de todas las actividades que el estudio lo requiera, indicándose en ellas: · Título en la contratapa de la libreta de campo. · Zona o sector de trabajo. · Nombre del operador. · Índice de la labor realizada. · Fecha del trabajo. · Marca y número del instrumento empleado. · Croquis o gráficos necesarios. Tener presente que la libreta puede ser procesada por otra persona, por lo tanto la información contenida y los croquis elaborados deben ser lo más claros y explícitos posibles para evitar errores de interpretación. Se debe evitar borrones; si se equivocan al escribir un dato, no sobrescriban sobre el mismo, tachen ese valor y escriban el número al costado en forma clara. Hagan los números legibles, especialmente el 4 y el 9, el 2 y el 7, el 3 y el 5. Utilicen tinta y no- lápiz y hagan todos los registros en forma ordenada. Tabla de Tolerancia para trabajos de Levantamientos Topográficos, Replanteos y Estacado en Construcción de Carreteras.- Tolerancias del trabajo Tolerancias fase del Trabajo Horizontal Vertical Goereferenciacion. Puntos de control. Puntos del eje, PC, PT, puntos en curva y referencias Otros puntos del eje Seccione transversales y estacas de talud Alcantarillas, cunetas y estructuras menores Muros de contención Límite para roce y limpieza Estacas de subrasante Estacas de rasante 1:100,000 1:10,000 1:5,000 +50 mm +50 mm +50 mm +20 mm +500 mm +50 mm +50 mm +5 mm +5 mm +10 mm +100 mm +100 mm +20 mm +10 mm -- +10 mm +10 mm UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 7 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II Procedimiento de Replanteo del Eje con Poligonal de apoyo La tecnología de hoy en día permite la definición analítica de los ejes del trazo, dando la relación de coordenadas para el estacado del eje. A su vez las estaciones totales poseen la función de replanteo mediante la cual calcula automáticamente el azimut. a.-Para iniciar un replanteo, previamente hay que buscar y señalizar la poligonal de apoyo. b.- Chequeo de las coordenadas de la poligonal, para luego generar archivos de coordenadas del trazo compatibles con la capacidad de memoria de la estación total y transferir dicha data del computadora a la estación total. c.- Replanteo del eje del trazo, por radiación desde los puntos de la poligonal de apoyo Utilizando la función de replanteo de la estación total. d.- Estacado del eje en tramos en curva y cada 20 metros en tangente, marcando la progresiva de cada estaca. Procedimiento de Control de Explanaciones. - Antes de proceder a iniciar un trabajo de movimiento de tierras, debe de hacerse el replanteo del eje del trazo, la nivelación geométrica de las estacas para obtener el perfil longitudinal del terreno, así como el levantamiento de secciones transversales del terreno natural, para permitir la verificación de los datos de proyecto y a su vez, procesar el metrado de movimiento de tierras a ejecutar. - En función a las características de la sección transversal se determina la posición de la línea de corte, de acuerdo a la inclinación del talud marcándose el punto y colocando luego una referencia fuera del área de corte. - Una vez colocados las referencias, se procede al rayado de la línea de corte usando yeso o cal, formando una línea que servirá de guía al operador de la maquina con laque se ejecute la excavación para la marcación del pie el talud de relleno, se procede en forma similar. -Durante el proceso de excavación se deberá realizar verificaciones de los niveles de excavación y del perfilado de taludes. Para el perfilado es recomendable el empleo de escuadras de madera, de tamaño conveniente y cuya hipotenusa tenga la inclinación del talud. -Antes de llegar a los niveles finales de excavación se colocaran plantillas que permitan realizar el corte con seguridad, evitando que se produzcan sobre excavaciones. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 8 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II Procedimiento de Control Ejecución de Sub. Rasante y Rasante. - Para el control de la ejecución de la subrasante se debe estacar el eje de la vía así como los bordes derecho e izquierdo de la calzada, teniendo en cuenta el sobreancho en los tramos curvos. - Durante la conformación de la sub rasante, para cada capa de relleno, se colocaran plantillas de nivel, para lo cual se debe disponer de las cotas considerando el peralte o bombeo del pavimento. - Se hará el seguimiento del proceso constructivo reponiendo las plantillas de nivel que fueran movidas y verificando las tolerancias respecto desnivel final de la subrasante. - Para el caso de la ejecución de la rasante, el proceso es similar, teniendo un mayor cuidado en el chequeo de niveles de la superficie final del pavimento. Ejemplo: Calcular las lectura en el nivel de ingeniero, entre las progresivas 0+100 a 0+200 si se tiene la vista atrás al BM-02. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 9 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II 2.1MOVIMIENTO DE TIERRAS.- P ara el proyectista de carreteras, una de las principales metas es lograr la combinación de alineamientos y pendientes que cumpliendo con las normas de trazado, permita la construcción de la carretera con el menor movimiento de tierras posible y con el mejo balance entre los volúmenes de corte y relleno que se produzcan. Para el constructor de carreteras, el trabajo radica esencialmente en la ejecución del movimiento de tierras, partida que generalmente es la más abultada dentro del presupuesto y que cuya correcta realización dependerá no solo el éxito técnico de la obra sino también los beneficios económicos que su trabajo derive. El movimiento de tierra es una ciencia que abarca, por consiguiente, tanto los conjuntos métricos de los volúmenes a mover como los principios de ejecución del trabajo. Al aplicarla en gran escala exige la experiencia de un ingeniero especialista. Se denomina movimiento de tierras a las diferentes operaciones que se realizan con los suelos para fines de construcción. Entre algunas operaciones tenemos: Excavaciones, Eliminación, Compactación, transporte, etc. 2.2 ESTADO DE LOS SUELOS a.- ESTADO NATURAL.- También se le conoce como estado de cantera y es cuando el suelo esta conforme se encuentra en la naturaleza sin haber sufrido modificación alguna por la manodel hombre. b.- ESTADO SUELTO.- Se le denomina así cuando un suelo ha sido removido o excavado sufriendo una alteración, puesto que sus partículas se disgregan o se separan. c.- ESTADO COMPACTADO.- Se denomina así al estado de enjuntamiento de las partículas de un suelo para fines constructivos. Recordar que: Ven. = 100% ; Ves = 100% (+) Vec = 100% (-) UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 10 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II FACTORES DE CONVERSION PARA DISTINTOS TIPOS DE SUELOS TIPO DE SUELO CONDICION ACTUAL ESTADO NATURAL ESTADO SUELTO ESTADO COMPACTADO ARENA Natural 1.00 1.11 0.95 Suelto 0.90 1.00 0.86 Compactado 1.05 1.17 1.00 TIERRA COMUN Natural 1.00 1.25 0.90 Suelto 0.80 1.00 0.72 Compactado 1.11 1.39 1.00 ARCILLA Natural 1.00 1.43 0.90 Suelto 0.70 1.00 0.63 Compactado 1.11 1.59 1.00 ROCA DINAMITADA Natural 1.00 1.50 1.30 Suelto 0.67 1.00 0.87 Compactado 0.77 1.15 1.00 Ejemplo 01.- Se tiene un volumen de suelo arenoso en estado suelto equivalente a 1,500m3, determinar su volumen en otros estados. Solución. Vol. Es= 1,500 m3 Vol.Ec = 1,500 x 0.86 = 1,290m3 Vol.En = 1,500 x 0.90 = 1,350m3 Ejemplo 02.- Se tiene una presa de arcilla equivalente a 4,800m3, solicitamos el costo del material el número de volquetadas, si se conoce que 1Volq=10m3 y su costo por viaje es de S/.300. Solución. Vol. Ec = 4,800 x 1.00 = 4,800m3 Vol. En = 4,800 x 1.11 = 5,328m3 Vol. Es = 4,800 x 1.59 = 7,632m3 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 11 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II Ejemplo 03 .- Determinar el volumen de material medido en estado natural que será necesario excavar de una cantera para construir un terraplén de 6,000m3 siendo el factor de expansión del 11% y factor de compactación de 5%. Solucion. VEc = 6,000m3 Vec = Ven – fcVen Vec = Ven(1-fc) Ven = Vec/(1-fc) Reemplazando. Ven = 6,000/(1-0.05) Ven = 6,316m3 Volumen a Transportar. Ves = Ven +fcVen Ves = Ven(1+fc) Ves = Ven/(1+fc). Ves = 6,316 x 1.11 Ves = 7,011m3. 2.3DETERMINACION DE LOS VOLUMENES DE MOVIMIENTO DE TIERRAS POR SECCIONES TRANVERSALES. a.- Ambas Secciones en corte Completo. Vc= ((C1+C2)xD)/2. b.- Ambas Secciones en Relleno Completo. Vr= ((R1+R2)xD)/2. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 12 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II c.- Una Sección a Nivel de Terreno y el otro a Relleno o corte completo y/o Viceversa. Vr= 1/3x(RxD) Vc= 1/3x(CxD). d.- Ambas secciones a media ladera con cortes con correspondencia de área. Vc= ((C1+C2)/2)xD. Vr= ((R1+R2)/2)xD. e.- Ambas secciones a media ladera Pero no Existe correspondencia de áreas. f.- Una Sección en corte completo y la otra en relleno completo. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 13 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II CLASIFICACION DE LOS VOLUMENES DE CORTE Para calcular los costos de movimiento de tierras, en lo que se refiere a los cortes, llamados también excavaciones y banqueos, se tiene en cuenta los distintos equipos, herramientas, materiales y mano de obra que requieren las diferentes clases de excavación, desde la roca firme y sólida hasta materiales blandos, como arena y tierra suelta. La gama de variación de materiales, en lo referente a los medios apropiados y necesarios para excavarlos es muy variada. En proyectos importantes se recurre a la ayuda de estudios geotécnicos detallados, calicatas profundas, estos trabajos son costosos y si, bien sirven para aproximar mejor la clasificación de los materiales, no eliminan del todo las incertidumbres. En trabajos de carreteras en el Perú se admiten tres tipos para clasificar el material de corte, siendo estos: Tierra Suelta, (T.S), que se denomina también material suelto (M.S), Roca Suelta (R.S) y Roca Fija (R.F). Para T.S se considera el empleo de tractores, cargador frontal a base de las cuales se realiza íntegramente la excavación. Para (R.S) se considera el uso de tractores y cierta proporción de explosivos y de equipo mecánico para la remoción de los escombros. En la elaboración de los presupuestos debe de tenerse en cuenta la clasificación de estos tipos de materiales DIAGRAMA DE MASA O CURVA BRUCKNER. El diagrama de masas es una gráfica que se utiliza para evaluar los movimientos de tierras indicándonos la acumulación de corte y relleno que debe de efectuarse según la distancia desde un punto de partida, representándose con signo positivo el corte y con signo negativo el relleno. Los volúmenes se expresan en m3, la distancia entre estacas se recomienda considerar en el eje de las abscisas, se aplicaran coeficientes de expansión a los cortes y coeficientes de contracción para los rellenos a fin de obtener los volúmenes en cantera excavados y relleno compactado respectivamente. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 14 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II INTERPRETACION DE LA CURVA - Una línea ascendente indica un corte o un exceso de excavación sobre el relleno; es decir que los tramos comprendidos entre un máximo y un mínimo son de la misma característica. - Si la línea tiene una pendiente pronunciada, el corte es grande y si la pendiente es tendida el corte es liviano. - Una curva descendente comprendido entre un máximo y un mínimo son de la misma característica, es decir indican relleno. - Cuando mas pronunciada es la pendiente de la curva, mayor es el corte o relleno. - Entre dios puntos cualquiera en que la curva de masa es interceptada por la linea horizontal, el corte es igual al relleno. - Cuando el diagrama de masas es convexa hacia arriba, el sentido del transporte es de adelante hacia atrás (izq. – der.) indicando la distancia horizontal, mayor o menor longitud de transporte. - Cuando la curva es cóncava hacia abajo, el sentido del transporte nes inversa al punto anterior. - El vértice de una curva convexa representa el punto, en le cual el corte cambia a relleno y viceversa. - Si la curva termina sobre el eje X implica exceso de corte, si la curva termina abajo del eje X, implica exceso de relleno y si la curva termina en el eje X, el corte y relleno están compensados. - El área entre la curva de masas y el eje X es la medida de volumen total que debe transportarse entre dos puntos de balance. Ejemplo: Para el tramo de la carretera comprendida entre las progresiva 0+000 a 0+340 elaborar el diagrama de masa, considerando que el movimiento de tierras se efectúa en tierra común. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 15 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTADDE INGENIERIA 16 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II MAQUINARIA PESADA PARA MOVIMIENTO DE TIERRAS EN OBRAS VIALES. La maquinaria para la actividad de la construcción es uno de los bienes de capital más costoso; por ello quien posee debe tener en cuenta el capital que ha invertido en su adquisición como un dinero susceptible de ser recuperado con una utilidad razonable, gracias al trabajo realizado por la maquina misma. Conviene resaltar que la recuperación del capital invertido con esa utilidad razonable, conlleva a que el valor de la reposición de la maquinaria sea permanente actualizado a fin de evitar que factores tales como la devaluación de la moneda no impida restituir la maquinaria usada una vez concluida su vida útil. DESEMPEÑO DE LOS EQUIPOS En proyectos de Construcción de Carreteras, terraplenes, etc., en las que se utiliza maquinaria pesada, la mayoría de los trabajos consisten en manipular y procesar grandes cantidades de material. El constructor debe seleccionar el equipo adecuado para realizar los trabajos de movimiento de tierras sin exceder los niveles económicos. El proceso de decisión para encontrar la mejor maquina posible requiere tomar en cuenta tanto las propiedades del material que va a manipularse como las capacidades mecánicas de la maquina. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE EQUIPO En cuanto a la manipulación de materiales, hay dos consideraciones iniciales sobre le material. - La Cantidad Total del Material. - La dimensión de las partículas del material. La cantidad de material influye en el tiempo de ejecución contractual del proyecto. Este aspecto sumado a las condiciones climáticas influye en la selección del equipo, sobre el tipo, tamaño y número de unidades. Las unidades más grandes tienen por lo general menores costos unitarios de producción, pero hay un mayor desembolso de dinero durante la movilización y mayores costos fijos. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 17 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II El tamaño de las partículas de material tendrá influencia en la selección del tamaño del equipo. Un cargador seleccionado para el acarreo de roca de voladura debe ser capaz de manejar el tamaño de roca mas grande que se produzca. TIPOS DE MAQUINARIA PARA TRABAJOS DE MOVIMIENTO DE TIERRAS. CARGADOR FRONTAL SOBRE ORUGAS Y SOBRE NEUMATICOS.- Es un equipo tractor montado sobre orugas o sobre ruedas con un cucharón de gran tamaño en su extremo frontal, es una maquina de movimiento de tierras que empuja, arrastra, carga, transporta y descarga. Su principal función es cargar y descargar. El uso de cargadores da soluciones modernas a un problema de acarreo y carga de material, con la finalidad de reducir costos y aumentar la producción. La capacidad del cargador frontal depende del peso unitario del material que se va a manejar. Estas maquinas por tanto no son simple tractores equipados con componentes adecuados para la excavación y carga sino son maquinas básicamente proyectadas para excavar, elevar, y cargar, cada una de ellas formada por componentes estructurales, motrices y mecánicos, plenamente integrados y concebidos para trabajar conjuntamente. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 18 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II TRACTOR SOBRE NEUMATICOS Y TRACTOR SOBRE ORUGAS Los bulldozer son tractores dotados de una cuchilla frontal rígidamente unida a él, que forma un ángulo de 90º con el eje del tractor. La cuchilla tiene movimiento vertical. Se emplea para realizar excavaciones superficiales en terrenos compactos, para la limpieza de capas vegetales y extendidas de tierras y áridas. La distancia óptima de trabajo es hasta 100 m y velocidad hasta 10 Km./h montado sobre orugas y hasta 25 Km./h montado sobre neumáticos. RETROEXCAVADORA Es una maquina que cumple doble función: lado cargador frontal que empuja carga, coloca el material en el volquete, hacer cortes, transportar el material de un lugar a otro y el lado excavadora de hacer zanjas. Ademas es usado para realizar trabajos de relleno, nivelación, obras de construcción y saneamiento en general. La retroexcavadora se utiliza principalmente para excavar debajo de la superficie natural del terreno sobre la cual descansa la maquina, están adaptadas para la excavación de pozos, sótanos, zanjas, en la que opera retrocediendo, y en general trabajos de excavaciones escalonados, en donde se requiera un control preciso de las profundidades. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 19 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II MOTONIVELADORAS Las motoniveladoras son maquinas de usos múltiples usadas para dar acabado, conformar la pendiente de una carretera, canal, etc, se usa también para mezclar, esparcir, escarificar y seleccionar material, en operaciones de desbroce ligero, construcción general y el mantenimiento de caminos de tierra. El principal propósito de una motoniveladora es hacer cortes, y lo hace con una cuchilla, limitadas a hacer cortes laterales medios a duros, ya que no pueden usarse para excavación pesada. Una motoniveladora puede mover pequeñas cantidades de material pero no puede realizar el trabajo de un tractor, debido a la resistencia de su estructura y la posición de su cuchilla. Los componentes de la motoniveladora que realmente hacen el trabajo son la cuchilla y el escarificador. La cuchilla puede rotar en forma circular. EQUIPOS DE COMPACTACION- RODILLOS Los rodillos son maquinas autopropulsadas de 2 a 3 rolas que se utilizan en la compactación de tierras con espesores de 20 a 30cm. Su peso varia de 5 a 15Tn. Y la velocidad de trabajo esta entre 2 y 10 km. Los rodillos pueden ser apisonadoras autopropulsante o rodillos vibratorios remolcados por un tractor, pueden compactar adecuadamente gravillas, arenas, y en general terrenos con poco o ningún aglomerante, en espesores hasta 25cm. No son aptos para terrenos arcillos. Los rodillos neumáticos pueden ser autopropulsados o remolcados, con suspensión independiente en cada rueda, lo que asegura una buena compactación. Todos los neumáticos deben llevar la misma presion y su velocidad oscila entre 10 y 24Km/h. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 20 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II Los rodillos pata de cabra son maquinas remolcadas por tractores de pequeña y mediana potencia que pueden ser normales o vibrantes que se utilizan para la compactación de terrenos con excepción de arenas, gravas y piedra partida. EQUIPOS DE PERFORACION Cuando por la dureza del terreno no es posible realizar la excavación por medios manuales o mecánicos expuestos, es necesario efectuar voladuras mediante el empleo de explosivos. Las voladuras se utilizan no solo para ejecutar excavaciones en roca sino también para obtener agregados de una cantera o demoliciones de construcciones. Toda voladura comprende la realización sucesiva de las tres operaciones siguientes: a.- perforación de los taladros necesarios. b.- Colocación del explosivo detonador y mecha. c.– Voladura propiamente dicha. La perforación de los barrenos es a mano es una operación lenta y eleva el costo, por lo que se emplea en contadas ocasiones y solo en voladuras de pequeña importancia. La perforación se realiza prácticamente siempre por medios mecánicos, utilizando para ello compresoras y martillos perforadores neumáticos, cuya potencia depende en cada caso del volumen a excavar. Los componentes suelen ser móviles, con motores de gasolina comprendidas entre 200 y 690HP los martillos perforadores pueden ser de manejo manual (8KG – 30KG) o ir dispuestos sobre empujadores que son aparatos en forma de carro, fácilmente desplazable cuyo elemento principal que es un bastidor grande que soporta el martillo UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 21 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II OBRAS DE MOVIMENTO DE TIERRAS DESBROCE Y LIMPIEZA Este trabajo consiste en el desbroce y limpieza del terreno natural en las áreas que ocuparán las obras del proyecto vial y las zonas o fajas laterales reservadas para la vía, que se encuentren cubiertas de rastrojo, maleza, bosque, pastos, cultivos, etc., incluyendo la remoción de tocones, raíces, escombros y basuras, de modo que el terreno quede limpio y libre de toda vegetación y su superficie resulte apta para iniciar los demás trabajos. El trabajo incluye, también, la disposición final dentro o fuera de la zona del proyecto, de todos los materiales provenientes de las operaciones de desbroce y limpieza, previa autorización del Supervisor, atendiendo las normas y disposiciones legales vigentes. El desbroce y limpieza se clasificará de acuerdo con los siguientes criterios: (a) Desbroce y limpieza en bosque Comprende la tala de árboles, remoción de tocones, desraíce y limpieza de las zonas donde la vegetación se presenta en forma de bosque continuo. (b) Desbroce y limpieza en zonas no boscosas. Comprende el desraíce y la limpieza en zonas cubiertas de pastos, rastrojo, maleza, escombros, cultivos y arbustos. Equipo El equipo empleado para la ejecución de los trabajos de desbroce y limpieza deberá ser compatible con los procedimientos de ejecución adoptados. Se puede hacer el uso de motosierras, excavadoras, tractores. La unidad de medida del área desbrozada y limpiada será la hectárea (ha), en su proyección horizontal. DEMOLICIÓN Y REMOCIÓ N. Este trabajo consiste en la demolición total o parcial de estructuras o edificaciones existentes en las zonas que indiquen los documentos del proyecto, y la remoción, carga, transporte, descarga y disposición final de los materiales provenientes de la demolición en las áreas indicadas en el Proyecto o aprobadas por el Supervisor. Incluye, también, el retiro, cambio, restauración o protección de los servicios públicos y privados que se UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 22 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II vean afectados por las obras del proyecto, así como el manejo, desmontaje, traslado y el almacenamiento de estructuras existentes. La demolición total o parcial y la remoción de estructuras y obstáculos, se clasificarán de acuerdo con los siguientes criterios: (a)Demolición de estructuras existentes (b) Desmontaje y traslado de estructuras metálicas y alcantarillas (c) Remoción de especies vegetales (d) Remoción de cercas de alambre (e) Remoción de obstáculos (f) Remoción de servicios existentes. Unidad de Medida. a.- Global (glb), en cuyo caso no se harán mediciones. b.- Por unidad completa (u), cuando se trate de demolición de obstáculos, edificaciones, puentes, alcantarillas y otras estructuras o remoción de estructuras metálicas, especies vegetales, obstáculos y servicios existentes. c.-Por metro cúbico (m³ ), aproximado al entero, en el caso de demolición de pavimentos, sardineles y veredas de concreto y otros. En este caso, la medida se efectuará antes de destruirla, definiendo los espesores. d.-Por metro lineal (m), aproximado al entero, cuando se trate del retiro de estructuras tales como alcantarillas, cercas de alambre, servicios existentes y otros obstáculos que sean susceptibles de medirse por su longitud. En este caso, la medida se efectuará una vez reinstalado debidamente el elemento. EXCAVACIÓN PARA LA EXPLANACIÓN El trabajo comprende el conjunto de actividades de excavación y nivelación de las zonas comprendidas dentro del prisma donde ha de fundarse la carretera, incluyendo taludes y cunetas; así como la escarificación, conformación y compactación de la subrasante en corte. La unidad de medida será el metro cúbico (m³ ), aproximado al metro cúbico completo, de material excavado en su posición original. No se medirán las excavaciones que el Contratista haya efectuado por error o por conveniencia fuera de las líneas de pago del proyecto. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 23 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II TERRAPLENES Este trabajo consiste en la escarificación, nivelación y compactación del terreno o del afirmado en donde haya de colocarse un terraplén nuevo, previa ejecución de las obras de desmonte y limpieza, demolición, drenaje y subdrenaje; y la colocación, el humedecimiento o secamiento, la conformación y compactación de materiales apropiados de acuerdo con la presente especificación, los planos y secciones transversales del proyecto. En los terraplenes se distinguirán tres partes o zonas constitutivas: a.-Base, parte del terraplén que está por debajo de la superficie original del terreno, la que ha sido variada por el retiro de material inadecuado. b.-Cuerpo, parte del terraplén comprendida entre la base y la corona. c.- Corona (capa subrasante), formada por la parte superior del terraplén, construida en un espesor de treinta centímetros (30cm.), salvo que los planos del proyecto o las especificaciones especiales indiquen un espesor diferente. Calidad de los materiales De cada procedencia de los suelos empleados para la construcción de terraplenes y para cualquier volumen previsto, se tomarán cuatro (4) muestras y de cada fracción de ellas se determinarán: - Granulometría - Límites de Consistencia. - Abrasión. - Clasificación. Las densidades individuales del tramo (Di) deberán ser, como mínimo, el noventa por ciento (90%) de la máxima densidad obtenida en el ensayo proctor modificado de referencia (De) para la base y cuerpo del terraplén y el noventa y cinco por ciento (95%) con respecto a la máxima obtenida en el mismo ensayo, cuando se verifique la compactación de la corona del terraplén. Di 0.90 De (base y cuerpo) Di 095 De (corona) La humedad del trabajo no debe variar en ± 2% respecto del Optimo Contenido de Humedad obtenido con el proctor modificado. La unidad de medida para los volúmenes de terraplenes será el metro cúbico (m³), aproximado al metro cúbico completo, de material compactado, aceptado por el Supervisor, en su posición final. MEJORAMIENTO DE SUELOS A NIVEL DE SUBRASANTE Este trabajo consiste en la eventual disgregación del material hasta el nivel de la subrasante existente, el retiro o adición de materiales, la mezcla, humedecimiento o aireación, UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 24 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II compactacióny perfilado final de acuerdo con la presente especificación, conforme con las dimensiones, alineamientos y pendientes señalados en los planos y especificaciones técnicas del proyecto. a.-Mejoramiento involucrando el suelo existente. En el caso de que los documentos del proyecto prevean el mejoramiento involucrando los materiales del suelo existente, o el Supervisor lo considere conveniente, éstos se disgregarán en las zonas y con la profundidad establecida en los planos, empleando procedimientos aceptables por el Supervisor. Los materiales que se empleasen para el mejoramiento de la subrasante y que deben de ser transportados hasta el lugar donde se realizan las obras deben de estar protegidos con una lona, humedecidos adecuadamente y contar con las condiciones de seguridad para que éstas no se caigan a lo largo de su recorrido e interrumpan el normal deMejoramiento empleado únicamente material adicionado. Cuando los documentos del proyecto prevean la construcción de la subrasante mejorada solamente con material adicionado, pueden presentarse dos situaciones, sea que la capa se construya directamente sobre el suelo natural existente o que éste deba ser excavado previamente en el espesor indicado en los documentos del proyecto y reemplazado por el material de adición. En el primer caso, el suelo existente se deberá escarificar, conformar y compactar a la densidad especificada para cuerpos de terraplén, en una profundidad de quince centímetros (15cm). Una vez el Supervisor considere que el suelo de soporte esté debidamente preparado, autorizará la colocación de los materiales, en espesores que garanticen la obtención del nivel de subrasante y densidad exigidos, empleando el equipo de compactación adecuado. Dichos materiales se humedecerán o airearán, según sea necesario, para alcanzar la humedad más apropiada de compactación, procediéndose luego a su densificación. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 25 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II CONFORMACION DE SUB RASANTE PARA PAVIMENTO.-Se llama así a este trabajo al nivel terminado de la estructura vial ubicado debajo de la capa de base o sub base si lo hubiera, este nivel es paralelo al nivel de la rasante y se lograra conformando el terreno natural mediante los cortes o rellenos que están considerados en los planos. Se denominara capa de sub. rasante a la capa de 30 cm. de espesor que queda debajo del nivel de sub. rasante y que esta constituida por el suelo natural resultante del corte, o por suelos transportados en el caso de rellenos, tendrá el ancho de la vía y estará libre de raíces, hierbas desmonte o material suelto. Se debe de tener cuidado con redes de agua, desagüe, luz entre otros. Posteriormente de procederá a la escarificación, mediante la motoniveladora, (con ripers) a una profundidad de 15cm. Debiéndose eliminar las partículas de mayores a 3”. Luego de la escarificación se procederá al riego y batido de esta capa de 15cm de espesor, con el empleo repetido de camiones cisterna y motoniveladora. Se realizara esta operación hasta lograr un material homogéneo de humedad uniforme lo mas cercana a la optima, definida por el ensayo de compactación de proctor modificado. Luego se nivelara con la motoniveladora hasta alcanzar la geometría del proyecto y una vez compactada, alcance el nivel de sub rasante, dicha compactación se efectuara con rodillos cuyas características de peso garanticen la compactación. La compactacion se empezara de los bordes hacia el centro y se efectuar hasta alcanzar el 95% de la maxima densidad seca del ensayo proctor modificado. La humedad podrá variar hasta en +- 2%. Para Verificar la calidad del suelo se utilizara los siguientes ensayos: Granulometría, límites de consistencia, CBR, Densidad de Campo. Cuya frecuencia será cada 250m2 Esta partida de medira en metros cuadrados m2 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 26 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II SUB BASE DE AFIRMADO PARA PAVIMENTO.- Se denomina sub base a la capa intermedia de la estructura de un pavimento ubicado entre la sub rasante mejorar y la capa de base sus funciones son: - Sirve como capa de drenaje al pavimento - Controla o elimina cambios de volumen, elasticidad y plasticidad perjudiciales a la capa inferior. - Controla Ascensión Capilar de aguas freáticas. Entre las características podemos mencionar: - Material seleccionado con capacidad soporte mayor que la del T.F. compactado. Puede ser: arena, escoria de altos hornos, residuos de material de cantera - Puede ser suelo A1 o A2, L.L<35%, IP<=6%, CBR>=15%, Limo Arcilla <=8% (Tamiz 200). - Ensayo al Desgaste 50% Máximo. - La fracción que pasa la malla n°200 no excederá los 2/3 de la fracción que pasa la malla N°40. - El tamaño máximo será de 2”. El material se sub base será colocado y extendido sobre la sub rasante, mejorada si lo hubiera en volumen apropiado para que alcance el espesor indicado en los planos una vez que sea compactada. El extendido, batido se realizar con motoniveladora o a mano en lugares de difícil acceso. Para verificar la compactación se utilizara el ensayo de densidad de campo, se realizara cada 200m2 de superficie compactada, en puntos dispuestos en tres bolillos. El grado de compactación exigido será del 95% de la máxima densidad seca del ensayo proctor modificado. Y será tolerado como mínimo al 93% en puntos aislados, siempre que la media aritmética de nueve puntos sucesivos sea igual o mayor del 95%. En la verificación de la geometría se aproximaran a 1cm por defecto o por exceso. Esta partida de medira en metros cuadrados m2 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 27 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II BASE DE AFIRMADO PARA PAVIMENTO.- Se denomina base a la base intermedia de la estructura del pavimento ubicada entre la capa de base y la capa de carpeta asfáltica. Es un elemento básico estructural que cumple las siguientes funciones: - Absorbe esfuerzos transmitidos por cargas de los vehículos. - Reparte uniformemente los esfuerzos a la sub – base y al terreno de fundación. - Pueden ser: Granulares, Mezclas bituminosas, Mezclas estabilizadas con cemento u otro material ligante. Entre las características podemos mencionar: - Debe ser resistente a los cambios de humedad y temperatura. - No presentar cambios de volumen perjudiciales. - Material que pasa: Tamiz N° 40: L.L <25% y I.P.< 6, Tamiz N° 200: 2/3 de la fracción que Pasa N° 40. - C.B.R. > 50% - Suelo Granular A1a o A1b En caso de combinar dos o más materiales, se procederá a un mezclado en seco en cantidades debidamente proporcionado. Una vez que el material ha sido extendido, se procederá a su riego y batido utilizando repetidamente mediante el uso de camiones cisternas y motoniveladoras. La operación será continua hasta lograr una mezcla homogénea de humedad uniforme lo mas cercana posible a la optima tal como fue definida en el ensayo de compactación Proctor Modificado. Inmediatamente se procederá al extendido y explanación del material homogéneo hasta conformar la superficie que una vez compactada alcance el espesor y geometría del proyecto. La compactación se empezara de los bordes hacia el centro de la vía con pasadas paralelas a su eje en número suficiente para asegurar la densidad. Para verificar la compactación se utilizara la norma de densidad de campo(ASTM D- 1556). Este ensayo se realizara cada 200m2 de superficie compactada en puntos dispuestos en tres bolillos. El grado de compactación será como mínimo del 100%. Esta partida de medira en metros cuadrados m2 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 28 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II IMPRIMACION ASFALTICA Es un Riego de Asfalto Diluido que se coloca sobre la Superficie de la Base a fin de IMPERMEABILIZARLA. Sus Funciones son las siguientes: - Impermeabilizar la superficie de la base. - Recubrir y unir las partículas sueltas de la superficie. - Mantener la compactación de la base y - Propiciar la adherencia entre la superficie de la base y la nueva capa a construirse. Generalmente se usan los tipos de Asfaltos Diluidos como RC, MC,RS,RT,etc. Su utilización dependerá de la temperatura ambiente de trabajo de tal forma que el tiempo de fragua sea el suficiente que le permita penetrar en los poros de la base En el Perú normalmente nos vemos obligados a imprimar con RC-250, agregándosele un 10% de Kerosene. Su aplicación se efectúa con un tanque regador a lo largo de su barra esparcidora en una cantidad aproximada de 0.75 a 1.5 litros/m2 para una penetración dentro de la capa granular de apoyo de 7 mm por lo menos, verificándose esto cada 25m;de acuerdo a la porosidad del material granular; la temperatura de aplicación del ligante estará entre 60 y 70 °C, debiendo tener cuidado con su punto de inflamación. El riego de imprimación se efectuara cuando la superficie de la base este preparada, es decir cuando este libre de partículas de suelo suelto, para la limpieza de la superficie se empleara barredora mecánica o comprensoras o en el peor de los casos escobas para el barrido manual. La aplicación del material bituminoso deberá hacerse a presión, para garantizar un esparcido uniforme y continuo utilizando preferiblemente un distribuidor autopropulsado que estará equipado con una manguera auxiliar de boquillas esparcidoras y conectadas a la misma presión del distribuidor, con pasadas en dirección al eje de la vía. Su medicion sera en m2 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 29 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II TRATAMIENTOS SUPERFICIALES: Se colocan en una ó varias capas, con o sin carpeta de desgaste ó sello. Los Asfaltos,Emulsiones ó Alquitranes que se empleen son los llamados líquidos o diluidos (CUT - BACKS) del tipo RC,MC,RS ó RT. El espesor de estas capas es de aproximadamente 1”. Este tipo se emplea comúnmente para transito ligero. Hay Tratamientos del tipo. Mono – Bi ó Múltiple capa; es recomendable hasta 2 capas. El agregado debe ser uniforme para que pueda ser acomodado, por lo tanto tendrá una curva granulométrica “parada “porque casi todos sus elementos son del mismo diámetro. Si es piedra chancada debe ser de aristas vivas. Hay que tener en cuenta que un tratamiento mono – capa nos da una superficie irregular por lo que se recomendaran 2 capas. Se inicia el proceso constructivo con un riego de imprimación y luego el primer riego asfáltico, seguidamente viene el esparcido del agregado que puede ser manual ó con camión de tolva marcha atrás. TABLA PARA TRATAMIENTO SUPERFICIAL BICAPA CAPAS AGREGADO PROP. ASFALTO PROP. AGREG. 1ra Capa 3/4” – 3/8“ 0.4 gl/m 2 25 Kg/m 2 2da Capa 3/8” – N°10 0.3 gl/m 2 12 K/m 2 3ra Capa Arena 0.25 gl/m 2 11 Kg/m 2 % que pasa Para afirmados Para tratamientos superficiales UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 30 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II MEZCLAS ASFALTICAS Elaboradas “en planta” y se aplican “ EN FRIO “ o “EN CALIENTE “. Dan origen a las llamadas Carpetas Asfálticas; pueden usarse algunos asfaltos líquidos, pero preferentemente se emplean cementos asfálticos cuya penetración esta comprendida entre 30 y 200. El espesor es generalmente mayor a 2”. Las capas formadas por las mezclas bituminosas no deben tener espesores menores a 1”, se recomienda 5” como espesor máximo. El árido debe ser de buena calidad y ésta conformada por piedra y arena a los mismos que se les debe hacer la prueba de abrasión y de durabilidad. Los porcentajes de desgaste deben ser como máximo de 30 a 40% ya que de lo contrario no es un material aceptable. MEZCLAS ASFALTICAS EN FRIO MEZCLA ASFALTICA = ARIDO + LIGANTE (PIEDRA + ARENA + ASFALTO DILUIDO) Deben efectuarse estudios de los agregados a utilizar, determinando su granulometría a fin de utilizar los recomendados según el tipo de mezcla asfáltica requerida (Curvas Granulométricas). De acuerdo al Dosaje se utilizará el ligante el que se agrega en porcentaje al árido para producir la mezcla. Existe el "Manual del Asfalto" a fin de determinar las características del mismo. Se recomienda añadir el agregado grueso hasta el 50 % de tamaño de lo que sería el espesor de la capa asfáltica, Ejemplo, si la superficie de rodadura es de 3”, se usará piedra con tamaño máximo de 1 1/2". Las granulometrías pueden tener valores máximos y mínimos, siendo el promedio lo ideal. Se recomienda: DURABILIDAD.- Se efectúa este ensayo a la arena introduciéndola en una cubeta que contiene un producto químico (sulfato de sodio) que desmenuza el material al escobillarlo. Se expresa la parte desmenuzada como un porcentaje del peso inicial el que debe ser de 12 a 15%. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 31 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO CONSTRUCCIONES II PRODUCCION DE LA MEZCLA ASFALTICA.- Se lleva el árido a una planta que a través de una faja transportadora hace que se produzcan el mezclado con el asfalto calentado. Así se produce el efecto de mezclado entre piedra, arena y asfalto, material que es trasladado a obra a través de camiones donde se esparce con una pavimentadota y se les somete a proceso de rodillado para dar el acabado final a los trabajos de asfaltado. MEZCLAS ASFALTICA EN CALIENTE Están Conformadas por: MEZCLA ASFÁLTICA = ARIDOS + LIGANTE (PIEDRA + ARENA + FILLER + CEMENTO ASFÁLTICO ). FILLER .- Es un agregado fino que viene a ser un “Rellenador Mineral” que es lo que falta al árido para cerrar su granulometría. También se utiliza el "polvo mineral”. Es recomendable que pase el 100% de la malla Nº 40 y 50% de malla Nº 200; pueden ser cemento pórtland, cal ó cualquier material fino plástico que cumpla con los requisitos que exige la mezcla asfáltica. APLICACIÓN DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS Las mezclas asfálticas en caliente, se usan como carpeta de 1", 2”, 3”, 4" y hasta 5", las de 1" se colocan como recubrimiento o repavimentación de pavimentos antiguos. Los de 4" y 5” normalmente se colocan en 2 capas y se preparan en plantas asfálticas especiales que alcanzan entre los 150º C y hasta 200º C, para calentar los agregados en hornos y el cemento asfáltico, produciendo de esta manera la mezcla asfáltica para ser transportada a obra. El filler no se calienta y entra en poca proporción. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA 32 EAP. DE INGENIERIA CIVIL. ING. LINO OLASCUAGA CRUZADOCONSTRUCCIONES II Las propiedades deseadas que debe tener una mezcla de concreto de cemento asfáltico para desarrollar un adecuado comportamiento en la carpeta asfáltica son: Estabilidad, Durabilidad, Resistencia a la fatiga, Resistencia al deslizamiento, Trabajabilidad, Flexibilidad, Impermeabilidad. La Colocación y distribución se hará por medio de una pavimentadora autopropulsada en buen estado para que se garantice un esparcido de la mezcla en volumen, espesor y densidad de capa uniforme. El esparcido será complementado con un acomodo y rastrillado manual cuando se comprueben irregularidades a la salida de la pavimentadora. La compactación de la carpeta asfáltica, se deberá llevar a cabo inmediatamente después de que la mezcla haya sido distribuida uniformemente teniendo en cuenta que durante el primer rodillado se permitirá rectificar cualquier irregularidad en el acabado. La compactación se realizara utilizando rodillos lisos (2 ejes Tandem), y rodillo neumático. El número de pasadas del equipo de compactación será tal que garantice el 95% de más de la densidad lograda en el laboratorio, las juntas de construcción será perpendicular al eje de la vía tendrán el borde vertical. La unión de una nueva capa ya compactada previo un riego de liga. Para carpetas asfálticas en frío se habilitara 24 horas después de haber colocado la carpeta asfáltica. Para carpetas asfálticas en caliente se habilitara 1hora después de haber colocado la carpeta asfáltica. Esta partida de medira en metros cuadrados m2 RIEGO DE LIGA: Es un Riego de Asfalto Diluido que se coloca sobre un pavimento asfáltico antiguo. Se puede usar RC,RS ó RT, considerando que ya no necesita tanta penetración. Proporción aprox. ½ litro por metro cuadrado. Esta partida de medira en metros cuadrados m2.
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