Resumen Pavimento

8/18/2019 Resumen Pavimento

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BLOQUE I PAULINA ROSAS VILLANUEVA.

1. HISTORIA

Pavimento (latín “Pavimentu”) es un término que se utiliza para definir la capa constituida por

uno o más materiales que se colocan sobre el terreno natural o construido, para aumentar su

resistencia y servir para la circulación de personas o vehículos.

4.000 A.C. Calles pavimentadas con piedras en la ciudad de Ur (Irak)

3.500 A.C. Caminos de madera en un pantano de Glastonbury (Inglaterra)

Los caminos más importantes en la historia aparecen con los romanos: Calzadas Romanas.

Hasta entonces la materia prima utilizada era la piedra.

Siglo XIX se utilizan piedras de gran tamaño, con la llegada de la era industrial los pavimentos

evolucionan y se dan cuenta que el uso de piedras de menor tamaño (adoquines) confrontan mejor

las tensiones producidas en el propio pavimento. Pk? Porque las tensiones producidas por las

solicitaciones del tráfico se reparten mejor

Finales del Siglo XIX, aparición de nuevos materiales (alquitrán), Esto es debido, a la evolución de

los transportes y su necesidad por mejorar la flexibilidad de las rutas existentes (SEGURIDAD Y

CONFORT).

Principios Siglo XX, John Mc Adam utiliza un material granular (Macadam) en la superficie de un

pavimento, es capaz de soportar el peso de nuevos vehículos de carga sufriendo un 60 % menos.

El macadam son pequeñas gramillas de piedra y capas de rocas, lo que permite un óptimo drenaje

del agua de lluvia.

1905 HORMIGÓN como material, dando lugar al proyecto importante de la historia, longitud de

casi 28.000 km, este sistema comunica todas las grandes ciudades de EEUU y tardo 15 años en

construirse aprox.

1930 auge de la aviación se hacen construcción de pistas de concreto. La llegada de la SegundaGuerra Mundial (1945) expandió la cantidad de pistas de aterrizaje en zonas europeas.

Chile actualmente hay 80.694 Km red vial, 14.538 Km asfalto 2.123 Km. hormigón. El resto ripio.

Región I a la III asfalto, IV a la X 50% parte en hormigón y XI a la XII sólo en hormigón.

1996 Codelco construyó un tramo experimental de aprox. 1500 m2 a base de mezclas asfálticas

drenantes. Espesor 4cm y había sido construida utilizando betún modificado. El comportamiento

bueno, que al año 2000 se construyeron 10.000 m2, pero esta con un espesor de 5 cm. y sobre un

pavimento ya existente.

1999 re-pavimentación de la Ruta S-20 Araucanía y la ruta 207 Los Ríos con carpeta drenante.


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2. FIRMES Y PAVIMENTOS

2.1. Constitución de los Firmes

Conjunto de Capas superpuestas horizontales y de varios cm de espesor,

utilizando materiales adecuadamente compactados

Se apoyan en la explanada y han de soportar las cargas del tráfico sin afectar ala seguridad y comodidad del usuario o a la propia integridad del firme.

Funciones del firme:

- Superficie de rodadura segura, cómoda y de características fijas

- Resistir las solicitaciones previstas de tráfico pesado y no pesado repartiendo las presiones

verticales de modo que la explanada llegue una mínima fracción de tensiones.

- Proteger la explanada de la intemperie sobre todo de la acción del agua.

2.2. Características Funcionales y Estructurales

Características superficiales

- Resistencia al deslizamiento obtenida a través de una adecuada textura superficial- Regularidad superficial que afecta a la comodidad de los usuarios.

- Ruido de rodadura, tanto en el interior de los vehículos como en el exterior.

- Reflexión luminosa, importante para la conducción nocturna.

- Desagüe superficial rápido para limitar cuando llueve el espesor de la película de agua,

disminuyendo el riesgo de hidroplaneo.

Características estructurales

Se relacionan con los materiales de las capas del firme (mecánicas y espesores). Es importante

saber, que la capa ha de armonizarse con el de las restantes a fin de un buen comportamiento.

Se pueden evaluar mediante modelos de cálculo, evaluando la estructura a las cargas del tráfico.

##Siguiendo el diseño de las capas de las carretas en función de las solicitaciones del tráfico: Debellegar a la explanada (como máximo) un 5% de las solicitaciones que se producen en el pavimento

##El efecto que puede provocar el agua en un vehicula, causado por un mal diseño en la estructura

del pavimento se denomina: Aquaplanning

2.3. Factores que se deben considerar en el Firme (Para cumplir objetivos geométricos y mecánicos)

El tráfico

- Deben tenerse en cuenta las cargas pesadas durante la vida útil. La repetición de cargas y la

fatiga son fundamentales para el cálculo.

-Tomar en cuenta las máximas presiones de contacto en zonas especiales (curvas, zonas de

frenado y aceleración).

- Velocidades de aplicación (lentas en rampas y zonas de estacionamiento)

- La canalización del tráfico

- El tráfico de obra para que no deteriore las capas del firme durante su ejecución.

La fundación

Capacidad de soporte del suelo o resistencia a la deformación por esfuerzo cortante.

La sensibilidad de los suelos a la humedad (hinchamiento y/ retracción). En climas muy fríos,

inciden sobre todo la helada y el deshielo.


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El clima

T° extremas, radiación solar, régimen y cuantía de precipitaciones y presencia de hielo o nieve.

Los materiales

- Determinantes para la selección de la estructura adecuada, técnica como económicamente.

- Disponibilidad de áridos o agregados en los yacimientos o canteras. Además, calidad del árido

(naturaleza y homogeneidad) cantidad disponible, y el precio condicionado por la distancia dela cantera a la obra. Actualmente, se trabaja con subproductos industriales o desechos.

- Otro material a considerar es el ligante y/o conglomerante.

Costes

Compararse los costes iniciales con los costes globales (conservación, rehabilitación), así como

los costes de los usuarios (demoras y accidentes en obra).

Otros factores

- Entorno (ruido, limpieza, estética…)

-Dimensiones de la obra, equipamiento y experiencia empresa constructora, política general

- Seguridad y gestión de la circulación durante la obra.

2.4. Materiales

- Suelos granulares de calidad

- Áridos naturales rodados o triturados (dif. rodados y triturados, forma y angulosidad caras)

- Áridos artificiales

- Subproductos industriales y desechos de diverso tipo

- Ligantes hidrocarbonados:

-Betunes asfalticos

- Emulsiones bituminosas

- Betunes modificados con polímeros

- Betunes fluidificados

- Betunes Fluxados

- Conglomerantes hidráulicos y puzolánicos:

-Cementos

- Escorias granuladas

- Cenizas volantes

- Cales aéreas

- Agua

- Varios: Barras de acero, plastificantes en hormigones , activantes en mezclas bituminosas

## ¿Cuál es la característica fundamental que ofrece un árido triturado a una mezcla utilizada para la

construcción de un pavimento? Forma el “esqueleto” de la mezcla, ya que sus caras encajan entre si .

##Los cementos asfalticos (también denominados ligantes o betunes) y emulsiones asfálticas se diferencian

entre sí por: La consistencia que presentan ambos dependiendo de la T° , es decir a T° ambiente el betún es

sólido y la emulsión es liquida

##Para la fabricación de la mezcla asfáltica básica es necesario utilizar los siguientes materiales: Árido

grueso, árido fino, filler y ligante.N


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2.5. Clasificación y Tipos de Pavimentos

- Firmes Flexibles: 20 años (Manual de Carreteras, Vol. 3, Sección 3.604.1)

- Firmes Rígidos: 30 años (Manual de Carreteras, Vol. 3, Sección 3.604.2)

FLEXIBLES capas constituidas por materiales con una resistencia a la deformación que usualmente

es DECRECIENTE con la profundidad, de modo análogo a la disminución de las tensiones

transmitidas. Tienen al menos una capa de rodadura bituminosa (salvo los no revestidos de caminos

con tráfico bajo).

RÍGIDOS capa de hormigón que asegura la función resistente por su mayor rigidez, distribuyen las

cargas verticales sobre un área grande y con tensiones reducidas. Salvo en los bordes de las losas y

en las juntas, las deformaciones elásticas en superficie son casi inapreciables.

SEMIRRIGIDOS y SEMIFLEXIBLES suelen incluirse en el grupo de flexibles debido a que tienen unas

capas superiores bituminosas análogas, pero su comportamiento estructural es diferente, con una

menor deformabilidad bajo las cargas.

COMPUESTOS o MIXTOS, constituidos por una capa de hormigón cubierta por un pavimento

bituminoso. Este tipo de firmes son muy utilizados en vías urbanas.

2.6. Estructuras de firme y funciones de sus capas

2.6.1. Firmes con pavimento bituminoso

Flexibles, semiflexibles y semirrígidos están constituidos pavimento, base y sub-base.

- Pavimento: Parte superior y recibe directamente las solicitaciones del tráfico. Aporta las

características funcionales y desde el punto de vista estructural, absorbe los esfuerzos

horizontales y parte de los verticales. Tipos más comunes son:

a) Riego con gravilla: En firmes para tráficos con baja intensidad e impermializa y restaura la

textura de los pavimentos. Para este fin también se emplean las lechadas bituminosas.

b) Mezcla bituminosa: En pavimentos para tráficos con intensidad media, alta y vías urbanas .

Si el espesor total es superior a 8 cm, suele ejecutarse en dos capas (rodadura e intermedia), las

cuales presentan distintas composiciones.

- Base: Capa debajo del pavimento. Su función es otorgar resistencia, absorbiendo la mayor

parte de los esfuerzos verticales, y su rigidez o resistencia a la deformación bajo las solicitaciones

repetidas del tráfico está en consonancia con la intensidad del tráfico pesado.

- Tráficos medio y baja Bases granulares con gravas y arenas trituradas

- Tráficos alto Material granular tratado con ligante (base mezcla bituminosa y gravacemento)

- Sub-base: Capa situada debajo de la base y sobre la explanada. Puede NO ser necesaria con

explanadas de elevada capacidad de soporte. Función es proporcionar a la base un apoyo

uniforme y constituir una plataforma para su puesta en obra y compactación. La sub-base suele


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ser de transición necesaria. Se emplean sub-bases granulares (gravas y arenas rodadas o

trituradas), suelo-cemento, escorias cristalizadas de horno alto…

2.6.2. Firmes con pavimento de hormigón

Rígidos constan de un pavimento de hormigón, con frecuencia de base y a veces sub-base.

-Pavimento de Hormigón:

Hormigón vibrado en masa (más usual), dividido en losas mediante juntas para evitar, fisuras

por la retracción del hormigón y las variaciones térmicas, y facilitar el alabeo de las losas.

Hormigón Armado: Con barras de acero, función es mantener cosidas y cerradas las fisuras

Hormigón Armado con fibras de acero: Se reparten aleatoriamente por la masa de hormigón.

Aplicaciones muy específicas, por su elevado coste (estacionamientos de vehículos pesados)

Hormigón compactado con rodillo: Puestos en obra con maquinaria para carreteras y puedendarse inmediatamente al tráfico. Se suele disponer sobre ellos capa de rodadura de bituminosa.

-Base: tráfico alto se emplean bases tratadas con cemento, cuales constituyen un apoyo estable

y no son erosionables por el agua (que penetra por juntas, fisuras o bordes del pavimento),

bombeada por las losas bajo la acción de las cargas repetidas.

De suelo-cemento se pasa a grava-cemento y luego al hormigón magro. La resistencia depende

del clima y del tráfico. Si se utiliza esta base, es conveniente drenar lateralmente el pavimento.

2.6.3. Bermas (Manual de Carreteras de Chile [Vol. 3], Sección 3.302.3)Son las franjas que flanquean el pavimento de la calzada. Pueden ser construidas con:

- Pavimento de hormigón

- Capa asfáltica

- Tratamiento superficial

- Ser una prolongación de la capa de grava en los caminos no pavimentados

Cuatro funciones básicas:

1) Protección al pavimento y capas inferiores (afectadas por erosión e inestabilidad).

2) Permiten detenciones ocasionales.

3) Aseguran una luz libre lateral que actúa psicológicamente sobre los conductores

4) Ofrecen espacio adicional para maniobras de emergencia, aumentando al seguridad.


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3. SUELOS

3.1. Consideraciones generales

Suelo: material formado por partículas de rocas y minerales derivados de las rocas, sin material

cementante, pero con unas ciertas proporciones de aire, agua y materia orgánica.

Para el diseño de pavimentos, se hace necesario una serie de ensayos de suelos, para obtener lacaracterización cuantificando sus propiedades. Para que el ensayo sea bueno, debe cumplir:

1. Sencillez: Un ensayo complejo solo tendría sentido si fuese completamente determinante.

2. Repetibilidad: Un ensayo debe dar mismo resultado hecho por otra persona con experiencia.

3. Reproducibilidad: Un ensayo debe dar mismo resultado hecho en cualquier lab c/ experiencia.

Los ensayos utilizados para la caracterización de suelos pueden clasificarse en tres grupos:

Básicos de identificación: Dependen de la naturaleza del suelo, sus propiedades son intrínsecas.

- Granulometría

- Límites de Atterberg o plasticidad (Límites de consistencia)

Ensayos complementarios de identificación: Se refieren a características al estado natural del suelo.

- Densidad natural

- Contenido de materia orgánica y de ciertas sales

- Humedad

Ensayos de caracterización del comportamiento: Indica las propiedades que el suelo puede alcanzar

tras su tratamiento. El tratamiento más usual es la compactación, aunque han realizado mejoras y

modificaciones del suelo mediante la adición de cal y/o cemento. Es necesario contar siempre con

un núm. Mín. de 4 o 5 ensayos para cuantificar una propiedad determinada.

3.2. Propiedades de los suelos para su clasificación

3.2.1. Granulometría (Manual de Carreteras, Vol. 8, Sección 8.102-1)

Propiedad más característica de un suelo, hasta el punto que normalmente

los suelos se distinguen según los tamaños de partículas: grava, gravilla,

arena, arcilla, limo…

¿En qué consiste el ensayo?

Se determina la masa de suelo (seco y desmenuzado) retenido entre dos

tamices consecutivos de una serie. Se calcula la proporción de masa

retenido respecto del total de la muestra. Entonces se establece, la

proporción en masa que pasa por cada tamiz en porcentaje.

• ¿Qué ocurre cuando el tamaño de las partículas es inferior a 0,08 mm?

Es necesario recurrir a ensayos de granulometría por sedimentación (sobre todo si son

materiales arcillosos y/o limosos.)

• ¿Cómo se representan los resultados de un ensayo granulométrico?


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Por curvas granulométricas, se representan (ejes semi-logarítmicos), con los tamaños de

partícula en eje de abscisas logarítmico y los porcentajes pasantes en un eje de ordenadas lineal.

Curvas A y C Grava arenosa y arena bien

graduados, partículas de todos los tamaños inferiores

al máximo. GRAVA ARENOSA

Curva B Presenta una “Silla” que señala una

granulometría discontinua (podría darse en una

mezcla de grava gruesa y arena fina)

Curva D Es casi vertical, arena fina uniforme, con

partículas homogéneas.

Curva E Obtenida mediante ensayo de

sedimentación. ARCILLA

3.2.2. Plasticidad (Manual de Carreteras, Vol. 8, Sección 8.102-3/4)

- La plasticidad es la posibilidad que presenta un suelo de ser “moldeado” sin fractura, es decir

cuando se induce un cambio de forma y se convierte en permanente.

- La plasticidad de un suelo depende de su humedad y de la naturaleza de sus “posibles”

componentes arcillosos. En lo referente al contenido de agua, se consideran estados límite:

1. Suelo disuelto en agua: Comportamiento viscoso

2. Suelo totalmente seco: Comportamiento frágil (no presenta plasticidad)

3. Suelo de comportamiento intermedio: Dependiente SIEMPRE del contenido de humedad

- Los ensayos para cuantificar la plasticidad se denominan Límites de Atterberg (1911):

1. LL (Cuchara de Casagrande): Humedad con la que una cierta huella en el suelo se cierra con

una energía determinada.

2. LP: Humedad con la que rollos delgados de suelo se empiezan a agrietar al intentar amasarlos.

- A partir del LL y LP se obtienen tres índices útiles para el estudio de los suelos:

- Índice de Plasticidad (IP): IP= LL – LP

- Índice de Consistencia (IC)

- Índice de fluidez (IF)

## El ensayo equivqlente de arena, es un ensayo complementario basado en: Aspectos deplasticidad del suelo

3.2.3. Ensayo de compactación

Obtención de la densidad seca máx. y humedad optima a partir de datos del Proctor.

R. Proctor (1929) inició un estudio que evidenciaron la relación entre humedad-densidad seca y

la energía de compactación. Proctor propuso un ensayo normalizado de laboratorio con unas


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humedades óptimas que permitían minimizar la energía de compactación para alcanzar una

determinada densidad, llamado Proctor Normal.

En 1955, la Army Corps. propuso un cambio de carga y lo denominó Proctor Modificado, el cual

emplea mayor energía de compactación por unidad de volumen, así como un molde mayor. Se

obtuvieron, densidades secas más altas y humedades óptimas menores que en otro ensayo.

El ensayo consigue un nuevo patrón, que permite compactar los materiales hasta un grado tal

que la circulación de vehículos por una carretera NO OCASIONE ASIENTOS APRECIABLES.

3.2.4. Ensayo de Capacidad Portante

Porter (1928) propuso el ensayo CBR (California Bearing Ratio). Posteriormente la división de

carreteras del estado de california lo desarrollo como parte de un método para el

dimensionamiento de firmes flexibles.

E.U. Corps of Engineers lo adoptó durante la Segunda Guerra para pistas de vuelo

Ensayo más utilizado en el Mundo para estimar la Capacidad Soporte de los suelos

El CBR es el porcentaje de la presión ejercida por un pistón sobre el suelo con relación a la

presión ejercida por una muestra tipo cuando este pistón es introducido en la muestra de

suelo con una velocidad de penetración constante.

3.2.5. Otras propiedades

Que dependen del estado natural del suelo en el emplazamiento, estas propiedades son:

1. Contenido en sales y yesos: Es muy importante la cantidad de yesos y el contenido de sales

solubles que se determinan en fracciones inferiores a 2 mm.

2. Humedad Natural: Es el contenido de agua in situ. Se determina la desecación a 105°C y es

útil para saber si es necesario algún cambio.

3. Densidad Aparente: Influye en la capacidad soporte del suelo en estado natural y en el coefi

de paso (si se emplea un relleno). Se determina hallando la masa y el volumen de una muestra.

4. Contenido en materia orgánica: Influye en el comportamiento a largo plazo del suelo, en

cuanto a posibles variaciones de volumen y asientos secundarios. Existen dos métodos

generales: oxidación con agua oxigenada y el método del permanganato potásico.

5. Equivalente de arena: Ensayo complementario e incluso sustitutivo de los límites de

Atterberg

3.3. Suelos para diseño de carreteras: SUELOS GRANULARES Y SUELOS COHESIVOS

Suelos Granulares

- Provienen de la alteración física de las rocas, la cual presenta forma redondeada o angulosa.

- Proporción reducida de finos, por lo que la plasticidad es nula o muy baja.

- La cohesión en nula, por lo que la resistencia que presenta se debe al rozamiento interno.


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- Sus propiedades vienen de la granulometría, dos tipos de materiales: gravas y arenas.

- La naturaleza: predominan de naturaleza silícea o caliza, pueden ser de origen volcánico.

Suelos Cohesivos

- Constituidos por minerales arcillosos que a su vez están compuestos por silicatos hidratados de Al,

Fe, Mg, y otros metales con cationes metálicos: Na, K, Ca.

- En general presentan una gran superficie específica debido al pequeño tamaño de sus partículas,


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Los suelos se clasifican con dos letras:

- La primera letra Inicial de la palabra inglesa que designa el tipo de suelo

- La segunda letra curva granulométrica, cantidad de finos y otros plasticidad

3.5.2. Clasificación AASHTO

No pretende clasificar el suelo según su naturaleza (grava, arena, arcilla, limo), sino simplementeseñalar qué tipos de suelos son más útiles para la construcción de infraestructuras. De esta

forma, se diferencian 7 grupos de suelos, denominados A-1 a A-7, más otro que agrupa los suelos

orgánicos.

4. CONSTRUCCION DE EXPLANACIONES

Para una adecuada superficie de apoyo, la explanada debe cumplir:

- Regularidad longitudinal y transversal.

- Capacidad de soporte lo más elevada posible y uniforme en tramos de una longitud apreciable.

- Protegida contra la acción destructiva del agua.

4.1 Operaciones previas a las ExplanacionesEstas operaciones tratan de facilitar el movimiento de los equipos de movimientos de tierras.

DESPEJE eliminación física de los obstáculos que interfieren con los equipos de explanaciones.

- Se pueden despejar edificios y estructuras de todo tipo.

- En zonas urbanas, necesita la aplicación de métodos de voladura controlada.

- Los materiales de derribo NO son reutilizables (casos especiales: chatarras, tejas…)

- Despejar el arbolado por sobre un diámetro (5-10 cm.). Se usa la TRANSPLANTACIÓN.

DESBROCE retirada del resto del vegetal NO eliminada en el despeje: árboles pequeños, arbustos,

estos materiales son reutilizados como tierra vegetal para protección de taludes.

Retirada de SERVICIOS

- En zonas rurales los servicios discurran por la misma carretera o cercanos.

- En zonas urbanas, la ubicación exacta de muchos servicios no se conoce.

- Pueden ser retirados por la constructora o por las compañías y/ o administraciones.

- Los servicios son los siguientes:

1. Líneas de comunicación: Teléfonos, líneas privadas…

2.Líneas eléctricas

3.Tuberías de abastecimiento de agua, alcantarillado, gas y transporte de fluido.

4.Líneas de ferrocarril

5.Canales y regadíos

Pistas de Acceso:

Según su ubicación, hay cuatro tipos de pistas de acceso:

1. Transversales al eje (comparten con este un solo punto)

2. Longitudinales (están dentro de la futura franja ocupada)

3. De acceso a una obra localizada (estribo, túnel…)

4. De acceso a puntos externos a la traza (acopios, préstamos y vertederos)


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Según los desmontes y terraplenes, hay tres tipos de pistas:

1. Principal: Más o menos coincidente con el eje de la explanación, aunque en

algunos casos se sitúa completamente fuera de ella.

2. Acceso a la coronación de los taludes de desmonte.

3. La pista de acceso al fondo de los terraplenes o pedraplenes.

Drenaje y desagüe

- La obra se debe proteger contra los daños de las precipitaciones atmosféricas y el nivel freático.

- Se establecen desde el comienzo los sistemas de desagüe superficial y drenaje subterráneo.

- Los dispositivos de desagüe superficial (obras de desagüe) y el drenaje subterráneo son muy

sensibles a las colmataciones. Pueden ser dañados por el paso de la maquinaria de obra.

- Las obras de desagüe representan un impedimento al transporte a lo largo de la traza.

4.2. Condicionantes Externos e internos

Externos: Grado de protección ambiental de la zona, el entorno de la vía y grado atmosférico.

- El grado de protección ambiental puede suponer:

- Dificultad de contar con préstamos y vertederos.- Limitaciones técnicas en la obra, altura de terraplenes y desmontes, formas

- Limitaciones en las operaciones de ejecución

- El ensanche de una carretera, el mantenimiento del tráfico en condiciones aceptables.

- Expropiaciones (condicionan el desarrollo de los trabajos).

- Otro condicionante es el tiempo atmosférico:

- El suelo se reblandecen que dificultan el paso de la maquinaria

- Después de una lluvia debe procederse a un oreo del terreno

-Un método para desecar es estabilizar con cemento o cal en arcillas o limos.

Internos: Afectan a los trabajos, con lluvias los trabajos de explanaciones llegan a paralizarse, ya

que los suelos llegan a tener una humedad que dificulta su puesta en obra, Además la propia

humedad puede dificultar la circulación de la maquinaria.

Las operaciones a considerar para la construcción de la explanada se ordenan así:

1. Operaciones previas a las explanaciones

2. Condicionantes externos

3. Arranque, carga y transporte

4. Desmontes, terraplenes y pedraplenes

5. Control de calidad

6. Terminación y refino de las superficies.

7. Protección contra la erosión.

4.3. Arranque, Carga y Transporte

Los terrenos, según su GRADO DE EXCAVABILIDAD se clasifican en:

1. Excavación en roca: Comprende todas las masas de roca, depósitos estratificados y todos los

materiales con características de roca maciza sólo pueden ser excavados utilizando EXPLOSIVOS.


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2. Excavación en terreno de Tránsito: Comprende a los materiales formados por rocas descompuestas,

tierras muy compactas y todas aquellas que para su excavación no son necesarios los explosivos y es

preciso la utilización de ESCARIFICADORES profundos pesados.

3. Excavación en Tierra: Comprende la excavación correspondiente a todos los materiales no incluidos

en los otros dos tipos anteriores.

Existe otro tipo de clasificación según el tipo de MAQUINARIA DE EXCAVACIÓN utilizada:

1. Excavación en roca con explosivos

2. Excavación en roca mediante ripado (tractor o bulldozer)

3. Excavación en terrenos mixtos mediante ripado

4. Excavación en terrenos de suelos mediante mecánica convencional.

1. Excavación con explosivos - Es una operación peligrosa, la cual SOLO debe ser realizada por especialistas.

- Actualmente, es la forma MAS CARA de excavación que se conoce.

- Los tamaños deben ser manejables Evitar taqueos

- Los parámetros a tener en cuenta en una excavación por explosivos son los siguientes:

-Resistencia y diaclasado de la roca

- Tamaño máximo y granulometría del material disgregado

- Malla de perforación (distancia y disposición de los taladros)

- Diámetro, inclinación y profundidad de cada perforación

- Altura del frente

- Tipos de explosivo y su distribución en cada taladro

- Tipo de ignición y carga que se vuela simultáneamente

- Nivel freático

- Proximidad de viviendas y edificios

- Disponibilidad de equipos de carga y transporte


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2. Escarificado (ripado)

- Depende de la velocidad de propagación de las ondas sísmicas en la roca, sobre todo de su

grado y forma de diaclasamiento.

- Si la roca está muy fisurada o es blanda, los explosivos no suelen tener un rendimiento

aceptable, en los arranques convencionales pueden sufrir gran desgaste. En este caso, elarranque es posible por medio de un escarificador arrastrado por un tractor pesado y potente.

- Se realiza en materiales que no pueden ser rotos mediante cucharas. Es una operación previa

a la propia excavación que disgrega el material con uno o varios dientes.

3. Arranque y carga con maquinaria ordinaria

Se realiza mediante una explanadora (bulldozer), si la distancia de transporte es muy corta o

como paso previo a la carga, con pala cargadora y dumper.

5. DESMONTES, TERRAPLENES Y PEDRAPLENES

5.1. Construcción desmontes

- Se parte de reconocimientos geológicos y geotécnicos.

- El comportamiento de un desmonte depende de:

1. Su altura

2. Su inclinación

3.Condiciones de agua (interior y exterior)DRENAJE

4. Materiales

5.Medidas de refuerzo -

Los modos de fallo de un desmonte pueden ser debidos a:

1. Erosión

2. Deslizamiento superficial

3. Deslizamiento parcial

4. Deslizamiento profundo -

Para diseñar un desmonte, hay que tener cuidado con las curva, ya que limitan la visibilidad. -

Pueden convertirse en zonas de aprovisionamiento de materiales.

5.2. Construcción de Terraplenes (M. Carreteras, Volumen 5)

- Las FUNCIONES que debe cumplir un terraplén son:

1. Ajustar el terreno a la geometría de la carretera.

2. Alejar el nivel freático de la superficie de rodadura.3. Facilitar el acceso a las obras de construcción.

- En un terraplén se diferencian ZONAS DE RELLENO.

¿Qué TIPOS DE SUELOS emplear en terraplenes?

- Sean fáciles de compactar.

- Resistentes a la deformación.

- Poco sensibles a los cambios de humedad.

- Por ello son preferibles los SUELOS GRANULARES de granulometría continua, con un porcentaje


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adecuado de finos poco plásticos (que ayuden a compactar) y sin piedras de gran tamaño.

- Las arenas uniformes sin finos son difíciles de compactar.

- Los suelos finos se utilizan, salvo arcillas muy plásticas o limos muy compresibles de elevado LL

- Los suelos que NO son adecuados para su uso en terraplenes son:

1. Los suelos orgánicos o con materia orgánica

2. Escombros y vaciados heterogéneos3. Suelos expansivos o suelos colapsables

- Hay posibilidad de empleo de subproductos y desechos industriales.

- Es necesario adoptar precauciones con suelos que contengan una cantidad apreciable de sulfatos y

hayan de estar en contacto con hormigón (Sobre todo en las cimentaciones).

- Los materiales son provenientes de cortes del camino que se ajusten a los requisitos del Manual de

Carreteras estos se utilizan en la formación de terraplenes u otros rellenos

- Los suelos de escasa o nula cohesión, SOLO se podrán emplear en la construcción del núcleo de los

terraplenes a partir de 0,30 m. bajo el nivel de la subrasante proyectada, siempre que dicho material

quede confinado lateralmente con suelos cohesivos y no erosionables (MANUAL DE CARRETERAS, 2013).

5.2.1 Construcción de Terraplenes (Zonas)

El cimiento

- Está situado por debajo de la superficie original del terreno.

- La caja se rellena con suelos de aportación para formar un cimiento

uniforme del terraplén

- Su espesor > 1 m, y oscila entre la altura del relleno y un tercio de ésta

- Se utilizan suelos con un CBR mayor o igual a 3.

El arranque

- Se suele considerar como parte del propio núcleo.

- Son las primeras tongadas del relleno por encima del cimiento (1 a 2 metros).

- Se toman precauciones respecto de su geometría y materiales.

El núcleo

- Constituye el cuerpo del terraplén, está comprendido entre el cimiento y la coronación.

- Para este tipo de zonas se exigen CBR ≥10% (SUELOS COHESIVOS)

- Su altura es variable.

- Cuando se trata de un “todouno” (partículas de todos los tamaños) o un pedraplén, la parte

superior puede tener una zona especial de transición.

- Se pueden utilizar suelos con CBR < 3, siempre y cuando sean estudios especiales y justificados.

La Coronación

- Formada por la parte superior del terraplén y su superficie constituye la explanada sobre la

que se asienta el firme de la calzada y las bermas.

- Por ser la zona más próxima a las cargas del tráfico, las características exigibles al suelo suelen

ser más severas que en el resto del terraplén.

- Tiene un espesor mínimo de 50 cm.


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- Se utilizan suelos con CBR ≥ 6 en carreteras. Se podrán utilizar otros materiales en forma

natural o previo tratamiento, siempre que cumplan las condiciones de capacidad portante.

- No se emplean suelos expansivos o colapsables.

- Cuando bajo la coronación existe un material colapsable o expansivo habrá que evitar la

infiltración de agua hacia el resto del relleno.

El espaldón

- Parte exterior del relleno que forma parte de los taludes del mismo y envuelve al núcleo

protegiéndolo de agentes externos.

- Los taludes limitan lateralmente el terraplén con una sección transversal de inclinación

uniforme o variable.

- No se consideran parte del espaldón los revestimientos sin misión estructural en el relleno

(plantaciones, cubierta vegetal, protecciones anti erosión…)

- En los espaldones no se utilizan suelos expansivos o colapsables.

- Cuando el núcleo está formado por material colapsable, expansivo o con contenidos en sulfatos

mayores al 2% Los espaldones de deben EVITAR la entrada del agua.

5.2.2 Construcción de Terraplenes (EXCAVACIÓN, TRANSPORTE Y EXTENSIÓN) -

Los suelos proceden de la traza o de préstamos.

- El espesor máximo de las tongadas vienes limitado por:

1. La maquinaria de compactación que se emplee.

2. El tipo de suelo.

3. El grado mínimo de compactación que se desea alcanzar.

- El espesor de las tongadas oscila (en la práctica) de 0,15 m hasta 0,60-0,80 m. (incluso más).

- Antes de extender una tongada, se comprueba que si en la tongada de apoyo ha sido

compactado correcta y que no se encuentra encharcada o saturada de agua (a veces suele darse en

pequeñas pendientes).

- Los trabajos deben interrumpirse cuando:

1. La temperatura ambiente es baja (inferiores a 2ºC)

2. El suelo está helado

3. Se produzca una lluvia de moderada a intensa.

5.2.3 Construcción de Terraplenes (HUMECTACIÓN)

- En el proceso de humectación, se compacta con una humedad que esté próxima a la óptima.

- Si es necesario regar, la distribución del agua será más difícil si es mayor el GROSOR de la capa.

- Si la humedad natural del suelo es EXCESIVA Reducirla resultará MÁS COMPLICADO

- Si son materiales granulares, se espera una desecación natural o acelerada por escarificación.

- Si se trata de suelos finos con humedades próximas al LP, no puede ser su desecación por oreo

y habrá que prescindir de ellos, o proceder a su mezcla con cal, escorias, cenizas volantes

- En este caso la cal actúa como aglomerante, obteniéndose una serie de características:

1. Una modificación granulométrica aparente por la formación de grumos.

2. Un aumento de la humedad óptima de compactación

3. Una disminución de la densidad seca

4. Un aumento de resistencia


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Las estabilizaciones son tratamientos costosos para ser utilizados en el núcleo de un terraplén,

por lo que suelen reservarse a la EXPLANADA.

5.2.4 Construcción de Terraplenes (COMPACTACIÓN)

- Consiste en la densificación de un material por la aplicación de un esfuerzo mecánico:1. Aumento del rozamiento interno entre partículas sólidas.

2. Disminución del volumen de huecos en la masa del material.

- Los factores básicos que influyen son:

1. La naturaleza del material integrante de la obra de tierras.

2. Su empleo en obra, especialmente la humedad y el espesor de la capa.

3. La clase e intensidad del esfuerzo mecánico aplicado.

- La compactación del terraplén tiene lugar generalmente en TODA SU ANCHURA.

- Las tongadas se compactan con varias pasadas de las máquinas.

- El objeto es alcanzar una densidad seca mínima que confiera una cierta estabilidad al suelo.

- Según el Manual de Carreteras (Vol. 5) la compactación del terraplén debe tener lo siguiente:

Humedad, se debe agregar agua o secar, de manera de cumplir con lo requerido”.

Equipos, equipos compactadores (pata de cabra, rodillos u otro equipo)

Procedimientos, desde los bordes del terraplén avanzando hacia el centro, la

compactación comienza de abajo hacia arriba.

Compactación

- Desde profundidad mín. de 0,90 m. por abajo de la rasante del proyecto y

hasta alcanzar las cotas de la subrasante.

- Los rellenos por capas deberán alcanzar una densidad mínima del 95% o un

80% de la Densidad Relativa determinada.

- Se exceptúa el borde exterior de cada capa, en un ancho ≤ al del sobre ancho

de la plataforma y en todo caso ≥ 0,50 m., donde la compactación deberá

alcanzar una densidad mínima del 90% o 70% de la Densidad Relativa.

- Para profundidades > 0.90 m. por debajo de la rasante, la exigencia de

compactación para cada capa en el ancho total de la plataforma del

terraplén será de mínimo 90% de la DMCS o 70% de la DR.

-

Existen diferencias entre la compactación en OBRA y la de LABORATORIO,ya que la humedad óptima en el laboratorio SOLO puede considerarse

como un valor aproximado del OPTIMO DE OBRA.

- En cada caso será necesario determinar:

1. El tipo de compactador

2. El espesor máximo de la tongada.

3. El número mínima de pasadas para alcanzar la densidad exigida.


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4. La velocidad de la máquina.

5. La frecuencia.

6. La amplitud.

TIPOS DECOMPACTACION (medios mecánicos de aplicación de carga)

5.3. PEDRAPLENES

Consiste en la extensión y compactación de tongadas de materiales pétreos con características

determinadas, con destino a crear una plataforma sobre la que se asiente una explanada.

- Son una solución muy interesante, cuando hay roca procedente de la traza.

- Para el arrastre de las piedras, normalmente se utiliza maquinaria con orugas.

Estas estructuras presentan una serie de VENTAJAS:

1. Aprovechamiento de los materiales

2. Taludes más inclinados (reducen el volumen del relleno)

3. Deformaciones más pequeñas a largo plazo.

4. Resisten mejor la erosión

5. Plazo de construcción menor


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PARTES DE UN PEDRAPLÉN 1.Cimiento (Mayor de 1 metro)

2. Núcleo

3. Transición: Mayor de 1 metro en dos tongadas

4. Espaldón

5. Coronación

6. Zonas especiales (inundables)

5.3.1 PEDRAPLENES (Ensayos de materiales)

Granulometría

1. Debe presentar menos de 10% de finos.

2. Las partículas que pasan por el tamiz ¾” serán inferior al 30%.

3. El tamaño máximo será cómo mínimo de 100 mm. y como máximo de 900 mm.

Forma de las partículas

El contenido en peso de partículas con forma inadecuada será inferior al 30%. Para realizarse

este ensayo se utiliza la fórmula siguiente:L +G ≥ 3 x

L: Separación máxima entre dos planos paralelos tangentes a la partícula

G: Diámetro del agujero circular mínimo que puede ser atravesado por la partícula

E: Separación mínima entre dos planos paralelos tangentes a la partícula

A veces se hacen ensayos con carga de placa, e incluso ensayos de huella.

5.3.2 PEDRAPLENES (Construcción) – M.C. Volumen 5 (5.205.302 (4)

El proceso de construcción de un pedraplén es relativamente sencillo:

1. Se prepara la superficie de apoyo.

2. Material rocoso con volumen ≥ 50% de trozos cuya mayor dimensión está entre 0,15

m. y 0,6m (En casos especiales entre 0,6 m. y 1 m.).

3. Rocas de mayor dimensión estan base del pedraplén, se incluye de menor dimensión.

4. El pedraplén se construirá por capas, las cuales tendrá un espesor máximo de 0,6 m.

5. Se extienden las capas mediante un bulldozer pesado, distribuyéndose el material

desde el centro hasta los bordes del relleno.

6. La altura de los pedraplenes < 0,60 m. de la superficie de la subrasante. La última capa

se construirá con material de filtro. Esta capa debe cumplir con las tres condiciones siguientes:

D15, D50 y D85, diámetro de la abertura del tamiz por el que pasa el 15%, 50% y 85%

en peso del material, respectivamente Si no cumpliera se utilizaría un GEOTEXTIL.


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5.4. CONTROL DE CALIDAD

Un control de calidad en Ingeniería de Carreteras presenta unas CARACTERÍSTICAS determinadas:

1. Cumplimiento sencillo

2. Adecuado al fin prosupuesto

3. Identificativo de los defectos detectados4. Debe contener las medidas correctoras

5. Debe actuar a tiempo

Control de calida Producto terminado Proceso constructivo

5.5. TERMINACIÓN Y REFINO

En general

- Conjunto de operaciones necesarias para conseguir el acabado de la explanada.

- Se ejecutan los de drenes después de la explanda y antes de iniciar el firme.

- Cuando se necesite un recrecido de espesor inferior a la mitad de la tongada compactada, se procederá

a un escarificado de todo el espesor de la misma, para asegurar la posición entre el recrecido y su asiento.- Terminada la explanada, se debe conservar sus características hasta la colocación de la primera capa.

Geometría de la explanada

- El agua debe tener la opción de salir por gravedad y evitar variaciones del espesor de las tongadas

- Se utilizan moto niveladora y retroexcavadoras

Taludes Laterales

- Influyen cuatro características: Estabilidad frente a deslizamientos, erosionabilidad, altura de los

rellenos y magnitud y regularidad de los asientos.

- Se eliminará del talud todo el material blando, inestable e inadecuado. (ACCION MÁS IMPORTANTE)

- Los fondos y cimas del talud (excepto con roca dura) se redondearán, ajustándose a los planos

- En intersecciones de desmonte y relleno, se evitarán discontinuidades visibles. - Ante la necesidad, se dispondrán BAJANTES y CAUCES LONGITUDINALES.

Geometría de la parte superior de cada tongada: Suficiente para evacuar el agua sin peligro de erosión

y evitar concentración de vertidos (Inclinaciones del 4 %).

La pendiente longitudinal del apoyo del relleno: Tener muy en cuenta especialmente en transiciones

desmonte y terraplén.

Escalonamiento de cimiento en medias laderas: Sobre todo a partir de pendientes transversales

superiores a 10 grados.


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5.6. PROTECCIÓN CONTRA LA EROSIÓN

- Durante la primera época de vida de una obra, la erosión del terreno por la lluvia puede socavar

estructuras, colmatar dispositivos, dañar taludes y cauces, aterramiento de cunetas…

- La resistencia a la erosión causada por el agua aumenta colocando una cubierta vegetal en cunetas y

zanjas de desagüe no revestidas.

- Los factores que afectan a la velocidad e intensidad de la erosión:

1. Escorrentía superficial o caudal en cada punto de la superficie.

2. Velocidad del agua y su profundidad

3. Naturaleza del terreno

- Al disminuir la velocidad del agua, los materiales arrastrados se depositan en cauces naturales o

canalizaciones de desagüe superficial pudiendo colmatarlos.

- Existe una serie de medidas para PREVENIR la erosión:

1. Aumentar las secciones de conductos o cunetas.

2. Escalonamiento de taludes y establecimiento de bermas horizontales.

3. Revestimiento de taludes: Hormigón lanzado, mallas de acero, vegetación, geotextiles, obras

de drenaje superficial.

- Hormigón lanzado: Recubrir la superficie del talud con una capa de hormigón simple de 5 cm.

de espesor y para evitar agrietamientos del hormigón, se coloca una malla electro soldada al

terreno.

- Mallas de acero: Cubrir el talud con una malla de acero, fijada al terreno. La malla no permite

que los pequeños derrumbe o caídos, invadan la superficie de rodamiento de la vía terrestre.

- Uso de vegetación: Colocación de vegetación sobre el talud. Se usan pastos locales, plantas,

arbustos. Las raíces de la vegetación forman un entramado, que ayudan a la estabilidad ante

los agentes erosivos.

- Drenaje superficial: El objetivo es conducir, en forma controlada, rápida y segura, los

escurrimientos y aguas superficiales, donde se recolecten sin causar daños. Principales obras

de drenaje se encuentran:

1. Cunetas

2. Contracunetas

3. Bordillos

4. Lavaderos

5. Alcantarillas

- Geotextiles: Material permeable de apreciada deformabilidad formado por fibras poliméricas

termoplásticas que se emplea para aplicaciones geotécnicas. La instalación es relativamentesencilla:

1. Se allana el terreno

2. Se aplican fertilizantes y semillas

3. Se extiende el tejido y/o manta

4. Se efectúa la fijación a través de grapas (acero, madera…)


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BLOQUE II PAULINA ROSAS VILLANUEVA

1. INTRODUCCION

- El aumento de la intensidad del tráfico pesado OBLIGÓ a emplear en los firmes unas capas

inferiores MÁS RESISTENTES a la deformación.

- Se comenzó a hablar de “bases con cohesión”, el rozamiento interno del esqueleto mineral de

las bases granulares había sido complementado con un ligante o un conglomerante

COHESIÓN PERMANENTE.

- Los materiales empleados dieron nombre a la base: MEZCLAS CON CEMENTO y OTROS

CONGLOMERANTES.

- Estas bases y sub-bases tienen en común que están formadas por un esqueleto mineral (suelo o

árido) cohesionado en mayor o menor grado por un CONGLOMERANTE (normalmente cemento)

o a veces por ligante hidrocarbonado.

2. CARACTERÍSTICAS GENERALES Y APLICACIONES

- Para capas tratadas para bases y sub-bases se incluyen materiales: suelocemento,

gravacemento, gravaescoria, gravaceniza y gravaemulsión. Además, materiales bituminosos que

ofrece mucha más resistencia a la base.

- Estos materiales tienen en común una serie de características:


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1. Están constituidos por una mezcla de:

BASE/SUBBASE= Material granular + conglomerante o ligante hidrocarbonado

2. El material granular tiene una granulometría continua y compacta y es relativamente

estable aún sin el aditivo.

3. La cantidad de aditivo es pequeña, aunque sus efectos son considerables ya queaporta resistencia mecánica y módulo de deformación elevado a la mezcla.

4. La mezcla se lleva a cabo en una central automatizada. El material se trasporta en

camiones volquete y se extiende. Sin embargo, el elevado rozamiento interno de la

mezcla requiere del empleo de compactadores pesados para poder alcanzar una

elevada compacidad para lograr una resistencia suficiente de la capa.

3. CAPAS GRANULARES

3.1. El suelo-cemento

-

Se obtiene de la mezcla (en fábrica) de un material granular con cemento, agua y eventualesadiciones, seguidas de una compactación y un curado adecuados.

- El material granular es generalmente:

1. GRAVA + ARENAS

2. SUELO DE REDUCIDA PLASTICIDAD

- Las propiedades finales de este tipo de capa dependen sobre todo de :

- Tipo de material granular (naturaleza y proporción de sus finos)

- Proporción de agua y cemento

- Proceso de ejecución

- Curado y edad de la mezcla compactada

- Al añadir cemento al material granular, el IP disminuye Varía su humedad óptima y su

densidad máxima Aumente la resistencia, la densidad de la mezcla y por ende la edad.

- La cantidad de cemento depende del tipo de material granular. La dosificación en laboratorio

mediante ensayos de durabilidad o resistencia sobre probetas con distintos contenidos de

cemento (ejemplo, para un tiempo de 7 días se exige una resistencia a compresión de 2,5 MPa).

- Proporción de cemento en suelocemento es entre un 3% y un 7% sobre la masa seca del suelo.

- Para las capas de firme de suelocemento se suele recurrir a la mezcla en fábrica (lo que requiere

el transporte), ya que así se puede garantizar la suficiente homogeneidad del producto final.

- Es conveniente que la compactación se inicie cuando la humedad del material sea la óptima y

terminarse en un periodo de 2 a 4 horas (siempre atendiendo a las condiciones atmosféricas).

- Los suelos granulares utilizados en el suelocemento deben emplearse rodillos vibratorios y

compactadores de neumáticos, exigiendo una densidad no inferior al 97% de las máximas

obtenidas en el ensayo Proctor Modificado.


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- La calidad de la capa exige un buen proceso de curado. Además, tras la extensión y compactación

de la capa hay que regarla con una emulsión bituminosa de rotura rápida que impida la

evaporación prematura del agua necesaria para el fraguado del conglomerante.

- Terminada la capa, se prohíbe la circulación de todo tipo de tráfico durante al menos 3 días,

siendo imprescindible su protección mediante un riego de sellado con arena (si va a haber

circulación) antes de colocar las capas superiores.

3.2. La Grava-cemento

- Es el material tradicional en las capas de base de los firmes rígidos y semirrígidos. Sin embargo,

el objetivo del material NO es el mismo en ambos firmes.

En Firmes semirrígidos

- Desempeña un papel ESTRUCTURAL Absorbe la mayor parte de las tensiones procedentes del

tráfico. Por lo tanto, la gravacemento debe presentar dos características fundamentales:

1. Rigidez apreciable (σy = 20,000 MPa)

2. Resistencia a la Flexo tracción (Rf = 1,5 MPa)

- Para que las tracciones en su cara inferior no sean elevadas, es conveniente un espesor NO

INFERIOR a 20 cm., y que la sub-base tenga una rigidez despreciable SUELOCEMENTO.

- Se exige que la grava-cemento tenga una resistencia mínima a los 7 días 6 MPa. Esta

resistencia depende de los áridos empleados y del contenido de cemento (3,5-5%).

- PROBLEMA GRAVACEMENTO: Al ser un material tratado con cemento, se agrieta por retracción

y por las variaciones de temperatura y humedad (igual que en el suelocemento, pero por su

esqueleto mineral de forma más atenuada).

- El agrietamiento se refleja en un firme flexible a través del pavimento bituminoso (dependiendode los gradientes térmicos y espesor del pavimento). Con tráfico pesado, las grietas reflejadas

(muy abiertas) pueden degradarse y producirse pérdida del material y entrada de agua.

En Firmes Rígidos

- NO se requiere que la grava-cemento tenga características especiales estructurales, ya que la

losa de hormigón absorbe prácticamente TODAS las tensiones procedentes de la carga de tráfico

Apoyo estable y buena plataforma de trabajo a largo plazo.

- En estos firmes, no hace falta que la subbase sea de suelocemento, la gravacemento puede

apoyarse sobre un material granular, y a veces sobre la propia explanada (siendo de calidad).

- El espesor de la capa de gravacemento debe ser como mínimo de 15 cm

- Se requiere que la gravacemento NO SEA EROSIONABLE en su contacto con la losa de hormigón,

ya que por las juntas pueden producirse escalonamiento.

- En la actualidad, en cuanto a circulación se refiere, la experiencia demuestra que este tipo de

capas requieren solo de una protección superficial (en sus inicios la gravacemento se empleaba

en refuerzo de firmes y su uso era casi inmediato a su puesta en obra).


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3.3. La Gravaemulsión

- Es un tipo de mezcla bituminosa en frío constituida por:

Áridos (granulometría continua) + Emulsión + Agua

- Las diferencias con otras mezclas se centran en que la fabricación se lleva a cabo con los áridos

húmedos y con una emulsión de rotura lenta (tarda más tiempo en evaporar el agua).

- Una vez compactada y curada, tiene alta resistencia a la compresión y a la deformación bajo

cargas lentas Debido a su esqueleto mineral continuo con alto rozamiento interno.

- Buena resistencia a la tracción y a la flexión Debido a la emulsión (impermeabilidad)

- Las emulsiones pueden ser catiónicas (rotura más rápida) o aniónicas (áridos básicos “calizas”).

- El proceso de utilización de una gravaemulsión consta de una serie de fases:

1. Análisis de los áridos

2. Determinación del contenido óptimo de fluido (emulsión+agua)Proctor modificado

3. Elección de la emulsión y de la proporción del agua mediante ensayos de adhesividad. 4. Obtención contenido óptimo de emulsión mediante el ensayo inmersión-compresión

- La extensión se realiza con extendedora o motoniveladora (menor calidad).

- Espesor de la capa se encuentra entre 6-15 cm. y es necesario utilizar medios de compactación

potentes: rodillos vibratorios o compactadores neumáticos con alta carga por rueda.

- En caso de que la gravaemulsión tenga que abrirse al tráfico, antes de extender la capa de

rodadura, es necesario la aplicación de un tratamiento de sellado.

- Las principales ventajas de la gravaemulsión son:

1. Flexibilidad

2. Buena compatibilidad estructural con las capas granulares y otras bituminosas

3. Sencillez de fabricación y puesta en obra

4. OTRAS CAPAS TRATADAS

4.1. Hormigón magro

- Origen: Reino Unido y se denomina “lean concrete”. Se emplea como capa de base en los firmes

de un pavimento bituminoso que ha se soportar un tráfico pesado intenso.

- Material similar a la gravacemento (tanto en su fabricación como en su puesta en obra).

- La diferencia con la gravacemento se centra en un mayor contenido de cemento (6-9%), lo queconduce a mayores resistencias a compresión (7 días 8-15 Mpa.)

- Actualmente al hormigón magro se le denomina HORMIGÓN MAGRO COMPACTADO.

- Por otro lado, existe el hormigón magro vibrado (15 cm. espesor) que se coloca por debajo de

un pavimento de hormigón vibrado (firme rígido).


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4.2. La gravaescoria

- Se desarrolló en Francia en la decáda de los 60.

- Materiales utilizados para esta capa:

- 15 - 20 % de ESCORIA GRANULADA DE ALTO HORNO

- 1 % de CAL viva o apagada (catalizador del proceso de fraguado)

- Escoria granulada, arena vitrificada obtenida por enfriamiento brusco de la escoria de alto

horno. Por eso, los husos granu del árido tienen que ser más amplios que los de la gravacemento.

- La escoria NO es un conglomerante hidráulico, sino PUZOLÁNICO (significa que el fraguado

necesita un catalizador, además de la presencia de agua).

- En el fraguado se producen reacciones químicas, las cuales forman una red cristalina que da

cohesión al material granular.

- La humedad más apropiada de compactación suele ser un poco superior a la óptima que se

obtiene en el ensayo PROCTOR MODIFICADO. Además, es conveniente un riego de curado.

- Resistencias de la gravaescoria pueden alcanzar a la gravacemento en un periodo de dos años.

4.3. La gravaceniza

- Las cenizas volantes son un subproducto de las centrales térmicas. Las partículas con diámetro

de 1-200 μm y son retenidas en los filtros por donde pasan los humos antes de salir por la

chimenea. Su producción es actualmente superior a su aprovechamiento, por lo que su depósito

da lugar a problemas medioambientales.

- Este tipo de material puede utilizarse para estabilizar arenas finas y limos con adiciones de cal o

cemento. También se emplean como polvo mineral o “filler” en las mezclas bituminosas.

- Son empleadas en las capas de base. Los áridos que se emplean son análogos a los de la

gravacemento, se emplean un 10% de conglomerante hidráulico (80% ceniza-20% cemento

Portland/cal viva o apagada). El contenido óptimo de agua para la fabricación de la mezcla suele

estar comprendido entre un 5-8% y debe ser algo superior al de la compactación.

- La puesta en obra es similar a la de una gravacemento. Puede darse inmediatamente al tráfico,

siempre que se proteja con un tratamiento superficial.

Resumen Pavimento

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