Cátedra de Construcción de Caminos PROFESOR SR. P E D R O A L V A R E Z

JEFE DEPARTAMENTO ESTUDIOS DIRECCION DE VIALIDAD

Escuela de Construcciones Civiles de la

Universidad de Chile

S E G U N D A P A R T E

E J E C U C I O N D E L A O B R A

E D I T O R I A L U N I V E R S I T A R I A , S . A . 1 9 5 7

C A T E D R A DE C O N S T R U C C I O N DE C A M I N O S

Profesor Sr. PEDRO ALVAREZ J e f e D e p a r t a m e n t o E s t u d i o s D i r e c c i ó n d e V i a l i d a d

ESCUELA DE

C O N S T R U C C I O N E S C I V I L E S

DE LA

U N I V E R S I D A D DE C H I L E

SECUNDA PARTE EJECUCION DE LA OBRA

1 9 5 7 EDITORIAL UNIVERSITARIA, S. A.

Ricardo Santa Cruz 747, Teléfono 36252, Casilla 10220, Santiago

C O N S T R U C C I O N D E C A M I N O S

Una vez terminada la primera parte, destinada al estudio del proyecto que incluye el presupuesto, pasamos a la segun-da etapa, la construcción de un camino.

PLAN DE LA S E G U N D A P A R T E

CONSTRUCCION

1 . - Limpia de la faja, (ancho, árboles, arbustos). 2 . - Construcción de cierros, (álbum de obras tipo). 3 . - Construcción de alcantarillas. 4 . - Excavaciones en corte:

a) Clasificaciones del terreno. b)Herramientas y maquinarias para excavar.

5 . - Medios de transporte a terraplén, (distanciade transporte).

6 . - Construcción de terraplenes: seleccióa de ma-teriales y características principales, consolidación por capas, ma-quinarias para consolidaciones, humedad óptima, Proctor.

7 . - Terraplenes en suelos pantanosos. 8 . - Análisis de los suelos, su clasificación. 9 . - Sub-base, poder de soporte, su cálculo en re-

lación con la calidad del suelo, de la base y del pavimento. 10.- Mezclas estabilizadas y su cálculo. 11 . - Capa de base estabilizada, especificaciones y

métodos constructivos. 12 . - Materiales bituminosos. 13 . - Pavimentos bituminosos, mezcla en sitio, Ma-

cadam, concreto bituminoso. 14 . - Pavimento de hormigón de cemento, Portland.

1 . - L i m p i a d e l a f a j a .

Se necesita una faja de terreno para el camino de U ancho variable, 12, 16, 20 y más metros.

) 5 (

Cuando el terreno es costoso agrfcolamente se ha-ce de 12 m. por e jemplo: A zapa en el norte, ya que son valles agrí-colas angostos. Se ha estado usando anchos de 20 m. caminos de im-portancia y 30 m. si se consulta un posible ensanche. También cuan-do se hacen fosos a los lados del camino, los que se excavan con ma-

quinarias, conviene expropiar 30 o más metros para sacar material en vez de transportarlo de grandes distancias, ya que de esta mane-ra resulta mucho mis barato.

Fig. 1. Para caminos de gran importancia se adopta un ancho de 20 a 60 m. y se consulta doble calzada

y a los lados se construyen caminos o calles para el tránsito local.

Fig. 2. Todo el ancho de la faja se limpia de yerbas, ar-bustos y árboles, pagándose este trabajo por me-

tro lineal de todo el ancho de la f a j a .

) 6 (

Todo árbol de 0, 30 m. o más de diámetro debe ser sacado fuera de la f a j a ; este trabajo se paga aparte. Estos materia-les vegetales pueden ser troncos y hay que arrancarlos, este trabajo recibe el nombre de de c e p o . El decepo se hace con una yunta de bueyes y con la destroncadora; también se está usando actualmente máquinas llamadas Bulldozer, o Topadoras.

Fig. 3. En caso de terreno accidentado al excavar para ha-cer el corte, sale el tronco que se lleva fuera de la

faja, para permitir el escurrimiento de las aguas y para guardar la estética.

2 . - C i e r r o s . La faja debe ser cercada. Si el camino es nuevo,

la Dirección de Caminos debe hacer el cierro. Si el camino es vie-jo es el dueño el que debe hacer el cierro, a su costa.

Tipos de cierros. a)Cerco de alambre; b } Cerco de tranquera y tranquilla; c ) Cerco de palo botado; y d)Pircas, adobones, e tc .

a) El c e r c o Es el más corriente. Los postes se entierran 0,6 m. d e a l a m b r e : y se alquitranan o se queman, van a una distancia

de 3 m. uno del otro y cada 40 mts. se ponen dia-gonales . Los alambres van alternados y son de tres púas y dos lisos. El poste rollizo es de 3 a 4 pulgadas de diámetro y más o menos de 2, 30 m. de altura.

Fig. 4 . Los cercos hay que hacerlos más altos si son para vifias, a veces se pone más alambre en la parte de

abajo si existen ovejas.

b) C e r c o d e Se hace donde existe abundancia de madera. Es un t r a n q u e r a y cerco muy bueno y muy durable y mide alrededor t r a n q u i l l a s de 2, 30 m. incluyendo la parte enterrada.

) 7 (

Ceno c»i-te de Trjnjfuvff. yicjnyut/U-

Fig. 5 . Cerco de tabla . Se colocan postes a 1, 80 m. de distancia y luego se unen entre sí con tablas.

c ) C e r c o Se coloca un palo botado y otro perpendicularmen-d e p a l o b o - te encima de este. (Ver figura ) . t a d o :

Fig. 6 . d ) P i r c a s : Se hacen sobre todo en el norte, con piedras y

barro, tiene el inconveniente de quitar el aire y vista al camino.

Fig. 7 . Cerca de adobón. Se hace con adobones sobre

) 8 (

un cimiento de piedra.

3 . - C o n s t r u c c i ó n d e A l c a n t a r i l l a s . Tipos de alcantarillas.

a) Tubos (hechos en fábrica y hechos en sitios). b) Losas. c) Bóvedas. d) Cajones de concreto armado. e) Sifones. f ) Alcantarillas de material me t í l i co . g) Alcantarillas de maderas.

a) Alcantarillas de tubo:- Diámetro 0, 6 a 1 metro. Los hechos en fábricas son de un metro de largo.

Construcción dé la alcantaril la: tas excavaciones pueden ser en terreno blando, dureza media o roca. En el fondo si se encuentra terreno firme y uniforme se construye un emplantillado de concreto de 170 Kilos de cemento por metro cúbico, de un espe-sor de 15 a 20 cm. y como ancho igual al diámetro del tubo. Sobre este emplantillado se colocan los tubos afirmándolos por ambos la-dos con un acompañado o cuña de concreto.

Para unir los tubos entre s í se confeccionan anillos de mortero de cemento lo que evita lo* escurrimientos laterales del agua.

Cada alcantarilla lleva en sus dos extremos un mu-ro de boca de concreto. El muro de boca contiene las tierras del t e -rraplén. Protege el emplantillado cuando hay saltos de agua a la sa-lida de la alcantaril la. El muro de boca debe ser paralelo al eje del camino; en las curvas debe ser perpendicular al radio de la curva en ese ponto.

Tubos hechos en el terreno. - Se reemplaza el tubo hecho en fábrica por un tubo con sección semejante a una bóveda con concreto de 227 Kilos de cemento por metro cúbico» construi-dos con cerchas de maderas. Cuando el terreno es muy malo se le pone fierro en ta parte inferior. El diámetro mfnimo es de 0 , 6 m . para permitir ta limpieza, este es el diámetro mfnimo que se per-

) 9 (

mite en estas alcantarillas. Si el caudal del agua del arroyo o canal requiere una mayor sección, se puede poner dos tubos contiguos del mismo diámetro. Para estas alcantarillas y los otros tipos el Depar-tamento de Camino del Ministerio de Obras Públicas tiene un álbum de Obras Tipo.

Fig. 8 . b ) Losas.- Las losas se colocan donde no hay mu-cha altura de terraplén y por lo tanto no se puede

colocar tubos. Las losas de poca luz se pueden cargar con 2 a 3 m. de tierra encima. Luego la losa puede subtitufr a la tubería, pero se usa cuando hay poca altura de terraplén. Después de hechas las fundaciones se hacen los muros; se arma el andamiaje y sobre este la enfierradura, luego se concreta con concreto Tipo E) de 340 kilos por metro cúbico.

Sobre la losa se colocan los materiales para cons-truir la rasante. Cuando se va a pavimentar la losa se deja 7 mm. más abajo de la rasante definitiva y sobre la losa se coloca un con-creto del Tipo F) de 453 kilos por metro cúbico. Hoy día se coloca la losa a nivel de la capa de la base o sub-rasante y se pavimenta unifórmente para que haya continuidad.

Las losas se hacen de 0 ,75 a 5 m. de luz. Luces mayores necesitan cálculo especial.

Los muros deben de llevar las correspondientes alas para que la tierra del terraplén no tape al riachuelo, además en los extremos deben de llevar protectores de concreto para soste-ner la t ierra. Los muros llevan unos fierros perpendiculares que se colocan como anclaje* para el caso que haya temblores no se corra la losa. El espesor de la losa oscila entre 0.18 y 0.22 m.

Fig. 9 . c )Bóveda . - La bóveda se coloca siempre en te-rraplenes de gran altura. Para hacer la bóveda de-

be haber muy buen tereeno de fundación. Si este no es muy bueno hay que ensancharle la base de la bóveda o mejorar el terreno. Cuan-do el terreno es malo, se construyen los cimientos sobre pilotos, es-tas bóvedas deben ser cargadas unifórmente, también necesitan alas y muros de boca de contención de tierras . A las bóvedas en la parte por donde corre el agua se le pone un radier de piedra unida para

) 10 (

kUmhfriU df h j ¿o onjll Bayed* .

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que 110 socave. Aunque la bóveda es más o menos cara, es la solu-ción más económica para estos casos. Se usa concreto D) de 283 k i -los por metro cubico. Sin armadura.

Fig¿ 10. d) Cajones de concreto a rmado: - Son tubos de con-creto, de sección cuadrada, con una armadura de

fierro en el interior. Se usan cuando el terreno de fundación es muy malo . La pared interior es una verdadera losa de concreto armado, esta solución es muy eos tos í. pero hay que hacerla cuando los terre-nos son pantanosos o gredosos y húmedos. Estos cajones se pueden usar con cualquier altura de terraplén. Las dimensiones y dosificacio-nes se sacan del "álbum de Obras Tipo" que es la fuente de donde se sacan todos estos datos.

) 11 (

Fig. 11. c ) Sifones:- Usase el sifón cuando el camino es-tá en corte y sobre el camino debe pasar una co-

rriente de agua. Si la altura es inferior a 5 m. se debe construir un sifón, para alturas mayores se usa canoa. Llímase "a" la altura de carga del sifón. Es necesario conocer "a" para calcular la presión. El tubo inferior se hace de una sola pieza para que resista la presión del agua, si la presión es mucha hay que hacerlo de concreto arma-do de buena cal idad. Actualmente se está construyendo el sifón de todo el ancho de la faja para responsabilizar al duefio de las aguas de su cuidado. El tubo inferior debe descansar sobre un emplanti l la-do, si el tubo es armado se puede reducir "a" o sea la distancia del tubo inferior a la rasante del camino.

P 4

) 12 (

Fig. 12. f ) Alcantarillas metálicas de material corrugado: Es una alcantarilla en forma de bóveda, constitui-

da por planchas de fierro ondulado, mientras más ancha es la onda, la plancha trabaja mucho mejor . Las planchas se colocan traslapa-das. Estas planchas de 1 m^. más o menos para que sean manuables. Las planchas van remachadas y pintadas con anti-oxidante. Cada plancha forma un cuarto de círculo. El fabricante tiene todos los da -tos según las características del terreno. Este material es importado, pero ya se hace en Huachipato. Se usa donde el ripio es escaso, c o -mo en el norte de Chile, hay tubos hasta de 5 m. de diámetro; se piden según la luz que se necesita.

Fig. 13. g) Alcantarillas de madera: Es una alcantarilla pro-visoria y de tercera categoría. Las luces oscilan en -

tre 0, 75 m. y 2 a 3 m. Se hacen marcos de madera de 5 x 6 " y de 8 x 8 " ensambladas y se colocan a 1 metro de distancia más o m e -nos entre ellos. El terreno de apoyo se arregla un poco, en seguida se clavan tablones de 3 o 4" por 10" para la parte superior y para las partes laterales de 2 x 10" o de 3 x 10". Estos tablones van c l a -vados con tirafondos o clavos. Cuando el terraplén es muy grande también se puede usar la madera para alcantarillas pero hay que re -forzarlas. Siempre esto es provisorio. Si hay mucho terraplén no con-viene, pues al construir la alcantarilla definitiva hay que deshacer el terraplén. En el sur se ha usado una alcantarilla de madera que no figura en ninguna parte y tiene la forma de "V" invertida.

Fig. 14. 4 . - E x c a v a c i o n e s , a)Clasificación del terreno: Al hacer los cortes debemos clasificar los terrenos,

y su clasificación es la siguiente, atendiendo a la dificultad que pre-sentan para excavarlos en: terreno blando, de dureza media y roca . Terreno Es el que un hombre con pala y picota puede exea-blando: var 6 m3. o más metros en un d fa . (soltarla).

) 13 (

Terreno de Es el en que un hombre hace menos de 6 m? por dureza media : día o necesita menos de 0,600 Kg. de pólvora por

m \ Tiene mayor costo que el terreno blando.

Terreno Es el que necesita mis de 0,600 Kg. de pólvora de roca: por m^. Los pozos de reconocimiento para clasifi-

car los materiales se hacen una vez que se fi ja la rasante. Se clasifican los materiales de los cortes y se colocan las cantidades de las diversas capas.

La cubicación se hace según los tres tipos de te -rreno y se paga por la cifra global de cada una de las variedades de estos materiales. Es necesario colocar siempre una cantidad de roca en los presupuestos, (en Chile siempre se encuentra). Toda la parte del material que se saca sirve para hacer terraplenes, menos la par-te superior por ser terreno vegetal que no compacta. No conviene poner la arcilla en los terraplenes porque aumenta mucho su volu-men y tiene mucha capilaridad, sin embargo mezclada con arena o limo se puede usar.

b)Elementos para hacer la excavación: Se divide en 1) Elementos a manos, y 2) Con m a -

quinarias .

1) Elementos para trabajo a mano :

La pala y la picota para terrenos blandos, chuzos para dureza media ; para roca: barrenos, combos, gufas, fulminan-tes y además una fragua para arreglar las brocas.

En terrenos de dureza media se puede usar el chu-zo y una cucharilla para hacer las perforaciones. Cuando es roca se usan los barreno* que pueden tener hasta 2 m. de largo y sección oc-togonal, exagonal, e tc . , en la punta llevan una broca de acero m e -jor, que se atornilla y cuando se gasta t e lleva a la fragua y se arre-gla o bien se cambia . Las hay de diferentes diámetros.

En el fondo de la excavación se echa la pólvora. ) 14 (

-JO®.

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te taWTd r o f t p j c T ^ M e s .

Estas perforaciones se pueden hacer también con martillos mecáni-cos (guaguas).

En ves de pólvora se puede usar dinamita, se pue-den hacer explotar varios tiros a la vez pero a distancia. Se hacen hoyos a lo largo del eje del camino y se coloca el explosivo, se ha-cen explotar por medio de chispa eléctr ica. La explosión hace saltar el material y permite el uso de métodos piecánicos para su excava-ción. 2. - Trabajos con maquinarias.

Los métodos más usados son los que ocupan pala mecánica, Drag-line, traillas, Tornapull, e t c .

) 15 (

Fig. 15. Para el uso de las palas mecánicas es necesario conocer la calidad y la cantidad de las excavacio-

nes. Hay varios tipos de palas mecánicas: desde una capacidad de 3 /8 de yarda 3 a 2, 5 yardas 3 . Además hay que ver el número de c a -miones que se va a necesitar para transportar la tierra que saca la pa -la. (Consultar al respecto la revista Calles y Caminos de Mayo-Junio Julio de 1950, y revistas de construcción de Agosto de 1950).

Capacidad del cucharón en equivalencias métr i -cas;

3 /8 Yds.3 s 0,226 m. 3. 2 / 5 Ydí.3 = 1, 88 m. 3.

Fig. 16. Para poder usar la pala el frente de ataque debe ser de tres a cuatro mts. y ver además si se justifi-

ca económicamente el uso de la misma, atendiendo a la cantidad de material por excavar. La pala de 3 /8 Yds . 3 rinde 53 m 3 por ho-ra y la de 2, 5 Yds . 3 rinde 268 m 3 . por hora. Esta ultima pala mue-ve al mes 43.000 m 3 de tierra, por esto si el trabajo es reducido no conviene usar pala muy grande.

El número de vehículos de transporte que deben trabajar con la pala debe ser igual a : El t i e m p o d e r e c o r r i -do d i v i d i d o p o r e l t i e m p o d e c a r g a m á s 1.

El camión debe tener una capacidad igual a cua-tro veces el cucharón, como mínimo. Para un mejor rendimiento hay que calcular el ángulo que tiene que recorrer el brazo de la p a -la para cargar los camiones, a fin de evitar la pérdida de tiempo al girar la pala desde su posición de excavación hasta depositar la carga sobre el camión.

3.- Maquinarias para hacer excavaciones y transporte a la vez:

El primero es el Bulldozer. Es un tractor que tiene por delante una pa la ; esta pala se puede subir ó bajar y se puede la -dear . Este aparato se usa en corte en faldeo.

También se puede usar esta máquina cuando es ) 16 (

para hacer terraplenes y el terreno del lado se puede utilizar. En el norte se usa para ensanchar la plataforma donde debe ir la capa de base y rodadura.

Otras máquinas similares son: el angledozer y tour-nadozer. Estas maquinarias resultan económicas solo para acarreos cortos y se usa también para excavaciones. Su recorrido convenien-te es de 10 a 30 metros.

Segundo es el Trailler Carryoll: No tiene motor propio y va tirado por un tractor oruga o con cuatro ruedas neumá-ticas. Su uso está restringido solo a terrenos blandos. Si es muy duro se usa además un Rooteri es como un arado que va rompiendo el t e -rreno.

) 17 (

TOO&NAPW.

A < m f > o ? t e

Fig. 18 y 19. Sirve para transportar hasta 250 a 300 m.j donde trabaja mejor es de 100 a 200 m. Si la distancia

de transporte es mayor se usa el Touraapall qae tiene mis velocidad y movilidad. Distancia de transporte de 300 a 600 m. Para cargarlo necesita ser arrastrado por un tractor de Velocidad de 30 a 40 kms. hs.

3 ) Truck-cavator: sirve para excavaciones y trans-porte gira después de cargado y bota después el material al otro la-do.

¡ ¡ . - .Medios d e t r a n s p o r t e a t e r r a p l é n

Elementos de transporte t 1) Carretilla, capacidad 60 lt. distancia utiliza-

ble de transporte de 2 a 30 m. ) 18 (

n w n t ewas

2) Carros de Decauville: Para distancia de 50 a 200 m. Capacidad 0, 7 a 1 m. 3

3)Carre ta : (chancha) 0 ,7 a 1 m 3 . Se contrata al dfa la carreta con bueyes y el carretero. Distancias utilizables desde 50 a 300 m. Hay carretones que usan tres caballos.

4) Camiones: Distancia de transporte de 200 m. a 3 Kms. £1 tipo corriente es de 6 ton. Hay otros de 8 ton. Cargan de 3 a 3, 5 m 3 . y son de carrocería de madera. Hay otros especiales con carrocería de fierro y con volteo mec&nico, 3 a 5 m.

Hay también camiones especiales que descargan

) 1» (

por el fondo o que se corre hacia atrás la carrocería: son los Tourna-Trailler, que pueden transportar de 8 a 10 m^ de material .

5) Wagons: Un tractor con cuatro ruedas y un Trailler, 8 a 10 m 3 .

6) Dumper: Se caracteriza por que no da la vuel-ta siso que se hace girar el asiento del chofer y tiene una capacidad de 2 a 3 m 3 . Se usa en partes estrechas y distancias cortas.

6 . - C o n s t r u c c i ó n d e t e r r a p l e n e s Selección de lo» materiales y clasificación. Previamente hay que estudiar que materiales son

buenos para su construcción. En general, todos son buenos desde los arcillosos hasta los arenosos. Todo depende de poder controlar las aguas que pueden absolver o recibir, a fin de que no se perjudique su estabilidad.

Según este aspecto los terrenos se pueden clasifi-car en cuatro grandes grupos:

a ) Terrenos Son aquellos en que predominan la arcil la. Sufren arcillosos: variaciones de volúmenes con la humedad. Tie-

nen mucha capilaridad aunque lenta. Esto exige que los terraplenes formados por estos materiales tengan una altura no menor de 1 m. sobre la cota de aguas máximas. No tienen fric-ción interna . La parte superior de lo» terraplenes es necesario me-jorarlas para que sirvan de sub-base.

b ) Terreno* San aquellos terrenos en que predominan los l i-limosos» moc o sea materiales finos sin plasticidad. A es-

tos materiales pertenecen los trumaos, tienen ca -pilaridad y permeabilidad. Son buenos materiales para terraplenes.

c ) Terrenos Son aquellos en que hay predominio de arenas. arenosos; Son bastante estables, poco capilares, muy per-

meables . Tienen fricción interna lo que les da gran estabilidad.

Cuando hay gran predominio de las arenas los t e -

) 20 (

rraplenes construidos con estos materiales deben recubrirse con m a -teriales más finos (limos, o arcillosos a fin de evitar que las aguas lluvias lo erosionen fácilmente ).

d) Terrenos Son muy buenos para terraplén. Gran estabilidad granulares o por su fricción interna, gran permeabilidad. Nada ripiosos t de capilaridad. Si se selecciona material fino para

la parte superior de los terraplenes constituyen muy buena sub-base. Los terrenos malos para terraplén son los terrenos fangosos o la capa vegetal superficial que generalmente contiene muchas sustancias vegetales.

Los cuatro grupos primeramente citados tienen ca-da uno varios sub-grupos. Para seleccionarlos será necesario que du-rante la construcción se realicen algunos análisis, como ser: granu-lométricos, fndice de plasticidad, e t c .

Todos estos materiales al ser bien compactados, en general ocupan un volumen menor que el que tienen en el lugar de la excavación.

COMPACTACION POR CAPAS

Esto se puede realizar por diferentes medios : 1) Con tractores o maquinarias de acarreo. 2) Rodillo pata de cabra; Rodillo neumático (con-

siste en una plataforma superior cargada de piedra con ejes y sus res-pectivos neumáticos; va tirado por un tractor).

3) Rodillo cilindrico; los hay de 5 hasta 12 ton. de peso. Los tipos más comunes son los de 2 y 3 ruedas, siendo los de 3 ruedas los más pesados. Estos aparatos dan una presión de 70 kilos por cm. l ineal .

Humedad de los materiales: Para que los materia-les al ser compactados adquieran la máxima densidad es necesario que la operación de compactación se realice a Una humedad adecua-da llamada "óptima" . Para determinarla se usa el método Proctor.

) 21 (

M é t o d o P r o c t o r : Se toman 2 ,5 kg. y se pasan por arneras de 3/4*

Este material se compacta con un cilindro de fierro de 4* de di í -metro y 4" /2* de alto.

Se ponen tres capas de material y se pisonean ca-da una con 25 golpes de un martillo de 2 ,5 kg. de peso, que se de-ja caer desde ana altura de 0, 30 m. repartiéndote esto* golpe* por parejo; en la* otras capa* se hace lo mismo. Luego se saca el cilin-dro. p* es el peso del cilindro hueco, p" es el peso total del mate-rial mis el cilindro.

p " - p' es el peso del material húmedo. Se toma una muestra del material y se deduce el

tanto por ciento de humedad que contiene. Considerando este % se puede calcular el peso seco. Relacionando este peto coa el volumen del cilindro se puede calcular la densidad "d" de los materiales se-cos.

Se lleva á un gráfico las densidades y los * de hu-medad con lo cual es posible conocer la humedad que produce la mayor densidad con este sistema de compactación.

El terraplén es aceptado cuando la compactación es igual a un 8SK del Proctor. Si el Proctor es de 2,1 se acepta una densidad de 85* de 2 ,1 .

Las especificaciones para e l e n s a y o d e l P r o c t o r , son las siguientes:

Especificaciones: A ) C o m p a c t a c i ó n y D e n s i d a d de un s u e l o . Introducción. El ensayo Standart de densidad pa-

ra un suelo, determina los pesos para un m^. obtenido para una com-pactación Standar por medio o para diferentes contenidas de hume-dad tales, que muestran la máxima densidad referida al metro cúbico.

) 22 (

Equipo. El equipo usado consistirá en los siguien-te* aparatos:

a ) Molde: Un molde cilindrico de metal en un d iá-metro aproximado de 4" y 4, 6 de altura. Su volumen será de 130 de pié cúbico. Este molde será colocado sobre una base lisa y se le ajustará en la parte superior de un anillo movible de más o menos 2 , 5 " de altura.

b ) Martillo: El martillo metálico será de 2 " de d iá-metro en su cara circular y pesará 2 ,5 " kg. Debe estar arreglado de manera que su caída se pueda controlar.

c ) Removedor: Un removedor cilindrico de peso menos de 4 " de diámetro o un aparato similar que sirva para sacar la muestra compactada.

d)Balanzas: Una balanza de 15 Kgs. de capacidad y de una sensibilidad de 1 gr. y otra balanza de 100 grs. de capacidad y 0, 1 grs. de sensibilidad.

e )Una estufa secadora, controlada por un termóme-tro y capaz de mantener una temperatura de 110° C . para secar las muestras de determinación de humedad.

f ) Regla U

P r o c e d i m i e n t o : a) Se toman 3.000 grs. secos o ligeramente húmedos,

de la porción que Dasa por el tamiz N° 4 .

b ) La muestra deberá ser suficientemente mezclada y luego compactada en el cilindro (con el anillo ajustable puesto) en tres capas iguales, recibiendo cada capa 25 golpes del rodillo dejado caer desde 30, S cms. de altiva sobre el mater ia l . Después de ese pro-ceso el anillo móvil deberá ser retirado y la muestra será cuidadosa-mente nivelada al borde del molde con la regla de acero y luego pe-sado.

c ) El peso de la muestra compactada, menos el pe -so del cilindro, deberá ser multiplicado por 1,06 y el resultado ano-tado como peso húmedo en ton. /m. del suelo.

) 23 (

d) Luego la masa compactada del suelo deberá ser removida del suelo y cortada verticalmente por el centro. Unos 100 grs. de muestra tomados del centro de la masa deberán ser pesados inmediatamente y luego secados en la estufa de 110 a C para deter-minar su contenido de humedad.

e) El resto del material deberá ser desintegrado hasta que pase por el tamiz N° 4 nuevamente. Se le agregará una cantidad de agua que haga subir su humedad aproximadamente en 19¿ y sobre el valor anterior, todo el proceso anteriormente descrito será repetido y asf para cada incremento de 19í de humedad. Esta se-rie de determinaciones deberá seguir hasta que la muestra se vea pas-tosa y haya una reducción notable en el peso húmedo del suelo com-pactado .

C á l c u l o . El contenido de humedad, y el peso del material

compactado referido al material seco será calculado por las siguien-tes fórmulas:

A - B % de humedad a B - C Peso seco del material compactado es igual a :

Peso húmedo en ton. en ms. cúbicos. % de humedad, x 100.

A. - Peso cápsula secadora y suelo húmedo. B. - Peso cápsula secadora y suelo seco. C. - Peso cápsula sola.

R e l a c i ó n » D e n s i d a d , H u m e d a d . Los resultados del ensayo de compactación, corre-

gidos por e l peso de la humedad y expresados en t o n . / m 3 . de suelo seco, son dibujados como ordenados en un gráfico cuya abscisa es la humedad correspondiente.

Una curva continua será pasada por estos puntos. El punto más alto de la curva representa la máxima densidad para un material dado, bajo el sistema de compactación descrito (núme-

) 24 (

ro de golpes con que se hace la compactación), y el % de agua co-rrespondiente a este punto, representa el contenido de humedad que dé la compactación máxima.

7 . - C o n s t r u c c i ó n d e t e r r a p l e n e s e n s u e l o s p a n t a n o s o s .

Cuando se construye un camino ya sea por razones de técnica o porque hay algún punto obligado, no es posible modifi-car el trazado no pudiéndote de esta manera evitar el tener que cons-truir terraplenes en terrenos húmedos y fangosos.

Teniendo entonces que arreglarse el terreno para lograr una buena estabilidad de los terraplenes.

Existen para este propósito varios procedimientos, aquí citaremos solamente cuatro los más usados.

1.- Para sacar el fango se utiliza el Drage- l ine . Es esta máquina una excavadora con un capacho arrastrado por un cable .

2 . - Extracción por explosivos.

3 . - Colocar el material y esperar la compactación con el t iempo.

4 . - Por medio de pilotajes de arena. Las secciones de los pilotes son: una altura de 4 a 5 metros y un diámetro de 0, 20 metros. Estos pilotes con tubos metálicos llenos de arena sobre los cuales se coloca una gruesa capa de arena. Los tubos metálicos se van retirando. El agua asciende por el pilote de arena y se escurre por la capa de arena superficial.

8. - S u e l o s

Análisis a ) Granulóme tr ia:

La grava pasa por 3" hasta 10 mallas (2 rom.). La arena pasa por 10 mallas hasta 0, 05 mm.

) 25 (

¿¡s -V» *»

H, 2t>.

SW» de i»|*>rY? cfcWifumí <K 0,t" tK "WwVtis

« f M u l V»itr t̂v Ul.

ftTttk. El limo de 0,05 a 0 ,005. La arcilla de O, 005 a O, 001. Los coloides de 0, 001.

Este análisis se hará tomando una determinada cantidad de materiales, 5 a 10 kgs. Se secan y se hacen pasar por una serie de harneros y mallas finas; en seguida se calcula los por-centajes que pasan dicho* harneros. Estos resultados se colocan en un gráfico, en que, en las ordenadas van los % que pasan y en las abscisas el logaritmo del número de mallas por pulgada l ineal .

b ) Límite líquido. Es el tanto por ciento de humedad que es capaz

de contener un material en un estado intermedio semi-lfquidó» o sem i-duro.

) 26 (

Oel material que pasa por 40 mallas se toma la cantidad de 40 grs. Se tiene un tiesto circular de 10 a 12 cm. de d iá-metro, se echa el material y se le coloca agua y se revuelve con una espátula, transformándose el material en una pasta, luego con una henramienta especial de forma curva se hace una ranura dejando en el fondo un espacio de 3 mm.

En seguida se somete a varios golpes de una altura de cafda determinada hasta que la ranura antes citada se reduzca a 0 mm. El número de golpes necesarios y el % de humedad se llevan a un gráfico, si este número es inferior a 25 golpes, se repite el en-sayo agregando más material . En esta forma se revuelve y se obtie-ne una masa con menos % de humedad de modo que al someterla a golpes se necesitará un número mayor de golpes para que la juntura desaparezca.

Si este número de golpes es inferior a 25 quiere de -cir que la masa está seca. Por interpolación se deduce el % de hu-medad que correspondería a 25 golpes. Este % es lo que se llama "límite líquido " .

c ) Límite plástico. Es el porcentaje de humedad con respecto al peso

del material, que permite que éste sea amasado hasta formar baston-citos de 3 mm. de diámetro. Para este ensaye se toman 40 gramos del materialjque pasa por 40 mallas, se amasa y se pone en una cu-bierta de vidrio tratándose de hacer bastoncitos de 5 a 6 cm. de lar-go por 3 mm. de diámetro. Si el material está muy seco, no se pue-den hacer los bastoncitos y habrá por tanto que agregar más agua, así se repite el proceso hasta que sea posible hacer los bastoncitos; se calcula la humedad del material por diferencia de peso.

Materiales que tienen límite plástico: La arcilla por ejemplo, que tiene como IX (límite líquido), 50 y como LP (límite plástico), 15.

Esta diferencia es lo que se llama "índice de plas-ticidad" IP.

LL - LP = IP

Luego índice de plasticidad de los suelos es igual

) 27 (

a LL menos LP. El problema es tratar de mantener los terrenos con la humedad necesaria, esto es, tratar de que los suelos sean poco plásticos. Las arcillas como tienen mucha capilaridad llevan la hu-medad a la superficie.

CLASIFICACION DE LOS SUELOS

Según estos análisis y de otros de menor importan-cia, se ha hecho una clasificación de los suelos denominada "Ame-ricana " , y parte desde suelo A 1 hasta A 7 .

Suelos A 1 y A 2 son excelentes incluso para ca-pas de base;

Suelos A 3 son suelos arenosos ¡ Suelos A 4 y AS corresponden a suelos limosos; Suelos A 6 y A 7 son suelos arcillosos y por últi-

mo, Suelos A 8 que se clasifican como suelos de fango

y materiales vegetales elásticos.

9 . - S u b - b a s e , p o d e r d e s o p o r t e y su c á l c u lo e n r e l a c i ó n c o n e l e s p e s o r d e l a c a p a d e b a s e y p a v i m e n t o .

La parte superior de los terraplenes, 15 a 30 cir¡. es lo que se llama s ub - b a s e . Es la parte más importante del ten-a-pi ér:., pues va a soportar las cargas que se transmites a trwvés de la >.ipa de base y pavimento, haciendo las funciones de los cimientos <r» !rs edificios.

No basta que los suelos que constituyen el ierra -hayan sido compactados con la humedad óptima dada por el

Proctor y por todos los medios de compactación, o que su I? sea in-ferior a 5. Es necesario verificar su capacidad de soporte.

Para esta verificación se han estudiado varios pro-cedimientos: entre éstos los más conocidos son, si conocida con el aoafcre de "California Bearmg Ration" (razón de soporte, Califor-

) 28 (

nia), el método triaxial, desarrollado mucho en el Estado de Kan-sas (EE. UU.) , que determina los módulos de deformación de las d i -ferentes capas, y por último, el método directo de medición por m e -dio de tui disco.

Explicaremos el California Bearing Ration (C. B. R. )

Pero antes de entrar en explicaciones de estos pro-cedimientos indicaremos algunos valores prácticos conocidos del po-der de soporte de algunos suelos: roca blanda 10 kg . / cm^; grava es-tabilizada 8 kg. /cm ¡ suelo de tosca 5 a 8 kg. /cm^ ¡ grava suelta 4 a 5 kg . / cm2¡ suelo arcilloso seco 1, 5 a 2 kg . / cm^¡ arena fina o tru-mao 0, 5 a 1 kg . / cm^; arcilla húmeda 0, 5 a 1 k g . / c m ^ j arcilla e m -papada 0, 2 a 0, 3 kg . / cm^ .

METODO DEL CALIFORNIA

El siguiente es un método para determinar la capa-cidad de soporte de los suelos y su relación con el espesor de sub-base, bases y pavimentos flexibles. Fué ideado por J. Porter, basa-do en el estudio de comportamiento de bases y pavimentos existen-tes. A través de un análisis de características de los suelos y al que-rer relacionar dicho comportamiento con un sencillo ensayo de labo-ratorio, llegó a la determinación del valpr portante de los suelos. El método se basa en la estabilidad de la sub-rasan te .

Se establece en este método una relación entre la resistencia a la penetración de un suelo y su valor relativo como b a -se de sustentación de pavimentos ñexibles. Este método si bien es empírico, se basa en un sinnúmero de trabajos de investigación l le-vados a cabo tanto en los laboratorios de ensayo de materiales, co-mo en el terreno, lo que permite considerarlo como uno de los m e -jores métodos prácticos sugeridos hasta hoy. Su empleo se ha gene-ralizado muchísimo y es en la actualidad uno de los métodos más usa-dos para el diseco de pavimentos flexibles en caminos, calles y pis-tas para aeródromos.

El método de California comprende los tres ensayos que a continuación se indican:

1) Determinación de la Densidad Máxima y Hume-

) 29 (

dad Optima. 2) Determinación de las propiedades expansivas

del material ; y 3) Determinación de la Relación de Soporte Cali-

fornia o C.B.F. (California Bearing Ration).

El material se coloca en un molde cilindrico de 6 " de diámetro y 8" de altura.

a) Para determinar la Humedad Optima en lugar de usar los valores dados por el Proctor modificado, se usa este mé-todo pero en el cilindro de 8" de altura y 6" de diámetro, en el cual también se hará la prueba a ta penetración.

Se emplea material que pase por el tamiz de 3 /4 .

El material se coloca en cinco capas de espesor aproximadamente iguales y se compacta cada capa con 55 golpes de martillo de 10 lib. y 18* de altura de caída . Esta operación se ejecuta para diferentes contenidos de humedad, hasta determinar la Humedad Optima y la Densidad Máxima del Suelo.

Después de esto se preparan tres muestras con la Humedad Optima calculada. Cada una se coloca en cilindros sepa-rados en las dimensiones indicadas. La primera muestra se compac-ta en cinco capas con 55 golpes por capa; la segunda en cinco capas con 25 golpes por capa y la tercera en cinco capas con 10 golpes por capa .

b) Para determinar las propiedades expansivas del material se sumerge en agua cada una de estas muestras durante cua-tro días. Se pone encima de cada muestra un papel de filtro o un ce -dazo fino y luego un disco perforado que tiene un vástago graduable junto con un peso metálico de 4 , 5 Kg.

Sobre el vástago del disco perforado se coloca un extensómetro o reloj montado en un trípode y se ajusta la lectura a cero .

Todo se coloca en agua durante 4 dfas.

) 30 (

El agua en el depósito deberá estar aproximadamen-te a nivel con el borde superior del cilindro.

Cada 24 horas se hacen lecturas en el extensómetro para observar la expansión que ha experimentado el mater ia l . Este instrumento debe tener divisiones que midan 0.001 o 0.0001 de pul-gada . El peso de 4, 5 Kg. equivale aproximadamente al peso de un pavimento de concreto de 5" de espesor.

La expansión progresiva diaria, asf como la expan-sión total registrada al cabo de 4 dfas, se la refiere, en por ciento, a la altura inicial que tenfa la muestra antes de ser sumergida en agua. Los suelos malos muy arcillosos, adobes y suelos orgánicos t i e -nen expansiones muy grandes, generalmente mayores del 109Í.

El material cuya expansión sea superior al 396 no es recomendable. Las súbrasantes buenas tienen expansiones menores del 3%.

Se recomienda, igualmente, que los materiales pa -ra Bases tengan expansiones menores del X%.

c ) Determinación de la Relación de Soporte Cal i-fornia .

La Relación de Soporte California o C.B.R. se la de-termina mediante una prueba de penetración que en síntesis consiste en lo siguiente:

Después de saturada la muestra durante 4 días, o menos si el material no es cohesivo se saca el cilindro y cuidadosa-mente se drena el agua libre, se sacan el disco, la pesa y el cedazo fino. Se pesa la muestra y se mide la resistencia a la penetración mediante la presión de un pistón que tenga 3 pulgadas cuadradas de sección circular.

Antes de comenzar la prueba de penetración, debe asentarse el pistón sobre la superficie de la muestra, con una carga de 4, S kg. y colocarse el extensómetro en cero.

La penetración del pistón debe hacerse mantenien-do una velocidad de penetración de 0.05 pulgada/minuto.

) 31 (

Las presiones en lb/pulg o en Kg/cm' 1 . que ha sido necesario aplicar para hincar el pistón a 0 . 1 " , 0.2 " , 0 .3" , 0.4" y 0.5" se las expresa en % de las presiones tomadas como "Standard" . Estas presiones "standard" corresponden a la resistencia que presenta el tipo común de piedra triturada y son las siguientes:

Para 0.1» de penetración 1.000 lb /pulg 2 . 70 K g / c m 2

Para 0.2" de penetración 1.500 lb /pu lg 2 . 105 K g / c m 2

Para 0.3" de penetración 1.900 lb/pulg 2 . 133 K g / c m 2

Para 0.4» de penetración 2.300 lb/pulg 2 . 161 K g / c m 2

Para 0.5" de penetración 2.600 lb /pulg 2 . 182 K g / c m 2

Tendríamos pues comparativamente hablando que la resistencia a la penetración de la roca triturada es 10096. Un ma-terial con un C.B.R. de 5094 presentaría por lo tanto la mitad de la resistencia que ofrece la roca triturada.

Ver figura 21-B. en el cual se indica algunos va-lores típicos para materiales de sub-base y Base.

El C.B.R., se considera generalmente el que co-rresponde a una penetración de 0.2" y el correspondiente a un ma-terial compactado al 95X de la Densidad Máxima.

De las tres muestras preparadas a 55, 26 y 10 gol-pes por capas se ha obtenido una densidad máxima que es la dada por el material de la primera muestra.

Como se ha calculado los C.B.R. para cada una de las muestras. Estos valores se colocan en un gráfico densidad/ C.B.R.

Así trazando la linea de punto que representa el 95% de la densidad máxima, en el punto en que corta la curva de los C.B.R. se baja una línea que determina el C.B.R. del mater ial .

) 32 (

Para diferente C.B.R. y cargas por ruedas se ha de-terminado las reípectivos espesores de pavimentos flexibles basándo-se en datos experimentales obtenidos durante muchos años. El gráfi-co de la figura 21-A presenta las diferentes surcas para el cálculo de Pavimentes Flexibles, considerando cargas por rueda comprendi-das entre 4.000 lh. 70.000 tb.

Cuando se emplee las curvas indicadas ea el gráfi-co 21-A ha-/ «jae teaer presente que el espedir de! pavimento ha sido determinada considerando lo siguiente t

s )Que la Subrasante no está expuesta a la acci5a de las hela.i:i.í.

b ) E l material de empréstito qce sr utilice para sub-base deba tcaer un C.B.K. ao menor del lS'tí.

c ) Los sistemas de drenajes tanto superficial como subterráneos deben ser buenos.

d) La sab-rasante debe este? debidamente compata da a la humedad óptima y densidad máxixa*.

e )El .e.at.-nal que se emplee en las capas de Bases deberá utaev un espescr mínimo de 'i" y un C.B.H. no menor de 30* .

) 32 (

1 0 . - M e z c l a s e s t a b i l i z a d a s

A) Definición Entenderemos por mezclas estabilizadas con arci-

lla o estabilización mecánica, un conjunto de ripio fino, arena grue-sa y fina, limo y arcil la.

Este conjunto se mezclará en la forma que estudia-remos más adelante, de tal manera que se obtenga una masa más o menos homogenea capaz de resistir desplazamientos laterales cuando se halle sometido a la acción del tránsito.

Los dos factores principales en la teoría de las mez-clas estabilizadas con arcilla son: l a f r i c c i ó n i n t e r n a y la c o h e s i ó n . La fricción interna es aportada por los materiales gra-nulares, ripio fino, arena gruesa y fina, ayudando a la estabilidad de la mezcla, cuando ésta se encuentra bajo condiciones de hume-dad excesiva debido a las lluvias.

La inclusión de chancado en el material grueso redunda en un aumento de la estabilidad.

La cohesión que dependerá directamente del con-tenido de arcilla, es la fuerza que mantendrá unidas las partículas durante el tiempo seco, impidiendo de este modo que el conjunto se desintegre debido al tránsito. La cohesión aparente, (adhesión), de-penderá del contenido de humedad en esta clase de mezclas.

Los factores que afectan a la densidad son: la gra-duación más adecuada, (la que deja menor porcentaje de huecos), y la humedad óptima para alcanzar la densidad máxima durante el pro-ceso de compactación. Esta humedad óptima será calculada en el la-boratorio, en las muestras que la inspección técnica envfe del proyec-to, con ensayes standard de compactación que estén de acuerdo con los equipos de compactación usados en la práctica. El método más usado de ensaye actualmente es el conocido con el nombre de "Ensa-ye Proctor Standard" , ideado por R. R. Proctor, al estudiar la com-pactación de terraplenes en construcciones de tranques.

) 34 (

B) Cálculo de mezclas estabilizadas Son dos los casos generales que pueden presentarse

en el cálculo de mezclas estabilizadas.

El primer caso es utilizar el material tal cual se en-cuentra en los depósitos; en este caso pueden presentarse operacio-nes de cernido para eliminar exceso de materiales finos o bien grue-sos, pudiendo chancarse éste último si la cantidad existente es gran-de y se justifica económicamente en el proyecto.

El segundo caso y más comúnmente encontrado en la práctica, es el de la mezcla de dos o más materiales de distintos pozos, para obtener una combinación que cumpla con las especifica-ciones anteriormente expuestas. El camino a seguir, es en general, obtener primeramente un material de buena graduación y en seguida calcular los porcentajes que se necesitan tener de este material y aglutinantes para cumplir con las exigencias del índice de plastici-dad. Este cálculo dependerá de la calidad cohesiva del aglutinante y del porcentaje que pasa por el tamiz N® 40 en el material de buena graduación.

Ante todo es necesario establecer cuales son las c a -racterísticas granulométricas e hídricas que deben cumplir una mez-cla estabilizada para que resista las cargas del tránsito en los diferen-tes estados de humedad a que puede estar sometida principalmente por las aguas de lluvias.

Si nosotros pudiéramos controlar la humedad prove-niente de las lluvias, cualquier material con cierta granulometrfa podrfa ser estable ya que cada uno la tiene a determinada humedad, así tenemos que la arena, que seca es inestable, igualmente que si está empapada, es una excelente superficie de rodado con determi-nada humedad. Igual cosa pasa con la arcilla la cual seca es dura y mojada es pegajosa.

Ensayando diferentes mezclas naturales que se com-portaban perfectamente bien en caso de tiempo seco o lluvioso se pu-do establecer cual era su composición granulométrica, el límite l í -quido y el índice de plasticidad de los materiales que lá constituían con lo cual se han establecido valores límites que permiten decir que

) 35 (

si logramos producir mezclas de dos o tres materiales basta lograr las mismas características, tendremos una mezcla estabilizada ade-cuada para resistir el tránsito.

Para calcular estas mezclas existen muchos proce-dimientos. En nuestro paüs los mi s usados son dos y dan buenos y rá-pidos resaltados.

1.- Método del triángulo de Feret. 2. - Método de las coordenadas ortogonales. Ambos métodos se basan en el análisis granulomé-

trico de cada material y de las características hfdricas del material que pasa por el tamiz N® 40.

) 36 (

1) Método del triángulo de Feret. Se aprovecha en este método la propiedad que po-

see un punto cualquiera M, situado en el interior de un triángulo e -quilátero ABC; la suma de los largos Ma, Mb, Me, trazos medidos paralelamente a cada uno de los lados, es igual a la longitud "1" del lado del triángulo.

Fig. 21. Ma paralelo AB Mb paralelo BC Me paralelo AC

Dividiremos los suelos en tres fracciones: agregados gruesos, agregados finos y l imo-arci l la . Cada una de estas fracciones queda representada por las dimensiones Ma, Mb, Me, cuya suma es igual a "1* .

Para fijar las ideas podemos establecer: a ) que el lado AC es el eje del agregado grueso, estando su origen en C ; b) el lado AB es el eje de la fracción limo arcilla con origen A , y c ) el lado BC el eje del agregado f ino.

Los agregados gruesos son los que quedan retenidos en el harneado con abertura del tamiz N° 10 (más o menos 2, 5 m m . ) los finos son los que pasan por el tamfz N° 10 y quedan retenidos en el N° 200 (0, 05 m m . ) , los limos y las arcillas pasan por el tamiz N° 200.

De acuerdo con esta convención el material repre-sentado por el punto M queda caracterizado como sigue MIC o su paralela MC representa el porcentaje de material grueso que t iene; M2B o su paralela Mb representa el porcentaje del agregado fino y M3A o su paralela Ma representa el porcentaje de! l imo-arci l la .

Asf la composición de todas las posibles mezclas de estos tres contribuyentes puede estar representada por cualquier punto ubicado dentro del triángulo.

Un material cuya composición granulométrica sea : agregado grueso 20% ¡ agregado fino 70%; limo y arcilla 10% queda representado por el punto P como sigue: (Ver figura 22)

) 37 (

Otros suelos que tengan otra proporción de agre-gado grueso, fino y limos quedaría representado por otros puntos.

Supongamos un material P1 cuya clasificación sea:

Agregado grueso 80* Agregado fino 15* Limo y arcilla 5 *

Cualquier punto que quede en la recta PP1 es evi-dente que podrá representar un material que puede ser obtenido per la mezcla, en determinada proporción de los materiales P y P1.

Un tercer material P2:

Agregado grueso 40* Agregado fino 35* Limo y arcilla 25*

Igualmente podemos decir que las mezclas de ma-teriales P1 y P2 se encontrarán representadas por un punto de la rec-ta P1 P2 y lo mismo una mezcla entre P2 y P estará en la línea P2P. De esto se deduce que una mezcla de estos tres materiales en cual-quier proporción quedará representada por un punto cualquiera dentro del triángulo PP1P2.

Así por ejemplo un punto X sobre PP1 representa un material que se compone de :

XP1 * de P . PP1

y XP * de P1. PP1 En igual forma un punto Y de la recta XP2 repre-

sentará la mezcla de estos dos materiales en la siguiente proporción:

YX * de P2. XP2.

) 38 (

YP2 * d e X . XP2.

Veamos un e jemplo: P P1 P2 Agregado grueso 20* 80* 40*

Agregado fino 70* 15* 35*

Limo y arcilla 10* 5 * 25*

En el triángulo P P1 es igual a 36 n o . y XP1 es igual a 19 mm. luego X se compone d e :

19_ por 100 de P igual a 52,77 de P y 36 47,23 de P1

Ahora el punto Y se compone de t

XP2 igual a 10 mm. XY igual 3 ,5 mm.; YP2 6 , 5 mm.

3 ,5 por 100 de P2 es igual a 35* de P2 10

6 , 5 por 100 de X es igual a 65* de X o sea

65* x 52 ,77* d e P = 34 ,3*

65* x 47 ,23* de P1 = 3 0 , 7 *

En esta forma se resuelve que la mezcla tenga la granulometrfa aceptada. Habrá que verificar si las características hfdricas, es decir si el limite liquido y el Indice de plasticidad cum-plen con los límites establecidos en las especificaciones. Para esto en forma aproximada se puede calcular el IP (Indice de plasticidad), como sigue, la mezcla se compone d e :

) 39 (

34, 3% del material P

30,7% del material P1

35, Ott del material P2

Y considerando el porcentaje de fino que pasa por el tamiz N° 40 para cada uno de estos suelos se t iene:

S = % de fino de P y el IP = A

51 = * de fino de P1 y el IP = B

52 = % de fino de P2 y el IP = C

El IP de la mezcla será:

AxSx 34, 3 -V BxSlx30,7 -V CxS2x35 IP — 34, 3xS + 30,7xSl + 35xS2

Si este IP es mayor o menor que los valores esta-blecidos será necesario modificar la proporciSn de los 3 materiales, siempre tomando valores que queden dentro del triángulo de la gra-nulometría, Con dos o tres tanteos será fácil obtener una mezcla que cumpla con la granulación y el IP.

Si en el triángulo de Feret se colocan los limites para los porcentajes de material grueso, fino, y limo, se circunscri-be el área del triángulo formado por los tres materiales.

2) Método de las coordenadas ortogonales.

En este método se usan dos gráficos . El primero es un sistema ortogonal de ejes en los cuales en las abscisas se colo-ca el porcentaje del material que pasa por el tamiz N* 200 y en las ordenadas el % del mater ia l que pasa por el tamiz N° 10 y queda retenido en el N° 200 (Ver figura 23-a) .

El otro gráfico es el de las características hfdricas ) 40 (

(fig. 23-b) en el cual cada suelo se caracteriza por el porcentaje de finos S y por su índice de plasticidad, igual a la tangente del ángu-lo que forman la recta que une el punto representativo del suelo con el eje S . Todas las mezclas posibles entre dos materiales se encuen-tran en el trazo que los une, el cual queda dividido en porcentajes inversamente proporcionales a los porcentajes en que entran los cons-tituyentes .

Un ejemplo aclarará este procedimiento:

Supongamos que se trata de proyectar un afirmado que cumpla las siguientes características:

C e r n i d o :

Pasa por el tamiz de 3/4 Pasa por el tamiz N° 4 Pasa por el tamiz N° 10 Pasa por el tamiz N° 40 Pasa por el tamiz N°200

L í m i t e s h f d r i c o s :

10096 en peso 70* a 100* en peso 35* a 80* en peso 25* a 50* en peso 8 * a 25* en peso

Límite líquido menor de 30*. Indice de plasticidad entre 3* y 6 * .

Disponemos de tres materiales en que cada uno so-lo no cumple con las especificaciones.

Sean ellos: B_ C Pasa por el tamiz de 3/4 100* 100* 100* Pasa por el tamiz N" 4 100* 55* 100* Pasa por el tamiz N® 10 70* 33* 95* Pasa por el tamiz N° 40 50* 10* 70* Pasa por el tamiz N° 200 5 * 3* 55*

Límite líquido * 18* 26* 2.8* Indice de plasticidad 2 8 12

En el gráfico de granulometría se colocan estos tres

) 41 (

materiales que quedan representados por los puntos A, B, C, y ade-más de colocan los límites establecidos en las especificaciones, lo que forma e l cuadrilátero a, b, c, d. (Ver figura 23-a )

El triángulo y el cuadrilátero tienen de común la superficie c, e, f, g, o sea que cualquier mezcla de estos tres mate-riales A, B, y C cuyas proporciones permiten quedar representadas por un punto que cae dentro de ella, cumplirá con las exigencias granulométricas de las especificaciones.

En el gráfico siguiente 23-b se colocan los puntos A', B'y C ' que representan a los materiales según sus características hídricas. Igualmente se dibuja el cuadrilátero limitado por los valo-res límites de estas características en que queda representado por la superficie a', b ' , c ' y d ' .

Porcentaje de suelo fino (tf que pasa por el tamiz N° 40).

Estas dos figuras tienen de común un sector cir-cunscrito en la zona b ' , c', d', i ' y h' en que todas las mezclas cumplirán con las características exigidas.

Si se mira el gráfico de las características granu-lométricas se ve que ninguna mezcla entre A y B cae dentro de las especificaciones correspondiente y en cambio hay mezclas entre A y C que las cumplen, perú al observar el gráfico de las característi-cas hídricas se ve que ninguna mezcla entre A y C cumple las espe-cificaciones de índice de plasticidad. Luego no hay posibilidad que la mezcla de sólo dos de los materiales cumpla con todas las condi-ciones impuestas en las especificaciones, en consecuencia habrá que recurrir a la mezcla de los tres materiales.

Para encontrar todas las mezclas que cumplan con las condiciones de granulometría y características hídricas, se tras-lada al gráfico del índice de plasticidad porcentaje de suelo fino, la zona de trabajo granulométrico. Para ello se divide el lado B5 C 1 , en la misma proporción que los puntos f y g dividen a la línea EC; en igual forma se divide e l lado AC en igual proporción que lo ha-cen e y c, en esta forma se encuentra el área b ' c ' dkj, que en el

1 42 <

gráfico de características hfdricas comprende todas las mezclas que cumplen con las condiciones granulométricas y por lo tanto recibe el nombre de "área resultante de trabajo" .

1 1 . - B a s e s e s t a b i l i z a d a s

Generalidades» -Se llama base estabilizada con arcilla o estabiliza-

ción mecánica un conjunto de ripio, arena, limo y arcilla mezcla-das en la forma que lo estipulan las presentes especificaciones, de tal manera que se obtenga una masa más o menos homógenea capaz de resistir desplazamientos laterales en todo tiempo, cuando se haye sometida a la acción del tránsito.

La base estabilizada tendrá un espesor de 15-20 o más cms. compactado, y el ancho consultado en las especificaciones complementarias.

ESPECIFICACIONES

M a t e r i a l e s » -Las presentes especificaciones cubren la calidad de

los materiales que Se usen en la construcción de bases estabilizadas y se refieren solamente a los materiales que presenten condiciones normales en cuanto a peso especificado, absorción y graduación. Ma-teriales tales como et caliche, yeso, roca, roca calcárea o sales so-lubles en agua, se rigen por especificaciones especiales para cada ca -so.

a)Mortero de arcilla y arena. b ) Agregado de grava y piedra triturada»

C o n d i c i o n e s g e n e r a l e s :

a)Mortero de arcilla y a rena . -Este agregado estará constituido por mezclas natura-

les o artificiales o conglomerado con grava, arena u otros agregados de tal manera que cumplan con las presentes especificaciones.

) 43 (

El agregado retenido en el tamiz N° 10 (0, 002m ), debe estar constituido de partículas tenaces (tenacidad no menor de 50% de la tenacidad comparada) además deberá estar libre de mate -rias orgánicas o productos descompuestos.

b) Agregado de grava y piedra tr i turada.-Este agregado estará constituido por mezclas natu-

rales o artificiales de grava, piedra chancada y mortero de suelo de tal manera proporcionado que cumpla con las presentes especifica-ciones . El agregado grueso estará constituido de partículas duras, te-naces, durables de grava, grava partida o piedra triturada y estos e -leinentos no deberán ser laminados ni alargados, estarán libres de raíces u otras materias vegetales, productos descompuestos, e t c . Estos materiales deberán ser lo suficientemente duros para resistir a la intemperie, el desgaste y quebradura producida por el tránsito. Materiales pizarrosos y productos semejantes que se quiebren fáci l -mente y sufran variaciones de volumen por efecto de la humedad y secamiento, no deben ser usados. El material pétreo debe cumplir con las siguientes características:

Tenacidad comparada no inferior a 50%. Desgaste Deval no superior a 6%.

Se considerará como mortero de suelo la parte del material que pasa por el tamiz N° 10 (0, 002 m. ) . Este mortero estará constituido del conglomerado y de la arena graduada.

A n á l i s i s d e l c e r n i d o :

Mortero de arcilla y arena.-El mortero de arena y arcilla tendrá la graduación

que a continuación se indica:

Pasa por el tamiz N° 10 (2 ,0 mms. ) 100% Pasa por el tamiz N° 20 (0, 84 mms.) 59-90% Pasa por el tamiz N° 40 (0, 42 mms.) 35-70% Pasa por el tamiz N° 200 (0, 074 mms.) 8-25%

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En ciertos casos puede aceptarse en estos morteros de arcilla y arena hasta 35% del material comprendido en el tamiz de 1" y 10 mms.

Agregado grueso ¡ En este agregado se considerarán tres materiales dis-

tintos, según los tamaños máximos:

T a m a f l o 3 / 4 "

Pasa por tamiz 3/4 lOOft en peso Pasa por tamiz N° 4 (4, 76 mms.) 70-100* en peso Pasa por tamiz N° 10 (2, 00 mms.) 35- 80*6 en peso Pasa por tamiz N* 40 (0, 42 mms.) 251-50 en peso Pasa por tamiz N° 200 (0, 074 mms. ) 8-25 en peso

T a m a ñ o m á x i m o 2 "

Pasa por tamiz 2» 100* Pasa por tamiz 1 1 / 2 " 70-100 Pasa por tamiz 1» 35-80 Pasa por tamiz 3 /8" 40-70 Pasa por tamiz N» 10 (2, 00 mms.) 20-50 Pasa por tamiz N° 40 (0, 42 mms. ) 10-30 Pasa por tamiz N° 200 (0, 074 mms.) 5-15

T a m a ñ o m á x i m o 1"

Pasa por tamiz 1" 1009Í Pasa por tamiz 3 /4" 70-80 Pasa por tamiz 3 /8" 50-80 Pasa por tamiz N° 10 (2, 00 mms. ) 25-50 Pasa por tamiz N° 40 (0,42 mms.) 15-30 Pasa por tamiz N*200 (0, 074 mms.) 5-15

Condiciones generales s La cantidad de material pasa por el tamiz de 200 mallas no debe ser superior a 2 /3 de lo que pasa por tamiz de 40 mallas.

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Características hfdricas.- El material que pasa por el tamiz de 40 mallas no debe tener un límite líquido superior a 30.

Indice de plasticidad.- El material que pasa por el tamiz de 40 mallas deberá tener índice de plasticidad compren-dido entre 3 y 6 .

El valor bajo se aplicará en zonas húmedas y el alto en zonas o climas secos.

Agregado de sales y otros elementos.- El agrega-do de sales y otros elementos se regirá por especificaciones especia-les.

Muestreo y ensayes.- El muestreo y ensaye, ade-más del cálculo de mezclas se hará de acuerdo con las instrucciones que al respecto dé el Laboratorio Central de caminos.

CONSTRUCCION

A ) P r e p a r a c i 6 n d e l a s u b r a s a n t e . -Antes de proceder a la colocación de los materiales para la e jecu-ción de la base estabilizada, deberá escarificarse el suelo natural en un espesor de 0 ,10 m. y mezclarse con un arado de discos a fin de obtener su homogeneidad; en seguida se compactará con la hu-medad indicada por la Inspección Fiscal por medio de rodillos de ruedas metálicas o neumáticos y se perfilará de acuerdo con los pla-nos.

B ) C o l o c a c i ó n d e m a t e r i a l e s y m u e s -t r a s . - El material pétreo y la arcilla serán colocadas sobre la sub-rasante y mezclados en las proporciones indicadas por la Inspección Fiscal, por medio de motonive ladoras, hasta obtener una masa ho-mogénea. Una vez terminada la revoltura el material será acordona-do en el centro del camino.

También podrá efectuarse la mezcla de los ma-teriales en una betonera o planta aceptada por la Inspección Fiscal.

Del cordón de material o de la descarga de las plantas mezcladoras se tomarán muestras representativas cada 150 m. L de afirmado estabilizado, a fin de verificar la granulometría

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e índice de plasticidad. A continuación se extenderá el material sobre la

plataforma v se regará por medio de camiones-tanques, provistos de regador a presión, con la cantidad de agua necesaria para asegu-rar su adecuada compactación. La cantidad de agua será fijada per la Inspección Fiscal, en relación con la "humedad óptima" de com-pactación determinada por medio del ensayo Proctor Standard.

Después de cada riego se pasará la rastra de dis-cos para uniformar la humedad; la rastra deberá pasar por lo menos cuatro veces por el mismo punto.

Al final del último riego se terminará la revoltu-ra con motoniveladora hasta la total uniformación de la mezcla, la cual será cordonada a un costado del camino.

C) D i s t r i b u c i ó n y c o n s o l i d a c i ó n . - Por medio de motoniveladoras se extenderá en todo el ancho de la base, la mitad del material dosificado, de tal manera que una vez com-pactado tenga un espesor de 0, 12 m. Previo al extendido la sub-ra-sante deberá ser regada, si es necesario. Se iniciará la compactación de la primera capa por medio de rodillos de pata de cabra hasta que a su paso las patas no oenetTen más de 5 mms. y se terminará con rodillos de rueda, neumáticas.

Entre la colocación de la primera y segunda capa no deberá transcurrir más de 36 hrs. Cuando transcurra un período mayor deberá escarificarse la primera capa en un espesor de 2 cm. y regarse antes de la colocación de la segunda capa .

Una vez que la capa estabilizada haya soportado el tránsito durante 8 días, a fin de completar su compactación, se tomarán muestras cada 200 m. 1. con el fin de controlar los espeso-res y grado de compactación de la base.

Para controlar la compactación de la base se efec-tuarán análisis de densidad, la cual como mínimo, deberá ser un 10* superior a la correspondiente del método Proctor Standard de 25 gol-pes, efectuado con el material que pasa por el tamiz N* 4 y con la

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humedad óptima para el máximo de densidad.

D ) P a r a e v i t a r e l p o l v o . - E n los caminos de grava estabilizada se puede usar dos procedimientos:

I o . - Riego de cloruro de calcio (C^Ca) , disuelto en agua o bien espolvorear con 800 a 1000 gis. por m2. Este procedi-miento se funda en las características higroscópicas de ésta sal, o sea de absolver la humedad del aire, pero tiene el inconveniente es-te procedimiento de ser costoso puesto que la tonelada vale más o menos $ 3000.-

2° . - Colocar un mata-polvo bituminoso que con-siste en un riego de petróleo flufdo que penetra en la capa .

1 2 . - M a t e r i a l e s b i t u m i n o s o s

Se distinguen dos fuentes de producción:

1) Asfaltos naturales o nativos. Existen en gran cantidad en Trinidad. Poseen un

56 a 57% de base asfáltica, siendo el resto materiales minerales. Para su obtención se debe refinar el material hasta obtener un 92% de base asfált ica.

Es un material duro y para su empleo debe calen-tarse entre 40 y 50 grados *C. Se le emplea mezclado con arena, ri-pio, e t c .

2) Asfalto procedente de la destilación del petróleo. Para su obtención ha de hacerse una serie de des-

tilaciones, obteniéndose productos flufdos tales como: bencina, ke-rosene, e t c . El producto denso que queda debe ser sometido a diver-sos procesos, obteniéndose por una parte a s f a l t o l f q u i d o (SC re-finado con vapor o Road Oil refinado con aire ), por otra parte los c e m e n t o s a s f á l t i c o s .

Los primeros productos están casi duros y basta solo calentarlos un poco para su empleo. Tienen materias volátiles que

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al perderlas endurecen al material quedando más sólido, estos se l la-man curamientos, y si es lento se usan para distinguirlos las inicia-les SC, (curamiento lento «slow curing).

Los cementos asfálticos de penetración entre 60 y 80 (los hay también de 20, 30, 40, 100 y 120), producto del re-siduo tratado con aire, si se mezclan con 15K de nafta o bencina se obtiene el material llamado C u t B a c k . Si se mezcla el cemento asfáltico de penetración entre 100 y 200 (100, 150 y 200) más un 159í de kerosene se obtiene el MC (curamiento lento) Si se mezcla en un 1596 de nafta se obtiene el R.C. (curamiento rápido).

Los cementos asfálticos pueden también usarse solos, previo calentamiento controlado.

Emulsión bituminosa.- Es una mezcla de 56% de cemento asfáltico, 2 a 3* de saponificador (grasa o jabón), siendo el resto 41 a 42% de agua. A este producto en Chile se le llama Bi-tumuls.

En ciertas ocasiones, cuando hay humedad del a i -re por ejemplo, los asfaltos líquidos y los cemento» asfálticos no pe-gan en el material pétreo. En esas ocasiones se prefiere el Bitumuls, que no necesita calentarse.

Al regar con Bitumuls hay que dejar pasar algún tiempo para que se evapore el agua, lo que se llama o denomina quebradura de la emulsión.

ANALISIS DE LOS BITUMENES

No vamos a detallar todos los análisis a que se so-meten los bitúmenes para determinar su calidad y uso adecuado en caminos. Nos limitáremos solamente a citar los principales:

1) Densidad.

2) Consistencia.- En este análisis se determinan la fluidez y viscosidad, comparándolas con las respectivas aguas.

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Para la viscosidad se echa el material en un recipiente pequeño, a 79 grados F., dejándolo escurrir. Se mide el tiempo que demora en escurrirse. Si se cambia el material por uno más duro, los procedi-mientos son distintos. (Float Test.).

3) Destilación.- Se destila a diferentes temperatu-ras.

4) Penetración. - Se prepara una muestra de ce-mento asfáltico en un pequeño recipiente y mediante una aguja que tiene un peso de 100 grs. se mide la penetración cada 5 seg.

Para mayores detalles se puede consultar cualquier texto referente a asfaltos o "The America Soctety of Testing Mate-r ia l" .

3) Alquitranes. - Son productos de la destilación en seco del carbón de piedra o hulla, (fabricación del gas industrial) Se les llama erróneamente breas.

Los alquitranes chilenos contienen un 2094 de pa-rafina por lo tanto no son indicados para la construcción de pavimen-tos, ya que se resblandecen con el caloT. El producto de la destila-ción de carbones ingleses es de mejor cal idad. La C.A.P. está produ-ciendo algunos alquitranes aceptables.

13.- P a v i m e n t o s b i t u m i n o s o s

Existen varios tipos pero los que se han usado en Chile son los siguientes:

1.- Riego superficial. 2 . - Carpeta o recubrimiento superficial. 3. - Mezclas en sitio, abiertas o cerradas. 4 . - Macadam por penetración. 5 . - Concreto bituminoso.

1.- Riego superficial . - Como su nombre lo indi-ca es un simple riego de SG1 o MG1. El camino terminado de gra-va se barre y se impregna a razón de 1 litro por m^. Es un simple mejoramiento de la capa de base o paliativo del poTvo. Este trata-miento dura 3 a 4 meses.

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2 . - Carpeta o recubrimiento superficial .- Se b a -rre previamente la capa de base, se riega a razón de 1 a 1, 5 Itos. por m 2 . con material MC2 o RC2 y se recubre con gravilla de 3/4 máximo. Si se quiere dar mayor consistencia se hace un segundo riego a razón de 0,6 a 0, 8 Itos. por m 2 y luego se recubre con pol-vo de roca que pasa por 10 mallas . Cada capa se rodilla. Estos r ie-gos forman sobre la capa de base un espesor de 2 cm. y se usan pa-ra tránsito liviano y sin ruedas metál icas.

3. - Mezclas en sitio. - Son mezclas de mater ia-les granulares (chancado o grava) con un material bituminoso, se di-viden e n : A)mezclas densas o cerradas, y B)mezclas abiertas tipo macadam.

A)Mezclas densas o cerradas.- Tienen cierta gra-nulometrfa que permiten el mínimo de huecos o sea tenemos una granulometrfa densa y sus valores sont

Pasa por malla de 1" 100% Pasa por malla de 3 /4" 85 a 100% Pasa por malla de 4" 45 a 75% Pasa por malla de 10" 30 a 50% Pasa por malla de 40" 15 a 30% Pasa por mallas de 200" S a 10%

1) Proceso de colocación de las mezclas. 1.- Imprimación de la capa de base con material

bituminoso SCI con 1 o 1, 5 Its. por m 2 . Antes de continuar el pro-ceso de construcción se deben esperar 6 horas.

2 . - Desparrame. Colocado el material pétreo medido, en el cordón se desparrama.

3.- Riego. Se hace con material bituminoso del tipo MC2 o SC3 (4 o 5% en peso). Para su colocación se procede con un camión regador especial que lleva una bomba sincronizada con el motor lo que permite regar en forma pareja y medida, es de-cir dando la debida cantidad de bitumen por m 2 . El riego debe ha-cerse en dos a tres aplicaciones. La mezcla debe ir calentada a una temperatura de 40 a 50 grados ° C .

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4 . - Mezclas con rastras de discos o motonivelado-ras.

5 . - Conformación y consolidación. Para la conso-lidación se le dá el bombeo correspondiente de 2 a 3Jé y en seguida se la consolida con rodillos cilindricos, llamados t indem (2 a 3 rue-das) y con un peso de 5 a 10 toneladas).

6 . - Colocación del sello. El sello es un riego de MC2. Una vez hecho el riego se le coloca una capa de gravilla de 1/4 y se rodilla después.

Todas estas operaciones se simplifican usando una máquina que carga y clasifica el material pétreo, lo mezcla con el bitumen, lo extiende y pisonea. Esta máquina se denomina Barber Creen.

Para ver el % adecuado en peso de bitumen ne-cesario para la mezcla, el Sr. Mac Kesson de California ideó la si-guiente fórmula:

P = 0,015 A + 0 , 0 3 B * 0,17 C . Donde A = Material que queda en 10 mal las .

Material que pasa por N° 10 y queda en 200.

C=Mater ia l que pasa por 200.

Hay otro procedimiento consistente en recubrir todas las partículas con bitumen, este procedimiento se l lama de las á r e a s s u p e r f i c i a l e s .

Para este procedimiento se procede como sigue: Se calcula la superficie total sumando la superficie de cada partí-cula, conocida la razón dé bitumen que recubre un m^, lo mult i -plicamos por la superficie total encontrada, lo que nos dá la can-tidad de bi tumen.

Fuera de este procedimiento existe otro que en lugar de usar la razón de bitumen, utiliza el equivalente centrífugo de kerosene y que consiste en someter la muestra empapada en kero-sene a centrifugación (400 veces la gravedad); por diferencia de pe -so vemos la cantidad de kerosene necesaria. Esta cantidad de kero-sene está en la misma relación que el bitumen, previa la conside-

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ración de diferentes factores del material pétreo.

B)Mezclas abiertas.- Se diferencia de la mezcla densa o cerrada en que el material fino es casi cero, reemplazándo-se por piedra chancada, y usándose por lo tanto un bitumen más den-so.

Su granulometrfa es:

Pasa por Pasa por Pasa por Pasa por Pasa por

1 ,5" 1"

3 /4" 1/2"

N° 4

100*

90 a 100* 40 a 75* 5 a 20*

0*

Debe usarse un RC3 que, tiene bastante base as-fál t ica.

Para estas mezclas se requiere entre un 6 a 8 * de bitumen en peso. Al efectuar la ligación del material pétreo con el bitumen quedan muchos huecos, teniéndose que colocar un sello del mismo material RC3 y cubrirlo con gravilla que pasa por N° 4 para impermeabilizarlo.

P r o c e so d e c o l o c a c i ó n d e l a s m e z c 1 a s

1.- Imprimación: Se hace un riego de un litro por m 2 . de SCI o MC.

2 . - Desparramar y mezclar. 3.- Conformar y rodillar.

4 . - MACADAM BITUMINOSO POR PENETRACION

M a t e r i a l e s u s a d o s .

1) Material pétreo que se clasifica en 3 tamaños: N° 1 de 1,5 a 2 , 5 " N° 2 de 1/4 a 3/4" N° 3 de 1/4 a 10 mallas .

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2) Cemento bituminoso: Es de 85 a 120 de pene-tración.

El tamaño de las piedras a usar depende del espe-sor del pavimento ya que las cargas se transmiten a través de ellas. Las piedras mis grandes son las que resisten las cargas, se recubri-rán de material de tamaüo más pequefio para acuñarlas y éste a su vez se recubrirá con el material más fino, el que a su vez será rega-do con el biturnen.

P r o c e s o d e c o l o c a c i ó n d e l m a c a d a m b i t u m i n o s o .

1) Imprimación: Un litro de SCI o MCI por m 2 . 2 ) Colocación de la capa del material N° 1 que

dará el espesor del pavimento. 3) Rodillado. Desde los bordes hacia el centro. 4) Colocación del material N° 2 (en kilos), para

rellenar tos huecos. 5) Riego de cemento asfáltico. Se puede colocar

en un solo riego de 8 a 9 Its. por m ., pero es recomendable hacer-lo en dos riegos de 4 litros cada uno.

6 ) Recubrimiento con material N" 2 . 7) Rodillado. Desde tos bordes hacia el centro.

Para proceso de 2 riegos tenemos además:

8) Riego asfáltico de 4 a 5 Its. por m 2 . 9) Recubrimiento con material N* 3.

10) Rodillado. 11) Tránsito. El camino en estas condiciones se

entrega al tránsito por 3 a 4 semanas para su consolidación. 12) Sello. Después de consolidado se interrumpe

el tránsito, se barre con escobillas de acero y se coloca un sello que consiste en un riego de bitumen RC3 cubierto con gravilla N® 3, se rodilla l igeramente.

Este tipo de pavimento no debe construirse en tiempo húmedo, en Chile lo ideal es entre Noviembre a Abril.

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5 . - CONCRETO BITUMINOSO

Es una mezcla de materiales pétreo, (granulares, gruesos y finos (Filler ba jo 200 mallas y cemento asfáltico (con una penetración de 60 a 120).

Para los materiales granulares pétreos se especifi-ca la siguiente granulometrfa en conjunto :

Pasa por 1" 100* Pasa por 3 /4" 75-100* Pasa por 1 /4" 40-75* Pasa por N° 10 30-50* Pasa por N° 200 4 - 1 0 *

La fabricación se hace en p lan ta . Determinada la cantidad de cemento asfáltico (6 a 8 * en pesó) se va a trabajar en la planta y consiste e n : Por una parte un rodillo secador que gira, en donde se echa el material pétreo para secarlo. Al salir el m a t e -rial pétreo de este rodillo secador, caerá en una cadena con capa-chos que lo llevará a una tolva. De esta tolva, el material pasará a unos cajones con balanza, desde donde irá a dar a un mezclador. A este mezclador también cae el material fino o f i l le r . Por otra parte y en otra instalación se encuentra el cemento asfáltico (calentándo-se por medio de unas tuberías de vapor) que vendrá impulsado por una bomba a caer a l mezclador, donde ya se encuentra el mater ia l granular y el f ino. Toda esta mezcla se deposita en los camiones que lo irán a colocar sobre la capa de base.

La temperatura que se calienta el bitumen es de 250 a 350 F .

Se recomienda elegir prev ámente el lugar más apropiado para instalar la planta .

Existe una planta portátil (Barber Crean). Esta m á -quina seca, mezcla, deposita sobre la capa de base y a f i rma. Sirve tanto para la mezcla en frío como en ca l ien te .

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14.- PAVIMENTO DE CONCRETO DE CEMENTO PORTLAND Estos pavimentos se construyen de dos fajas y con

un ancho variable, por ejemplo 3, 5 m. cada f a j a .

Estas dos fajas se unen por medio de una r ó t u l a cuyo objeto es de facilitar los levantamientos producidos por las dila-taciones (Ver la figura N° 24).

Como al pasar un vehículo por la parte A de la faja (ver figura), la superficie que soporta la carga de dicho vehí-culo es muy reducida se han ideado varios sistemas para compensar-lo, uno de estos sistemas es el de I l l i n o i s , consistente en engro-sar el pavimento en dicha parte, tal como lo indica la figura. Otros sostienen que además de este engrosamiento se le debe colocar una barra.

Aquí en Chile se usa el pavimento de un espesor uniforme de 18 cm. , de 3 a 3,5 metros de ancho cada faja y con una pendiente transversal de 1 a 1, 5%.

Antiguamente se colocaban perpendicularmente a la rótula unas barras de 3/8 " y de un metro de largo, estas barras iban a la distancia de 1 metro.

Cada cierto número de metros se construye una juntura transversal de expansión de 2 cm. de ancho y cuyo objeto, es que al dilatarse los palios no se levanten. Para que el agua no penetre por estas junturas se coloca un material premoIdeado que generalmente es una mezcla bituminosa con aserrín y que está en-vuelta en papel . Este material promoldeado se coloca introducido una pulgada desde la superficie del patio en las junturas, (ver figu-ra) , para que esta juntura quede bien impermeabilizada se le colo-ca en la pulgada que queda sobre el material premoldeado, un ma-terial asfáltico.

Para facilitar los deslizamientos del pavimento con la capa de base, se coloca, antes de hacer el pavimento una capa de arena de unos 2 a 4 cm. de espesor.

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Actualmente las junturas transversales se colocan cada 120 m. o bien en el lugar donde se ha terminado la faena del dfa y es por esto que actualmente se llaman, j u n t u r a s t r a n s -v e r s a l e s d e c o n s t r u c c i ó n .

MATERIALES Y METODOS CONSTRUCTIVOS

Para un metro cúbico de pavimento tenemos: 1.- C e m e n t o : De 300 a 330 kgs. por m 3 . 2.- R i p i o : 920 Its. por m 3 . Se le coloca tanto debido a que es vibrado y las piedras quedan bien repartidas, dejando pocos huecos. 3. - A r e n a : 360 Its. por m 3 . 4 . - A g u a : 170 Its. Se comprueba por medio del cono de Abrahams,

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en donde se acepta una disminución de 1" o bien por el cuadro de la relación agua-cemento.

Para su construcción se colocan moldes con una saliente para formar la rótula. Actualmente debido al alto precio del fierro se están osando de madera, en vez de los de fierro que se usaban antes.

Las p r i n c i p a l e s p a r t e s d e l a c o n s t r u c c i ó n s o n :

1.- Arreglo de la cancha. 2 . - Colocación de moldes . - Como ya se ha dicho

pueden ser de madera o de fierro. Los de madera son de roble de 3" y su altura varfa de acuerdo al espesor del pavimento a construir más 2 cm. equivalentes a la capa de arena que previamente se ha echa-do a la cancha. A estos moldes de madera se les coloca una media ca9a longitudinalmente para confeccionar la rótula y se pintan con aceite para que e l concreto n. se pegue.

3 . - Colocación de la capa de a rena . - Se riega y consolida con un rodillo liviano.

4 . - Colocación del concreto.- Existen dos méto-dos de fabricarlo:

A)Se fabrica en planta fi ja, ubicada rn un lugar previamente escogido y sé transporta el concreto en camiones. Este método se usa cuando el camino está en tránsito.

B) Pldnta móvil, consiste en una máquina que va mezclando, depositando, vibrando y alisando el concreto. Se usa es-pecialmente cuando se pavimenta un camino que no está en transite y es fácil obtener agua a lo largo del camino .

5 . - Desparramado» y apisonado,- Hay una máqui-na que se apoya en los moldes y que deposita y desparrama el con-creto por medio de paletas que van girando, y lo van dejando corta-do a la altura correspondiente. Consta además de unos pisones que van golpeando el material y por último un vibrador.

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6 . - Vibración.- Hay unas máquinas belgas que tienen unos apisonadores de 1000 kgs. y en los cuales va un vibrador que produce de 3600 a 4000 vibraciones por minuto.

7 . - Afinamiento.- Terminada la colocación del concreto, viene una máquina alisadora o acabadora y después de la cual se pasa una goma o una lona para producir un afinamiento. Ac-tualmente, la goma de afinamiento se está reemplazando por una es-cobilla de acero con el objeto de que queden pequefias estrias de mo-do que al llover los vehículos se afirmen más al pavimento y no pa -tinen .

8 . - Curamiento.- Se deja airear el pavimento du-rante 4 horas y luego se recubre con agua o alguna otra sustancia hú-meda durante 20 días. Entre los procedimientos para el curamiento tenemos:

a ) Por medio de diques de tierra entre los cuales se echa agua.

b ) Por medio de papel impermeable consistente en una doble capa de papel y en cuyo interior hay una sustancia bi tumi-nosa.

c ) Riego con petróleo asfáltico con el objeto de evitar la evaporación del agua del concreto.

Cuando se necesitan curamientos rápidos se hace un riego con ciertas sales apropiadas.

9 . - Relleno de las junturas.- Se rellenan las juntu-ras longitudinales y transversales como ya lo hemos explicado.

10.- Pruebas: Cubos y vigas Testigos. Los primeros se confeccionan durante la construc-

ción, con el concreto que se está fabricando j deben dar una resis-tencia a la comprensión de.250 kgs/cm^ y 40 kgs./cms^. a la f le-xión.

Los testigos se obtienen después de construido el pavimento, por medio de perforaciones. Se someten a comprensión.

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