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• Kelin Jhoselin Aguedo Torres

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340P BASE ESTABILIZADA CON ASFALTO

340P.1 DESCRIPCIÓN Esta especificación presenta las disposiciones particulares para el proceso de elaboración, transporte, colocación y compactación de una o más capas de base estabilizada con asfalto en caliente, preparada y colocada en caliente, de acuerdo con esta especificación y de conformidad con los alineamientos, cotas, secciones y espesores indicados en los planos de construcción. A efectos de aplicación de esta especificación se define como base estabilizada con asfalto en caliente, la adición en planta de asfalto a material de agregado pétreo proveniente de trituración, selección o mezcla de las dos.

340P.2 MATERIALES 340P.2.1 AGREGADOS PÉTREOS Los agregados pétreos para la elaboración de la base estabilizada con asfalto en caliente podrán provenir de la trituración de piedra de cantera o de grava, de fuentes de grava natural o estar constituidos por una combinación de ambos y satisfacer los requisitos de calidad impuestos en la Tabla 340.1 Tabla 340P.1. Requisitos de los Agregados Pétreos para la Base Estabilizada con Asfalto en Caliente PROPIEDAD Desgaste en la Máquina de los Ángeles Pérdida en el ensayo de solidez en Sulfato de Magnesio Límite Líquido Índice de Plasticidad Equivalente de arena Terrones de arcilla y partículas deleznables Partículas fracturadas mecánicamente CBR (sin cemento asfáltico) – 95% de la densidad seca máxima, método D (después de 4 días de inmersión)

NORMA INV E-218 E-219 E-220 E-125 E-126 E-133 E-211 E-227

VALOR

18% máx. 25% máx. 3% máx. 25% mín. 2% máx. 50% mín.

E-148

60% mín.

35% máx

Los agregados pétreos no serán susceptibles de ningún tipo de meteorización o alteración físico-química apreciable bajo las condiciones más desfavorables que presumiblemente

puedan darse en la zona de empleo. Tampoco podrán dar origen con el agua, a disoluciones que puedan causar daños a estructuras o a otras capas del pavimento, o a contaminar corrientes de agua. El Constructor, como responsable de los materiales que suministre para la ejecución de los trabajos, deberá realizar todos los ensayos necesarios para establecer la calidad e inalterabilidad de los agregados a utilizar, independiente y complementariamente de los que taxativamente se exigen en esta especificación. El conjunto de agregado pétreo para la elaboración de la base estabilizada con asfalto en caliente deberá ajustarse a la siguiente gradación: Tabla 340P.2. Franja granulométrica de los agregados pétreos TAMIZ mm 37.5 25.0 19.0 9.5 4.75 2.0 0.425 0.075

PORCENTAJE QUE PASA ALTERNO 1 1/2” 1 3/4” 3/8” No.4 No.10 No.40 No.200

BASE ESTABILIZADA 100-100 70-100 55-85 45-75 30-60 20-45 10-30 5-15

Para prevenir segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia exigidos por la presente especificación, el material que produzca el constructor deberá dar lugar a una curva granulométrica uniforme, sensiblemente paralela a los límites de la franja, sin saltos bruscos de la parte superior de un tamiz a la inferior del tamiz adyacente y viceversa

340P.2.2 CEMENTO ASFÁLTICO El material bituminoso para elaborar la base estabilizada con asfalto en caliente será un asfalto de penetración 60-70, resultante de la destilación de hidrocarburos naturales, con propiedades aglomerantes, soluble en tricloroetileno y con una muy baja porción de sustancias volátiles; cuyas características se deberán establecer según lo dispuesto por el Instituto Nacional de Vías, Artículo 400-07, Tabla 400.3.

340P.3EQUIPOS Los equipos empleados deberán ser compatibles con los procedimientos de construcción adoptados, teniendo en cuenta que su capacidad y eficiencia se ajusten al programa de

ejecución de las obras y al cumplimiento de las exigencias de calidad del presente Artículo y del correspondiente a la respectiva partida de trabajo. Los procedimientos y equipos de explotación, clasificación, trituración, lavado, mezcla de fracciones para obtener una determinada granulometría y el sistema de almacenamiento, deberán garantizar el suministro de un producto de características uniformes. Debe incluir elementos para la explotación, cargue, transporte, trituración, clasificación y extensión del material mineral; el almacenamiento, transporte y distribución del asfalto; la preparación, extensión y compactación de la mezcla resultante. Igualmente rigen las condiciones descritas para tal fin en los artículos 300-07 y 400-07 de las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INVIAS.

340P. 4 EJECUCIÓN DE LOS TRABAJOS 340P.4.1 EXPLOTACIÓN DE MATERIALES Y ELABORACIÓN DE AGREGADOS Rige lo indicado en el aparte 300.4.1 del Articulo 300 de las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INVIAS de 2007. Los trabajos de clasificación y selección de agregados deberán efectuarse en el sitio de explotación y/o elaboración de la mezcla, no en el sitio de obra.

340P.4.2 DISEÑO DE LA MEZCLA Y OBTENCIÓN DE LA FÓRMULA DE TRABAJO El Constructor definirá una "fórmula de trabajo" que obligatoriamente deberá cumplir las exigencias establecidas en la presente especificación. En dicha fórmula se consignarán el tipo y las características del ligante asfáltico; la granulometría del agregado pétreo (las proporciones en caso de ser necesario la mezcla de más de un tipo de material), para obtener la gradación aprobada. Se debe elaborar un informe detallado en el cual se presentará y sustentará la mezcla, incluyendo la evaluación de los agregados y materiales que se empleen en la elaboración del producto. La fórmula de trabajo establecida en el laboratorio se podrá ajustar con los resultados de las pruebas realizadas durante la fase de experimentación; igualmente si durante la ejecución de las obras varía la procedencia de alguno de los componentes de la mezcla, se requerirá el estudio de una nueva fórmula de trabajo.

La base estabilizada con asfalto en caliente, se diseñará en el laboratorio con el método de diseño de mezclas Marshall (INV E-748-07) de acuerdo con las características consignadas en la tabla 340P.3

Tabla 340P.3. Propiedades de diseño de la base estabilizada con asfalto en caliente PROPIEDAD

VALOR EXIGIDO

Compactación, golpes/cara Estabilidad mínima (Kg) Flujo (mm)

75 Mín. 750 2-4

De manera complementaria, a la base diseñada se le deberá medir el módulo dinámico a través del ensayo INV E-754, el cual a 25°C y 10 Hz deberá ser superior a los 1200 MPa. Adicionalmente la mezcla óptima diseñada con el método Marshall deberá ser verificada con la medida de su ley de fatiga, aplicando algunos de los procedimientos de ensayo definidos en la norma EN 12697-24, los ensayos se realizarán bajo condiciones de temperatura y frecuencia representativas de las condiciones reales de operación del pavimento.

340P. 4.3 PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE EXISTENTE La base no se extenderá hasta que se compruebe que la superficie sobre la cual se va a colocar tenga la densidad apropiada y las cotas indicadas en los planos o definidas por el contratista. Todas las irregularidades que excedan las tolerancias establecidas en la especificación respectiva, deberán ser corregidas de acuerdo con lo establecido en ella.

340P.4.4 FASE DE EXPERIMENTACIÓN Antes de iniciar los trabajos, el Constructor realizará una fase de experimentación para verificar el estado de los equipos y determinar, en secciones de ensayo de ancho y longitud definidas los métodos definitivos de preparación, transporte, colocación y compactación. Es importante considerar que la mejor compactación de las bases es la definición del número de pasadas de los equipos (cilindros lisos prioritariamente) a la mayor temperatura posible para los espesores requeridos (que en general deben ser superiores a 6 cm, lográndose además una textura uniforme. Igualmente, debe ser el momento de validar el porcentaje de expansión de la base (suelta a densa) ya que por la alta temperatura de compactación se requiere mayor volumen de base estabilizada que en una no tratada. De la mezcla colocada se tomarán núcleos para establecer su nivel de densificación y verificar que el proceso de compactación establecido es correcto.

340P.4.5 ELABORACIÓN DE LA MEZCLA La planta de producción de la mezcla deberá ser de tipo continuo o discontinuo y deberá contar con dispositivos adecuados para la dosificación precisa de los materiales.

340P.4.6 TRANSPORTE DE LA MEZCLA La base se deberá transportar en volquetas debidamente acondicionadas para tal fin, la superficie interna del platón deberá ser tratada con un producto cuya composición y cantidad eviten la adherencia del material a ella. Las volquetas deberán estar siempre provistas de una lona o cobertor adecuado, debidamente asegurado, para proteger los materiales que transporta, disminuir la pérdida de temperatura y prevenir emisiones contaminantes. 340P.4.7 EXTENSIÓN DE LA BASE La base estabilizada con asfalto en caliente se extenderá con la máquina pavimentadora, de modo que se cumplan los alineamientos, anchos y espesores señalados en los planos de construcción. A menos que se ordene otra cosa, la extensión se realizará en franjas longitudinales y comenzará a partir del borde de la calzada en las zonas por pavimentar con sección bombeada, o en el lado inferior de las secciones peraltadas. La base se colocará en franjas de ancho apropiado para realizar el menor número de juntas longitudinales para conseguir mayor continuidad de las operaciones de extendido, teniendo en cuenta el ancho de la sección, las necesidades del tránsito, las características de la pavimentadora y la producción de la planta. La pavimentadora se regulará de manera que la superficie de la capa extendida resulte lisa y uniforme, sin arrastres ni segregaciones, y con un espesor tal que, luego de compactada, se ajuste a la rasante y sección transversal indicadas en los planos, con las tolerancias establecidas en la presente especificación. No se permitirá la extensión y compactación de la base en momentos de lluvia, ni cuando haya fundado temor que ella ocurra, o cuando la temperatura ambiente a la sombra y la del pavimento sean inferiores a cinco grados Celsius (5° C). El material se extenderá en una capa de espesor uniforme que permita obtener el espesor y grado de compactación exigidos, de acuerdo con los resultados obtenidos en la fase de experimentación. En todo caso la cantidad de material extendido será tal que el espesor de la capa compactada nunca resulte inferior a 10 mm ni superior a 20 mm. Si el espesor por construir es superior a 200 mm, el material se deberá colocar en varias capas, debiéndose procurar que el espesor de ellas sea aproximadamente igual. En este caso se

aplicarán para cada capa los procedimientos de ejecución y control descritos en la presente especificación. 340P.4.8 COMPACTACIÓN DE LA BASE La compactación se realizará según el plan producto de la fase de experimentación. Deberá comenzar una vez extendida la base, a la temperatura más alta posible con que ella pueda soportar la carga a que se somete, sin que se produzcan agrietamientos o desplazamientos indebidos. La compactación se realizará longitudinalmente de manera continua y sistemática. Deberá empezar por los bordes y avanzar gradualmente hacia el centro, excepto en las curvas peraltadas en donde el cilindro avanzará del borde inferior al superior, paralelamente al eje de la vía y traslapando a cada paso, hasta que la superficie total haya sido compactada. Si la extensión de la base se ha realizado por franjas, al compactar una de ellas se ampliará la zona de compactación para que incluya al menos quince centímetros (15 cm.) de la anterior. Los rodillos deberán llevar su llanta motriz del lado cercano a la pavimentadora, sus cambios de dirección se harán sobre la base ya compactada. Los elementos de compactación deberán estar siempre limpios y si fuera preciso, húmedos, no se permitirán sin embargo, excesos de agua. Esta actividad deberá llevarse a cabo únicamente mientras la mezcla conserve una temperatura que garantice la obtención de la densidad esperada. 340P.4.9 JUNTAS DE TRABAJO Los bordes de las juntas de trabajo deben disponerse en forma vertical y sobre ellos debe aplicarse una capa uniforme y delgada de emulsión asfáltica antes de instalar mezcla nueva. 340P.4.10 APERTURA AL TRANSITO Alcanzada la densidad exigida, el tramo pavimentado podrá abrirse al tránsito tan pronto la capa alcance la temperatura ambiente en todo su espesor, sin dejar expuesta la capa más de una semana. De todas maneras, el tiempo que la base estabilizada con asfalto quede expuesta directamente al tránsito será ajustado dependiendo de la afectación del pavimento. 340P.4.11 LIMPIEZA DE LA CAPA TERMINADA Previo al riego de liga y a la colocación de la capa superior, se deberá limpiar la superficie de la capa de base estabilizada y efectuar los ajustes de niveles y de estructura necesarios.

340P.5 CONDICIONES ESPECÍFICAS PARA EL RECIBO DE LOS TRABAJOS Y TOLERANCIAS

340P.5.1 CONTROLES -

Verificar el estado y funcionamiento de todo el equipo empleado por el Constructor. Comprobar que los materiales por utilizar cumplan los requisitos de calidad exigidos en la Tabla 430P.1 y Tabla 430P.2, de la presente especificación particular. Ejecutar ensayos de control de la base, extracción de asfalto y granulometría; así como controlar las temperaturas de mezclado, descarga, extendido y compactación. Realizar las medidas necesarias para determinar espesores, levantar perfiles y comprobar la uniformidad de la capa.

340P.5.1.1 Calidad del cemento asfáltico Deberán mantenerse certificaciones actualizadas por el fabricante del cemento asfáltico sobre los resultados de los ensayos requeridos en la especificación INVIAS Artículo 400/07, Tabla 400.3. En todos los casos, se guardará una muestra para ensayos ulteriores de contraste, cuando el Constructor o el fabricante manifiesten inconformidad con los resultados iniciales. 340P.5.1.2 Calidad de los agregados pétreos Deberán aplicarse todas las exigencias de la Tabla 430P.1 y Tabla 430P.2 de esta especificación, mediante el siguiente plan de ejecución de ensayos De cada procedencia de los agregados de aporte empleados en la estabilización y para cualquier volumen previsto, se tomaran cuatro (4) muestras y de cada fracción de ellas se harán las siguientes determinaciones. - La granulometría, según norma de ensayo INV E-213. - La resistencia a la abrasión, según la norma de ensayo INV E-218. - La plasticidad, según normas de ensayo INV E – 125 y E – 126.

340P.5.1.3 Composición de la base A la salida del mezclador o silo de almacenamiento, sobre cada vehículo de transporte, se deberá controlar el aspecto de la base y se medirá su temperatura. Se descartarán todas las bases segregadas, carbonizadas o sobrecalentadas, así como las bases con espuma, aquellas cuya envuelta no sea homogénea y las que presenten indicios de humedad. Cuantitativamente, se realizarán los siguientes controles: a.

Contenido de asfalto

Al respecto, se aplicarán los mismos criterios establecidos en el aparte 440.5.2.4.a. del Artículo 440 de las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INV de 2007. b.

Granulometría de los agregados

Sobre las muestras utilizadas para hallar el contenido de asfalto, se determinará la composición granulométrica de los agregados. La curva granulométrica de cada ensayo individual deberá ser sensiblemente paralela a los límites de la franja consignada en la Tabla 340P.2. de esta especificación, ajustándose a la fórmula de trabajo, sin permitir que la curva salga de la franja.

340P.5.1.4 Calidad de fabricación de la base a.

Resistencia

Con un mínimo de dos (2) muestras por lote de la base elaborada, se moldearan probetas (tres por muestra) para verificar en el laboratorio su resistencia en el ensayo de Estabilidad Marshall. La estabilidad media (Em) de las probetas elaboradas deberá ser igual o superior al noventa y cinco por ciento (95%) de la resistencia obtenida en la fórmula de trabajo (Et), además la estabilidad de cada probeta (Ei) deberá ser igual o superior al noventa por ciento (90%) del valor medio de estabilidad, admitiéndose solo un valor individual por debajo de ese límite. Adicionalmente con un mínimo de una vez por mes, se moldearán probetas (seis por muestra) para verificar en el laboratorio la calidad de la adherencia pétreo – ligante mediante el ensayo de tracción indirecta (INV E-725). Tres de las probetas se curarán en seco y tres bajo condición húmeda y se determinará la resistencia promedio de cada grupo. La resistencia conservada deberá ser superior al 50%.

340P.5.1.5 Calidad del producto terminado Se considera como “lote” que se aceptará o rechazará en bloque, la obra ejecutada en una jornada de trabajo. a.

Compactación

Las determinaciones de densidad de la capa compactada se realizarán en una proporción de cuando menos cuatro (4) por lote, las cuales se efectuarán por medio del ensayo E164 o la obtención de testigos extraídos en punto, según norma INVIAS E- 731. Los sitios para las mediciones se elegirán al azar, pero de manera que se realice al menos una prueba por cada 50 metros. La densidad media del lote (Dm) deberá ser, como mínimo el noventa y ocho por ciento (98%) de la máxima obtenida mediante el método Marshall en la obtención de la fórmula de trabajo. Además, la densidad en cada ensayo (Di) deberá ser mayor al 95% de la densidad media del tramo (Dm), admitiéndose un solo valor inferior. b.

Espesor

Sobre la base del lote escogido para el control de la compactación y en los mismos puntos de verificación, se determinará el espesor promedio de la capa compactada (em), el cual no podrá ser inferior al espesor de diseño (ed). Además, el valor obtenido en cada determinación individual (ei) deberá ser, como mínimo, igual al noventa por ciento (90%) del espesor de diseño, admitiéndose un (1) solo valor por debajo de dicho límite, siempre que este último valor sea igual o mayor al ochenta y cinco por ciento (85%) del espesor de diseño. c.

Lisura

El Constructor comprobará la uniformidad de la superficie de la obra ejecutada, en todos los sitios que considere conveniente hacerlo, empleando para ello una regla de tres metros (3 m) de longitud, colocada tanto paralela como normalmente al eje de la vía, no admitiéndose variaciones superiores a quince milímetros (15 mm), para cualquier punto que no esté afectado por un cambio de pendiente.

340P.6 MEDIDA Y FORMA DE PAGO

La unidad de medida será el metro cúbico (m3), aproximado al décimo de metro cúbico, de base suministrada y compactada en obra de acuerdo con lo exigido en esta especificación.

El volumen se determinará multiplicando la longitud real, medida a lo largo del eje del trabajo, por el ancho y espesor especificados en los planos de construcción. No se medirá ningún volumen por fuera de tales límites. El pago se hará al respectivo precio unitario del contrato, por metro cúbico (m3) para toda obra ejecutada de acuerdo con lo establecido en el pliego de condiciones, el contrato y esta especificación.

ITEM DE PAGO ITEM 340P

DESCRIPCIÓN Base estabilizada con asfalto

UNIDAD M3