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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÌA CIVIL

TEMA

: Materiales para base y subbase del pavimento.

CURSO

: Pavimentos

DOCENTE

: Ing. Abel Gutiérrez Aguirre

INTEGRANTES

: Brelyn Paniura Venero (132201) Franklin Alviz Rimache (132194) Gilbert Andrade Llicahua (132195) Jesús Vergara Huamanñahui (132206)

Abancay - Apurímac

2017

1.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 4

2.

DEFINICIONES ................................................................................................................ 5

3.

2.1.

Granulometría .............................................................................................................. 5

2.2.

Abrasión los ángeles .................................................................................................... 8

2.3.

Ensayo de CBR .......................................................................................................... 12

2.4.

Limite líquido ............................................................................................................ 14

2.5.

Limite platico ............................................................................................................. 17

2.6.

Índice de plasticidad .................................................................................................. 17

2.7.

Equivalente de arena .................................................................................................. 19

2.8.

Porcentaje de caras fracturadas en los agregados ...................................................... 27

2.9.

Durabilidad al sulfato de sodio y sulfato de magnesio .............................................. 31

MATERIALES DE SUBBASE ....................................................................................... 34 3.1.

Materiales .................................................................................................................. 34

3.2.

Equipos ...................................................................................................................... 37

3.3.

Requerimientos De Construcción .............................................................................. 37

3.4.

Aceptación De Los Trabajos ..................................................................................... 43

3.4.1.

4.

Ensayo De Deflectometría Sobre La Subbase Terminada ................................. 46

3.5.

Medición .................................................................................................................... 48

3.6.

Pago ........................................................................................................................... 48

MATERIALES DE BASE ............................................................................................... 50 4.1.

Materiales .................................................................................................................. 50

4.2.

Equipos ...................................................................................................................... 52

4.3.

Requerimientos de construcción ................................................................................ 53

4.4.

Aceptación de los trabajos ......................................................................................... 56

5.

CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................. 61

6.

BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 62

ÍNDICE DE TABLAS Tabla N° 01: Tamices de malla cuadrada.................................................................................. 6 Tabla N° 02: Granulometría de ensayo A, B, C, D ................................................................. 10 Tabla N° 03: Granulometría de la muestra de agregado para ensayo ...................................... 10 Tabla N° 04: Gradación más parecida al agregado que se va a usar en la obra. ..................... 12 Tabla N° 05: Energía de Compactación ................................................................................... 14 Tabla N° 06: Clasificación de suelos para infraestructura ....................................................... 14 Tabla N° 07: Requerimientos Granulométricos para Subbase Granular.................................. 35 Tabla N° 08: Subbase Granular – Requerimientos de ensayos especiales ............................... 36 Tabla N° 09: Requerimientos granulométricos para base Granular ......................................... 51 Tabla N° 10: Valor Relativo de Soporte, CBR ........................................................................ 51 Tabla N° 11: Requerimientos para agregado grueso. ............................................................... 52 Tabla N°12: Ensayos Frecuentes.............................................................................................. 57

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC CAPITULO I MARCO TEÓRICO 1. INTRODUCCIÓN Las Bases y Subbases son capas de material pétreo adecuadamente seleccionadas para traspasar las cargas de las carpetas de rodadura a la sub rasante. Puesto que los esfuerzos en un pavimento decrecen con la profundidad, la ubicación de estos materiales dentro de la estructura de un pavimento está dada por las propiedades mecánicas de cada una de ellas. Para la construcción de capas anticontaminantes, Subbases y bases granulares, con o sin estabilizadores, se utilizarán materiales granulares naturales procedentes de excedentes de excavaciones, canteras, o escorias metálicas establecidas en el Expediente Técnico y aprobadas por el Supervisor; así mismo podrán provenir de la trituración de rocas, gravas o estar constituidos por una mezcla de productos de diversas procedencias. Las partículas de los agregados serán duras, resistentes y durables, sin exceso de partículas planas, blandas o desintegrables y sin materia orgánica, terrones de arcilla u otras sustancias perjudiciales. Sus condiciones de limpieza dependerán del uso que se vaya a dar al material. Los requisitos de calidad que deben cumplir los materiales, deberán ajustarse a una de las franjas granulométricas; Además, el material también deberá cumplir con los requisitos de calidad indicadas en las tablas del Manual de Carreteras EG - 2013.MTC. Por lo tanto un material bueno para Base y Subbase deberá cumplir las funciones de Drenaje, Capa de transición y anticontaminante y Resistencia; todo ello con la finalidad de disminuir las deformaciones en la carpeta de rodadura que dañen la estructura. Finalmente esperamos recoger aquellas críticas, observaciones y sugerencias que sirvan para mejorar nuestros próximos trabajos.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC 2. DEFINICIONES 2.1.

GRANULOMETRÍA El análisis granulométrico se refiere a la determinación de la cantidad en porciento de los diversos tamaños de las partículas que constituyen el suelo. Para el conocimiento de la composición granulométrica de un determinado suelo existen diferentes procedimientos. Para clasificar por tamaños las partículas gruesas el procedimiento más explicado es el de tamizado. Sin embargo, al aumentar la finura de los granos el tamizado. Se hace cada vez más difícil, teniendo entonces que recurrir a procedimientos a sedimentación. Conocida la composición granulométrica del material, se le presenta gráficamente para formar la llamada la curva granulométrica del mismo. Como tamaño de las partículas puede considerarse el diámetro de ellas cuando es indivisible bajo la acción de la fuerza moderada, como la producida por un marzo de madera golpeado ligeramente. (Juares Badillo). El análisis por tamizado consiste en sacudir la muestra de suelo a través de un conjunto de mallas que tienen aberturas progresivamente más pequeñas. Los números de las mallas estándar con sus tamaños de aberturas (usadas en Estados Unidos) se dan en la tabla N° 01. Primero el suelo se seca en horno, y luego todos los grumos se disgregan en partículas pequeñas antes de ser pasados por las mallas. La figura 1. Muestra un conjunto de éstas en un vibrador de mallas usado para llevar a cabo la prueba en el laboratorio. Después de que el periodo de vibración concluye, se determina la masa del suelo.

Figura 1: Conjunto de mallas para una prueba de laboratorio.

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Tabla N° 01: Tamices de malla cuadrada Malla

Abertura(mm)

3” 2” 1 1/2” 1” ¾” 3/8” N° 4 N° 10 N° 20 N° 40 N° 60 N° 140 N° 200

75.000 50.800 38.100 25.400 19.000 9.500 4.760 2.000 0.840 0.425 0.250 0.106 0.0750

(norma ASTM D- 422)

La curva granulométrica es la representación gráfica de los materiales que pasa por una serie de mallas estándar.

Figura 2: La curva granulométrica

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC TAMAÑO EFECTIVO, COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD Y COEFICIENTE DE CURVATURA Las curvas granulométricas se usan para comparar diferentes suelos. Además, tres parámetros básicos del suelo se determinan con esas curvas que se usan para clasificar los suelos granulares. Los tres parámetros del suelo son:  Diámetro efectivo  Coeficiente de uniformidad  Coeficiente de curvatura El diámetro en la curva de distribución del tamaño de las partículas correspondiente al 10% de finos se define como diámetro efectivo, o 𝐷10 . El coeficiente de uniformidad está dado por la relación. CU =

D60 D10

Dónde: CU

= Coeficiente de uniformidad

D60 = diámetro correspondiente al 60% de finos en la curva de distribución Granulométrica El coeficiente de curvatura se expresa como: D30 2 C𝑐 = D60 xD10 Dónde:

C𝑐 = coeficiente de curvatura D30 = diámetro correspondiente al 30% de finos A. Arena bien gradadas/graduadas Cu > 6 1 < Cc < 3 B. Gravas bien graduadas Cu > 4 1 < Cc < 3 La curva de distribución granulométrica muestra no sólo el rango de los tamaños de partículas presentes en un suelo, sino también la distribución de varios

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC tamaños de partículas. Esas curvas se muestran en la figura 3. La curva I representa un tipo de suelo en el que la mayoría de los granos son del mismo tamaño, y se le llama suelo mal graduado. La curva II representa un suelo en el que los tamaños de las partículas están distribuidos sobre un amplio rango y se le llama bien graduado. Un suelo bien graduado tiene un coeficiente de uniformidad mayor de aproximadamente 4 para gravas y 6 para arenas, y un coeficiente de curvatura entre 1 y 3 (para gravas y arenas). Un suelo puede tener una combinación de dos o más fracciones uniformemente graduadas. La curva III representa tal suelo y se le llama de granulometría discontinua.. ( Braja M.Das, 1985).

Figura 3: Tipos diferentes de curvas granulométricas

2.2.

ABRASIÓN LOS ÁNGELES OBJETIVOS  Saber que tan resistente es el agregado que se va a utilizar ya sea para base, subbase o carpeta asfáltica; ya que este material estará expuesto a una constante agresión física.  Determinar la dureza se utilizando un método indirecto cuyo procedimiento se encuentra descrito en las Normas de Ensayo de Materiales para los agregados gruesos.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ABRASIÓN La resistencia a la abrasión, desgaste, o dureza de un agregado, es una propiedad que depende principalmente de las características de la roca madre. Este factor cobra importancia cuando las partículas van a estar sometidas a un roce continuo como es el caso de pisos y pavimentos, para lo cual los agregados que se utilizan deben estar duros. (Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2016). El desgaste de los ángeles es para estimar el efecto perjudicial que origina a los materiales su grado de alteración, su baja resistencia estructural, planos de debilitamiento, plano de cristalización, forma de las partículas. PRUEBAS DE ABRASIÓN LOS ÁNGELES BAJO LA NORMA ENSAYO DE ABRASIÓN ASTM C-131 Este método, describe el procedimiento para determinar la resistencia al desgaste de agregado grueso, natural o triturado, más pequeños que 37.5 mm (1½ pulg.) usando la máquina de Los Ángeles. a). Máquina Los Ángeles La máquina para el ensayo de desgaste de Los Ángeles. Consiste en un cilindro hueco, de acero, con una longitud interior de 508 + 5mm (20 + 0.2”) y un diámetro, también interior, de 711 + 5mm (28 + 0.2”).

Dicho cilindro lleva sus extremos cerrados y en el centro de cada extremo un eje, que no penetra en su interior, quedando el cilindro montado que pueda girar en posición horizontal alrededor de este eje. El cilindro esta provista de una abertura, para introducir muestra que se desea ensayar, y un entrepaño, para

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC conseguir la rotación de la mescla y de la carga abrasiva. La abertura podrá serrarse por medio de una tapa con empaquetadura que impida la salida del polvo, fijada por medio de pernos. b). Carga abrasiva La carga abrasiva consistirá en esferas de aceros o de función, de un diámetro entre 46.38mm (1 13/16”) y 47.63mm (1 7/8”) y un peso comprendido entre 390g y 445g. La rotación debe estar comprendida entre 30 y 33 rpm, ser contrapesada e impulsada de modo de mantener una velocidad periférica uniforme y tener incorporado un dispositivo contador de revoluciones con detención automática. Numero de revoluciones que debe girar la máquina de Los Ángeles: 500 vueltas (16 min y 40 seg). La carga abrasiva dependerá de la granulometría de ensayo, A, B, C o D, de acuerdo la tabla 3, con la tabla 02 siguiente: Tabla N° 02: Granulometría de ensayo A, B, C, D

Fuente: manual de ensayo de materiales del MTC. Tabla N° 03: Granulometría de la muestra de agregado para ensayo

Fuente: manual de ensayo de materiales del MTC.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC c). Resultados El resultado del ensayo es la diferencia entre el peso original y el peso final de la muestra ensayada, expresado como tanto por ciento del peso original. El resultado del ensayo (% desgaste) recibe el nombre de coeficiente de desgaste de Los Ángeles. Calcule tal valor así: % Desgaste= 100 (P1-P2)/P1 P1= Peso inicial de la muestra. P2= Peso final de la muestra, preveo lavado sobre tamiz de 1.70mm (N° 12). d). Precisión Para agregados con tamaño máximo nominal de 19mm (3/4”), con porcentajes de perdida entre 10 y 45%, el coeficiente de variación entre resultados de varios laboratorios, es del 4.5%. Entonces, resultado de los ensayos bien ejecutados, por dos laboratorios diferentes, sobre muestras del mismo agregado grueso, no deberá deferir el uno del otro en más de 12.7% de su promedio. El coeficiente de variación de operadores individuales, se encontró que es de 2%. Entonces, los resultados de los ensayos bien ejecutados sobre el mismo agregado grueso, no deberá diferir, el uno del otro en más de 5.7% de su promedio ENSAYO DE ABRASIÓN ASTM C-535 Este método, describe el comportamiento para determinar la resistencia al desgaste de agregados gruesos, natural o triturado, tamaños mayores de 3/4” (19 mm) usando máquina de Los Ángeles. a). Máquina de Los Ángeles La cual debe cumplir con los requisitos establecidos. b). Carga abrasiva La carga abrasiva estará formada por 12 esferas de fundición o de acero, con un diámetro entre 46.38mm (1 13/16”) y 47.63mm (1 7/8”) y un peso comprendido entre 390 g y 445 g. El peso total deberá ser de 5000 + 25g. Se elegirá en la tabla N° 04 la gradación más parecida al agregado que se va a usar en la obra.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC Tabla N° 04: Gradación más parecida al agregado que se va a usar en la obra.

c). Resultados La diferencia entre el peso de la muestra seca y el peso del material seco retenido en el tamiz de 1.70mm (N° 12), expresado como porcentaje del peso inicial, será el desgaste de la muestra. d). Precisión Para agregados con tamaño máximo nominal de 19mm (3/4”), con porcentajes de perdida entre 10 y 45%, el coeficiente de variación entre resultados de varios laboratorios, es del 4.5%. Entonces, resultado de los ensayos bien ejecutados, por dos laboratorios diferentes, sobre muestras del mismo agregado grueso, no deberá deferir el uno del otro en más de 12.7% de su promedio. El coeficiente de variación de operadores individuales, se encontró que es de 2%. Entonces, los resultados de los ensayos bien ejecutados sobre el mismo agregado grueso, no deberá diferir, el uno del otro en más de 5.7% de su promedio. 2.3.

ENSAYO DE CBR OBJETIVOS  El objetivo esencial para realizar éste ensayo es el de determinar la máxima resistencia de un suelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además evaluar la calidad relativa del suelo para ser usado como sub-rasante, sub-base y base de pavimentos.  Determinar el valor del C. B. R. de los suelos, cuando son compactados y ensayados en el laboratorio, mediante la comparación entre la carga de penetración en el suelo y aquella de un material normalizado o “standard”.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC CBR El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1” ó 0.2” de penetración, expresada en por ciento en su respectivo valor estándar. También se dice que mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controlada. El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte, que no es constante para un suelo dado sino que se aplica solo al estado en el cual se encontraba el suelo durante el ensayo. El CBR (California Bearing Ratio) se obtiene como un porcentaje del esfuerzo requerido para hacer penetrar un pistón una profundidad de 0.1 pulgadas en una muestra de suelo y el esfuerzo requerido para hacer penetrar el mismo pistón, la misma profundidad de 0.1 pulgadas, en una muestra patrón de piedra triturada. DETERMINACIÓN DE CBR El número CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria en Kilos/cm2 (libras por pulgadas cuadrada, (psi)) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón (con un área de 19.4 centímetros cuadrados) dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturada, en ecuación, esto se expresa: CBR =

Carga unitaria de ensayo ∗ 100% carga unitaria patrón

El número CBR usualmente se basa en la relación de carga para una penetración de 2.54 mm (0,1”), sin embargo, si el valor del CBR para una penetración de 5.08 mm (0,2”) es mayor, dicho valor debe aceptarse como valor final de CBR. -

CBR comprende en tres ensayos siguiente:  Determinación de la densidad y humedad.  Determinación de las propiedades expansivas del material.  Determinación de la resistencia a la penetración.

-

El método a seguir para determinar el cbr será diferente en cada caso: a) CBR de suelos alterados.  Gravas y arena sin cohesivo.  Suelos cohesivos, poco o nada expansivo.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC  Suelos cohesivos y expansivos. b) CBR de suelos inalterados. c) CBR In situ. Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para el suelo específico, determinado utilizando el ensayo de compactación estándar. A continuación, utilizando los métodos 2 o 4 de las normas ASTM D698-70 ó D1557-70 (para el molde de 15.5 cm de diámetro), se debe compactar muestras utilizando las siguientes energías de compactación:

Tabla N° 05: Energía de Compactación

El ensayo de CBR se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y subrasante bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, la siguiente tabla da una clasificación típica: Tabla N° 06: Clasificación de suelos para infraestructura

2.4.

LIMITE LÍQUIDO El contenido de agua, en porcentaje, de un suelo en un límite arbitrariamente definido entre los estados líquidos y plásticos. Este contenido de agua es definido como el contenido de agua en el cual una porción pequeña de suelo colocada en una copa estándar y cortada por un surco de dimensiones estándar fluirán juntos en la base del surco por una distancia de 13 mm (1/2 pulg.) cuando se somete a 25 golpes a la copa

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC cayendo 10 mm en un aparato estándar de límite líquido operado a una razón de 2 golpes por segundo. (La norma ASTM.D-4318, 1992). Un diagrama esquemático (vista lateral) de un dispositivo para determinar el límite líquido se muestra en la figura 4 (a), que consiste en una copa de bronce y una base de hule duro. La copa de bronce se deja caer sobre la base por una leva operada por una manivela. Para la prueba del límite líquido se coloca una pasta en la copa. Se corta una ranura en el centro de la pasta de suelo, usando la herramienta de corte estándar figura 4(b). Luego, con la leva operada por la manivela, se levanta la copa y se deja caer desde una altura de 10 mm. El contenido de agua, en porcentaje requerido para cerrar una distancia de 12.7 mm a lo largo del fondo de la ranura véase las figuras 4(c) y 4(d) a los 25 golpes se define como el límite líquido. El procedimiento para la prueba del límite líquido está dado en la Prueba D-4318 de la ASTM. ( Braja M.Das, 1985). Casagrande (1932) concluyó que cada golpe en un dispositivo estándar para límite líquido corresponde a una resistencia cortante del suelo de aproximadamente 1 g/cm2 (",0.1 kN/m2) . Por consiguiente, el límite líquido de un suelo de grano fino da el contenido de agua para el cual la resistencia cortante del suelo es aproximadamente de 25 g/cm2 (",2.5 kN/m2).

Figura 4. Límites de Atterberg

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Figura 5. Prueba de límite líquido: (a) dispositivo para la prueba; (b) ranurador; (c) pasta de suelo antes de la prueba; (d) pasta de suelo después de la prueba.

Figura 6. Curva de flujo está dado por número de golpes vs humedad (%)

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC 2.5.

LIMITE PLATICO El límite plástico se define como el contenido de agua, en porcentaje, con el cual el suelo, al ser enrollado en rollitos de 3.2 mm de diámetro, se desmorona. El límite plástico es el límite inferior de la etapa plástica del suelo. La prueba es simple y se lleva a cabo enrollando repetidamente a mano sobre una placa de vidrio (figura 7.) una masa de suelo de forma elipsoidal. ( Braja M.Das, 1985)

Figura 7. Ensayo de límite plástico 2.6.

ÍNDICE DE PLASTICIDAD El índice de plasticidad (PI) es la diferencia entre el límite líquido y el límite plástico de un suelo, o 𝑃𝐼 = 𝐿𝐿 − 𝑃𝐿 El procedimiento para la prueba del límite plástico se da en la prueba D-4318 de la ASTM. ( Braja M.Das, 1985) CARTA DE PLASTICIDAD Los límites líquido y plástico son determinados por medio de pruebas de laboratorio relativamente simples que proporcionan información sobre la naturaleza de los suelos cohesivos. Las pruebas son usadas ampliamente por ingenieros para correlacionar varios parámetros físicos del suelo así como para la identificación del mismo. Casagrande (1932) estudió la relación del índice de plasticidad respecto al límite líquido de una amplia variedad de suelos naturales. Con base en los resultados de pruebas, propuso una carta de plasticidad que muestra la figura 8. La característica importante de esta carta es INGENIERÍA CIVIL – PAVIMENTOS

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC la línea A empírica dada por la ecuación 𝑃𝐼 = 0.73(𝐿𝐿 − 20). La línea A separa las arcillas inorgánicas de los limos inorgánicos. Las gráficas de los índices de plasticidad contra límites líquidos para las arcillas inorgánicas se encuentran arriba de la línea A y aquellas para limos inorgánicos se hayan debajo de la línea A. Los limos orgánicos se grafican en la misma región (debajo de la línea A y con el LL variando entre 30 y 50) que los limos inorgánicos de compresibilidad media. Las arcillas orgánicas se grafican en la misma región que los limos inorgánicos de alta compresibilidad (debajo de la línea A y LL mayor que 50). La información proporcionada en la carta de plasticidad es de gran valor y es la base para la clasificación de los suelos de grano fino en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos. Note que una línea llamada línea U se encuentra arriba de la línea A. La línea U es aproximadamente el límite superior de la relación del índice de plasticidad respecto al límite líquido para cualquier suelo encontrado hasta ahora. La ecuación para la línea U se da como: 𝑃𝐼 = 0.9(𝐿𝐿 − 8)

Figura 8. Carta de plasticidad

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC 2.7.

EQUIVALENTE DE ARENA Este método de ensayo se propone servir como una prueba de correlación rápida de campo. El propósito de este método es indicar, bajo condiciones estándar, las proporciones relativas de suelos arcillosos o finos plásticos y polvo en suelos granulares y agregados finos que pasan el tamiz N°4 (4,75mm). El término “equivalente de arena”, expresa el concepto de que la mayor parte de los suelos granulares y agregados finos son mezclas de partículas gruesas deseables, arena y generalmente arcillas o finos plásticos y polvo, indeseables. (Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2016) FINALIDAD Y ALCANCE a. Este método de ensayo asigna un valor empírico a la cantidad relativa, fineza, y carácter del material arcilloso presente en el espécimen de ensayo. b. Se puede especificar un valor mínimo del equivalente de arena para limitar la cantidad permisible de finos arcillosos en los agregados. c. Este método de ensayo provee un método rápido de campo para determinar cambios en la calidad de los agregados durante la producción o colocación EQUIPOS, MATERIALES E INSUMOS EQUIPOS  Un cilindro graduado, transparente de plástico acrílico, tapón de jebe, tubo irrigador, dispositivo de pesado de pie y ensamblaje del sifón, confortantes de las especificaciones respectivas y las dimensiones mostradas en la Figura 9.

Figura 9: Equipo para ensayo de equivalente de arena

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC  Horno, de suficiente tamaño, y capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5°C.  Agitador mecánico para equivalente de arena, diseñado para sostener el cilindro plástico graduado requerido, en una posición horizontal mientras está siendo sujeto a un movimiento reciprocante paralelo a su longitud y teniendo una trayectoria de 203,2±1,0 mm (8 ± 0,04 pulg) y operando a 175 ± 2 rpm. En la Fig. 10 se muestra un aparato típico El agitador deberá ser asegurado a una montura firme y nivelada.

Figura 10: Agitador mecánico

MATERIALES  Lata de medición: Una lata cilíndrica de aproximadamente 57mm (2¼ pulg) de diámetro, con una capacidad de 85 ± 5mL.  Tamiz Nº4 (4,75mm) conforme con los requerimientos de la Especificación ASTM E 11.  Embudo, de boca ancha, para transferir los especímenes de ensayo dentro del cilindro graduado.  Botellas, dos de 3,8 L (1,0 gal) para almacenar el stock de la solución y la solución de trabajo.  Platillo plano, para mezclar.  Reloj, con lecturas en minutos y segundos  Papel filtro, Watman N°2V o equivalente

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC INSUMOS  Stock de Solución: Se van a requerir los siguientes materiales: a. Cloruro cálcico Anhidro, 454g (1,00 lb) de grado técnico b. Glicerina USP, 2050g (1 640 mL). c. Formaldehído, (40 volumen % solución) 47g (45 mL). d. Disolver los 454 g (1,00 lb) de cloruro en 1,9 L (0,5 gal) de agua destilada. Enfriar a la temperatura ambiente y filtra a través de un papel filtro. Añadir 2050 g de glicerina y 47 g de formaldehído a la solución filtrada, mezclar bien, y diluir a 3,8 L (1,0 gal).  Solución de trabajo de cloruro cálcico: Preparar la solución de trabajo de cloruro cálcico diluyendo en agua una medida (85 ± 5 mL) total del stock de la solución de cloruro cálcico para 3,8 L (1,0 gal). Usar agua destilada o desmineralizada para la preparación normal de la solución de trabajo. Sin embargo, si se determina que el agua local es de tal pureza que no afecta a los resultados de los ensayos, es permitido usarla en lugar del agua destilada o desmineralizada, excepto caso de disputa. MUESTRA  Muestrear el material a ser ensayado en concordancia con ASTM D 75.  Mezclar completamente la muestra y reducirla si es necesario, usando los procedimientos aplicable en NTP 339.089.  Obtener como mínimo 1500 g de material pasante el tamiz N°4 (4,75mm) de la siguiente manera: e. Separar la muestra en el tamiz N°4(4,75mm) por medio de un movimiento lateral y vertical del tamiz, acompañado por una acción chocante, de tal manera que se mantenga a la muestra moviéndose continuamente sobre la superficie del tamiz. Continuar el tamizado hasta que no más del 1% en peso del residuo pase el tamiz durante 1 min. La operación de tamizado puede ser realizada a mano o mediante un aparato mecánico. Cuando se está determinado, todo el tamizado mecánico, usar el método manual descrito más arriba, usando una capa simple de material sobre el tamiz. f. Desmenuzar cualquier grumo de material en la fracción gruesa que pase el tamiz N°4 (4,75mm). Se puede usar un mortero y un pisón cubierto de jebe o cualquier otro medio que no cause apreciable degradación del agregado.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC g. Remover cualquier capa de finos adheridos a los agregados gruesos. Esos finos se pueden remover secando superficialmente el agregado grueso y refregando luego con las manos sobre un recipiente plano. h. Añadir el material pasante del tamiz N° 4, de este ensayo para separar la porción fina de la muestra. PROCEDIMIENTO Preparación del ensayo Preparación de la muestra de ensayo, Procedimiento A: (b) Si fuera necesario, verter el material para evitar la segregación o pérdida de finos durante las operaciones de cuarteo. Tener cuidado al añadir humedad a la muestra para mantener un condición libre de flujo de material. (c) Usando el recipiente de medida, tomar cuatro de estas medidas de la muestra. Cada vez que una medida llena del material es recogida de la muestra, golpee el extremo inferior de la medida sobre una mesa de madera u otra superficie dura por lo menos cuatro veces y sacúdala ligeramente para producir una medida de material consolidado a nivel o ligeramente redondeado sobre el extremo. (d) Determinar y registrar la cantidad de material contenido en esas cuatro medidas por peso o por volumen en un cilindro plástico seco. (e) Retornar el material a la muestra y proceder a cuartear la muestra usando el procedimiento aplicable en NTP 339.089 y haciendo los ajustes necesarios para obtener el peso o volumen predeterminado. Cuando este peso o volumen son obtenidos, dos operaciones adicionales sucesivas de cuarteo sin ajuste, deberán proporcionar la cantidad apropiada de material para rellenar la medida, y proporcionar por lo tanto un espécimen de ensayo. (f) Secar el espécimen de ensayo a peso constante a 110 ± 5°C y enfriar a la temperatura del cuarto antes de ensayar.

Preparación del espécimen de ensayo, Procedimiento B: (a) Manteniendo una condición de flujo libre, vaciar la cantidad suficiente de material para prevenir la segregación o pérdida de finos.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC (b) Cuartear de 1 000 a 5 000 g del material. Mezclar completamente con un cucharón de mano en un recipiente circular hacia el medio del recipiente, rotando a este horizontalmente. El mezclado deberá ser continuado por lo menos 1min para alcanzar uniformidad. Verificar que el material tenga la condición de humedad necesaria, apretando una pequeña porción de la muestra completamente mezclada en la palma de la mano. Si se forma un molde que permite su manipuleo cuidadoso sin romperse, entonces se ha obtenido el correcto rango de humedad. Si el material está muy seco, el molde se desmenuzara y será necesario añadirle agua, remover y reensayar hasta que el material forme un molde. Si el material muestra agua libre, está muy húmedo para ensayar y debe ser drenado y secado al aire, mezclándolo frecuentemente para asegurar uniformidad. Este material húmedo en demasía, formara un buen molde cuando se chequea inicialmente, de tal manera que el proceso de secado debería continuar hasta un chequeo por apretamiento del material de un molde que es más frágil y delicado al manipuleo que el original. Si el contenido de humedad “como es recibido” está dentro de los límites descritos arriba, la muestra puede ensayarse inmediatamente. Si el contenido de húmeda es alterado para cumplir esos límites, la muestra puede ser puesta en un recipiente, cubierta con una tapa o con una toalla húmeda que no toque el material, por un minuto de 15 min. (c) Después del tiempo mínimo de curado, remezclar por 1 min sin agua. Cuando esté enteramente mezclado, formar el material en un cono con una trulla. (d) Tomar la lata de medida en una mano y presionarla directamente en la base de la pila mientras mantiene la mano libre firmemente contra el lado opuesto de la pila. (e) Cuando la lata atraviesa la pila y emerge, hacer suficiente presión con la mano para que el material llene la lata. Presione firmemente con la palma de la mano compactando el material hasta que consolide en la lata. El material en exceso deberá ser nivelado en la parte superior de la mano, moviendo el filo de la llana en un movimiento de aserrado a lo largo del borde.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC PROCEDIMIENTO OPERATORIO (a) Ajustar el dispositivo del sifón a una botella de 1,0 gal (3,8 L) de la solución de trabajo de cloruro de calcio. Coloque la botella a 91 ± 3cm (36 ± 1 pulg) sobre la superficie de trabajo. (b) Empezar el sifón conectándolo a la parte superior de la botella con la solución mediante un pedazo corto de tubo, mientras se abre el sujetador. (c) Sifonear 102 ± 3mm (4 ± 0,1pulg) (indicado en el cilindro graduado) de la solución de trabajo de cloruro cálcico en el cilindro de plástico. (d) Verter uno de los especímenes de ensayo en el cilindro de plástico usando el embudo para evitar derramarlo. (e) Golpear ligeramente el fondo del cilindro sobre la palma de la mano varias veces para liberar las burbujas de aire y para conseguir el humedecimiento total del espécimen. (f) Mantener al espécimen humedecido y al cilindro in disturbado por 10 ± 1 min. (g) Al final de los 10 min del periodo de humedecimiento, parar el cilindro, y aflojar luego al material del fondo invirtiendo parcialmente el cilindro y agitándolo simultáneamente. (h) Después de aflojar el material del fondo del cilindro, agitar el cilindro y su contenido por uno de los siguientes tres métodos: Método del agitador Mecánico: Colocar el cilindro en el agitador mecánico del equivalente de arena, registrar el tiempo, y permitir que la maquina agite el cilindro y su contenido por 45 ± 1 s. Método del agitador manual: (a) Asegure el cilindro en los tres aseguradores de resorte del carruaje del agitador del equivalente de arena operado a mano y colocar el contómetro de golpes en cero. (b) Permanezca directamente en frente del agitador y fuerce el apuntador a la marca límite del golpe pintada en la pizarra, aplicando un empuje horizontal abrupto a la porción superior de la correa del resorte de acero de la mano derecha. Remover luego la mano de la correa y permitir que la acción de resorte de las correas, muevan el carruaje y el cilindro en dirección opuesta, sin asistencia o impedimento.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC (c) Aplicar fuerza suficiente a la correa del resorte de acero de la mano derecha, durante la porción de empuje de cada correa para mover el apuntador al límite de la marca del golpe presionando contra la correa con los extremos de los dedos para mantener un movimiento oscilante suave. El centro de la marca límite del golpe, está posicionado para proveer la longitud de golpe apropiada y el ancho que da el límite de variación máximo permisible. La acción de agitación apropiada puede ser mantenida usando solamente el antebrazo y la acción de la muñeca para propulsar la agitación. (d) Continuar la acción de agitación por 100 golpes. Método Manual: (a) Sostenga el cilindro en una posición horizontal como se ilustra en la Fig. 7 y agítelo vigorosamente en un movimiento horizontal de extremo a extremo. (b) Agite el cilindro 90 ciclos en aproximadamente 30s usando un recorrido de 23±3cm (9 ± 1pulg). (c) Un ciclo se define como un movimiento completo de ida y vuelta. Para agitar apropiadamente el cilindro a esta velocidad, será necesario que el operador agite con el antebrazo solamente, relajando el cuerpo y hombros. (d) Siguiendo con la operación de agitación, colocar el cilindro sobre la parte superior de la mesa de trabajo y remover el tapón de jebe. Procedimiento de irrigación: (a) Durante el procedimiento de irrigación, mantenga el cilindro vertical y la base en contacto con la superficie de trabajo. Insertar el tubo irrigador en la parte superior del cilindro, remover los sujetadores de la manguera, y enjuague el material de las paredes del cilindro cuando el irrigador está siendo bajado. Forzar el irrigador a través del material en el fondo del cilindro, aplicando una acción de punzonamiento y giro mientras la solución de trabajo fluye del irrigador. Esto hace que el material fino entre en suspensión sobre las partículas de arena más gruesa. (b) Continué aplicando la acción de punzonamiento y giro mientras los fino continúan fluyendo hacia arriba hasta que el cilindro es rellenado en la gradación de 38,0 cm (15 pulg). Luego enjuague lentamente el tubo irrigador, sin derramar el líquido, de tal manera que el nivel de líquido sea mantenido a alrededor de la gradación de 38,0 cm (15 pulg) mientras el tubo irrigador está siendo retirado.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC Regular el flujo justo antes de que el tubo irrigador sea completamente retirado y ajuste el nivel final a la gradación de 38,0cm (15pulg). (c) Mantenga el cilindro y su contenido in disturbado por 20 min ± 15s. Comience a tomar el tiempo inmediatamente después de retirar el tubo irrigador. (d) Al final de los 20 min del periodo de sedimentación, leer y registrar el nivel de la parte superior de la suspensión de arcilla. Esto se refiere a la “lectura de arcilla”. Si no se ha formado una línea de demarcación clara al final del periodo de sedimentación de 20 min, deje que la muestra permanezca indistrubada hasta que se pueda obtener una lectura de arcilla; luego lea inmediatamente y registre el nivel de la parte superior de la suspensión de arcilla el tiempo total de sedimentación. Si el tiempo total de sedimentación excede de 30 min, vuelva a correr el ensayo usando tres especímenes individuales del mismo material. Registre la altura de la columna de arcilla para la muestra que requiera el más corto periodo de sedimentación como la lectura de arcilla. DETERMINACIÓN DE LA LECTURA DE ARCILLA. Después que se ha tomado la lectura de arcilla, coloque el dispositivo de pesado de pie sobre el cilindro y baje lentamente el dispositivo, hasta que descanse sobre la arena. No permita que el indicador toque el interior del cilindro. Reste 25,4 cm (10 pulg) del nivel indicado por el borde superior extremo del indicador y registre este valor como la "lectura de arena". Cuando esté tornando la lectura de arena, tenga cuidado de no presionar hacia abajo sobre el dispositivo de pesaje de pie, ya que podría tener un error de lectura. Si las lecturas de arcilla o arena caen entre gradaciones de 2,5 mm (0,1 pulg), registrar el nivel de la gradación más alta.

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Figura 11: lectura del equivalente de arena CALCULOS E INFORME Cálculos Calcular el equivalente de arena al más cercano 0,1 % como sigue: 𝑆𝐸 = (𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎/𝑙𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑐𝑖𝑙𝑙𝑎)𝑥100 Donde: 𝑆𝐸 = Arena equivalente Si el equivalente de arena calculado no es un número entero, reportarlo como el siguiente número entero más alto. Por ejemplo, si el nivel de arcilla fue 8,0 y el nivel de arena fue 3,3; el equivalente de arena calculado será: (3,3/8,0)𝑥100 = 41,2 Como este equivalente de arena calculado no es un número entero, deberá reportarse como el siguiente entero que es 42. 2.8.

PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS EN LOS AGREGADOS NORMA  MTC E-210-2000  ASTM D-5821-01

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC JUTIFICACION  Según la norma peruana los materiales para base granular solo provendrán de canteras autorizadas y será obligatorio el empleo de un agregado que contenga una fracción producto de trituración mecánica.  Algunas especificaciones técnicas contienen requisitos relacionados al porcentaje de agregado grueso con caras fracturadas con el propósito de maximizar la resistencia al esfuerzo cortante con el incremento de la fricción entre las partículas.  Otro propósito es dar estabilidad a los agregados empleados para carpeta o afirmado; y dar fricción y textura a agregados empleados en pavimentación. La forma de la partícula de los agregados puede afectar la trabajabilidad durante su colocación; así como la cantidad de fuerza necesaria para compactarla a la densidad requerida y la resistencia de la estructura del pavimento durante su vida de servicio.  Las partículas irregulares y angulares generalmente resisten el desplazamiento (movimiento) en el pavimento, debido a que se entrelazan al ser compactadas.  El mejor entrelazamiento se da, generalmente, con partículas de bordes puntiagudos y de forma cúbica, producidas, casi siempre por trituración. OBJETIVO Este método describe la determinación del porcentaje, en peso, de una muestra de agregado grueso que presenta una, dos o más caras fracturadas. DEFINICIONES  Cara Fracturada Una cara angular, lisa o superficie fracturada de una partícula de agregado formada por trituración, otros medios artificiales o por la naturaleza.  Discusión para esta norma Una cara será considerada “cara fracturada” solamente si esta tiene un área mínima proyectada tan grande como un cuarto de la máxima área proyectada (máxima área de la sección transversal) de la partícula y la cara tiene aristas bien definidas; esto excluye las pequeñas irregularidades.  Partícula fracturada Una partícula de agregado es fracturada si tiene el número mínimo de caras fracturadas especificadas (usualmente uno o dos).

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC EQUIPOS DE LABORATORIO    

Balanza de una capacidad de 5000 ± 1 gr. Tamices 1 ½”, 1”, 3/4”, 1/2” y 3/8”. Espátula para separar los agregados. Bandejas.

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 1. Secar la muestra, cuartearla teniendo cuidado de obtener una masa representativa. 2. La muestra para el ensayo tendrá una cantidad mayor a los pesos mostrados en la siguiente tabla:

3. Tamizar el material grueso y fino completamente, por la malla Nº4. 4. Para muestras con tamaño máximo nominal mayor o igual a 3/4”, donde el contenido de partículas fracturadas va ser determinado por el material retenido en la malla N° 4 o más pequeño, la muestra puede ser separada en la malla de 3/8”, la fracción que pase la malla N° 3/8” puede luego ser reducida, de acuerdo a ASTM C-702 hasta 200 gr. Esto reducirá el número de partículas que serán separadas durante el procedimiento. En este caso, el porcentaje de partículas fracturadas se determina sobre cada porción; y un porcentaje promedio ponderado de partículas fracturadas se calcula basado en la masa de cada una delas porciones para reflejar el porcentaje total de partículas fracturadas en toda la muestra.

PROCEDIMIENTO 1) Lavar la muestra sobre la malla designada y remover cualquier fino. Secar 2) Determinar la masa de la muestra con una aproximación de 0.1%. 3) Extender la muestra seca sobre una superficie plana, limpia y lo suficientemente grande como para permitir una inspección. Para verificar si la partícula alcanza o cumple el criterio de fractura, sostener el agregado de tal manera que la cara sea vista directamente.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC Si la cara constituye al menos 1/4 de la máxima sección transversal, considerarla como cara fracturada. 4) Usando la espátula separar en tres categorías.  Partículas fracturadas dependiendo si la partícula tiene el número requerido de caras fracturadas;  Partículas que no reúnen el criterio especificado; y  Partículas cuestionables. Si el número requerido de caras fracturadas no se consigue en las especificaciones, la determinación será hecha sobre la base de un mínimo de una cara fracturada. Determinar el porcentaje en peso de cada una de las categorías. Si sobre cualquiera de los porcentajes más del 15% del total es cuestionable, repita la evaluación hasta que no más del 15% se repita en esta categoría. INFORME  Reporte el porcentaje en peso del número de partículas con el número especificado de caras fracturadas, aproximado al uno por ciento de acuerdo a la siguiente fórmula: 𝐹 + 𝑄/2 𝑃=( ) ∗ 100 𝐹+𝑄+𝑁 Donde: 𝑃: Porcentaje de partículas con el número especificado de caras fracturadas 𝐹: Peso o cantidad de partículas fracturadas con al menos el número especificado de caras fracturadas 𝑄: Peso o cantidad de partículas cuestionables 𝑁: Peso o cantidad de partículas en la categoría de no fracturadas que no cumplen el criterio de fractura    

Reportar el criterio de fractura especificada. Reportar el total de masa en gramos, del agregado ensayado. Reportar la malla en el cual la muestra de suelo fue retenido al iniciar el ensayo. Reportar si el porcentaje de caras fracturadas fue reportado por masa o cantidades

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Figura 12: ensayo de caras fracturadas del agregado 2.9.

DURABILIDAD AL SULFATO DE SODIO Y SULFATO DE MAGNESIO NORMA  MTC E209-1999  ASTM C-88 OBJETIVO: El método describe el procedimiento que debe seguirse para determinar la resistencia a la desintegración de los agregados por la acción de soluciones de sulfato de sodio o de magnesio. MATERIALES Y EQUIPO DE LABORATORIO     

Tamices: Para ensayar agregado grueso 3/8”, 1/2”, 3/4”, 1”, 1 ½”, 2” y 2½” Para ensayar agregado fino Nº 50, Nº 30, Nº 16, Nº 8 y Nº 4. Recipientes. Balanzas. Capacidad de 500 gr. y sensibilidad de 0.1 gr. para el caso del agregado fino y otro de capacidad no menor a 5000 gr. y sensibilidad de 1gr. para el caso del agregado grueso.  Horno. Capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5ºC

Es el porcentaje de pérdida de material en una mezcla de agregados durante el ensayo de durabilidad de los áridos sometidos al ataque con sulfato de sodio o sulfato de magnesio. Este ensayo estima la resistencia del agregado al deterioro por acción de los agentes climáticos durante la vida útil de la obra. Puede aplicarse tanto en agregado grueso como fino.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC El ensayo se realiza exponiendo una muestra de agregado a ciclos alternativos de baño de inmersión en una solución de sulfato de sodio o magnesio y secado en horno. Una inmersión y un secado se consideran un ciclo de durabilidad. Durante la fase de secado, las sales precipitan en los vacíos del agregado. En la reinmersión las sales se rehidratan y ejercen fuerzas de expansión internas que simulan las fuerzas de expansión del agua congelada. El resultado del ensayo es el porcentaje total de pérdida de peso sobre varios tamices para un número requerido de ciclos. Los valores máximos de pérdida son aproximadamente de10 a 20% para cinco ciclos de inmersión-secado.

Preparación de Soluciones  Solución de Sulfato de Sodio  Solución de Sulfato de Magnesio Preparación de las Muestras  Agregado fino  Agregado grueso PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 1. Sumergir las muestras preparadas en la solución de sulfato de sodio o magnesio por un período de 16 a 18 horas, de manera que el nivel de la solución quede por lo menos 13 mm por encima de la muestra. Tapar el recipiente para evitar la evaporación y contaminación con sustancias extrañas. Mantener la temperatura en 21±1ºC durante el período de inmersión. 2. Retirar la muestra de la solución dejándola escurrir durante 15±5 min., secaren el horno a 110º±5ºC hasta obtener peso constante a la temperatura indicada. Para verificar el peso se sacará la muestra a intervalos no menores de 4 horas ni mayores de 18 horas. Se considerará que se alcanzó un peso constante cuando dos pesadas sucesivas de una muestra, no difieren más de 0.1 gr. en el caso del agregado fino, o no difieren más de 1.0 gr. en el caso del agregado grueso. 3. Obtenido el peso constante dejar enfriar a temperatura ambiente y volver a sumergir en la solución para continuar con los ciclos que se especifiquen.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC OBSERVACIONES  Los resultados obtenidos varían según la sal que se emplee; se sugiere tener cuidado al fijar los límites en las especificaciones en que se incluya este ensayo. Dado que su precisión es limitada.  Para rechazar un agregado que no cumpla con las especificaciones pertinentes, debe confirmarse los resultados con otros ensayos más, ligados a las características del material.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC CAPITULO II 3. MATERIALES DE SUBBASE Este trabajo consiste en la construcción de una o más capas de materiales granulares, que pueden ser obtenidos en forma natural o procesados, debidamente aprobados, que se colocan sobre una superficie preparada. Los materiales aprobados son provenientes de canteras u otras fuentes. Incluye el suministro, transporte, colocación y compactación del material, de conformidad con los alineamientos, pendientes y dimensiones indicados en los planos del Proyecto y aprobados por el Supervisor, y teniendo en cuenta lo establecido en el Plan de Manejo Ambiental. Subbase: Es una capa de material especificado y con espesor de diseño, el cual soporta a la base y a la carpeta. Además se utiliza como capa de drenaje y controlador de la capilaridad del agua. Dependiendo del tipo, diseño y dimensionamiento del pavimento, esta capa puede obviarse. Esta capa puede ser de material granular (CBR 40%) o tratada con asfalto, cal o cemento. Funciones de la Subbase Granular    

Función económica. Drenaje. Capa de transición y anticontaminante. Resistencia.

Figura 13. Estructura de un pavimento, Base y Subbase.

3.1.

MATERIALES Las partículas de los agregados serán duras, resistentes y durables, sin exceso de partículas planas, blandas o desintegrables y sin materia orgánica, terrones de arcilla u otras sustancias perjudiciales. Sus condiciones de limpieza dependerán del uso que se vaya a dar al material.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC Los requisitos de calidad que deben cumplir los diferentes materiales y los requisitos granulométricos se presentan en la especificación respectiva. Para el traslado del material para conformar capas anticontaminantes, subbases y bases al lugar de obra, se deberá humedecer adecuadamente los materiales y cubrirlos con lona para evitar emisiones de material particulado, que pudiera afectar a los trabajadores y poblaciones aledañas. Los montículos de material almacenados temporalmente en las canteras y plantas de procesamiento de materiales, se cubrirán con lonas impermeables, para evitar el arrastre de partículas a la atmósfera, y a cuerpos de agua cercanos y protegerlos de la excesiva humedad en caso de ocurrencia de lluvia. Se considera adecuada el agua potable y ella se podrá emplear sin necesidad de realizar ensayos de calificación antes indicados.  Los requisitos de calidad que deben cumplir los materiales, deberán ajustarse a una de las franjas granulométricas indicadas en la siguiente tabla:

Tabla N° 07: Requerimientos Granulométricos para Subbase Granular

Fuente: ASTM D 1241 NOTA: (1) La curva de Gradación “A” deberá emplearse en zonas cuya altitud sea igual o superior a 3000 msnm.  Además, el material también deberá cumplir con los requisitos de calidad, indicados en la Tabla N° 08:

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Desgaste Los Ángeles: 50% máx. (MTC E 207). Limite Liquido: 35% máx. (MTC E 110). Índice de Plasticidad: 4 – 9% (MTC E 111). CBR: 40% min. (MTC E 132); referido al 100% de la máxima densidad seca y a una penetración de carga de 0.1” (2.5mm). Tabla N° 08: Subbase Granular – Requerimientos de ensayos especiales

Fuente: manual de carreteras. EG-2013.MTC NOTA: (1) Referido al 100% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” (2.5 mm). (2) La relación a emplearse para la determinación es 1/3 (espesor/longitud). Para prevenir segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia exigidos por la presente especificación, el material que produzca el Contratista deberá dar lugar a una curva granulométrica uniforme y sensiblemente paralela a los límites de la franja, sin saltos bruscos de la parte superior de un tamiz a la inferior de un tamiz adyacente y viceversa.

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Figura 14. Materiales para Base y Subbase Granular de un Pavimento. 3.2.

EQUIPOS Todos los equipos deberán ser compatibles con los procedimientos de construcción adoptados y requieren la aprobación previa del Supervisor, teniendo en cuenta que su capacidad y eficiencia se ajusten al programa de ejecución de las obras y al cumplimiento de las exigencias. El equipo será el apropiado para la explotación de los materiales, su clasificación, trituración de ser requerido, lavado de ser necesario, equipo de carga, descarga, transporte, extendido, mezcla, homogeneización, humedecimiento y compactación del material, así como herramientas menores.

3.3.

REQUERIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN

EXPLOTACIÓN Y ELABORACIÓN DE MATERIALES Las fuentes de materiales, así como los procedimientos y equipos utilizados para su explotación y para la elaboración de los agregados requeridos, deberán tener aprobación previa del Supervisor, lo que no implica necesariamente la aceptación posterior de los agregados que el Contratista suministre o elabore de tales fuentes, ni lo exime de la responsabilidad de cumplir con todos los requisitos de cada especificación. Evaluar conjuntamente con el Supervisor las canteras establecidas, el volumen total a extraer de cada cantera, así mismo estimar la superficie que será explotada y proceder al estacado de los límites. Los procedimientos y equipos de explotación, clasificación, trituración, lavado y el sistema de almacenamiento, deberán garantizar el suministro de un producto de características uniformes.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC Si el Contratista no cumple con esos requerimientos, el Supervisor exigirá los cambios que considere necesarios. Todos los trabajos de clasificación de agregados y en especial la separación de partículas de tamaño mayor que el máximo especificado para cada gradación, se deberán efectuar en el sitio de explotación o elaboración y no se permitirá ejecutarlos en la vía. Para mantener la estabilidad del macizo rocoso, y salvaguardar la integridad física de las personas, no se permitirán alturas de taludes superiores a 10 m. Se debe presentar un registro de control de las cantidades extraídas de la cantera al Supervisor, para evitar la sobreexplotación. La extracción por sobre las cantidades máximas de explotación, se realizará únicamente con la autorización del Supervisor. El material no seleccionado para el empleo en la construcción de carreteras, deberá ser apilado convenientemente a fin de que pueda ser posteriormente utilizado en el nivelado del área. 

Planta de Trituración La planta de trituración se debe instalar y ubicar en el lugar que cause el menor daño posible al medio ambiente y estar dotada de filtros, pozas de sedimentación y captadores de polvo u otros aditamentos necesarios, a fin de evitar la contaminación de aguas, suelos, aire, vegetación, poblaciones aledañas, etc. por causa de su funcionamiento.



Previsión en el transporte de materiales Los materiales se trasportarán protegidos con lonas u otros cobertores adecuados, asegurados a la carrocería y humedecidos para evitar derrames y caídas de material.

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Figura 15. Explotación y Elaboración de Materiales de Subbase PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE EXISTENTE El Supervisor sólo autorizará la colocación de material de subbase granular, cuando la superficie sobre la cual debe asentarse, tenga la densidad establecida las presentes especificaciones, así como de las cotas, alineamientos, pendientes y dimensiones indicados en los planos del Proyecto y aprobados por el Supervisor. Además, deberá estar concluida la construcción de las cunetas, desagües y filtros necesarios para el drenaje de la calzada. Cualquier diferencia que exceda las tolerancias especificadas, serán corregidas por el Contratista, a su costo y riesgo y con la aprobación del Supervisor.

Figura 16. Preparación de la capa anterior antes de la colocación de la Subbase Granular.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC TRAMOS DE PRUEBA Antes de iniciar los trabajos de cada partida, el Contratista emprenderá una fase de ejecución de tramos de prueba, para verificar el estado y comportamiento de los equipos y determinar, en secciones de ensayo, el método definitivo de preparación, transporte, colocación y compactación de los materiales, de manera que se cumplan los requisitos de cada especificación. Para tal efecto, construirá uno o varios tramos de prueba de ancho y longitud aprobados por el Supervisor y en ellas se probarán el equipo y el plan de trabajo. El Supervisor tomará muestras de las capas de prueba en cada caso y las ensayará para determinar su conformidad con las condiciones especificadas de densidad, granulometría y demás requisitos. En el caso de que los ensayos indiquen que los materiales no se ajustan a dichas condiciones, el Contratista deberá efectuar las correcciones requeridas a los sistemas de preparación, extensión y compactación, hasta que ellos resulten satisfactorios para el Supervisor, debiendo repetirse los tramos de prueba cuantas veces sea necesario. Bajo estas condiciones, si el tramo de prueba defectuoso ha sido realizado sobre un sector de la carretera proyectada, todo el material colocado será totalmente removido y transportado al lugar de disposición final de materiales excedentes, según lo indique el Supervisor a cuenta, costo y riesgo del Contratista.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC TRANSPORTE Y COLOCACIÓN DEL MATERIAL El Contratista deberá transportar y colocar el material, de tal modo que no se produzca segregación, ni se cause daño o contaminación en la superficie existente. Cualquier contaminación, deberá ser subsanada antes de proseguir el trabajo. La colocación del material sobre la capa subyacente, se hará en una longitud que no sobrepase 1.500 m de las operaciones de mezcla, conformación y compactación del material de la subbase granular. Durante ésta labor se tomarán las medidas para el manejo del material de sub-base, evitando los derrames del material y por ende la contaminación de fuentes de agua, suelos y flora cercana al lugar.

Figura 17. Transporte y colocación de material de subbase

DISTRIBUCIÓN Y MEZCLA DEL MATERIAL El material será dispuesto en un carril de la vía, de tal forma que permita el tránsito por el otro carril. Si la subbase granular se va a construir mediante combinación de varios materiales, éstos serán dispuestos de igual modo, intercalando dichos materiales según su dosificación, los cuales luego serán mezclados hasta lograr su homogeneidad. En caso de que sea necesario humedecer o airear el material para lograr la humedad óptima de compactación, el Contratista empleará el equipo adecuado y aprobado, de manera que no perjudique la capa subyacente y deje el material con una humedad uniforme. Este, después de mezclado, 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 prueba.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC Durante esta actividad se tomarán las medidas para el extendido y mezcla del material, evitando los derrames de material que pudieran contaminar fuentes de agua, suelos y flora cercana al lugar.

Figura 18. Extensión y mezcla del material COMPACTACIÓN Una vez que el material de la subbase granular tenga la humedad apropiada, se conformará y compactará con el equipo aprobado por el Supervisor, hasta alcanzar la densidad especificada. Aquellas zonas que por su reducida extensión, su pendiente o su proximidad a otras obras, no permitan la utilización del equipo que normalmente se utiliza, se compactarán por los medios adecuados para el caso, en forma tal que las densidades que se alcancen no sean inferiores a las obtenidas en el resto de la capa. La compactación se efectuará longitudinalmente, comenzando por los bordes exteriores y avanzando hacia el centro, traslapando en cada recorrido un ancho no menor de un tercio del ancho del rodillo compactador. En las zonas peraltadas, la compactación se hará del borde inferior al superior. No se extenderá ninguna capa de material, mientras no se haya realizado los controles topográficos y de compactación aprobados por el Supervisor en la capa precedente. Tampoco se ejecutará la subbase granular durante precipitaciones pluviales o cuando la temperatura ambiente sea inferior a 6°C.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC En esta actividad se tomarán los cuidados necesarios para evitar derrames de material que puedan contaminar las fuentes de agua, suelo y flora cercana al lugar de compactación.

Figura 19. Compactación de Material de Subbase Granular APERTURA AL TRÁNSITO Sobre las capas en ejecución se prohibirá la acción de todo tipo de tránsito mientras no se haya completado la compactación. Si ello no es factible, el tránsito que necesariamente deba pasar sobre ellas, se distribuirá de forma que no se concentren ahuellamientos sobre la superficie. El Contratista deberá responder por los daños producidos por esta causa, debiendo proceder a la reparación de los mismos con arreglo a las indicaciones del Supervisor. CONSERVACIÓN Si después de aceptada la subbase granular, el Contratista demora por cualquier motivo la construcción de la capa inmediatamente superior, deberá reparar, a su cuenta, costo y riesgo, todos los daños en la subbase y restablecer el mismo estado en que se aceptó. 3.4.

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS a) Controles Durante la ejecución de los trabajos, el Supervisor efectuará los siguientes controles principales:

 Verificar la implementación para cada fase de los trabajos.  Verificar el estado y funcionamiento de todo el equipo aprobado por el supervisor y empleado por el Contratista.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC  Comprobar que los materiales cumplen con los requisitos de calidad exigidos y en la respectiva especificación.  Supervisar la correcta aplicación del método de trabajo aceptado como resultado de los tramos de prueba.  Ejecutar ensayos de compactación.  Verificar la densidad de las capas compactadas efectuando la corrección previa por partículas de tamaño superior al máximo especificado, siempre que ello sea necesario. Este control se realizará en el espesor de capa realmente construida.  Tomar medidas para determinar espesores, levantar perfiles y comprobar la uniformidad de la superficie granular mediante controles del IRI con equipos previamente definidos y calibrados.  Vigilar la regularidad en la producción de los agregados de acuerdo con los programas de trabajo.  Vigilar la ejecución de las consideraciones ambientales incluidas en esta sección para la ejecución de obras. b) Calidad de los materiales De cada procedencia de los materiales y para cualquier volumen previsto se tomarán 4 muestras para los ensayos y frecuencias que se indican en la Tabla N° 08. Los resultados deberán satisfacer las exigencias indicadas anteriormente. No se permitirá acopios que presenten restos de tierra vegetal, materia orgánica o tamaños superiores del máximo especificado. c) Calidad del trabajo terminado Los trabajos de afirmado terminados deberán presentar una superficie uniforme y ajustarse a las dimensiones, rasantes y pendientes establecidas en el Proyecto. La distancia entre el eje del Proyecto y el borde de la berma, no será inferior a la señalada en los planos. Este, además, deberá efectuar las siguientes comprobaciones:  Compactación Las determinaciones de la densidad de la capa compactada se realizarán de acuerdo a lo indicado en la Tabla N° 08 y los tramos por aprobar se definirán sobre la base de un mínimo de 6 determinaciones de densidad. Los sitios para las mediciones se elegirán al azar, con la aprobación del Supervisor. Las densidades individuales (Di) deberán ser, como mínimo el 100% de la densidad obtenida en el ensayo Próctor Modificado de referencia (MTC E 115). Di >=De

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC La humedad de trabajo no debe variar en ±2,0% con respecto del Óptimo Contenido de Humedad, obtenido con el Próctor Modificado. En caso de no cumplirse estos términos se rechazará el tramo. Siempre que sea necesario, se efectuarán las correcciones por presencia de partículas gruesas, previamente al cálculo de los porcentajes de compactación. La densidad de las capas compactadas, podrá ser determinada por cualquier método aplicable, de los descritos en las normas de ensayo MTC E 117, MTC E 124.

Figura 20. Control de Densidades  Espesor Sobre la base de los tramos escogidos para el control de la compactación, se determinará el espesor medio de la capa compactada (em), el cual no podrá ser inferior al de diseño (ed). em >=ed Además el valor obtenido en cada determinación individual (ei) deberá ser, cuando menos, igual al 95% del espesor del diseño, en caso contrario se rechazará el tramo controlado. ei>=0,95 ed Todas las áreas de afirmado donde los defectos de calidad y terminación sobrepasen las tolerancias de la presente especificación, deberán ser corregidas por el Contratista, a su cuenta, costo y riesgo, de acuerdo con las instrucciones del Supervisor.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC  Rugosidad La rugosidad de la superficie afirmada, se medirá en unidades IRI, la que no deberá ser superior a 5 m/km. Además de ellos, el Supervisor deberá verificar:  Que la cota de cualquier punto de la subbase granular conformada y compactada, no varíe en más de 1 cm. con respecto a la cota proyectada.  La uniformidad de la superficie de la obra ejecutada será comprobada, por cualquier metodología que permita determinar tanto en forma paralela como transversal al eje de la vía, que no existan variaciones superiores a 1 cm. Cualquier diferencia que exceda esta tolerancia, así como cualquier otra falla o deficiencia que presentase el trabajo realizado, deberá ser corregida por el Contratista a su cuenta, costo y riesgo de acuerdo a las instrucciones y aprobación del Supervisor.

3.4.1. Ensayo De Deflectometría Sobre La Subbase Terminada Una vez terminada la construcción de la subbase granular, el Contratista, con la verificación del Supervisor, efectuará una evaluación deflectométrica. Se requiere un estricto control de calidad tanto de los materiales como de los equipos, procedimientos constructivos y en general de todos los elementos involucrados en la puesta en obra de la subrasante. De dicho control forma parte la medición de las deflexiones que se menciona a continuación. Una vez terminada la explanación se hará deflectometría cada 25 metros en ambos sentidos, es decir, en cada uno de los carriles, mediante el empleo de Viga Benkelman, FWD o cualquier equipo de alta confiabilidad, antes de cubrir la subrasante con la subbase o con la base granular. Se analizará la deformada o curvatura de la deflexión obtenida de acuerdo al procedimiento del dispositivo utilizado (en el caso del FWD de por lo menos tres mediciones por punto). Los puntos de medición estarán georeferenciados con el estacado del Proyecto, de tal manera que exista una coincidencia con relación a las mediciones que se efectúen a nivel de carpeta. Un propósito específico de la medición de deflexiones sobre la subrasante, es la determinación del módulo resiliente de la capa, con la finalidad de detectar problemas

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC puntuales de baja resistencia por módulos resilientes inferiores al de diseño, que puedan presentarse durante el proceso constructivo, su análisis y la oportuna aplicación de los correctivos a que hubiere lugar. El Contratista deberá cumplir con lo indicado para la protección del equipo de trabajo y el control de tránsito. Para el caso de la Viga Benkelman el Contratista proveerá un volquete operado con las siguientes características:  Clasificación del vehículo: C2  Peso con carga en el eje posterior: 82 kN (8.200 kg)  Llantas del eje posterior: dimensión 10x20, 12 lonas. Presión de inflado: 0,56 MPa o 80 psi. Excelente estado. El vehículo estará a disposición hasta que sean concluidas todas las evaluaciones de deflectometría. El Contratista garantizará que el radio de curvatura de la deformada de la Subrasante que determine en obra sea preciso, para lo cual hará la provisión del equipo idóneo para la medición de las deflexiones. Así mismo, para la ejecución de los ensayos deflectométricos, el Contratista hará la provisión del personal técnico, papelería, equipo de viga Benkelman doble o simples, equipo FWD u otro aprobado por la Supervisión, acompañante y en general, de todos los elementos que sean requeridos para llevar a efecto satisfactoriamente los trabajos antes descritos. Los ensayos de deflectometría serán también realizados con las mismas condiciones y exigencias en las subrasantes terminadas en secciones en terraplén. De cada tramo que el Contratista entregue a la Supervisión completamente terminado para su aprobación, deberá enviar un documento técnico con la información de deflectometría, procesada y analizada. La Supervisión tendrá 24 horas hábiles para aprobar los ensayos presentados y de ser el caso, dictara las medidas correctivas que sean necesarias. Se requiere realizar el procedimiento indicado, para colocar la capa estructural siguiente. Los trabajos e investigaciones antes descritos, serán efectuados por el Contratista.

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Figura 21. Control de Deflexiones: este ensayo se debe de realizar después de haberse aprobado la compactación del tramo. 3.5.

MEDICIÓN La unidad de medida será el metro cúbico (m³), aproximado al entero, de material o mezcla suministrado, colocado y compactado, y aprobado por el Supervisor, de acuerdo con lo que exija la especificación respectiva, las dimensiones que se indican en el Proyecto o las modificaciones aprobadas por el Supervisor. El volumen se determinará por el sistema promedio de áreas extremas, utilizando las secciones transversales y la longitud real, medida a lo largo del eje del Proyecto. No se medirán cantidades en exceso de las especificadas, ni fuera de las dimensiones de los planos y del Proyecto, especialmente cuando ellas se produzcan por sobreexcavaciones; por parte del Contratista.

3.6.

PAGO El pago se hará por metro cúbico (m³), al respectivo precio unitario del contrato, por toda obra ejecutada de acuerdo con esta Sección, así como con la especificación respectiva y aceptada por el Supervisor. El precio unitario deberá cubrir todos los costos de adquisición, obtención de permisos y derechos de explotación o alquiler de fuentes de materiales y canteras; obtención de permisos ambientales para la explotación de los suelos y agregados; las instalaciones provisionales; los costos de arreglo o construcción de las vías de acceso a las fuentes y canteras; la preparación de las zonas por explotar, así como todos los costos de explotación, selección, trituración, lavado, carga, descarga y transporte dentro de las zonas de producción, almacenamiento, clasificación, desperdicios, mezcla, colocación,

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC nivelación y compactación de los materiales utilizados; y los de extracción, bombeo, transporte del agua requerida y su distribución. El precio unitario deberá incluir, también, los costos de ejecución de los tramos de prueba y, en general, todo costo relacionado con la correcta ejecución de la capa respectiva. En el caso de utilización de materiales provenientes de la misma vía, el precio unitario deberá incluir su escarificación en el espesor requerido y su posterior procesamiento hasta cumplir las exigencias de la respectiva especificación. Tanto si los materiales provienen de la misma vía, como si son transportados, el precio unitario deberá incluir el costo del agua requerido, la aplicación y mezcla del producto estabilizante, así como el suministro, almacenamiento, desperdicios, cargas, transporte, descargas y aplicación del producto requerido para la estabilización y curado, según lo exija la respectiva especificación y, en general, todo costo relacionado con la correcta ejecución de los trabajos especificados.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC CAPITULO III 4. MATERIALES DE BASE Este trabajo consiste en la construcción de una o más capas de materiales granulares, que pueden ser obtenidos en forma natural o procesados, con inclusión o no de algún tipo de estabilizador o ligante, debidamente aprobados, que se colocan sobre una subbase, afirmado o subrasante. Incluye el suministro, transporte, colocación y compactación de material de conformidad con los alineamientos, pendientes y dimensiones indicados en los planos del Proyecto y aprobados por el Supervisor, y teniendo en cuenta lo establecido en el Plan de Manejo Ambiental. Incluye así mismo el aprovisionamiento de los estabilizadores.

BASES Capa sobre sub-base o sub-rasante destinada a sustentar la estructura del pavimento. Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los vehículos. Regularmente esta capa además de la compactación, necesita otro tipo de mejoramiento (estabilización) para poder resistir las cargas del tránsito sin deformarse y además transmitirlas en forma adecuada a las capas inferiores. 4.1.

MATERIALES

Los materiales a utilizar en la base deberán estar libres de residuos orgánicos, suelo vegetal, arcillas u otro material perjudicial. Además debe cumplir los siguientes requisitos: a) Granulometría La composición final de los materiales presentará una granulometría continua, bien graduada y según los requerimientos de una de las franjas granulométricas que se indican en la Tabla N° 09 Para las zonas con altitud iguales o mayores a 3.000 msnm. se deberá seleccionar la gradación “A”.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC Tabla N° 09: Requerimientos granulométricos para base Granular

Fuente: ASTM D 1241 El material de Base Granular deberá cumplir además con las siguientes características físico-mecánicas y químicas que se indican en la Tabla 403-02.

Tabla N° 10: Valor Relativo de Soporte, CBR

Fuente: ASTM D 1241 (1) Referido al 100% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” (2.5 mm) La franja por utilizar será la establecida en los documentos del Proyecto y aprobada por el Supervisor. b) Agregado grueso Se denominará así a los materiales retenidos en la malla Nº 4, que podrán provenir de fuentes naturales, procesados o combinación de ambos. Deberán cumplir las características, indicadas en la siguiente Tabla.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC Tabla N° 11: Requerimientos para agregado grueso.

Fuente: ASTM D 1241 c) Agregado Fino Se denominará así a los materiales que pasan la malla Nº 4, que podrán provenir de fuentes naturales, procesados o combinación de ambos. Deberán cumplir las características, indicadas en la siguiente tabla. Tabla 403-04: Requerimientos Agregado Fino

Fuente: ASTM D 1241

4.2.

EQUIPOS

Todos los equipos deberán ser compatibles con los procedimientos de construcción adoptados y requieren la aprobación previa del Supervisor, teniendo en cuenta que su capacidad y eficiencia se ajusten al programa de ejecución de las obras y al cumplimiento de las exigencias y de la correspondiente partida de trabajo. El equipo será el apropiado para la explotación de los materiales, su clasificación, trituración de ser requerido, lavado de ser necesario, equipo de carga, descarga, transporte,

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC extendido, mezcla, homogeneización, humedecimiento y compactación del material, así como herramientas menores. 4.3.

REQUERIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN

a) Explotación y elaboración de materiales Las fuentes de materiales, así como los procedimientos y equipos utilizados para su explotación y para la elaboración de los agregados requeridos, deberán tener aprobación previa del Supervisor, lo que no implica necesariamente la aceptación posterior de los agregados que el Contratista suministre o elabore de tales fuentes, ni lo exime de la responsabilidad de cumplir con todos los requisitos de cada especificación. Evaluar conjuntamente con el Supervisor las canteras establecidas, el volumen total a extraer de cada cantera, así mismo estimar la superficie que será explotada y proceder al estacado de los límites. Los procedimientos y equipos de explotación, clasificación, trituración, lavado y el sistema de almacenamiento, deberán garantizar el suministro de un producto de características uniformes. Para las Vías de Primera Clase los materiales de base serán elaborados en planta, utilizando para ello dosificadoras. Para este tipo de vías no se permitirá la combinación en patio ni en vía mediante cargadores u otros equipos similares. La mezcla de agregados deberá salir de la planta con la humedad requerida de compactación, teniendo en cuenta las pérdidas que puede sufrir en el transporte y colocación. Definida la Fórmula de Trabajo, la granulometría deberá estar dentro del rango dado por el huso granulométrico adoptado b) Preparación de la superficie existente El Supervisor sólo autorizará la colocación de material de base granular cuando la superficie sobre la cual debe asentarse tenga la densidad especificada, esté acorde a los planos del Proyecto y aprobada por el Supervisor. Además deberá estar concluida la construcción de las cunetas, desagües, filtros y otras obras necesarias. c) Tramos de prueba Antes de iniciar los trabajos de cada partida, el Contratista emprenderá una fase de ejecución de tramos de prueba, para verificar el estado y comportamiento de los equipos y determinar, en secciones de ensayo, el método definitivo de preparación, transporte,

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC colocación y compactación de los materiales, de manera que se cumplan los requisitos de cada especificación. Para tal efecto, construirá uno o varios tramos de prueba de ancho y longitud aprobados por el Supervisor y en ellas se probarán el equipo y el plan de trabajo. El Supervisor tomará muestras de las capas de prueba en cada caso y las ensayará para determinar su conformidad con las condiciones especificadas de densidad, granulometría y demás requisitos. En el caso de que los ensayos indiquen que los materiales no se ajustan a dichas condiciones, el Contratista deberá efectuar las correcciones requeridas a los sistemas de preparación, extensión y compactación, hasta que ellos resulten satisfactorios para el Supervisor, debiendo repetirse los tramos de prueba cuantas veces sea necesario. Bajo estas condiciones, si el tramo de prueba defectuoso ha sido realizado sobre un sector de la carretera proyectada, todo el material colocado será totalmente removido y transportado al lugar de disposición final de materiales excedentes, según lo indique el Supervisor a cuenta, costo y riesgo del Contratista. d) Transporte y colocación de material. El Contratista deberá transportar y colocar el material, de tal modo que no se produzca segregación, ni se cause daño o contaminación en la superficie existente. Cualquier contaminación, deberá ser subsanada antes de proseguir el trabajo. La colocación del material sobre la capa subyacente, se hará en una longitud que no sobrepase 1.500 m de las operaciones de mezcla, conformación y compactación del material de la base granular. Durante ésta labor se tomarán las medidas para el manejo del material de base, evitando los derrames del material y por ende la contaminación de fuentes de agua, suelos y flora cercana al lugar. e) Distribución y mezcla del material El material será dispuesto en un carril de la vía, de tal forma que permita el tránsito por el otro carril. Si la base granular se va a construir mediante combinación de varios materiales, éstos serán dispuestos de igual modo, intercalando dichos materiales según su dosificación, los cuales luego serán mezclados hasta lograr su homogeneidad. En caso de que sea necesario humedecer o airear el material para lograr la humedad óptima de compactación, el Contratista empleará el equipo adecuado y aprobado, de manera que no perjudique la capa subyacente y deje el material con una humedad

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC uniforme. Este, después de mezclado, 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 prueba. Durante esta actividad se tomarán las medidas para el extendido y mezcla del material, evitando los derrames de material que pudieran contaminar fuentes de agua, suelos y flora cercana al lugar. f) Compactación. Una vez que el material de la base granular tenga la humedad apropiada, se conformará y compactará con el equipo aprobado por el Supervisor, hasta alcanzar la densidad especificada. Aquellas zonas que por su reducida extensión, su pendiente o su proximidad a otras obras, no permitan la utilización del equipo que normalmente se utiliza, se compactarán por los medios adecuados para el caso, en forma tal que las densidades que se alcancen no sean inferiores a las obtenidas en el resto de la capa. La compactación se efectuará longitudinalmente, comenzando por los bordes exteriores y avanzando hacia el centro, traslapando en cada recorrido un ancho no menor de un tercio del ancho del rodillo compactador. En las zonas peraltadas, la compactación se hará del borde inferior al superior. No se extenderá ninguna capa de material, mientras no se haya realizado los controles topográficos y de compactación aprobados por el Supervisor en la capa precedente. Tampoco se ejecutará la base granular durante precipitaciones pluviales o cuando la temperatura ambiente sea inferior a 6°C. En esta actividad se tomarán los cuidados necesarios para evitar derrames de material que puedan contaminar las fuentes de agua, suelo y flora cercana al lugar de compactación. Después que el agregado haya sido esparcido, se le deberá compactar por medio de rodillado y riego. La compactación deberá avanzar gradualmente desde los costados hacia el centro de la vía en construcción. El rodillado deberá continuar hasta lograr la densidad especificada y hasta que no sea visible el deslizamiento del material delante del compactador. La distribución y el rodillado continuaran alternadamente tal como se requiere para lograr una base lisa, pareja y uniformemente compactada. No se deberá compactar

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC cuando la capa subyacente se encuentre blanda o dúctil, o cuando la compactación cause ondulaciones en la capa de la base. g) Apertura al tránsito Sobre las capas en ejecución se prohibirá la acción de todo tipo de tránsito mientras no se haya completado la compactación. Si ello no es factible, el tránsito que necesariamente deba pasar sobre ellas, se distribuirá de forma que no se concentren ahuellamientos sobre la superficie. El Contratista deberá responder por los daños producidos por esta causa, debiendo proceder a la reparación de los mismos con arreglo a las indicaciones del Supervisor. h) Conservación Si después de aceptada la base granular, el Contratista demora por cualquier motivo la construcción de la capa inmediatamente superior, deberá reparar, a su cuenta, costo y riesgo, todos los daños en la base y restablecer el mismo estado en que se aceptó. 4.4.

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS

a) Controles Durante la ejecución de los trabajos, el Supervisor efectuará los siguientes controles principales:  Verificar la implementación para cada fase de los trabajos.

Las señales, dispositivos de control, colores a utilizar y calidad del material estarán de acuerdo con lo normado en el Manual de Dispositivos para “Control de Tránsito Automotor para Calles y Carreteras” del MTC vigente.

Los conos.- Deben llevar dos franjas de material reflectivo flexible blanco que debe cumplir como mínimo con los niveles de reflectividad del tipo IV. Los barriles.- deben tener una base de diámetro mínimo de 40 cm y una altura mínima de 80 cm; cada barril debe llevar 02 franjas de material reflectivo flexible blanco y 02 franjas de material reflectivo flexible naranja. Los chalecos.- Deben ser de alta visibilidad basados en la Norma Internacional ANSI/ISEA 107-2010, guía de selección de prendas de alta visibilidad.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC  Verificar el estado y funcionamiento de todo el equipo aprobado por el supervisor y empleado por el Contratista.  Comprobar que los materiales cumplen con los requisitos de calidad exigidos.  Supervisar la correcta aplicación del método de trabajo aceptado como resultado de los tramos de prueba.  Ejecutar ensayos de compactación.  Verificar la densidad de las capas compactadas efectuando la corrección previa por partículas de tamaño superior al máximo especificado, siempre que ello sea necesario. Este control se realizará en el espesor de capa realmente construida.  Tomar medidas para determinar espesores, levantar perfiles y comprobar la uniformidad de la superficie granular mediante controles del IRI con equipos previamente definidos y calibrados.  Vigilar la regularidad en la producción de los agregados de acuerdo con los programas de trabajo.  Vigilar la ejecución de las consideraciones ambientales incluidas en esta sección para la ejecución de obras. b) Calidad del material De cada procedencia de los materiales y para cualquier volumen previsto se tomarán cuatro muestras para los ensayos y frecuencias que se indican en la siguiente tabla. Tabla N°12: Ensayos Frecuentes

Notas:

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC (1) O antes, si por su génesis, existe variación estratigráfica horizontal y vertical que originen cambios en las propiedades físico-mecánicas de los agregados. En caso de que los metrados del Proyecto no alcancen las frecuencias mínimas especificadas se exigirá como mínimo un ensayo de cada propiedad y /o característica. (2) Material preparado previo a su uso. c) Calidad del trabajo terminado. La capa terminada deberá presentar una superficie uniforme y ajustarse a las rasantes y pendientes establecidas. La distancia entre el eje del Proyecto y el borde de la capa no podrá ser inferior a la señalada en los planos o la definida por el Supervisor quien, además, deberá verificar que la cota de cualquier punto de la base conformada y compactada, no varíe en más de 10 mm. de la proyectada. Así mismo, deberá efectuar las siguientes comprobaciones:  Compactación Las determinaciones de la densidad se efectuarán cuando menos una vez por cada 250 m2 y los tramos por aprobar se definirán sobre la base de un mínimo de 6 medidas de densidad, exigiéndose que los valores individuales (Di) sean iguales o mayores al 100% de la densidad máxima obtenida en el ensayo Próctor Modificado (De). Di>De La humedad de trabajo no debe variar en ± 1,5 % respecto del Óptimo Contenido de Humedad obtenido con el ensayo Próctor Modificado. En caso de no cumplirse estos requisitos se rechazará el tramo. Siempre que sea necesario, se efectuarán las correcciones por presencia de partículas gruesas, previamente al cálculo de los porcentajes de compactación.  Espesor Sobre la base de los tramos escogidos para el control de la compactación, se determinará el espesor medio de la capa compactada (em), el cual no podrá ser inferior al de diseño (ed). em > ed Además el valor obtenido en cada determinación individual (ei) deberá ser, como mínimo, igual al 95% del espesor de diseño, en caso contrario se rechazará el tramo controlado. ei>0,95 ed Todas las irregularidades que excedan las tolerancias mencionadas, así como las áreas en donde se presenten agrietamientos o segregaciones, deberán ser corregidas por el Contratista, a su cuenta, costo y riesgo, y aprobadas por el Supervisor. INGENIERÍA CIVIL – PAVIMENTOS

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC  Uniformidad de la Superficie La uniformidad de la superficie de la obra ejecutada será comprobada, por cualquier metodología que permita determinar tanto en forma paralela como transversal, al eje de la vía, que no existan variaciones superiores a 10 mm. Cualquier diferencia que exceda esta tolerancia, así como cualquier otra falla o deficiencia que presentase el trabajo realizado, deberá ser corregida por el Contratista a su cuenta, costo y riesgo de acuerdo a las instrucciones y aprobación del Supervisor. d) Ensayo de deflectometría sobre la base terminada Se requiere un estricto control de calidad tanto de los materiales como de los equipos, procedimientos constructivos y en general de todos los elementos involucrados en la puesta en obra de la subrasante. De dicho control forma parte la medición de las deflexiones que se menciona a continuación. Una vez terminada la explanación se hará deflectometría cada 25 metros en ambos sentidos, es decir, en cada uno de los carriles, mediante el empleo de Viga Benkelman, FWD o cualquier equipo de alta confiabilidad, antes de cubrir la subrasante con la subbase o con la base granular. Se analizará la deformada o curvatura de la deflexión obtenida de acuerdo al procedimiento del dispositivo utilizado (en el caso del FWD de por lo menos tres mediciones por punto). Los puntos de medición estarán georeferenciados con el estacado del Proyecto, de tal manera que exista una coincidencia con relación a las mediciones que se efectúen a nivel de carpeta. Un propósito específico de la medición de deflexiones sobre la subrasante, es la determinación del módulo resiliente de la capa, con la finalidad de detectar problemas puntuales de baja resistencia por módulos resilientes inferiores al de diseño, que puedan presentarse durante el proceso constructivo, su análisis y la oportuna aplicación de los correctivos a que hubiere lugar.  Medición La unidad de medida será el metro cúbico (m³), aproximado al entero, de material o mezcla suministrado, colocado y compactado, y aprobado por el Supervisor, de acuerdo con lo que exija la especificación respectiva, las dimensiones que se indican en el Proyecto o las modificaciones aprobadas por el Supervisor. El volumen se determinará por el sistema promedio de áreas extremas, utilizando las secciones transversales y la longitud real, medida a lo largo del eje del Proyecto.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC No se medirán cantidades en exceso de las especificadas, ni fuera de las dimensiones de los planos y del Proyecto, especialmente cuando ellas se produzcan por sobreexcavaciones; por parte del Contratista.  Pago El pago se hará por metro cúbico (m³), al respectivo precio unitario del contrato, por toda obra ejecutada de acuerdo con esta Sección, así como con la especificación respectiva y aceptada por el Supervisor. El precio unitario deberá cubrir todos los costos de adquisición, obtención de permisos y derechos de explotación o alquiler de fuentes de materiales y canteras; obtención de permisos ambientales para la explotación de los suelos y agregados; las instalaciones provisionales; los costos de arreglo o construcción de las vías de acceso a las fuentes y canteras; la preparación de las zonas por explotar, así como todos los costos de explotación, selección, trituración, lavado, carga, descarga y transporte dentro de las zonas de producción, almacenamiento, clasificación, desperdicios, mezcla, colocación, nivelación y compactación de los materiales utilizados; y los de extracción, bombeo, transporte del agua requerida y su distribución. El precio unitario deberá incluir, también, los costos de ejecución de los tramos de prueba y, en general, todo costo relacionado con la correcta ejecución de la capa respectiva. En el caso de utilización de materiales provenientes de la misma vía, el precio unitario deberá incluir su escarificación en el espesor requerido y su posterior procesamiento hasta cumplir las exigencias de la respectiva especificación. Tanto si los materiales provienen de la misma vía, como si son transportados, el precio unitario deberá incluir el costo del agua requerido, la aplicación y mezcla del producto estabilizante, así como el suministro, almacenamiento, desperdicios, cargas, transporte, descargas y aplicación del producto requerido para la estabilización y curado, según lo exija la respectiva especificación y, en general, todo costo relacionado con la correcta ejecución de los trabajos especificados.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC 5. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES  Los ensayos realizados en laboratorio y las inspecciones de campo son la base principal para el diseño de la estructura del pavimento.  Las capas de Base y Subbase cumplen un rol importante en la funcionabilidad de la estructura del Pavimento, los cuales soportan la carpeta y además se utilizan como capas de drenaje, resistencia, transición y anticontaminante y todo ello con la finalidad de disminuir las deformaciones en la carpeta de rodadura que dañen la estructura.  La construcción de una o más capas de materiales granulares, que pueden ser obtenidos en forma natural o procesados, debidamente aprobados, que se colocan sobre una superficie preparada tienen que cumplir todos los parámetros mencionados en el Manual de Carreteras EG – 2013 MTC.  Antes de iniciar el proceso de colocación de subbase y base el ing. Encargado verificara en el lugar de trabajo la calidad de los materiales y los equipos a utilizar.  Los materiales aprobados son provenientes de canteras u otras fuentes. Incluye el suministro, transporte, colocación y compactación del material, de conformidad con los alineamientos, pendientes y dimensiones indicados en los planos del Proyecto y aprobados por el Supervisor, y teniendo en cuenta lo establecido en el Plan de Manejo Ambiental.  Se debe evitar que haya omisiones de algunos controles de calidad; para evitar posteriores inconveniencias.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC 6. BIBLIOGRAFÍA  Braja M.Das. (1985). Fundamentos de ingeniería geotecnica.  Juares Badillo. (s.f.). Fundamentos de la Mecánica de Suelos. méxico: Tomo1.  La norma ASTM.D-4318. (1992). Ensayo de límite liquido.  Ministerio de Transportes y Comunicaciones. (2016). Manual de ensayo de materiales. Lima, Perú.  norma ASTM D- 422. (s.f.). Análisis Granulométrico por tamizado.  reglamento nacional de edificaciones. (2006). habilitaciones urbanas. lima.

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