afirmados

AFIRMADOS

Caminos II

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ALUMNOS: Choque Vargas Cesar Santos Chacon Sucasaca Rainer Joel Ticona Mullizaca Wilson Arias Flores Nilton Luque León Alex Mauro

DESCRIPCION Este trabajo consiste en la construcción

de una o más capas de afirmado (material granular seleccionado) como superficie de rodadura de una carretera, que pueden ser obtenidos en forma natural o procesados, debidamente aprobados, con o sin adición de estabilizadores de suelos, 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, en conformidad con los alineamientos, pendientes y dimensiones indicados en el Proyecto y aprobados por el Supervisor, y teniendo en cuenta lo establecido en el Plan de Manejo Ambiental

MATERIALES Para la construcción de afirmados, 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.

Para el traslado del material de afirmado al lugar de obra, deberá humedecerse y cubrirse con lona para evitar emisiones de material particulado, que pudiera afectar a los trabajadores y poblaciones aledañas.

Los requisitos de calidad que deben cumplir los materiales, deberán ajustarse a alguna de las siguientes franjas granulométricas, según lo indicado en la siguiente tabla

SUELOS ESTABILIZADOS CON CEMENTO

DECRIPCIONConsiste en la construcción de una o más capas de suelos estabilizados con cemento Portland, de acuerdo con las estas especificaciones técnicas, así como de las dimensiones, alineamientos y secciones transversales indicados en el Proyecto.

MATERIALES(Suelos, Cemento, Agua)Suelos El material por estabilizar con cemento

Portland podrá ser material de afirmado o provenir de la escarificación de la capa superficial existente o ser un suelo natural proveniente de:

Excavaciones o zonas de préstamo. Agregados locales. Mezclas de ellos.

Cualquiera que sea el material a emplear, deberá estar libre de materia orgánica u otra sustancia que pueda perjudicar la elaboración y fraguado del concreto. Deberá, además, cumplir los siguientes requisitos generales:

Granulometría (Agregados)La granulometría del material a estabilizar puede corresponder a los siguientes tipos de suelos A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6 y A-7.Además el tamaño máximo no podrá ser mayor de 5 cm (2”). o 1/3 del espesor de la capa compactada PlasticidadLa fracción inferior del tamiz de 425 m (N.º 40) deberá presentar un Límite Líquido inferior a 40 y un Índice Plástico menor de 18%, determinados según normas de ensayo MTC E 110 y MTC E 111.{

PlasticidadLa fracción inferior del tamiz de 425 m (N.º 40) deberá presentar un Límite Líquido inferior a 40 y un Índice Plástico menor de 18%, determinados según normas de ensayo MTC E 110 y MTC E 111. Composición Química La proporción de sulfatos del suelo, expresada como SO4= no podrá exceder de 0,2% en peso.

AbrasiónSi los materiales a estabilizar van a conformar capas estructurales, los agregados gruesos deben tener un desgaste a la abrasión (Máquina de Los Ángeles) MTC E 207 no mayor a 50%. SolidezSi los materiales a estabilizar van a conformar capas estructurales y el material se encuentra a una altitud ≥3.000 m.s.n.m, los agregados gruesos no deben presentar pérdidas en sulfato de magnesio superiores al 18% y en materiales finos superiores al 15%.

Cemento El cemento para estabilización será del tipo

Portland Agua El agua deberá ser limpia y estará libre de

materia álcalis y otras sustancias deletéreas. Su pH, medido según norma NTP 339.073, deberá estar comprendido entre 5,5 y 8,0 y el contenido de sulfatos, expresado como SO4= y determinado según norma NTP 339.074, no podrá ser superior a 3.000 ppm, determinado según la norma NTP 339.072. En general, se considera adecuada el agua potable y ella se podrá emplear sin necesidad de realizar ensayos de calificación antes indicados

REQUERIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN Explotación y elaboración de

materiales Todos los materiales a emplearse en la

estabilización de suelos, así como los procedimientos y equipos utilizados para su explotación y elaboración, deberán ser aprobados previamente por el Supervisor, lo cual no exime la responsabilidad del Contratista por el trabajo realizado.

Todos los trabajos de clasificación de los materiales y en especial la separación de áridos de tamaño superior al máximo especificado, deberán efectuarse en el sitio de explotación o elaboración y no se permitirá ejecutarlos en la vía.

Cuando las condiciones del Contrato o del Proyecto así lo estipulen, los suelos orgánicos existentes en la capa superior de las canteras o préstamos deberán ser conservados para la posterior reforestación del terreno. Al abandonar las canteras, el Contratista readecuará el terreno para recuperar las características hidrológicas superficiales de ellas.

Diseño de la mezcla el Contratista entregará al Supervisor,

para su verificación, muestras representativas de los materiales y el cemento que se propone utilizar, avaladas por los resultados de los ensayos de laboratorio, que demuestren la conveniencia de utilizarlos en la mezcla, e igualmente presentará el diseño de la misma.

La mezcla se debe diseñar mediante el método de la Portland Cement Association (PCA). Como parámetros de diseño se tomarán los ensayos de resistencia a compresión simple, y humedecimiento-secado (normas MTC E 1103 y MTC E 1104). En el primero de ellos, se deberá garantizar una resistencia mínima de 1,8 MPa, luego de 7 días de curado húmedo

Si el material por estabilizar es totalmente de aporte, antes de proceder con la estabilización, se comprobará que la superficie que va a servir de apoyo tenga la densidad mínima de 95% del ensayo de laboratorio de densidad - humedad, según MTC E 115, así como las dimensiones, alineamientos y perfil indicadas en el Proyecto o aprobadas por el Supervisor.

En caso que la estabilización se vaya a realizar únicamente con el suelo existente, éste se deberá escarificar en todo el ancho de la capa que se va a mezclar, hasta una profundidad suficiente para que, una vez compactada, la capa estabilizada alcance el espesor señalado en el Proyecto o según las instrucciones del Supervisor.

Transporte de suelos y agregados Cuando la estabilización incluya suelos

o agregados de aporte, éstos se transportarán humedecidos y protegidos con lonas u otros cobertores adecuados, asegurados a la carrocería de manera que se impida derrames o caídas que causen daños o que generen impactos a la atmósfera.

Homogenización del material Antes de aplicar el cemento, el suelo por

tratar, sea que haya sido escarificado en el lugar o transportado desde los sitios de origen aprobados por el Supervisor, será uniformizado hasta lograr los requerimientos granulométricos

Durante la realización de este trabajo se tomaran las medidas para que la emisión de polvo no exceda el límite permisible

Aplicación del cemento El cemento podrá aplicarse en bolsas o

a granel. En cualquier caso, se esparcirá sobre el suelo homogenizado empleando el procedimiento aprobado por el Supervisor,

Durante la aplicación del cemento, la humedad del suelo no podrá ser superior a la definida durante el proceso de diseño como la adecuada para lograr una mezcla homogénea del suelo con el cemento.

Mezcla Inmediatamente después de ser esparcido el

cemento, se efectuará la mezcla, empleando el equipo aprobado, en todo el espesor establecido en los planos. La operación de mezcla de realizará hasta garantizar la obtención de una mezcla homogénea‚ según se defina en la fase de prueba. La humedad de la mezcla deberá ser la óptima del ensayo MTC E-1102 o ASTM D-558, con una tolerancia de ± 1,5 %.

Durante esta actividad se tendrá cuidado para evitar los derrames de material que pudieran contaminar fuentes de agua, suelos y flora cercana al lugar

Compactación El proceso de compactación se realizará de

tal forma que se obtenga un acabado uniforme, en todo el espesor proyectado.

Los trabajos de compactación deberán ser terminados en un lapso no mayor de 2 horas desde el inicio de la mezcla. La compactación deberá ser el 95% como mínimo, del ensayo MTC E-1102En esta actividad se tomarán las medidas necesarias para evitar derrames de material que puedan contaminar las fuentes de agua, suelo y flora cercana al lugar de compactación.

Curado de la capa estabilizada Terminada la conformación y compactación

del suelo estabilizado con cemento, ésta deberá protegerse contra pérdidas de humedad por un periodo no menor de siete días, por métodos y/o aditivos adecuados aprobados por la Supervisión. En el momento de aplicar el riego, que en ningún caso puede ser después de veinticuatro horas de terminada la compactación, la superficie del suelo estabilizado deberá presentar un aspecto denso y homogéneo, y contener la humedad suficiente que permita el curado.

Calidad del trabajo terminado

La capa terminada deberá 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 o la definida por el Supervisor. La cota de cualquier punto de la capa compactada, no deberá variar en más de 10 mm. de la proyectada.

SECCION 301.BSUELOS

ESTABILIZADOS CON CAL

ESTABILIZACION CON CAL(301.B.01)

Consiste en el mejoramiento de una o mas capas de suelos con cal, de acuerdo con las especificaciones técnicas, así como de las dimensiones, alineamientos y secciones transversales indicados en el Proyecto.

MATERIALES (301.B.02)A) SUELO: Material de afirmado, provenir de la

escarificación de la capa superficial, provenir de excavaciones o zonas de préstamo, agregados locales o mezclas de ambos.

A.1 GRANULOMETRIA: A-1 – A-7, tamaño máximo de 2 pulgadas o 1/3 del espesor de la capa compactada. A.2 PLASTICIDAD: La fracción inferior del tamiz nº 40 debe tener un LL<40 y un IP entre 10 y 50%. A.3 COMPOSICION QUIMICA: Sulfatos de suelos no podrá ser mayor de 0,2 % de peso. A.4 ABRASIÓN: Desgaste a la abrasión de los agregados gruesos como máximo 50%(MTC E 207)B) CAL: Cal viva o cal hidratado debe cumplir especificaciones según ASTM C-977.C) AGUA: Su PH debes estar en el rango de 5,5 y 8 (NTP 339.073), el contenido de sulfato no podrá exceder los 3000 ppm.(NTP 339.072). En general el agua potable es recomendable.

D) MEZCLA: El contenido de cal puede variar entre 2y 8% en peso de los materiales.

PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION (301.B.08)A) MEZCLA SOBRE LA VIA : Se debe proceder

de la siguiente manera: -Se debe escarificar el suelo cuando este sea utilizable. -Si se utiliza suelo de préstamo , este se debe depositar sobre la vía con la ayuda de maquinaria debiendo ser distribuido uniformemente . -Se procede al mezclado, homogenizado y humedecimiento. -Con ayuda de la compactación se debe preparar una superficie trabajable. -Utilizar un distribuidor de cal que permita la distribución uniforme del material. -Con la ayuda del camión cisterna aplicar el agua de manera homogénea. -Para empezar a compactar el suelo debe pasar en 60% la malla Nº4, caso contrario disponer un periodo de curado el cual no podrá ser menor a una hora. -Utilizar los implementos de protección de la salud. -El material particulado emitido a la atmosfera no deberá exceder los limites permisibles.

B) MEZCLA EN PLANTA: -Uso de una instalación mezcladora fija. -El material se deberá transportar en camiones. -La ubicación de la planta deberá ser aprobada previamente por el supervisor. -Las plantas deberán contar con equipos que permitan medir las cantidades de suelo, cal y agua, a su vez esta porciones no deben exceder las cantidades que garanticen la mezcla completa, deben contar con dispositivo que permitan la realización de `pruebas . -Se debe humedecer uniformemente el suelo, extender en franjas paralelas al eje de la vía, debiendo ser como máximo una hora el tiempo que se puede esperar entre franja y franja.

REQUISITOS DE LA MEZCLA(301.B.09)-L a humedad debe ser la optima de compactación con una tolerancia de +-1.5%.-El 60% en peso de la mezcla deberá pasar la malla Nº 4. -El contenido de cal no debe variar en más de 5%.-Cuando la mezcla sea rechazada por el supervisor, el contratista deberá retirarla.-Realizar ensayos CBR con la frecuencia siguiente:

COMPACTACIÓN (301.B.10)

El grado de compactación mínimo exigido es el 100% de la máxima densidad obtenida por el Ensayo Proctor Modificado.

JUNTAS DE TRABAJO (301.B.11)

Se deben construir cortando verticalmente el suelo-cal compactado según una línea situada a 7cm , al menos al borde de la franja.

CURADO (301.B.12)

Se deberá mantener húmeda su superficie durante un lapso de 72 horas contadas una vez terminada la compactación. Al utilizar asfalto liquido utilizar este en una cantidad de 0,70 l/m2 a 1,3l/m2 o si es emulsión asfáltica en una cantidad de 1 l/m2 a 2 l/m2.ACEPTACION DE LOS TRABAJOS(301.B.17)

Los trabajos para ser aprobados por el supervisor deben estar sujetos a lo siguiente: a) Controles.- De densidad de mezcla y ambientales. b) Calidad de los materiales.- Calidad de la cal mediante ensayos (cada 50 bolsas), calidad del agua mediante su ph y contenido de sulfatos, calidad de los suelos granulometría y plasticidad de finos (4 muestras), calidad del trabajo terminado.

Suelo estabilizado con

productos químicos

301.C.01Consiste en la construcción de una o más capas de suelos estabilizados con productos químicos, así como de las dimensiones, alineamientos y secciones transversales indicados en el proyecto

MATERIALES

Podrán ser material de afirmado o provenir, de la escarificación de la capa superficial existente o ser un suelo natural proveniente de: Excavaciones o zonas de préstamo. Agregados locales. Mezclas de ellos.

301.C.02 Suelos

Deberá, además, cumplir los siguientes requisitos generales:a. Granulometría (Agregados)b. Plasticidadc. Composición Químicad. Abrasióne. Solidez

301.C.03 Productos químicosSon estabilizadores de diversa índole, resultantes de fabricación industrial de productos químicos u orgánicos, aplicables a capas de afirmado, mejoramiento de suelos u otras.Ejemplo: QUIMPAC KD 40 es un producto industrial desarrollado a partir de la reacción química del carbonato de calcio con la participación de aditivos que permite darle al producto final el aspecto, equilibrio y la calidad requerida para cumplir a cabalidad la función de estabilizador de suelos para carreteras.

Es sabido que el mantenimiento de caminos a nivel de afirmado son los que generan mayores costos, estos caminos generalmente se deterioran al poco tiempo después de su mantenimiento, lo cual se traduce en una pesadilla para el usuario y una inversión constante para las entidades encargadas de su mantenimiento, tal como se puede apreciar en las siguientes vistas.

301.C.04 AguaEl agua deberá ser limpia y estará libre de materia álcalis y otras sustancias deletéreas. Su pH, medido según norma NTP 339.073, deberá estar comprendido entre 5,5 y 8,0 y el contenido de sulfatos según norma NTP 339.074, no podrá ser superior a 3.000 ppm

Equipo

301.C.06 Explotación y elaboración de materialesLas 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.Luego de la explotación de canteras, se deberá readecuar el terreno en conformidad con la morfología de la zona, ya sea con cobertura vegetal o con otras obras para recuperar las características de la zona antes de su uso.

Requerimientos de construcción

301.C.07 Diseño de mezclaPrevio al inicio de los trabajos, el Contratista entregará al Supervisor, muestras de los materiales que se propone utilizar y el diseño de mezcla, avaladas por los resultados de ensayos que demuestren la conveniencia de su Utilización

301.C.08 Preparación de la superficie existenteSi el material por estabilizar es totalmente de aporte, antes de proceder con la estabilización, se comprobará que la superficie que va a servir de apoyo tenga la densidad mínima de 95% del ensayo de laboratorio de densidad - humedad, según MTC E 115, así como las dimensiones, alineamientos y perfil indicadas en el Proyecto o aprobadas por el Supervisor.En caso se excedan las tolerancias establecidas en la especificación respectiva, deberán corregirse de acuerdo con lo indicado en ella, y ser aprobadas por el Supervisor. Los ensayos de densidad, se efectuarán según MTC E 117.

301.C.09 Transporte de agregados Cuando la estabilización incluya suelos o agregados de aporte, éstos se transportarán humedecidos y protegidos con lonas u otros cobertores adecuados, asegurados a la carrocería de manera que se impida derrames o caídas que causen daños o que generen impactos a la atmósfera.

301.C.10 Homogenización del materialAntes de aplicar el producto químico, el suelo por tratar, sea que haya sido escarificado en el lugar o transportado desde los sitios de origen aprobados por el Supervisor, será uniformizado hasta lograr los requerimientos granulométricos. Durante la realización de este trabajo se tomaran las medidas para que la emisión de polvo no exceda el límite permisible (D.S. Nº 074-2001-PCM) Reglamento de Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del Aire.

301.C.11 Aplicación del producto químicoEl producto químico se aplicará sobre el agregado en la proporción prevista en el diseño aprobado por el Supervisor, disuelto o no en agua.Durante la ejecución de los trabajos se evitará que la mezcla no sobrepase el área de trabajo.

301.C.12 MezclaDespués de aplicar el producto químico seleccionado y aprobado, y siempre que su empleo lo exija, se efectuará la mezcla en todo el espesor indicado en los planos u ordenado por el Supervisor, empleando para ello el equipo aprobado. El número de pasadas del equipo será el necesario para obtener una mezcla homogénea.

301.C.13 CompactaciónLa compactación se realizará de acuerdo con el plan propuesto por el Contratista y aprobado por el Supervisor durante la ejecución del Tramo de Prueba, en el que se hayan verificado, además, el tipo, número y estado de los equipos de construcción y los métodos definitivos de preparación del agregado, incorporación del agua y del producto químico y mezcla de todos los componentes.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.301.C.14 Juntas de trabajo Las juntas entre trabajos realizados en días sucesivos deberán cuidarse para proteger la capa construida cuando se vaya a esparcir y compactar la adyacente. Al efecto, al término de la jornada de trabajo se formará una junta transversal perpendicular al eje de la calzada, haciendo un corte vertical en el material compactado. Si el suelo estabilizado no se construye en todo el ancho de la calzada sino por franjas, deberán disponerse también, mediante un procedimiento aprobado por el Supervisor, juntas longitudinales en corte vertical y paralelas al eje longitudinal de la calzada.

301.C.15 Curado Si el diseño aprobado considera la aplicación de un riego de

curado, éste deberá ejecutarse en el momento, dosificación y producto indicado en el Proyecto y aprobado por el Supervisor, en concordancia con lo recomendado por el fabricante.

301.C.16 Apertura al tránsito El suelo estabilizado con productos químicos, sólo podrá

abrirse al tránsito a la culminación del proceso de compactación o curado que establezca el Proyecto o apruebe el Supervisor. La apertura será inicialmente durante un tiempo corto que permita verificar el comportamiento de la capa compactada.

301.C.17 ConservaciónEl Contratista deberá conservar el suelo estabilizado en perfectas condiciones, hasta la recepción de la obra o se construya la capa superior prevista en los documentos del proyecto. Todo daño que se presente, deberá corregirlo, a su cuenta, costo y riesgo, y contar con la aprobación de la Supervisión.

301.C.18 Limitaciones en la ejecución En la ejecución de los trabajos, se observarán todas las

precauciones en relación con las condiciones meteorológicas que recomiende el fabricante del producto estabilizante, que garanticen la obtención de un suelo estabilizado durable y que cumpla las exigencias por el diseño aprobado.

301.C.16 Apertura al tránsito El suelo estabilizado con productos químicos, sólo podrá

abrirse al tránsito a la culminación del proceso de compactación o curado que establezca el Proyecto o apruebe el Supervisor. La apertura será inicialmente durante un tiempo corto que permita verificar el comportamiento de la capa compactada.

301.C.17 ConservaciónEl Contratista deberá conservar el suelo estabilizado en perfectas condiciones, hasta la recepción de la obra o se construya la capa superior prevista en los documentos del proyecto. Todo daño que se presente, deberá corregirlo, a su cuenta, costo y riesgo, y contar con la aprobación de la Supervisión.

ACEPTACIÓN DE LOS TRABAJOS301.C.19

a. Controles El Supervisor deberá efectuar ensayos para el control de

mezcla y de densidad y resistencia de ella luego de compactada.

El Supervisor vigilará la ejecución de las consideraciones ambientales.

b. Condiciones y tolerancias para la aceptación 1. Calidad del producto químico

Cuando el Supervisor lo considere necesario, solicitará al Contratista que, a su costo, ordene la ejecución de los ensayos que permitan verificar las propiedades básicas del producto estabilizante.

Por ningún motivo se permitirá el empleo de un producto químico cuya fecha de vencimiento se haya superado o cuya calidad no esté de acuerdo con los requisitos de utilización establecidos por su fabricante.

2.Calidad del agua El agua deberá ser limpia y estará libre de materia

álcalis y otras sustancias deletéreas. Su pH, medido según norma NTP 339.073, deberá estar comprendido entre 5,5 y 8,0 y el contenido de sulfatos, expresado como SO4= y determinado según norma NTP 339.074, no podrá ser superior a 3 ppm

3. Calidad de los suelos De cada procedencia de los suelos y agregados de

aporte empleados en la estabilización y para cualquier volumen previsto, se tomarán 4 muestras y de cada fracción de ellas se determinarán: o La granulometría. o La plasticidad de la fracción fina.

c. Calidad de la mezcla Previo al inicio de la compactación, el suelo con el

estabilizante deben cumplir los siguientes requisitos: o La humedad de mezcla debe ser la óptima de

compactación con una tolerancia ± 1,5%. o En caso que la mezcla sin compactar sea afectada por la

lluvia, el Contratista sólo podrá emplear el material previa verificación en laboratorio de la no pérdida de sus propiedades y con aprobación del Supervisor.

d. Calidad del trabajo terminado La capa terminada deberá presentar una superficie

uniforme y ajustarse a geometría establecida en el Proyecto.

La distancia entre el eje del Proyecto y el borde de la capa que se esté construyendo no podrá ser menor que la señalada en los planos o la determinada por el Supervisor.

La cota de cualquier punto de la capa compactada no deberá variar en más de 1 cm. de la proyectada.

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.

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.

SUELOS ESTABILIZADOS

CON SALESCLORURO DE SODIO

CLORURO DE CALCIO

CLORURO DE

MAGNESIO

Este tipo de estabilizaciones son recomendables en carreteras donde existan bajas precipitaciones pluviales (hasta 150

mm/año) y altitudes hasta 500 m.s.n.m.

En esta especificación se establecen los requisitos particulares para la construcción de una o más capas compuestas de suelos mezclados con cloruro de sodio y agua, según se establece en

esta especificación y del Proyecto.

CONTENIDO DE LA ESPECIFICACIÒNDESCRIPCION MATERIALES EQUIPOS REQUERIMIENTO

S DE TRABAJO ACEPTACION MEDICION Y PAGO

CLORURO DE SODIO

CLORURO DE CALCIO

CLORURO DE

MAGNESIO

La sal es un estabilizante natural, compuesto aproximadamente por 98% de NaCl y un 2% de arcillas y limos, cuya propiedad fundamental, al ser higroscópico, es absorber la humedad del aire y de los materiales que le rodean, reduciendo el punto de evaporación y mejorando la cohesión del suelo. El cloruro de calcio utilizado para la estabilización de la vía, proviene de la reacción del cloro con el hidrógeno, dando como resultado un acido clorhídrico de mayor pureza y por ende el cloruro de calcio es la reacción química del acido con la caliza (carbonato de calcio); cuya propiedad fundamental, al ser higroscópico, es absorber la humedad del aire y de los materiales que le rodean, reduciendo el punto de evaporación y mejorando la cohesión del suelo. El cloruro de magnesio, es un compuesto, cuya propiedad fundamental, al ser higroscópico, es absorber la humedad del aire y de los materiales que le rodean, reduciendo el punto de evaporación y mejorando la cohesión del suelo.

DESCRIPCION MATERIALES EQUIPOS REQUERIMIENTOS DE TRABAJO MEDICION Y PAGO

Suelo El Proyecto señalará y establecerá en los respectivos

planos de construcción del suelo–cloruro de sodio la procedencia del suelo a estabilizar, pudiendo ser de cantera o los que se encuentran en la superficie de la vía, bien sea en el corte o en la capa superior del terraplén.

Los suelos que se usen para la construcción de suelo-sal deben estar limpios y no deben tener más del 3% de su peso de materia orgánica.

El índice de plasticidad del suelo debe ser mayor a 8% El tamaño máximo del agregado grueso que contenga el

suelo no debe ser mayor de 1/3 del espesor de la capa compactada de suelo-sal y en ningún caso mayor a 2”.

El espesor de la capa de suelo estabilizado con cloruro de sodio será como mínimo de 15 cm o lo especificado en el Proyecto.

Agua El agua que se use para la construcción de bases de

suelo–sal debe estar limpia. Se podrá incorporar al agua, Cloruro de sodio,

produciendo salmuera o también podrá aplicarse el agua de mar, mediante riego de salmueras, verificando que la cantidad de agua regada contenga la dosis adecuada de sal.

.

MezclaPrevio a la ejecución de la estabilización se deben efectuar los siguientes controles:

· Granulometría del suelo a estabilizar por Límite de Atterberg.· Densidad máxima compactada por Humedad de compactación.· pH del suelo y/o mezcla.· pH del cloruro de sodio (debe cumplir especificado por el fabricante).· Contenido de materia orgánica del suelo.· Dosificación del cloruro de sodio a emplear.

Finalmente, se deberá mostrar una Fórmula de Trabajo en el que se indique las cantidades y tipo de sal, el volumen de agua y los procesos que se deben seguir para obtener los requerimientos estructurales solicitados.


El equipo será el requerido para ejecutar las siguientes actividades: Escarificación de suelo

propio y/o transporte de suelo de préstamo.

Disgregación de suelo propio y/o extensión de suelo de préstamo.

Adición de sal. Adición del agua. Mezclado. Extendido, compactado y

acabado de la superficie de la capa.

Curado. Control de calidad.


El Supervisor debe autorizar, por escrito, el inicio de los trabajos de construcción del suelo-cloruro luego de constatar que han sido satisfechos los requisitos previos establecidos en esta especificación, y lo establecido en el contrato de la obra.Cuando se va a construir una capa de suelo- cloruro sobre la superficie de una vía que haya estado en servicio y que presente irregularidades en toda o en parte de su longitud, se debe proceder, previamente, al acondicionamiento de las zonas irregulares de dicha superficie.Además sé deberá tener en consideración los aspectos de drenaje de la vía, tales como el bombeo de la calzada, el cual deberá estar comprendido entre 2,5 y 4%, con la finalidad de facilitar el escurrimiento superficial del agua hacia las obras de drenaje diseñadas para tal fin.


Preparación de la mezclaEs el conjunto de operaciones de mezclado sobre la plataforma de la vía, del suelo a estabilizar con el cloruro de magnesio y con el agua, utilizando el equipo adecuado que permita obtener la mezcla de suelo-cloruro de magnesio que satisfaga los requisitos establecidos.Para la ejecución de la mezcla sobre la vía los trabajos se deben iniciar en la forma siguiente:· En las partes de la vía donde el Proyecto indique el uso del suelo existente, se debe escarificar uniformemente la superficie hasta la profundidad necesaria para obtener el volumen de suele que requiere la mezcla.· Si el Proyecto indica el uso de suelo de préstamo, en todo o en parte, dicho suelo de préstamo, se debe apilar sobre la superficie de la vía entre sí a distancia conveniente, o en forma de camellón, o debe ser extendido mediante el uso de maquinas estabilizadoras, en la cantidad necesaria para obtener el volumen de suelo que requiera la mezcla.· En caso de que sea necesario, se procederá a disgregar con la máquina adecuada en el ancho y espesor suficiente de tal forma que no contengan grumos y que permitan obtener la sección compactada indicada en los planos o aprobada por el Supervisor.· En caso de que sea necesario, se procede al mezclado y al humedecimiento del suelo. El mezclado se debe ejecutar utilizando el equipo requerido como los arados de rastras o de discos, o con motoniveladora, procurando que el suelo no sea trasladado longitudinalmente por el equipo.· Deberá conformarse de acuerdo con las secciones transversal y longitudinal de Proyecto.· El cloruro empleado se debe agregar utilizando una barra de riego del camión tanque o un método manual que garantice una distribución uniforme sobre la superficie de la vía. El método que se emplee para agregar el cloruro de magnesio está sujeto a la aprobación previa de la Supervisión.· Inmediatamente después de agregar el cloruro de magnesio se procede a mezclarla con el suelo, mediante el uso de arado de rastras o de discos, o motoniveladora(s).· La aplicación del agua de requerirse debe hacer mediante la barra de riego del camión tanque, o con el empleo de cualquier otro método que garantice un riego uniforme. Debe evitarse la concentración de agua en la superficie del material que se está mezclando.· El proceso de mezclado debe continuar hasta que se obtenga una mezcla homogénea.· Se tendrá cuidado de no contaminar con la mezcla las fuentes de agua, suelo, etc. cercano al área de trabajo.


Requisitos de campo de la mezcla de suelo-cloruro de magnesioLa mezcla del suelo-cloruro de magnesio debe satisfacer los requisitos siguientes:· La humedad de la mezcla debe ser la óptima de compactación con una tolerancia de ±1,5%.· El contenido de cloruro de magnesio de la mezcla no debe variar en más de 5% por exceso o por defecto, de la cantidad por metro cúbico de mezcla, establecida en el Proyecto.· En caso que la mezcla sin compactar sea afectada por la lluvia, el Contratista sólo podrá emplear el material previa verificación en laboratorio de la no pérdida de sus propiedades y con aprobación del Supervisor. Material o

productoPropiedad y

característicasMétodo de

ensayo MTCFrecuencia

(1)Lugar de muestreo

Suelo estabilizado

cloruro de magnesio

Granulometría MTC E 107 750 m3 Pista

Índice plástico MTC E 111 750 m3 Pista

Relación Humedad Densidad

MTC E 1102

750 m3

Pista

CBR MTC E 132 750 m3 Pista

Compactación

MTC E 117MTC E 124

250 m2

Pista

Abrasión LosÁngeles

MTC E 207

2.000 m3

Pista

PH

NTP 339.1762002

2.000 m3

Pista

Se deberán ejecutar a modo de verificar la cantidad de la mezcla y diseño, ensayos CBR, de acuerdo a la frecuencia indicada en la tabla:


Compactación La compactación de la mezcla se realizará de acuerdo con el equipo propuesto por el

Contratista y aprobado por el Supervisor durante la ejecución del tramo de prueba. El proceso de compactación deberá ser tal, que evite la formación de costras. Los trabajos de compactación deberán ser terminados en un lapso no mayor de 2 horas

desde el inicio de la mezcla. Si durante dicho plazo no se logran las condiciones de compactación exigidas más adelante (compactación) de esta especificación, el tramo se pondrá en observación. El grado de compactación no debe ser menor a 100% de la máxima densidad obtenida por el ensayo MTC E 115.

Las zonas que por su reducida extensión o su proximidad a estructuras rígidas no permitan el empleo del equipo de mezcla y compactación aprobado durante la fase de prueba, se compactarán con los medios que resulten adecuados para el caso, aprobados por el Supervisor, de manera que la mezcla resulte homogénea y la densidad alcanzada no sea inferior a la exigida por la presente especificación.

Si el Proyecto lo señala, al terminar la compactación final de la capa suelo- cloruro de magnesio, se debe proceder a un riego superficial, manteniendo la dosificación establecida (solución: cloruro de magnesio y agua).

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.

Concluido el proceso de compactación, se inicia un proceso natural de curado que por lo general dura de 7 a 15 días, formándose una capa compacta que mantiene las partículas gruesas cohesionadas e impermeables, dando origen a una carpeta de rodado estable, sin deformaciones superficiales, barro o polvo en suspensión.


Juntas de trabajoAl final del trabajo de cada día y/o cuando haya transcurrido más de una hora desde el momento en que se haya ejecutado la compactación final de la capa estabilizada, con la finalidad de proteger la capa construida, de la nueva capa que se vaya a conformar sucesivamente se construirán juntas transversales (perpendicular al eje), haciendo un corte vertical en la capa construida situada aproximadamente a 7 cm de su borde. La superficie de contacto de la junta se debe humedecer antes de proseguir con la colocación de la nueva mezcla.Bajo las mismas consideraciones, si el suelo estabilizado no se construye en todo el ancho de la calzada sino por franjas, deberán disponerse también, mediante un procedimiento aprobado por el Supervisor, juntas longitudinales en corte vertical y paralelas al eje longitudinal de la calzada.Tramo de pruebaLos factores fundamentales en el proceso de estabilización dependen de:· Cantidad de cloruro de magnesio.· Cantidad de agua.· Densidad del suelo.· Espesor de la capa a estabilizar.En tal sentido, el Contratista debe efectuar tramo(s) de prueba, a fin de precisar las características y condiciones de la mezcla de trabajo, esta es la mejor forma de evaluar la combinación potencial del suelo - cloruro


Apertura al tránsitoEl suelo estabilizado con cloruro de magnesio sólo podrá abrirse al tránsito después de haber transcurrido por lo menos 3 horas de concluido el proceso de compactación de la capa materia de estabilización. Luego de aperturado el tránsito se observará el comportamiento de la capa estabilizada y si este es adecuado, el Supervisor autorizará la apertura definitiva de la capa compactada.ConservaciónEl Contratista deberá conservar el suelo estabilizado en perfectas condiciones, hasta la recepción de obra o hasta que se construya la capa superior prevista en los documentos del Proyecto. Todo daño que se presente, deberá corregirlo, a su costo, y deberá contar con la aprobación del Supervisor.Limitaciones en la ejecuciónLas estabilizaciones con cloruro de magnesio sólo se podrán llevar a cabo, entre otros:· Cuando la temperatura ambiente, a la sombra, sea menor o igual a 6°C.· Durante precipitaciones pluviales.· Cuando el medio ambiente tenga una humedad relativa mayor de 30%.· Cuando el nivel freático se encuentre a distancias que no faciliten la migración del cloruro de magnesio.· Cuando los minerales contenidos en el pasante de la malla N.° 200 reaccionen desfavorablemente con el cloruro de magnesio.En caso de que la mezcla sin compactar sea afectada por agua de lluvia , el Contratista deberá, a su costo, retirar la mezcla afectada a un DME(Depósito de Materiales Excedentes ), y reconstruir el sector deteriorado previa aprobación del Supervisor.


Aceptación de los trabajosLa aprobación de los trabajos por el Supervisor estará sujeto a lo siguiente:a. Controlesdeberán efectuarse ensayos de control de densidad- humedad.Asimismo vigilará la ejecución de las consideraciones ambientalesb. Calidad de los materiales1. Calidad del cloruro Cada vez que lo considere necesario, el Supervisor efectuará los ensayos de control que permitan verificar la calidad del cloruro debiendo ser, por lo menos a la llegada a obra de un lote y después, cada 50 bolsas o 2000 kg. de un apilamiento.2. Calidad del aguaEl Supervisor siempre que lo considere necesario verificará el pH y el contenido de sulfatos del agua empleada.3. Calidad de los suelosDe cada procedencia de los suelos de aporte empleados en la estabilización y para cualquier volumen previsto, se tomarán 4 muestras y de cada fracción de ellas se determinarán:· Granulometría del suelo.· Limites de Atterberg.c. Calidad del trabajo terminadoSe aplica lo indicado en la Subsección 301.A.20(d) a excepción del grado de compactación que debe ser como mínimo el 100%.La evaluación de los trabajos de suelo estabilizado con cloruro de magnesio se efectuará de acuerdo a lo indicado en las Subsección 04.11 y el cálculo estadístico según la Subsección 04.06 que conduce a determinar la aceptabilidad o el rechazo del trabajo.d. RugosidadMedida en unidades IRI( índice de regularidad internacional), la rugosidad no podrá ser superior a 6 m/km, salvo que la especificación particular establezca un límite diferente, cuando se estabiliza a nivel de superficie de rodadura.


Medición La unidad de medida será el metro cúbico (m3), de material o mezcla suministrada, colocada y compactada en el espesor previsto y aprobada por el Supervisor. El volumen se determinará por el sistema 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.

PagoEl pago se hará por metro cúbico (m3) al respectivo precio unitario del contrato, por toda obra ejecutada de acuerdo esta especificación y cuente con la aprobación del Supervisor.

SUELOS ESTABILIZADOS CON EMULSIÓN

ASFÁLTICA

Nilton Arias Flores

Descripción

La estabilización de suelos con emulsión asfáltica consiste en la construcción de una o más capas de suelos estabilizados con emulsión asfáltica catiónica, de acuerdo con las especificaciones técnicas, así como de las dimensiones, alineamientos y secciones transversales indicados en los documentos del Proyecto.

Composición de la emulsión asfaltica

La emulsión asfáltica catiónica utilizado para la estabilización de la vía, proviene de la composición de tres elementos básicos: asfalto, agua y un agente emulsificante (tensoactivo); la emulsión asfáltica puede ser modificada con polímeros o contener otros aditivos, dependiendo de la formulación del fabricante. El asfalto es el componente base de la emulsión y constituye entre un 60 y 75%.

Agregado y asfalto

El poder cementante del asfalto como componente de la emulsión conlleva a que fije a los agregados en posiciones adecuadas para trasmitir las cargas aplicadas a las capas inferiores.

Proporciones y mezclas de asfalto

El proyecto debe indicar los sitios de la vía en los cuales se construirá el suelo-emulsión; debe establecerse el pre diseño indicando las proporciones de la(s) mezcla(s) que se vayan a usar en cada sitio; y debe determinar el espesor correspondiente en cada caso.

Factores de duración

Dureza, gradación del suelo y tipo y calidad de emulsión.

Afinidad del suelo con la emulsión. Calidad del drenaje existente. Calidad de la ejecución de manera

que se respeten las dosificaciones materiales, tipo y composición de la mezcla y utilización de equipos de acuerdo a las condiciones del Proyecto.

Materiales Los suelos que se usen para

la construcción del suelo-emulsión, pueden ser del propio camino o provenir, en todo o en parte, de préstamos seleccionados.

Los suelos deben tener máximo 10% de material pasante por el tamiz N.° 200, estar limpios y no deben tener más de 1% de su peso de materia orgánica.

Suelo estabilizado

El índice de plasticidad del suelo debe ser menor o igual a 9%. El tamaño máximo del agregado grueso que contenga el suelo no debe ser mayor de 1/3 del espesor de la capa compactada de suelo-emulsión. El espesor total de la capa de suelo estabilizado con emulsión, será como mínimo de 15 cm.

Emulsión Características Ensayo. CSS-1h

Min. Max

.

Viscosidad. Saybort Furol a 77°F (25 ºC). s MTC E 403 20 10

0

Estabilidad de Almacenamiento, 24-h, %* MTC E 404 1

Carga de partícula MTC E407 Posi tivo

Prueba de Tamiz. % MTC E 405 0,1

Mezcla por Cemento, % ASTM D-6935 2,0

Destilación:

- Residuo, %

MTC E 401 57

Pruebas sobre el Residuo de destilación:

- Penetración, 77°F (25ºC), 100 g, 5 s

- Ductilidad, 77°F (25°C), 5 cm/min, cm

- Solubilidad en Tricloroetileno, %

MTC E 304

MTC E 306

MTC E 302

40

40

97,5

90

Deberá estar respaldado por certificados de calidad del fabricante en el que se indique el cumplimiento de los requisitos de calidad que se establecen en las especificaciones.

El transporte de la emulsión asfáltica desde la planta de fabricación hasta el sitio de mezcla o de colocación, se realizará a granel (cilindros) en carrotanque que no requieran aislamiento térmico ni calefacción.

Agua El agua deberá ser limpia y estará libre de materia

álcalis y otras sustancias deletéreas. Su pH, medido según norma NTP 339.073, deberá estar comprendido entre 5,5 y 8,0 y el contenido de sulfatos, expresado como SO4= y determinado según norma NTP 339.074, no podrá ser superior a 3.000 ppm, determinado según la norma NTP 339.072. En general, se considera adecuada el agua potable y ella se podrá emplear sin necesidad de realizar ensayos de calificación antes indicados.

Equipo

Con la finalidad de producir la mezcla en el lugar, se puede emplear una planta central de mezclas frías, o métodos de mezcla in-situ, ya sea mediante el escarificado y disgregación del suelo natural, o la disgregación total del material de cantera.

Se puede usar mezcladoras rotatorias gradadas con dientes, púas u hojas cortantes; también puede usarse equipos modernos diseñados para reciclar pavimentos.

Requerimientos de Construcción Diseño de la mezcla Procedimiento de Illinois del Instituto del Asfalto basado en la norma ASTM D-1559 o AASHTO T-245. El reporte del diseño debe especificar la siguiente

información: • Contenido óptimo de emulsión (%). • Contenido óptimo de residuo asfáltico (%). • Recubrimiento de la mezcla (%). • Humedad óptima para compactación (%). • Estabilidad Marshall modificado (kg). Preparación de la superficie existente

Construcción

Preparación de la superficie existente Transporte de agregados Disgregación del suelo Aplicación de la emulsión asfáltica Mezcla Aireación Compactación Juntas de trabajo Conservación

Gracias

GRACIAS

afirmados

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