INTRODUCCIÓN

Durante los años se han visto diferentes formas de hacer pavimentos tanto rígidos como flexibles, en

tal forma que para dichas obras se han usado diferentes controles de calidad para tener pavimentos

cada vez más resistentes y de garantía que es lo que se quiere, observando sus diferentes

comportamientos en el medio que se desea trabajar.

Por tanto el siguiente trabajo explica los ensayos de laboratorio que se hacen al momento de elaborar

o diseñar pavimentos rígidos y flexibles con el fin de fortalecer los conceptos de la normalización

difundiendo esta norma abortando aspectos técnicos relacionado con los controles de calidad de

materiales , de esta forma nutrir el conocimiento de la ingeniería civil.

OBJETIVOS

Explicar los ensayos mínimos que se requiere para la elaboración de pavimentos.

Dar a conocer las normas técnicas en los ensayos de laboratorio para la elaboración

de pavimentos.

2

PAVIMENTOS en nuestro medio

La construcción de pavimentos requiere de personal capacitado en dicho trabajo y un buen diseño de pavimentos, esto se dará si se cumple con las normas técnicas establecida en la norma CE – 010 para la construcción de pavimentos para asegurar la calidad de obras viales

1.1. PAVIMENTOS.

Es el conjunto de capas superpuestas relativamente paralelas de varios centímetros de espesor de materiales de diversas características, adecuadamente compactados que se constituyeron de la subrazante obtenida por el movimiento de tierras y que han de soportar las cargas del tránsito durante varios años sin presentar deterioros que afecten la seguridad y la comodidad de los usuarios.

1.2. FUNCIONES.

Los pavimentos deben de brindar los siguientes puntos:

Una circulación segura.

Brindar acceso a los vehículos en cualquier condición que se encuentre el

clima.

Resistencia al tráfico y clima.

Hacer fácil las condiciones viales de los vehículos.

1.3. PAVIMENOS EN DETERIORO

Los pavimentos tienen el fin de mejorar las condiciones de tránsito, pero una mala

operación y no regirse a las normas técnicas que nos mandan nos darán obras con

muchos defectos en sus primeros usos, a continuación vemos los diferentes

deterioros que se dan en los pavimentos mal diseñados y que no cumplieron con la

normatividad dada para este tipo de trabajos:

3

1.3.1. DETERIORO DE PAVIMENTOS ASFALTICOS.

Estos son algunos de los problemas que se suscitan:

Agrietamiento tipo piel de cocodrilo.- fatigas que sufren las

cargas asfálticas que están sometidas a cargas.

Agrietamiento de bloque.- causadas por la contracción de las

mezclas asfálticas debido a la variación de la temperatura.

Agrietamiento de borde.- la acción localizada del tránsito, tanto

por su efecto abrasivo y destructivo de las cargas.

Agrietamiento longitudinal y transversal.- fatiga por debilidad

estructural.

Agrietamiento parabólico.- Por efecto de frenado o giro de las

ruedas.

Agrietamiento por reflexión.- movimientos de las losas bajo la

superficie asfáltica.

Auellamiento.- producto de las repeticiones de las cargas de

transito

Abultamientos.- debido a las cargas de el transito frecuente.

4

1.3.2. DETERIORO DE PAVIMENTOS RIGIDOS.

Estos son algunos de los problemas que se suscitan:

Fragmentación múltiple.- originadas por la fatiga del concreto.

Longitudinal.- causadas por la repetición de las cargas pesadas.

Transversal.- las múltiples cargas pesadas dan origen a estas.

Grieta de esquina.- reactividad álcali-sílice.

Escalonamiento es el resultado a través del ascenso o de la junta

o grieta del material suelto.

5

A continuación en el capítulo dos de este trabajo se darán conocer las

normas técnicas dadas para el control de calidad de estas y evitar deterioros

tempranos por un mal uso de las normas técnicas de dadas en el documento

dado en la bibliografía.

2. Ensayos de laboratorio para la elaboración de pavimentos (norma técnica ce

– 010)

2.1. NORMALIZACION.

Disciplina que trata del establecimiento, aplicación y adecuación de las reglas destinadas a conseguir y mantener un ordenamiento dentro de un campo determinado, con el fin de procurar beneficios para la sociedad acordes con su desarrollo económico y social. Es decir, la Normalización es una actividad colectiva que establece soluciones a situaciones que se repiten. Tienen por objetivo beneficios para la sociedad.

2.2. NORMAS TECNICAS.

Documentos de aplicación voluntaria Elaborada por el consenso de las partes interesadas (fabricantes, consumidores, gobierno, universidades, etc.).

Establecen las especificaciones de calidad de los productos procesos y servicios.

Aprobada por un organismo de normalización reconocido. Se basan en el resultado de la experiencia y el desarrollo tecnológico. Existen también normas técnicas sobre terminología, métodos de ensayo,

muestreo, envase y rotulado que se complementan entre sí. Está disponible al público.

2.3. NORMA TECNICA CE-010 DE PAVIMENTOS URBANOS.

Los ensayos de Laboratorio aplicables a los EMS con fines de pavimentación son las indicadas en la Tabla 3, dada a continuación.

6

7

3. Ensayos de laboratorio para pavimentos (mtc y dgcf).

3.1. ENSAYOS.

Las propiedades del suelo y macizos rocosos se establecen partir de los resultados de los ensayos de reconocimiento de campo y ensayos de laboratorio. Para ello, es preciso contar con:

Personal competente. Laboratorios de ensayos con acreditación universal. Empresas encargadas de la realización de los trabajos.

3.1.1. ENSAYOS PARA EL RECONOCIMINTO DEL TERRENO.

Para tener éxito en el reconocimiento de un terreno, se debe tener una correcta definición de las prospecciones in-situ como en laboratorio donde las condiciones geológicas dirán si es necesario un programa de exploración más detallado como por ejemplo en suelos inestables.

Calicatas.- Ensayo in situ que ayuda a ver las capas del suelo, compacidad, estabilidad y el nivel freático.

Además hay otros métodos geofísicos:

Métodos sísmicos. Métodos eléctricos. Métodos gravimétricos. Georradar. Etc.

3.1.2. ENSAYOS DE LABORATORIO.

Al igual que en el caso de los ensayos “in situ”, existe una gran variedad de ensayo de laboratorio disponibles, dependiendo de las características del terreno. Los ensayos más usuales son los de identificación, de resistencia y de deformabilidad. La toma de muestras debe ser lo más representativa posible de la realidad a analizar y durante su envío hasta el laboratorio, se cuidará de que las muestras no sufran deterioros o mezclas de las mismas, que nos puedan inducir errores en los resultados obtenidos.

ENSAYOS DE IDENTIFICACION DE SUELOSAnálisis por tamizado y sedimentación.- Se hace este ensayo con el fin de determinar el tamaño de las partículas desde el tamiz N°2 hasta el 200 , obteniendo sus cantidades en porcentajes, para terminar este proceso se procede a la sedimentación.

8

Obteniendo los siguientes datos:Granulometría del suelo, clasificación de suelos granulares, diámetro efectivo, coeficiente de uniformidad y coeficiente de curvatura.Determinación de los límites por atterberg.- es el contenido de agua que tiene el suelo para cambiarlo de estado, dentro de sus límites se tiene lo siguiente: LL, LP, IP CPContenido de humedad.- nos ayuda a explicar el comportamiento del suelo entre ellos, cabio de volumen, estabilidad y cohesión, mediante un horno de secado en laboratorio.Densidad de un suelo.- en el que podemos distinguir densidad aparente, densidad seca, densidad relativa, densidad máxima y densidad mínima.Ensayo de colapsabilidad.- nos da una tendencia del suelo a reducir su volumen de forma rápida, este produce un ensayo de saturación súbita cuando está sometida a una carga de magnitud prefijada.

ENSAYOS DE EXPANSIBILIDADLos cambios de volumen pueden presentar serios problemas si no se ha diseñado para absorber deformaciones o reaccionar positivamente a ellas.Ensayo de consolidación.-se ve la reducción de tamaño cuando se le somete una carga, con el fin de ver la velocidad y el grado de asentamiento que se produce, el ensayo se realiza sobre una muestra de suelo inalterado.

ENSAYOS QUIMICOSNos da los siguientes datos:Contenido en materia orgánica.Contenido de sulfatos solubles.Acidez del suelo.

ENSAYOS DE RESISTENCIAEnsayo de corte directo.- se obtiene la cohesión y el Angulo de fricción del suelo, utilizando la máquina de corte directo en la que s ele aplica a la muestra de suelo un esfuerzo normal y un esfuerzo cortante.Ensayo de comprensión no confinada.- tiene la finalidad de determinar la resistencia a la compresión no confinada, este es un método rápido y económico.Ensayo triaxial.- método para determinar los parámetros resistentes de un suelo.

9

Consolidado drenado.-Consolidado no drenado.-No consolidado y no drenado.-Ensayo de proctor.-nos ayuda a obtener la humedad óptima de compactación mediante diferentes pruebas para una determinada energía de compactación, existen dos tipos de proctor, su uso dependerá del material y el equipo con al que se vaya a trabajar en obra.Ensayo de CBR.- es un ensayo para determinar el índice de calidad de un suelo orientado para su utilización en rellenos para estructuras y carreteras.

CONTROL DE COMPACTACIONDeterminación de densidad in-situ.-Método de cono de arena.- nos da resultados de una buena o mala compactación utilizando arena silícea normalizada en un hueco con medidas definidas en las normas.Método del densímetro nuclear.- este método es más eficaz en la obtención de densidad y humedad, en la que interactúa con los rayos gama.

4. Ensayos mínimos requeridos para el diseño de pavimentos

4.1. ENSAYOS DE AGREGADOS PARA PAVIMENTOS.

Dentro de nuestro campo laboral los ensayos mínimos para el diseño de pavimentos son los siguientes:

10

4.1.1. ANÁLISIS POR TAMIZADO (GRANULOMETRÍA).Granulometría del suelo.Clasificación de los suelos.

4.1.2. DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES.Índice de plasticidad.Límite de contracción.Limite líquido.Limite plástico.

4.1.3. ENSAYO DE CBR.Nos da el índice de calidad del suelo a utilizar en carretera.

4.1.4. PROCTOR.Humedad óptima de compactación y así tener una determinada energía de compactación.

4.1.5. AGRESIVIDAD DEL SUELODe esta forma tenemos:

Contenido en materia orgánica. Contenido de sulfatos solubles. Acidez del suelo.

4.1.6. METODO DE ABRASION LOS ANGELES.

Este método describe el procedimiento para determinar el porcentaje de desgaste de los agregados de tamaños menores a 37.5 mm (1 ½”) y agregados gruesos de tamaños mayores de 19 mm (3/4”), por medio de la máquina de los Ángeles.

11

CONCLUSIONES Norma Técnica CE-010 nos da los ensayos necesarios para el diseño de un

pavimento y los ensayos de laboratorio que se deben ejecutar.

La elaboración de pavimentos dependen mucho de los ensayos que se realizan

para un buen diseño de pavimentos.

RECOMENDACIONES 12

Interpretar bien la norma y su correcta aplicación y sujeción dará pavimentos bien

diseñados.

Los ensayos deben ser realizados por laboratorios de acreditación oficial para tener

mejores resultados.

Bibliografía Norma Técnica CE-010 de pavimentos urbanos – documento PDF – capitulo 3.3

ensayos de laboratorio – pág. 7.

13

“Ensayos de laboratorio necesarios para el control de calidad de pavimentos

afirmados” – MTC y DGCF documento en PDF Ing. Ezequiel Rivas Duran – sub

director de investigación y riesgos tecnológicos.

Manual de laboratorio ensayos para pavimentos volumen I – autores Ing. Silene

Minaya González, M.I. Abel Ordoñez Huamán - Universidad Nacional de Ingeniería.

14