ingenieria de pavimentos

1. Primera edicin, 1997 Segunda edicin, 1998 Reimpresin segunda edicin, 2001 Segunda reimpresin de la segunda edicin, 2002 Universidad Catlica de Colombia Ediciones y Publicaciones 2002 Alfonso Montejo Fonseca Bogot, D.e. Coordinacin editorial: Stella Valbuena de Fierro ISBN: 958-96036-2-9 Todos los derechos reservados. Prohibida su reproduccin total o parcial por cualquier medio sin permiso del editor. Diagramacin y artes: Grficas mbar Telfono: 5486089 Diseo de cartula: Juanita Isaza Merchn Impreso: Agora Editores Telfono: 3104397 Impreso en Colombia Printed in Colombia PRESENTACiN Esta segunda edicin de INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETE- RAS expresa la voluntad, la disciplina y el rigor con que su autor ha asumido el estudio de su especialidad. Al hacer la presentacin de este libro, quiero en primer lugar exaltar estas virtudes, porque las obras humanas son el producto de las condiciones personales. Las problemticas de nuestro diario vivir, tienen desde luego, diferentes causas y por lo tanto, diferentes fuentes de solucin. Una de ellas es el conocimiento como principio para la accin. Por eso, para la Universidad Catlica de Colombia es realmente muy satisfactorio hacer entrega de esta obra, que es sin duda alguna un gran aporte para la comunidad acadmica especializada en el tema y para la sociedad misma, que en ltimas debe ser la beneficiaria directa de la aplicacin seria y juiciosa de los conocimientos que en materia de pavimentos, se consignan en esta nueva edicin. Felicitaciones para el Ingeniero Alfonso Montejo y nuestra voz de aliento en su tarea de estudioso de la materia y en su empeo -muy loable por cierto- de querer transmitir y compartir todo su conocimiento a travs de obras como sta. EOGAR GMEZ BETANCOURT Presidente

2. PREFACIO Sio han transcurrido dos aos desde la publicacin de la primera edicin de este libro sobre ingeniera de pavimentos para carreteras. Su rpida y favorable acogida por parte de los profesionales de la ingeniera vial, investi- gadores, docentes y estudiantes universitarios, ha sido el mejor reconocimien- to que ha recibido el autor quien, en buena hora, emprendi la tarea de elaborar una obra actualizada sobre la mecnica de las calzadas, ciencia en la cual el desarrollo tecnolgico y el conocimiento han evolucionado de manera espectacular durante las dos ltimas dcadas del presente siglo. La brillante trayectoria del ingeniero Alfonso Montejo Fonseca como funcio- nario de las entidades estatales rectoras en la ingeniera de carreteras, su amplia experiencia como docente en el rea de pavimentos en reconocidas instituciones de educacin superior y su incuestionable pericia como confe- rencista en un sinnmero de foros nacionales de la viabilidad, son los factores que le han permitido preparar un libro que, adems de alta riqueza conceptual y profundo contenido tcnico, posee la sencillez y claridad necesarias para que su consulta sea amena y brinde fcil y rpida respuesta a las inquietudes del lector. Aqu radica, sin duda, el notable xito de la obra. Quien escribe estas lneas conoce los sacrificios y desvelos que trae consigo la preparacin de un libro tcnico en el pas y ha sufrido los efectos de la desproteccin en que se encuentran los autores ante la publicacin de ediciones no autorizadas. Por ello, aplaude sin reservas la abnegacin con la cual el ingeniero Montejo se empea en seguir sirviendo con desinters a la comunidad vial colombiana al entregarle esta segunda edicin de su libro, en la cual incluye temas de gran actualidad no abordados en la edicin anterior, como los referentes a las ltimas tecnolo~as de los asfaltos, la estabilizacin 3. VIII _ ING. ALFONSO MaNTElO FONSECA de suelos, el reciclado de pavimentos asflticos y el control estadstico de la calidad de las obras. La culminacin de una obra tan calificada como sta n~ es, sin ,en:bargo, e: resultado de un esfuerzo meramente individual. Detras esta~a siempre e apoyo y el amor de los seres queridos. Por eso, como ~ompanero, coleg~y amigo, felicito al ingeniero Montejo en nombre ?e qUle~es hemos logr~,o mejorar y actualizar nuestros conocimientos graCias a s~. libro, ~ero tambl~n debo hacer un reconocimiento a su seora y a sus hiJOS, qUienes muc o debieron sacrificar para que su esposo y padre pudiera entregarnos un documento de tanta utilidad. FERNANDO SNCHEZ SABOGAL Ingeniero Civil ( INTRODUCCiN Este libro constituye un texto bsico, dentro de la ingeniera civil, en los cursos de diseo de pavimentos. Tambin puede ser de utilidad como obra de consulta para profesionales y tcnicos dedicados a esta especialidad.. , En la actualidad la tecnologa de los pavimentos se ha desarrollado a tal grado de constituir un campo de nuevas especializaciones, por ello, y dado que en nuestro medio la informacin especializada en el campo de los pavimentos para carreteras se encuentra muy dispersa, el autor ha considerado necesario condensar parte de ella en el presente texto, a fin de contribuir a la difusin de los conocimientos que se han adquirido en nuestro medio sobre el tema. Esta obra est organizada en los siguientes captulos: El Captulo 1 contiene los elementos bsicos de la ingeniera de pavimentos que necesitar el lector que desee comprender corretamente las aplicaciones. El Captulo 2 presenta la metodologa para la evaluacin del trnsito vehicular existente y esperado para el perodo previsto de diseo. El Captulo 3 establece un sistema de estudio de los suelos, que se presentan a lo largo del proyecto el cual se orienta a definir las propiedades geotcnicas de stos y la resistencia de la unidad tpica para diseo. En el Captulo 4 se presentan los mtodos de estabilizacin de suelos con los aditivos y procedimientos ms utilizados en el mundo y en especial en nuestro medio. Los Captulos S, 6 Y 7 contienen los ltimos mtodos de diseo de pavimentos (flexibles, rgidos y articulados) propuestos por diversas entidas forneas de investigacin. 4. x - ING. ALFONSO MONTElO FONSECA En el Captulo 8 se estudian las caractersticas geotcnicas de los materiales que se utilizan en la construccin y mantenimiento de los diversos tipos de pavimento y de forma suscinta se presentan las pruebas de control de campo y laboratorio, necesarias para lograr un correcto aseguramiento de calidad de la obra. En el Captulo 9 se estudia la compactacin de suelos y mezclas bituminosas, enfocndose sta al logro de la permanencia de un comportamiento mecnico adecuado de las capas de un pavimento, a travs de toda su vida til. En el Captulo lOse establece una metodologa para la evaluacin de los pavimentos en servicio y se presentan mtodos de diseo de las obras de mejoramiento. El Captulo 11 esta dedicado al estudio del reciclado de pavimentos flexibles, tema que en nuestro medio tiene una buena acogida, pero que an presenta algunas dificultades en el diseo y construccin. En el Captulo 12 se estudian las caractersticas de los asfaltos modificados y sus principales componentes. Este captulo ofrece especial inters en mostrar al lector las ventajas que presentan los asfaltos modificados en las diversas aplicaciones de obra. El Captulo 13 trata sobre una nueva tcnica de aplicacin del asfalto mediante un procedimiento de espumado. Esta forma de utilizacin del asfalto apenas se inicia y su aplicacin en obra an es incipiente y no muy desarrollada. En el Captulo 14 se estudian las mezclas asflticas drenantes, tcnica que brinda importantes mejoras en la seguridad de los usuarios al proporcionar texturas de pavimentos lo suficientemente rugosas, para un adecuado contacto entre la llanta y la superficie de la capa de rodadura. Este tipo de mezcla suministra un adecuado drenaje superficial a la estructura del pavimento en pocas de lluvia. En el Captulo 15 se presenta un resumen de los resultados de los estudios adelantados por los Estados Unidos en su programa SHRP, sobre los ligantesbituminosos y las mezclas asflticas. En el campo de los ligantes se han definido nuevos tipos y ensayos de identificacin de los mismos, totalmente novedosos. Algo similar ocurre con las mezclas asflticas donde se aplican nueV05 criterios de diseo. Finalmente se ha dedicado el Captulo 16 al estudio del control estadstico de calidad en el cual se plantea un modelo que establece un nivel de confiabilidad, un mnimo necesario de muestras a extraer en un programa de control, INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS _ XI una localizacin alea~oria. ?e puntos de muestreo y un adecuado anlisis de los resultados y la ap(cacron de reglas de decisin. A .tod~s I~s personas que han colaborado en este trabajo deseo expresarles mis mas ~m~ero.s ~gradecimientos, en especial al seor Decano de la Facultad d: Ingenlena Civil ?e la Universidad Catlica de Colombia, ingeniero Rafael Pere~ Carmona, qUien con su apoyo entusiasta permiti que esta obra pudiera culmmarse. ALFONSO MONTElO FONSECA Ing. de Vas y Transportes Especialista en Gerencia de Obra 5. CONTENIDO PRESENTACiN PREFACIO INTRODUCCiN CAPTULO 1 PAVIMENTOS, CONSTITUCiN Y CONCEPTOS GENERALES. 1. Descripcin y funciones de los pavimentos de carreteras . 1.1 Pavimento................... 1.2 Caractersticas que debe reunir un pavimento 1.3 Clasificacin de los pavimentos . 1.3.1 Pavimentos flexibles ... 1.3.2 Pavimentos semi-rgidos 1.3.3 1.3.4 2. Las bermas Pavimentos rgidos .. Pavimentos articulados 3. Factores a considerar en el diseo de pavimentos. 3.1 El trnsito ... 3.2 La subrasante 3.3 El clima. . .. 3.4 Los materiales disponibles. 4. Obras de drenaje y subdrenaje en carreteras 4.1 Obras de drenaje .......... . V VII IX 1 2 2 5 5 7 8 8 8 9 9 10 10 10 6. XIV - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA 4.1.1 El bombeo. 4.1.2 Los bordillos. 4.1.3 Los lavaderos 4.1.4 Las cunetas 4.1.5 La vegetacin 4.1.6 Zanjas de coronacin . 4.1.7 Las alcantarillas 4.2 Obras de subdrenaje 4.2.1 Subdrenes longitudinales 4.2.2 Capas drenantes Referencias bibliogrficas CAPTULO 2 ESTUDIO DEL TRNSITO PARA DISEO DE PAVIMENTOS. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 Introduccin . . . . . . . . . Definiciones generales Clasificacin de los vehculos Clasificacin del tipo de vehculo de acuerdo con la disposicin de sus ejes Carga mxima legal . . . . . . . . . Carga mxima legal ........ . Determinacin del trnsito existente Suputacin del trnsito durante el perodo de diseo Cargas equivalentes para el diseo de pavimentos. Determinacin del factor camin . . . . . . . . 2.8.1 2.8.2 Determinacin del factor camin por el mtodo de conteo y pesaje. . . . . . . Determinacin del factor camin por los mtodos Mopt-Ingeroute Y la Universidad del Cauca ................ . Determinacin del nmero de ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el carril de diseo y durante el perodo de diseo (N) ..................... . 10 11 11 11 11 12 12 12 13 13 16 17 17 17 18 19 19 19 19 25 31 31 32 34 35 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - XV Referencias bibliogrficas CAPTULO 3 ESTUDIO DE lOS SUELOS PARA DISEO DE PAVIMENTOS . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 Definicin de suelo y roca ... 3.2 Origen y formacin de los suelos 3.3 3.4 3.5 Caractersticas de los suelos residuales Caractersticas de los suelos transportados Clasificacin de los suelos . . . . . . . . 3.5.1 Clasificacin de suelos AASHTO 3.5.2 Clasificacin unificada de suelos . Investigacin y evaluacin de suelos para el diseo de un pavimento Referencias bibliogrficas CAPTULO 4 ESTABILIZACiN DE SUELOS. 4.1 Introduccin.......... 4.1 .1 Estabilidad volumtrica 4.1.2 Resistencia .. 4.1.3 Permeabilidad. 4.1.4 Compresibilidad. 4.1.5 Durabilidad... 4.2. Suelos problemticos comunes en colombia. Recomendaciones generales para su identificacin y manejo ..................... . 4.2.1 Suelos arcillosos blandos compresibles y suelos orgnicos 4.2.2 Suelos volcnicos . 4.2.3 Suelos expansivos . 4.2.3.1 Generalidades. 4.2.3.2 Identificacin de suelos expansivos 4.2.3.3 Muestreo en suelos expansivos. . . 37 39 39 39 41 42 43 44 49 60 73 75 75 76 77 79 79 80 81 82 83 85 85 87 87 7. XVI - ING. ALFONSO MONTE)O FONSECA 4.2.3.4 Tcnicas de ensayo para identificacin de suelos expansivos . . . . . . . . . 88 4.2.4. Mtodos para minimizar los cambios volumtricos de la subrasante . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.2.4.1 Reemplazo del material expansivo . 4.2.4.2 Aplicacin de sobrecargas . . . . . 4.2.4.3 Minimizar los cambios de humedad 4.2.4.4 Prehumedecimiento del suelo expansivo ............. . 4.2.4.5 Estabilizacin de suelos expansivos 4.2.5 Precauciones para estudios y diseos de pavimentos sobre suelos expansivos . . . . . 4.2.6 Tcnicas comnmente utilizadas en Colombia para tratar suelos expansivos . . . . . . . 4.3 Estabilizacin de suelos con cal . . . . . . . . . . 4.3.1 Generalidades sobre la estabilizacin de suelos ................ . 4.3.2 Objetivos de la estabilizacin con cal 4.3.3 Materiales usados en la estabilizacin de suelo-cal .... 4.3.3.1 Suelos 4.3.3.2 Cal ... 4.3.3.3 Cal viva 4.3.3.4 Cal-Grasa 4.3.3.5 Cal Magra 4.3.3.6 Cales Hidrulicas 4.3.4 Influencia de la cal en las caractersticas de los suelos ..................... . 4.3.5 Influencia de la cal sobre las constantes fsicas del suelo ................... . 4.3.5.1 Lmite lquido- Lmite plstico-ndice plstico .......... '.... . 4.3.5.2 Lmite de contraccin . . . . . . . . 4.3.5.3 Influencia sobre la textura elemental 4.3.6 Influencia sobre la densidad seca ..... . 94 94 95 95 96/ 97 98 99 99 100 101 101 101 102 102 103 103 104 104 104 105 105 105 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS _ XVII 4.3.7 Influencia sobre la resistencia de los suelos . 4.3.8 Determinacin del porcentaje ptimo de cal 4.4 Estabilizacin mecnica . . . . . . . . 4.5 Estabilizacin de suelos con cemento 4.6 Estabilizacin de suelos con asfalto . . 4.6.1 Propiedades que presentan los suelos estabilizados con asfalto 4.6.2 Diseo de las mezclas " 4.6.3 Construccin ..... . . 4.7 Estabilizacin con cido fosfrico. 4.8 Estabilizacin con cloruro de sodio 4.9 Estabilizacin con soda custica . 4.10 Uso de polmeros y resinas . . . . 4.11 El drenaje como sistema de estabilizacin . 4.12 Estabilizacin electroqumica con aceite sulfonado Caractersticas fsico-qumicas . . . . . . . . . . Accin del aceite sulfonado sobre las partculas del suelo .......... . Densificacin del suelo . Fundamento geotcnico . 4.13 Capas estabilizadas Referencias bibliogrficas CAPTULO 5 DISEO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Y SEMIRCIDOS PARA CARRETERAS . ........ Introduccin . . . . . . . . . . . ... ....... 5.1 5.2 Dis:o de pavi~entos asflticos en vas con bajos vo(umenes de transito . . . .. ....... . 5.2.1 Introduccin. 5.2.2 Trnsito ... 5.2.3 Estudio de la subrasante 5.2.4 Ejemplo de aplicacin. . 106 107 107 112 117 117 118 119 120 120 121 121 121 122 122 122 123 123 124 124 129 129 130 130 130 133 135 8. XVIII - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA 5.3 5.2.5 Seleccin de la estructura. . . .. .... Mtodo de diseo de pavimentos asflticos. en vas con medios y altos volmenes de trnsito. ... . 5.3.1 Introduccin....... . ...... . 5.3.2 Proyeccin del trnsito y clculo del nmero de ejes equivalentes en el perodo de diseo para el nivel 1 . . . . . . .. .... 5.3.3 Proyeccin del trnsito y el clculo del nmero de ejes equivalentes en el perodo de diseo para el nivel 2 . . . . . . . . . . . 5.3.4 Factores ambientales y climticos .... 5.3.5 Seleccin de las condiciones de humedad prevalecientes en la obra . . .. ... 5.3.6 Determinacin del tamao de la muestra o nmero de ensayos requeridos para la caracterizacin de la resistencia de la subrasante . . . . . . . . . . 5.3.7 Seleccin del mdulo resiliente de diseo y clasificacin de la subrasante de la unidad . 5.3.8 Listado general de materiales para pavimentos y convenciones . . .. .... 5.3.9 Costos asociados a la operacin de un pavimento durante el perodo de anlisis econmico .......... . . 5.3.10 Algunos comentarios relativos al anlisis econmico .. . . .. . .... 5.3.11 El costo global actualizado (CGA) como criterio de comparacin econmica de las alternativas estructurales . . . . . 5.3.12 Parmetros generales para la evaluacin de alternativas . ....... . 5.3.13 Ejemplo de clculo del costo global actualizado (CGA) de una alternativa estructural .. 5.3.14 Ejemplo No. 1 5.3.15 Ejemplo No. 2 140 161 161 166 171 176 182 184 185 186 189 190 192 193 195 195 199 I INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - XIX 5.4 Mtodo del TRL para diseo de pavimentos flexibles en pases tropicales y subtropicales . 5.4.1 Evaluacin del trnsito 5.4.2 La subrasante .. 5.4.3 Materiales de construccin 5.4.4 Figuras de diseo ... 5.5 Mtodo de diseo de espesores de pavimento flexible para carreteras segn el instituto del asfalto 5.5.1 Variables de diseo. .. .. 5.5.2 Procedimiento de diseo ... .. 5.6 Mtodo AASHTO para diseo de pavimentos flexibles (versin 1986) .. 5.6.1 Introduccin.. ... 5.6.2 Variables para el diseo. 5.6.3 Criterios de comportamiento 5.6.4 Propiedades de los materiales 5.6.5 Caractersticas estructurales del pavimento 5.6.6 Diseo estructural del pavimento 5.7 Mtodo Shell para el diseo de espesores de pavimentos flexibles . . . . .. ... ... . 5.8 Pavimentos semirgidos .. . .... . 5.8.1 Pavimentos con capas de suelo cemento 5.8.2 Pavimentos con capas de suelo - cal 5.8.3 Estabilizacin de suelos con asfalto Referencias bibliogrficas CAPTULO 6 DISEO DE ESPESORES DE PAVIMENTOS RGIDOS PARA CALLES Y CARRETERAS . . . . . . . . . . 6.1 6.2 Introduccin . . . .. Mtodo de la Portland Cement Association (PCA) 6.2.1 Procedimiento de diseo para el caso en que se disponga de datos sobre distribucin de carga por eje 229 230 231 232 236 247 247 249 263 263 263 265 265 271 274 282 309 309 313 315 317 319 319 320 327 9. xx - ING. ALFONSO MONTElO FONSECA 6.2.2 Procedimiento simplificado de diseo para el caso en que no se disponga de datos sobre distribucin de cargas por eje 6.3 Las juntas en los pavimentos rgidos 6.3.1 Finalidad de las juntas. 6.3.2 Elementos de la junta 6.3.3 Clases de juntas Juntas de contraccin Juntas de dilatacin Referencias bibliogrficas CAPTULO 7 DISEO DE ESPESORES DE PAVIMENTOS DE ADOQUINES DE CONCRETO . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 Introduccin... 7.2 Casos especiales . 7.3 Diseo de un pavimento nuevo. 7.3.1 Evaluacin de la subrasante . 7.3.2 Seleccin del espesor del pavimento. 7.4 Especificaciones para los materiales del pavimento Referencias bibliogrficas CAPTULO 8 MATERIALES PARA CONSTRUCCiN YMEJORAMIENTO DE PAVIMENTOS 8.1 Introduccin......... .. 8.2 Tecnologa del hormign simple 8.2.1 El Cemento . . . . . .. 8.2.2 8.2.3 8.2.4 Caractersticas de los agregados El agua de mezclado . . . . . La mezcla de hormign . . . . 8.3 Tecnologa de las mezclas bituminosas 8.3.1 Materiales asflticos. . .. 8.4 Capas granulares para pavimentos 344 354 354 356 359 362 363 363 365 365 366 366 366 372 378 379 379 379 380 393 409 416 420 420 464 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - XXI 8.5 Control de calidad de materiales y de construccin Referencias bibliogrficas . CAPTULO 9 COMPACTACIN 9.1 Compactacin de suelos 9.1.1 Antecedentes .. 9.1.2 Efectos de los diferentes factores que intervienen 467 473 475 475 475 en la compactacin .......... 477 9.1.2.1 Efectos de contenido de agua 477 9.1.3 9.14 9.1.5 9.1.2.2 Efectos de la energa de compactacin 9.1.2.3 Efectos del mtodo de compactacin 9.1.2.4 Efectos de la fraccin gruesa Requisito de compactacin. . . Ensayos de compactacin ... Compactacin y compactadores 9.2 Compactacin de mezclas asflticas . . 9.2.1 Influencia de las propiedades de los materiales en la compactacin . . . . . . . ..... 9.2.2 Influencia del espesor de la capa asfltica 9.2.3 Influencia de la temperatura de la mezcla 9.2.4 Influencia de las condiciones climticas en la compactacin . . . . . . . . . . . . 9.2.5 Equipos de compactacin ....... . 9.2.6 Ventajas de la compactacin de pavimentos al 100 por ciento de la densidad de laboratorio durante la construccin . 9.2.7 Tramos de prueba. Referencias bibliogrficas CAPTULO 10 EVALUACiN DE PAVIMENTOS EN SERVICIO Y DISEO DE OBRAS DE MEJORAMIENTO . . . . . . . . . . . . . 10.1 Introduccin......... .. 477 479 481 481 483 490 498 498 499 501 501 502 503 503 504 505 505 10. XXII - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA 10.2 Tipos de fallas en los pavimentos flexibles . . . . .. 10.3 Patologa de las estructuras de pavimento en servicio 10.3.1 Informacin existente . . . . . ... 10.3.2 Examen superficial del pavimento . 10.3.3 Evaluacin estructural continua por deflectometra . . . . . . . . . . . . 10.3.4 Evaluacin de la regularidad superficial 10.3.5 Evaluacin de la textura superficial de un pavimento ............... . 10.3.6 Evaluacin geotcnica de los materiales de la estructura existente . . . . . . . . 10.4 Criterio del instituto del asfalto para el diseo de refuerzos de pavimentos flexibles . . . . . . 10.4.1 Diseo de sobrecapas asflticas en pavimentos flexibles ............. . 10.5 Diseo racional de refuerzos de pavimentos flexibles criterio de Lilli - Lockhart . . . . . . . . . . . 10.6 Refuerzos de concreto hidrulico sobre pavimentos rgidos de calles y carreteras Referencias bibliogrficas CAPTULO 11 RECICLAJE DE PAVIMENTOS flEXIBLES ... 11.1 Introduccin... .... 11 .2 Campos de aplicacin del reciclaje 11.3 Tipos de reciclaje ........ . 11.4 Ventajas de las tcnicas de reciclado 11.5 Reciclaje superficial . . . . . . . 11.6 Reciclaje en el lugar . . . . . . . 11.7 Reciclaje en planta (en caliente) . 11 .8 Diseo de mezclas asflticas recicladas en fro (mtodo del instituto del asfalto) .. Paso 1 - Combinacin de agregados Paso 2 - Seleccin del asfalto nuevo 506 507 507 508 519 532 537 541 542 542 553 579 587 589 589 590 590 591 592 594 595 596 602 602 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - XXIII Paso 3 - Determinacin de la cantidad total de asfalto . Paso 4 - Porcentaje de asfalto nuevo por aadir Paso 5 - Pruebas de campo Diseo de espesores 11.9 Diseo de mezclas asflticas recicladas en caliente (mtodo del Instituto del Asfalto) ......... . Paso 1 - Combinacin de agregados para la mezcla reciclada ................ . Paso 2 - Demanda de asfalto para la combinacin de agregados . . . . . . . . . . . . . . . Paso 3 - Porcentaje de asfalto nuevo en la mezcla Paso 4 - Seleccin del grado del asfalto nuevo Paso 5 - Tanteo de diseo de la mezcla ... Paso 6 - Seleccin de la frmula de trabajo. Diseo de espesores --Referencias bibliogrficas . CAPTULO 12 ASFALTOS MODIFICADOS 12.1 Introduccin......... 12.2 Objetivo de la modificacin 12.3 Beneficios que se buscan con la modificacin del asfalto ............. . 12.4 Las asociaciones asfalto-polmero 12.5 Compatibilidad ....... .. 12.6 Caracterizacin de los asfaltos modificados con polmeros ............... . 12.7 Aplicaciones de los ligantes modificados 12.7.1 Mezclas drenantes . . . . . . . 12.7.2 Mezclas en caliente en capas delgadas (Microaglomerados en caliente) .... 12.7.3 Mezclas bituminosas altamente resistentes para capa de rodadura . . . . . . . . . . . . . . . . 602 603 603 603 607 612 612 612 612 613 615 615 615 617 617 617 619 619 623 625 629 630 630 632 11. XXIV - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA 12.7.4 Tratamientos superficiales mediante riego con gravilla ................ . 12.7.5 Lechadas Bituminosas ........ . 12.7.6 Membranas absorventes de tensiones 12.7.7 Mezclas de alto mdulo ... . . . . 12.8 Emulsiones con asfaltos previamente modificados (2,3,4) ...................... . 12.9 Elaboracin de emulsiones con asfalto modificado. 12.10 Caracterizacin de las emulsiones modificadas 12.11 Aplicaciones de las emulsiones modificadas con polmeros(2,3) . . . . . . 12.12 Tratamientos superficiales . 12.13 Mezclas abiertas en fro . . 12.14 Microaglomerados en fro . 12.15 Tratamientos antifisuras Referencias bibliogrficas CAPTULO 13 El ASFALTO ESPUMADO 13.1 Introduccin .......... . 13.2 Obtencin del asfalto espumado 13.3 Caractersticas del asfalto espumado 13.4 Materiales tratados con asfalto espumado 13.5 El asfalto espumado en la construccin vial 13.6 Procedimiento del diseo de mezcla 13.7 Condiciones de curado . . . . . .. 13.8 Construccin de vas con asfalto espumado 13.9 Las economas del asfalto espumado 13.10 Reciclaje con asfalto espumado. Referencias bibliogrficas CAPTULO 14 MEZClAS ASFlTICAS DRENANTES 632 632 633 633 633 634 634 635 635 636 636 638 638 639 639 639 640 641 645 646 648 649 650 650 652 653 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - XXV 14.1 Definicin 14.2 Historia. Referencias bibliogrficas CAPTULO 15 SUPERPAVE ................ 15.1 Introduccin .. " 15.2 Nuevos criterios Superpave para ligantes asflticos " . . . . . . . . I 5.3 Mtodos de ensayo Superpave para asfaltos 15.4 Especificacin Superpave para asfaltos 15.5 Especificaciones Superpave para mezclas asflticas . .. .. ...... . 15.5.1 Mtodos de ensayo Superpave para mezclas asflticas '" . 15.5.2 Diseo de mezclas asflticas, Nivel 1 15.5.3 Diseo de mezcla, Nivel 2 15.6 Diseo de mezclas nivel 3: propiedades fundamentales basadas en el comportamiento en servicio. " . . . . . . . .. 15.7 Caractersticas de los agregados utilizados en la mezcla asfltica segn Superpave . 15.7.1 Propiedades de la fuente de origen 15.7.2 Granulometra. Referencias bibliogrficas . CAPTULO 16 CONTROL ESTADSTICO DE CALIDAD 16.1 Introduccin .. 16.2 Trminos estadsticos y de control de calidad 16.2.1 Conjuntos de datos . . . 16.3 16.2.2 Representaciones numricas Funcin de los mtodos estadsticos en la administracin de procesos de produccin. 653 654 666 667 667 667 669 677 680 680 685 688 693 694 696 697 711 715 715 716 716 716 718 12. XXVI - ING. ALFONSO MONTEIO FONSECA 16.4 Diagramas de Pareto de Fenmenos y Diagramas de Pareto de Causas. . . . 16.4.1 Diagrama de Pareto de Fenmenos 16.4.2 Diagrama de Pareto de Causas ... 16.4.3 Diagramas de Causa-Efecto . . . . . 16.5 Procedimiento para elaborar los diagramas de Causa-Efecto para la identificacin de causas 16.6 Los histogramas . . . . . . . . 16.7 Grficos de control ..... . 16.7.1 Causas debidas al azar 16.7.2 Causas asignables . 16.8 Ejemplos de aplicacin Referencias bibliogrficas .... 719 719 719 720 720 721 725 726 726 731 734 CAPTULO 1 PAVIMENTOS, CONSTITUCiN y CONCEPTOS (jENERAlES 1. DESCRIPCiN y FUNCIONES DE lOS PAVIMENTOS DE CARRETERAS 1.1 PAVIMENTO Un pavimento est constituido por un conjunto de capas superpuestas, relativamente horizontales, que se disean y construyen tcnicamente con materiales apropiados y adecuadamente compactados. Estas estructuras es- tratificadas se apoya sobre la subrasante de una va obtenida por el movi- miento de tierras en el proceso de exploracin y que han de resistir adecuadamente los esfuerzos que las cargas repetidas del trnsito le transmite durante el perodo para el cual fu diseada la estructura del pavimento. 1.2 CARACTERSTICAS QUE DEBE REUNIR UN PAVIMENTO Un pavimento para cumplir adecuadamente sus funciones debe reunir los siguientes requisitos: 13. 2 - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA Ser resistente a la accin de las cargas impuestas por el trnsito. Ser resistente ante los agentes de intemperismo. Presentar una textura superficial adaptada a las velocidades previstas de circulacin de los vehculos, por cuanto ella tiene una decisiva influencia en la seguridad vial. Adems, debe ser resistente al desgaste producido por el efecto abrasivo de las llantas de los vehculos. Debe presentar una regularidad superficial, tanto transversal como longitudi- nal, que permitan una adecuada comodidad a los usuarios en funcin de las longitudes de onda de las deformaciones y de la velocidad de circulacin. Debe ser durable. Presentar condiciones adecuadas respecto al drenaje. El ruido de rodadura, en el interior de los vehculos que afectan al usuario, as como en el exterior, que influye en el entorno, debe ser adecuadamente moderado. Debe ser econmico. Debe poseer el color adecuado para evitar reflejos y deslumbramientos, y ofrecer una adecuada seguridad al trnsito. 1.3 CLASIFICACiN DE LOS PAVIMENTOS En nuestro medio los pavimentos se clasifican en: pavimentos semi-rgidos o semi-flexibles, pavimentos articulados. 1.3.1 Pavimentos flexibles pavimentos flexibles, rgidos y pavimentos Este tipo de pavimentos estn formados por una carpeta bituminosa apoyada generalmente sobre dos capas no rgidas, la base y la subbase. No obstante puede prescindirse de cualquiera de estas capas dependiendo de las necesidades particulares de cada obra. En la Figura No.l.l se muestra un corte tpico de un pavimento flexible. INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 3 z 'o '" ;... ..z z .. ~ .... .. ..J Q .. a: "-.. Z 5 .. x N a: '" z '" !!i-..J '" a: ::> o ".. ., O .. '" N ..O o " ;: N o~ o ffi " o O S! O " a: .. !5 ~ ~;: :; :; '" '" a: " " " " " o: ., o: a: z ~ ~ z z z '" o '" ; Z ... - ,~ > ~ a; -a VI a; e O E el u >- VI a; VI :::; .o VI' ..2:!.;; 'O E .8:::; el a; -a VI a; e a; E,:::; "6 > I "'"M '"..~ el) : 2.6 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 25 SUPUTACIN DEL TRNSITO DURANTE EL PERODO DE DISEO Un pavimento debe ser diseado para soportar el trnsito inicial y aquel que pase durante su vida de servicio. Sin embargo, es necesario reconocer que no es fcil calcular tales cargas, por cuanto en el trnsito futuro intervienen factores muy complejos, dado que es muy difcil predecir los cambios en la economa regional general, en la poblacin y en el uso de la tierra a lo largo de la va durante el perodo de diseo. Pero, el volumen de trnsito futuro de una va nacional en servicio, que se encuentre en afirmado, puede ser estimado con razonable exactitud a partir de datos sobre el trnsito existente y mediante un anlisis estadstico de su evolucin histrica. El estimativo en mencin requiere del conocimiento del valor de la tasa anual de crecimiento del trnsito, el cual es indispensable para efectuar proyecciones a mediano y largo plazo, necesarias para los estudios de pavimento, tanto en la etapa de diseo como de funcionamiento. Para el clculo de dicho parmetro es necesario contar con una serie cronolgica de datos como la que presenta anualmente la Oficina de Programacin de Carreteras del INV en su publicacin denominada Volmenes de trnsito. A partir de dichos datos y mediante la aplicacin de modelos de regresin es posible ajustar las series histricas del trnsito con el uso de los modelos lineal y exponencial, pues son los que ms se ajustan a estas series histricas. Eligiendo para el anlisis el modelo que presente la mejor correlacin de los valores de trnsito. El trnsito inicial de vehculos comerciales utilizado para el diseo de un pavimento ser la suma de: el normalmente existente, el atrado y el generado. Adems, es conveniente tener en cuenta que para efectos del dimensionamiento de un pavimento interesa solamente el trnsito que pasa por un carril, al que se denomina carril de diseo, que es aquel por el cual se espera que circulen el mayor volumen de vehculos pesados, y para su determinacin deben utilizarse los siguientes valores: Nmero Porcentaje. de vehculos de pesados en el carril Carriles de diseo 2 50 4 45 6+ 40 25. 26 - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA El trnsito as obtenido habr de proyectarse hacia el futuro una vez estable- cido el perodo de diseo y determinada la tasa anual de crecimiento del trnsito. Tradicionalmente en Colombia las proyecciones del trnsito se han efectuado utilizando el modelo exponencial expresado mediante la siguiente frmula de inters: Tn =Ti x (1 + r)n donde: Tn Ti Trnsito en cualquier ao n. Trnsito en el ao cero (inicial). Tasa de crecimiento anual del trnsito. (2.1 ) A partir de la expresin 2.1 es posible por integracin obtener el trnsito acumulado durante los n aos del perodo de diseo, mediante la siguiente ecuacin: (1+rf-1 T acumulado = Ti x -'----'-- Ln(1 +r) Ejemplo (2.2) El trnsito promedio diario de vehculos comerciales de la carretera La Uribe-La Paila durante los aos 1980-1985 aparece en la Tabla 2.1 a) Hallar las ecuaciones de los modelos lineal y exponencial que se ajusten a los datos del trnsito. b) Estimar el trnsito promedio con los valores reales de 3218 y 3497 vehculos comerciales, respectivamente. c) Determinar la curva de aproximacin que mejor se ajuste a los datos de trnsito. d) Hallar el valor de la tasa anual de crecimiento del trnsito. Tabla 2.1 Aos 1980 1981 1982 1983 1984 1985 TPD (V.c.) 2322 2327 2368 2472 2682 2789 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 27 e) Calcular con la ecuaClon de ajuste elegida, el trnsito de vehculos comerciales para el primer ao de servicio del pavimento, que se estima sea 1991. f) Calcular el trnsito acumulado de vehculos comerciales en el carril de diseo para un perodo de diseo de 10 aos, contados a partir del primer ao de servicio del pavimento. La va es de dos (2) carriles de trnsito. Solucin a) Determinacin de la ecuacin de aproximacin que mejor ajuste los datos del trnsito. La recta de ajuste de los datos tiene la ecuacin: y = a + bx (2.3) donde las constantes a y b se determinan mediante las siguientes ecuaciones: a = b eL.Y) (LX 2 ) - (LX) (LXY) NLX2 - (LX)2 NLXY - (LX) (LXY) NIX2 - (LX)2 El trabajo puede ordenarse como se presenta en la Tabla 2.2. Tabla 2.2 Ao X X2 y y2 11 - - . 11 1980 O O 2.322 5'391.684 O 1981 1 1 2.327 5'414.929 2.327 1982 2 4 I 2.368 5'607.424 4.736 1983 3 9 2.472 6'110.784 7.416 1984 4 16 2.682 7'193.124 10.728 I 1985 5 25 2.789 7'778.521 13.945 I Sumatorias 15 55 14.960 37'496.466 39.152 26. 28 - ING. ALFONSO MONTElO FONSECA A partir de los datos obtenidos en la Tabla No. 2.2 se tiene: a = b (14960) (55) - (15) (39152) (6) (55) - (225) (6) (39152) - (15) (14960) (6) (55) - (225) Entonces Y = 2243 + 100x 2243 100 La ecuacin exponencial tiene la frmula: y = abx (2.4) Teniendo en cuenta que la ecuaClon (2.4) es no lineal es necesario reducirla a la forma lineal para facilitar su clculo de la forma siguiente: Aplicando logaritmos a la expresin Y = ab', se tiene: Log Y = Log a + (Log b)x, esta ecuacin se puede escribir Y' = a' + b'X, donde Y' = Log Y, a' = Log a, y, b' = Log b. En la Tabla No. 2.3 se presenta los clculos correspondientes: Tabla 2.3 Ao Y y' X X2 (Log y) 1980 2.322 3.366 O O 1981 2.327 3.367 1 1 1982 2.368 3.374 2 4 1983 2.472 3.393 3 9 1984 2.682 3.428 4 16 1985 2.789 3.445 5 25 Sumatoria 14.960 20.373 15 55 A partir de los datos de la tabla anterior se tiene: a' = (20.373) (55) - (15) (51.231) = 3.353 (6) (55) - (255) XLgY O 3.367 6.748 10.179 13.712 17.225 51.231 y,2 11.330 11.337 11.384 11 .512 11.751 11.868 69.182 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 29 Como: a' = Log a = 3.353, entonces, a = 2.254 b' (6) (51.231) - (15) (20.373) (6) (55) - (225) 0.017 de igual forma b' = Log b = 0.017, por tanto, b = 1.04. Entonces la ecuacin exponencial ser: Y = (2.254) (1.04)X b) Mediante las ecuaciones de tendencia se obtienen los siguientes pronsticos del trnsito para 1988 y 1989. Ecuacin Lineal: Ecuacin Exponencial: Ecuacin Lineal: Ecuacin Exponencial: TPDv.c.( 1988) = 3043 TPDv.c.(1988) = 3085 TPDv.c.( 1989) = 3143 TPDv.c.(1989) = 3208 Los resultados anteriores permiten concluir que los pronsticos del trnsito promedio diario de vehculos comerciales, calculados con la ecuacin exponencial para los aos 1988 y 1989, son ms prximos a los valores reales que los encontrados con la ecuacin lineal, aunque para los efectos de diseo de pavimentos esta ligera variacin entre modelos realmente no tiene un apreciable significado. c) Para la determinacin de la curva de aproximacin que mejor ajuste los datos se debe proceder a calcular el coeficiente de correlacin de las dos curvas de ajuste en estudio y escoger aquella que presente una mejor correlacin, es decir, la que resulte con el coeficiente ms prximo a la unidad. La ecuacin que permite calcular el coeficiente de correlacin es la siguiente: r = N"LXY - ("LX) ("LY) Ecuacin Lineal: r = (6)(39152) - (15)(14.960) ~[(6)(55) - (225)].[(6)(37496466) - (223801600)] 27. 30 - ING. ALFONSO MONTElO FONSECA r = 0.95 Ecuacin Exponencial: r = (6)(51.231) - (15)(20.3 73) J[(6)(55) - (225)].[(6)(69.182) - (415.06)] r = 0.98 De acuerdo con los resultados obtenidos, se tiene que la ecuacin exponencial es la que mejor ajusta los datos del trnsito. d) Teniendo en cuenta que la ecuacin de ajuste y = (2254)(1.04)X es, en esencia, la misma expresin (2.4), se tiene que: (1 +r) = 1.04, entonces, r (tasa anual de crecimiento de trnsito) = 4%. e) El trnsito para el primer ao de servicio del pavimento ser: y = (2254)(1.04)11 = 3469 vehculos comerciales f) Para determinar el trnsito acumulado de vehculos comerciales en el carril de diseo, durante el perodo de diseo se debe proceder de la forma siguiente: Calcular el trnsito promedio diario de vehculos comerciales en el carril de diseo para el primer ao de servicio del pavimento, as: 3609x 50/100 = 1805. El trnsito de vehculos comerciales de todo el ao inicial de servicio del pavimento ser: 1805 x 365 = 658.625 Finalmente, para el clculo del trnsito acumulado de vehculos comerciales en el carril de diseo y durante los 10 aos del perodo de diseo, es necesario integrar la ecuacin bsica: y = f(658.825)(1.04)xdx entre los lmites x =o a x = 10. Obtenindose que: y = 658825 [(1.04)10 - 1] = 10'703.984 Ln(1.04) INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 31 2.7 CARGAS EQUIVALENTES PARA EL DISEO DE PAVIMENTOS Con el objeto de evaluar el efecto, en un pavimento flexible, de las cargas diferentes a la estndar de 8.2 toneladas, equivalente a una tndem de 14.5 toneladas, se han determinado factores de equivalencia de carga por eje, que se han obtenido a partir de los resultados del AASHTO ROAD TEST. Los resultados obtenidos en el camino de prueba de la AASHTO, han permitido determinar que la equivalencia entre cargas diferentes transmitidas al pavimento por el mismo sistema de ruedas y ejes, se expresa como: Factor de equivalencia de carga __ (RP01)4 (2.5) donde Po = carga estndar P1 = carga cuya equivalencia con la estndar se desea calcular. Ejemplo: Calcular el factor de equivalencia de una carga por eje simple de 15 toneladas con relacin a la estndar de 8.2 toneladas. Solucin Factor de Equivalencia de carga = (.lil)4 = 11 8.2 T 2.8 DETERMINACIN DEL FACTOR CAMIN Se entiende por factor camin al nmero de aplicaciones de ejes sencillos con carga equivalente de 8.2 toneladas, correspondientes al paso de un vehculo comercial (bus o camin). En nuestro medio son utilizadas tres metodologas para la obtencin del factor camin: por conteo y pesaje de los vehculos comerciales, por el mtodo MOPT - INGEROUTE y por el propuesto por la Universidad del Cauca. Si bien el pesaje constituye el medio ms preciso para determinar las caractersticas de equivalencia del trnsito real con respecto a ejes sencillos de 8.2 toneladas, lo costoso que resultan estos estudios impide efectuarlos para todos los diseos de pavimento que se deban acometer. Por tanto, cuando se deba efectuar un diseo para un tramo de va en el cual no se tengan datos sobre el pesaje quedan dos alternativas: 28. 32 - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA 1) Tomar el valor correspondiente a una va cerrada del cual se posea dicha informacin, si se considera que las caractersticas del trnsito en los dos tramos es similar. 2) Estimar el factor camin a travs de algn otro procedimiento de tipo emprico. 2.8.1 Determinacin del factor camin por el mtodo de conteo y pesaje Para la determinacin del factor camin por este mtodo resulta conveniente elaborar una tabla como la No. 2.4, la cual ha sido tomada de un estudio real del Ministerio de Obras Pblicas y Transporte. El mtodo consiste, bsicamente, en pesar durante un perodo definido, todos los ejes de los vehculos comerciales que pasan por un determinado punto de una carretera, agrupndolos luego de acuerdo con su carga por eje en toneladas en la columna de la izquierda de la tabla en mencin y al nmero y distribucin de sus ejes indicado en las columnas (1) y (7). La sumatoria de los valores de la columna 1 es de 6750 ejes simples pesados, que corresponden a un total de 3375 camiones, de acuerdo con la configu- racin de sus ejes, as mismo, la 2 presenta un total de 1852 ejes simples pesados que corresponden a 926 buses. Los valores de la 3 resultan de sumar las columnas 1 y 2, igualmente la 8 y 9 representan las sumas en ellas indicadas. Con el objeto de evitar molestias a los usuarios, causadas por las demoras en el pesaje de los ejes de los buses, aquellos son nicamente contados y distribuidos posteriormente de acuerdo con los porcentajes que se presentan en la parte inferior izquierda de la tabla, estos valores han sido obtenidos con base en la experiencia del pas. El ltimo valor de la columna 8 corresponde al nmero total de camiones pesados durante el estudio y en el ltimo rengln de la 9 aparece el total de buses y camiones contados y pesados. La columna lOse obtiene dividiendo cada uno de los valores de la columna 8 por el total de camiones pesados (3581) Y multiplicando por 1000, de igual forma la columna 11 resulta de dividir cada uno de los valores de la 9 entre el ltimo valor de la misma columna (4507) y multiplicando por 1000. Los valores de la columna 12 corresponden a los factores de equivalencia de carga por eje determinados por el AASHTO ROAD TEST. ...: '".. -6 si no cumple los coeficientes anteriores, la arena ser mal gradada (SP). Si el porcentaje de finos, contenido en la arena, es mayor del 12%, la arena puede ser arcillosa (SC), si los finos son arcilla, o limosa (SM) si los finos son limo. Si el porcentaje de finos est entre 5 y 12% se usa smbolo doble, por ejemplo, SP - SM. los coeficientes de curvatura (Ce) y de uniformidad (Cu) que permiten comparar y calificar granulometras se definen as: C = 0 60 u 010 Ejemplo: (3.2) (3.3) Oada la curva granulomtrica de un suelo que clasifica como arena limosa mal gradada la cual se encuentra representada en la Figura 3.2, el coeficiente I:IGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 51 de uniformidad se halla determinado en la interseccin de la curva con la lnea del 60% y se anota el tamao de las partculas correspondientes a este punto, para este caso el valor es 4.2 mm. Se repite para la lnea 10% y se obtiene un valor de 0.1 mm., por tanto, Cu = 4.2/0.1 = 42. Procediendo de igual forma se tiene que el coeficiente de curvatura es: (0.5)2 4.2 x 0.1 = 0.60 la clasificacin de los suelos por el sistema unificado se facilita con el empleo de las Tablas 3.4 y 3.5. Suelos finos El sistema unificado considera los suelos finos divididos en tres grupos: limos inorgnicos (M), arcillas inorgnicas (C) y limos y arcillas orgnicos (O). Cada uno de estos suelos se subdivide a su vez, segn su lmite lquido, en dos grupos cuya frontera es LI = 50%. Si el lmite lquido del suelo es menor de 50 se aade al smbolo general la letra l (low Compresibility). Si es mayor de 50 se aade la letra H (high compresibility). Obtenindose de este modo los siguientes tipos de suelos: Ml Limos inorgnicos de baja compresibilidad. Ol Cl CH MH OH Limos y arcillas orgnicas de baja compresibilidad. Arcillas inorgnicas de baja compresibilidad. Arcillas inorgnicas de alta compresibilidad. Limos orgnicos de alta compresibilidad. Arcillas y limos orgnicos de alta compresibilidad. los suelos altamente orgnicos, como las turbas, se designan con el smbolo Pt. la clasificacin de los suelos finos se hace con la carta de plasticidad, Tabla 3.5, en la que sus diferentes zonas aparecen delimitadas por dos lneas bsicas: la lnea A que separa las arcillas de los limos y suelos orgnicos; la lnea B que separa los suelos de alta y baja compresibilidad. Perfil de suelos Un perfil de suelo es una seccin vertical del suelo a travs de todos sus horizontes y se extiende dentro de las variaciones que pueden ocurrir en un perfil dado. 38. ~ _"O I!J l!l 2 ~ 5 MENOS DE 5 % : GW, GP.SW. SP MS DE 12%: GM. Ge, SM , 5C 01i o o ~ ~, ~~ VI .... O :?IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII ~ :;; ~.~ IL~il>lU+l-I+1++tttttmn....... ~ ~PI (JI lJJW4.W~l+fttHtttmTTrrn~~c...o ~ O5 en LLU.l.w.H-I+t-Iti~:.:.go o "00 :!! .. ~ ...,~ '"Z !!! i ~..O ""O .. lJ..1-I-l+"tt11Tmr"o CJ g ..O ~ ~o r ,. .... i ;t ~ s' -~lO ~ r .... ri(') (') '" ;;; " ..r o.., !:'l ... O g ~~.. r lO "OB~ . "'-~ ~,. r m o '" !l! .. ~ ii'.. '"o o .. r- :c",g. r G~.. j; (') o ~ i :JI J... lO la la !!! ID i i r i' r : -,PI Z .. ~ o ..' PI...(') ~ o ., z ...._ " -o: g ~ o ~ ~ o ~ e'"'" l> (1)0 '"~ r i' r : z~~ lO .. o lO .. " ~. .. (') iI: g ~ ; t PI o (I)~ r .. Z O lil ~., ~ ~ gil! /'; o,Sz O lO ~ r :o o.. lO ..(Jd~ ~5.. ~ ., ~:o Ji! O> :nl"~l5 o ;1IlO> ~ O _ N lO ~ '" < ... r i" r .... Z..... ~ In ,.' ~ ."() r o .. Z In _ :l .. n f ~... ~ .. ~ ..(l)lil ~ ~.. r tz... w '" o.. lO .. ": ~ O ~ r! " o ~ ; : tlO (1) lil r .. ~ '"o !: lO ; ~ ~ .. '"o z ~ .... n 8 ~Io ~O 2l liI e ~ ~ ., ~.. :iI ~ .. n e o. O Z en n n : b ;I~ m~ en o,.: ~ (i) ~ ",0 ~ ~ =E~ o .. N ; 'l1 '1 ~ it i ., "''': O ... n ~ I!l ~ ID O :u ~:u (5 '"o -o l> "'l> ("') ~ JI> 3i g n O: ::1 -i e ~ ::1 o- Si;" n w~ .c..':" ~ c.. ~ JI> e ~ O- l" z[) m Z m;o );' om :;; < !: Z OV> :;; s: ~;O ;O ;;;O C; 1rI W 1rI N z o r OZ V> O ;;: O z ~ '6 OzV> ~ 39. 54 - ING, ALFONSO MONTEjO FONSECA 2 o o N z -'!! i E '" '""'-'" c: !!j " 6;,0 V'32 ~ c: ":::J ~-E ~ '"a. " i " '2 .2 '"" E ~w -o -o ~ 'E -'!! "-o '",'"::E f--- o o N z -'!! i ~ E c:: '" 'S o- "o E ou..,. E uZ N '" ----=- '"~ E Amplia gama en los tamaos de las partculas y cantidades apreciables de todos los tamaos intermedios. Predominio de un tamao a un tipo de tamaos con ausencia de algunos tamaos intermedios. Fraccin fina poco o nada plstica (para identificacin, vase grupo Ml abajo), Fraccin fina plstica (para identificacin vase grupo CL abajo), Smbolos eJe! grupo (*) GW GP GM GC ~-'!! r------r-----------------------------+--------~I ~~ ~ ~ " :::J:::J - o.(j ~-g '" '"';; - c: 'o ' '"u - '"21 0.40 0.40-1.20 NP 70 12 A2-4 SM 2.077 11 1.721 120.4 -~ Arena limosa :>- nlb 0.60 :>- 18 0.80 '"'"13 1.00 - - _._- - - - -- ;;21 1.20 '":>-V> (J '-..l 46. 68 - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA A partir de la determinacin de la granulometra y los lmites lquidos y plsticos de los diversos suelos encontrados, es posible clasificarlos y dibujar un perfil como el que se presenta en la Figura 3.6. La observacin cuidadosa del perfil de suelos de cada unidad, permitir definir el suelo tpico de ella. 6. Medida y seleccin del valor de resistencia de un suelo tpico de subrasante. Sobre los suelos de subrasante que predominan en cada unidad, se adelantarn ensayos "in situ" o en laboratorio, que permitan conocer su resistencia en las condiciones de equilibrio que se espera presenten durante el perodo de servicio del pavimento. La cantidad de ensayos por realizar sobre cada suelo, debe ser tal que permita definir sus caractersticas de resistencia, con un apropiado grado de confiabilidad. El nmero recomendable de pruebas oscila entre seis (6) y ocho (8) y sus resultados deben procesarse por medios estadsticos que permitan la seleccin de un valor correcto de resistencia de diseo para cada unidad o suelo predominante de cada una de ellas. El criterio ms difundido para la determinacin del valor de resistencia de diseo es el propuesto por el Instituto del Asfalto, el cual recomienda tomar un valor total, que el 60, el75 o el 87.5% de los valores individuales sea igualo mayor que l, de acuerdo con el trnsito que se espera circule sobre el pavimento, como se muestra en la Tabla 3.8. JI Tabla 3.8 Limites para seleccion de resistencia Nmero de ejes de 8.2 toneladas Percentil a seleccionar para en el carril de diseo (N) hallar la resistencia 106 87.5 Ejemplo: El st.elo tpico de subrasante de una unidad de diseo es una arcilla sobre la cual se efectuaron 6 ensayos CS.R. y los resultados fueron 3, 5, 7, 2, 4 Y 5%. Cul es el CS.R. de diseo para la unidad, si el estudio de trnsito indica que 5 z o u Ul o al Z ct ::l '"a:ct ,~ Ir z 'o U ct o Z ::l "- ct Ir lU 1- lU Ir Ir ct u INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 69 OCO*Z.l,:)I ~ ~~ ~ ~% i u o U % ~o . I~I]~....~":. ::: ..:..:.. ..... ..... mI000'14")1 ft . ;1ft . ~ ~ ~ u OOOO.l:lI (!) -o 000"'69" )1 ;:: Qj eL I ~ M '"..:::1 llJl ;: 00099"" 47. 70 - ING. ALFONSO MaNTElO FONSECA se esperan 0.8 xl 05 ejes simples equivalentes de 8.2 toneladas durante el perodo de diseo? Solucin: 1. Se ordenan los valores de resistencia de menor a mayor y se determina el nmero y el porcentaje de valores iguales o mayores de cada uno. CB.R. Nmero de valores % de Valores iguales o mayores iguales o mayores 2 6 6/6xl00 = 100 3 5 5/6xl00 = 83.3 4 4 4/6xl00 = 66.7 I 5 3 3/6xl00 = 50 7 1 1/6xl00 = 16.7 2. Se dibuja un grfico que relacione los valores de CS.R. con los porcentajes anteriormente calculados (Figura 3.7) y en la curva resultante se determina el CS.R. para el percentil elegido que para este caso, segn la Tabla 3.8 debe ser 75%, al cual le corresponde, un CSR de 3.5%. Ejercicios: 3.1 Dados los datos de clasificacin de un suelo, de color caf amarillento oscuro, con mucha grava, clasificar el suelo por el sistema AASHTO. Tamiz % pasa NO.4 40 No. 10 30 No. 40 22 I No. 100 20 I No. 200 15 (J) ~UJ!,2=> o(J) UJ(J) O::UJ go:: o >~ UJ::< 0 ~o o::al (.) 8 o o - Cl o 01 I 100 > 1.0 El Indice de liquidez se define con la siguiente relacin: IL (Wn- Lp)j(L1-Lp) Wn Humedad natural LI Lmite lquido Lp Lmite plstico En el pas, en pavimentos y en general en obras viales, se han utilizado diferentes procedimientos que han permitido superar los problemas ocasio- f t I, I I I INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 83 nadas por estos tipos de suelos. Entre las soluciones ms generalizadas, se destacan: En vas de menor orden se han empleado las empalizadas simples y dobles con rellenos de material de la zona poco plstico que proporcione un perfil adecuado para la posterior colocacin de la capa de afirmado. El uso de geotextil no tejido de alta resistencia a la tensin con 70 a 80 cms de relleno de material granular con finos poco plsticos. En suelos orgnicos sedimentarios se ha utilizado una solucin combinada de empalizada y geotextil con su respectivo relleno. Las soluciones anteriores van acompaadas con la construccin de obras de drenaje y subdrenaje. De acuerdo con las experiencias obtenidas en el pas y la disponibilidad de mtodos analticos para la solucin de estos problemas, lo ms aconsejable es el manejo de geotextiles no tejidos con altas resistencias a la tensin y un relleno cuyo espesor puede determinarse con ayuda de teoras disponibles en la literatura. Tambin, dependiendo de la disponibilidad, se puede considerar la factibilidad de usar rellenos construdos con escorias de fondo o con cenizas volantes o con mezclas de estos residuos con material granular. Los residuos menciona- dos, por su bajo peso unitario y considerable resistencia al corte, resultan adecuados para la construccin de rellenos sobre suelos blandos compresibles. Esta alternativa puede ser, en muchos casos, una solucin econmica que adems contribuye a minimizar el impacto ambiental causado por la forma como ellos se disponen al medio ambiente y porque de esta manera tambin se disminuye la explotacin masiva de canteras. 4.2.2 Suelos volcnicos Existen en la regin andina colombiana algunos suelos que presentan problemas en el proceso de explanacin y compactacin debido a sus caractersticas de humedad, de susceptibilidad al remoldeo y de cambio en sus propiedades durante el secado. Estos suelos son formados por la meteorizacin en el sitio de eyectos volcnicos del cuaternario reciente y poseen algunas propiedades peculiares, las cuales los diferencian de los suelos cohesivos de origen sedimentario; entre ellas sobresalen los muy altos contenidos de humedad natural y las variaciones difcilmente explicables durante el lapso entre el muestreo y el ensayo. Tambin poseen bajos pesos unitarios, elevadas relaciones de vacos y humedades superiores al lmite lquido, las cuales 54. 84 - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA retienen en pocas de verano y en zonas por encima del nivel fretico mantenindose con altos grados de saturacin. A pesar de las altas humedades y dems caractersticas mencionadas, su comportamiento mecnico es superior al esperado en otro suelo de condiciones de humedad y relacin de vacos similares, sus resistencias al corte drenadas y sin drenar y sus valores de CBR son de buena magnitud. En consecuencia, en proyectos viales se puede cometer errores en la clasificacin de estos suelos, si no se toman los cuidados necesarios para determinar los parmetros reales en el laboratorio y se podra llegar a diseos equivocados y por dems conservadores si se usan correlaciones entre los valores ndices y el CBR o entre los ndices y el mdulo resiliente. Para este tipo de suelos se recomienda evitar el presecado cuando se vayan a determinar los lmites de consistencia para su clasificacin. Tambin, con el fin de complementar su identificacin y evaluar su sensitividad, se recomienda la determinacin del Indice de Agregacin, parmetro que se obtiene mediante la siguiente expresin: la ndice de Agregacin la E.A. seco al horno/ E. A. con humedad natural E.A. Equivalente de arena Un ndice de agregacin es mayor de 2.0 indica un suelo moderado al cambio y un valor mayor 12.0 indica un suelo altamente variable. Otro parmetro que ayuda a identificar suelos sensibles al remoldeo, como es el caso de los suelos volcnicos, es la SENSITIVIDAD (St) definida como: St qu (sin perturbar) / qu (remoldeado) qu Resistencia a la compresin simple La resistencia remoldeada se obtiene remoldeando la muestra usada para obtener la resistencia sin perturbar, de tal forma que su densidad y contenido de agua sean prcticamente los mismos. Se consideran suelos sensitivos aquellos que tienen un valor de sensitividad superior a 4.0. Para lograr el mejor desempeo de estos suelos se recomienda evitar el remoldeo y evaluar las condiciones originales del material in situ, con el fin de usarlas posteriormente como parmetros de diseo de la fundacin. 1 1 I I I I" I I I= I'" INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 85 En el caso de tener que construir capas con estos suelos, se recomienda el presecado del material en obra lo cual disminuye como ya se ha mencionado el ndice de plasticidad del suelo logrndose de esta manera un incre- mento en el peso unitario seco y en general un mejor comportamiento mecnico. 4.2.3 Suelos expansivos 4.2.3.1 Generalidades En trminos generales, se denomina suelos expansivos aquellos que muestran un cambio volumtrico significativo bajo la presencia de agua. Durante procesos constructivos relacionados con vas terrestres, es factible encontrar algunos materiales rocosos expansivos como son las arcillolitas y suelos arcillosos o suelos residuales que se han formado de rocas existentes o sedimentos. Estos suelos arcillosos poseen caractersticas expansivas debido a las caractersticas de la roca que los origina (generalmente arcillolitas) y/o proceso de meteorizacin bajo el cual se han formado. El grado de expansin de estos suelos depende de la cantidad de minerales arcillosos activos presentes en el material. Estos minerales arcillosos activos que influyen ms en los cambios volumtricos se caracterizan por tener partculas de tamaos muy pequeos, grandes superficies especficas y cargas elctricas desbalanceadas en la superficie. El mineral arcilloso ms activo es la montmorillonita y bajo ciertas condiciones la clorita y la vermiculita. Las caolinitas y las illitas no son consideradas activas; sin embargo, pueden contribuir a las propiedades expansivas de los suelos, si se encuentran en apreciable cantidad. En Colombia son comunes los suelos expansivos en zonas semiridas y en abundancia se han encontrado en Cali, en el norte del Valle, en Barranquilla, en el Huila y en el sur del Cauca, entre otros. Adems de las propiedades qumicas y mineralgicas de estos materiales, hay algunas propiedades fsicas que influyen o contribuyen a los cambios volumtricos y tienen aplicacin a los materiales tanto en el sitio como en el laboratorio; entre ellas se pueden mencionar: 1. El tamao de las partculas, su superficie especfica y su estructura como ya se han mencionado. 55. 86 - ING. ALFONSO MONTElO FONSECA 2. La densidad seca: Entre mayor sea la densidad seca para un contenido de humedad constante mayor es la presin de expansin que puede ejercer el suelo, debido a la concentracin de materiales arcillosos por unidad de volumen y a la mayor interaccin entre partculas. 3. Las propiedades del agua de los poros: Fluidos con altas concentraciones de cationes, como las sales disueltas, tienden a minimizar los cambios volumtricos; sin embargo, el agua con poca concentracin de iones hace ms susceptible el suelo a los cambios volumtricos. 4. El confinamiento: Los suelos con sobrecargas o cargas externas tienden a reducir la magnitud del cambio volumtrico; por esta razn, cuando los suelos expansivos estn debajo de otro no expansivo se reducen las posibilidades de daos. 5. El tiempo para que aparezca el primer cambio volumtrico y la forma como estos cambios continan, depende de la permeabilidad del suelo. La expansin se inicia cuando hay contacto con el agua y contina hasta cuando el suelo alcanza su condicin de equilibrio. 6. La concentracin del material y la cantidad de discontinuidades, grietas y fisuras influyen en el cambio volumtrico de un material. Los materiales cementados como las arcillolitas poseen menos propiedades expansivas que aquellos materiales no cementados. 7. El espesor del manto del suelo expansivo: Entre mayor es su espesor, mayor es el cambio potencial de volumen del suelo. 8. La profundidad en el contenido de humedad: Generalmente, esta profundidad es mayor en los climas ms clidos y ms secos. 9. La capa vegetal: En zonas donde antes de construir las vas exista vegetacin como rboles, arbustos y diversidad de pastos, la humedad era usada por stos y al removerse la capa vegetal la humedad se acumula debajo de la estructura del pavimento propiciando los cambios volumtricos. En las ciudades, la vegetacin con un sistema de races grande localizada en la proximidad del pavimento produce cambios de humedad que inducen cambios diferenciales de volumen. 10. Las caractersticas de drenaje superficial: Un drenaje superficial pobre permite la acumulacin de humedad que se convierte en un suministro de agua permanente para subrasantes expansivas. Este problema puede evitarse si las cunetas se separan lo ms que se pueda de la va y asegurndose de que el gradiente sea el apropiado para que el agua superficial pueda escurrir fcilmente. Tambin es importante conocer la f INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 87 posible ascensin capilar del agua, ya que si se construyen estructuras de pavimentos dentro de esta zona de ascensin, la subrasante expansiva tendr suministro permanente de agua. 11. Las fuentes de agua: Entre las fuentes de agua que pueden causar cambios volumtricos se mencionan: La infiltracin de aguas lluvias a travs de materiales porosos, grietas, taludes de los bordes, la migracin de humedad proveniente del nivel fretico, las variaciones de humedad causadas por el hombre como las actividades de irrigacin y otras como la falta de un sistema adecuado de alcantarillado. 4.2.3.2 Identificacin de suelos expansivos Con el fin de identificar las subrasantes expansivas, es importante realizar un trabajo de exploracin de campo a lo largo de la ruta, el cual incluye toma de muestras para pruebas de laboratorio. La identificacin de suelos expansivos indicar cul de los suelos es el que posee el mayor cambio potencial de volumen. De este estrato se deben obtener ms muestras, con el fin de conocer o predecir el futuro comportamiento del suelo en el sitio. La cantidad y la variacin de los cambios volumtricos de la fundacin es bastante compleja de determinar; sin embargo, para estimar en forma adecuada el comportamiento en el sitio, se han desarrollado numerosos procedimientos basados en aspectos tecnolgicos importantes que se pueden considerar como el estado del arte actual en este campo. Los procedimientos de identificacin se refieren generalmente al potencial mximo de hinchamiento, basado en el conocimiento de la estructura del suelo y de sus condiciones de carga; generalmente para este fin se utilizan ensayos de consolidacin unidimensional. La informacin obtenida de la exploracin y muestreo de campo, combinada con la experiencia y criterio ingenieriles, son importantes para el diseo de estructuras de pavimentos en reas de suelos expansivos. 4.2.3.3 Muestreo en suelos expansivos Los suelos expansivos tienen consistencias que varan de media a muy alta y es obvio que se pueden usar muchas tcnicas de muestreo para obtener muestras alteradas e inalteradas. Para pruebas que no requieren muestras inalteradas como gravedad especfica, lmites de consistencia y granulometras, entre otras, el muestreo puede realizarse durante la realizacin de los sondeos preliminares. 56. 88 - ING. ALFONSO MONTEJO FONSECA Si se requiere mayor cantidad de muestra para pruebas de compactacin, diseo de estabilizaciones y otras, es necesario realizar apiques o perforacio- nes mayores. Para obtener muestras inalteradas en suelos expansivos se pueden usar diferentes tipos de muestradores de pared delgada, sin uniones y preferible- mente de acero inoxidable con dimetro variable entre 2.0 y 5.0 pulgadas. Estos tubos de pared delgada pueden hincarse a presin, a golpes y por sistemas de rotacin. Los muestradores rotatorios varan de acuerdo al tipo de suelo que se est investigando. 4.2.3.4 Tcnicas de ensayo para identificacin de suelos expansivos Una vez realizado el muestreo se pueden utilizar diferentes mtodos de ensayo a saber: Mtodos indirectos: Son indicadores de los cambios potenciales de volumen de un suelo. Se apoyan en las propiedades fisicoqumicas, fsicas e ndices y en los sistemas de clasificacin de suelos comnmente usados. Mtodos directos: Involucran medidas directas de cambios volumtricos en aparatos de tipo odeometro o consolidmetro. Estas pruebas pueden medir hinchamiento o presin de hinchamiento, de acuerdo con las necesidades que se tengan en obra. Mtodos combinados: Esta tcnica combina los mtodos directos y los indirectos mediante correlaciones con el fin de definir la probable gravedad del problema. Mtodos indirectos Existe una gran variedad de tcnicas para identificar suelos expansivos en forma indirecta y sobre ellas tambin se encuentra literatura disponible, desafortunadamente en Colombia no se cuenta con experiencia suficiente en el manejo de algunas pruebas. El primer paso para identificacin de suelos expansivos es la observacin visual del sitio, la apariencia de los suelos expansivos despus de las desecaciones es distinta de otro tipo de suelos, las grietas de contraccin de forma poligonal indican la posible presencia de minerales arcillosos expansivos. Entre ms pequeos sean los polgonos mayor es la cantidad de arcilla presente. En algunos casos, cuando los suelos contienen mucha montmorillonita sdica, INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 89 la desecacin produce una apariencia similar a la de las palomitas de maz, textura comn en los campos de bentonita. La identificacin mediante algunas pruebas de laboratorio es la ms exacta que se puede realizar. La tcnica ms importante es la de identificacin de la cantidad de minerales arcillosos expandibles presentes en una muestra de suelo, mediante la difraccin con rayos X (XRD), este es un mtodo rpido y requiere poca cantidad de muestra. Existen otros mtodos para determinar la composicin del suelo entre los cuales se pueden mencionar: El mtodo de anlisis trmico diferencial, el de radiacin infrarroja, el de dispersin dielctrica y el de adsorcin de diferentes tinturas. La tcnica ms utilizada para la mayora de los laboratorios para identificar suelos expansivos es la determinacin de sus propiedades ndices. La experiencia ha demostrado que los cambios volumtricos se correlacionan razonablemente con el lmite de contraccin; sin embargo, su aplicacin generalizada es de alguna forma controlada por la variacin que hay de un rea a otra en relacin con el cambio volumtrico del suelo. Lo anterior significa que en algunas reas los cambios volumtricos del suelo son insigni- ficantes para un intervalo de valores de propiedades ndices, mientras que esos mismos valores son indicadores de problemas serios en otras reas. Esto plantea la necesidad de definir bien los intervalos de valores para reas de comportamiento similar y de complementar estos mtodos con los otros que se describen a continuacin. Mtodos directos Estos mtodos son los que miden en forma cuantitativa las caractersticas de cambios volumtricos de los suelos expansivos. Estas caractersticas son el hinchamiento y la presin de hinchamiento. Las cargas aplicadas y la rigidez de la estructura determinan en forma general, cul de las caractersticas (deformacin o esfuerzo) controla el diseo de una estructura especfica. La medicin de estas caractersticas se efecta mediante el uso de procedimientos de ensayo del tipo consolidmetro. Si la deformacin (hinchamiento) es la caracterstica requerida, la muestra se carga con una sobrecarga determinada segn experiencia o condiciones de esfuerzos en el sitio, luego se inunda y se deja expandir hasta su condicin de equilibrio. La relacin entre la deformacin medida y la altura inicial de la muestra es definida como porcentaje de expansin. Si se requieren conocer las caractersticas de esfuerzo (presin expansin) la muestra se carga con una carga de fijacin o sobrecarga predeterminada, luego se inunda y se aplica carga para mantener 57. 90 - ING. ALFONSO MONTEIO FONSECA el volumen constante. Esta carga define la preslon de expanslon. Otro procedimiento alterno que se ha utilizado para definir la presin de expansin es permitir que el suelo se expanda y luego aplicar una carga para volver la muestra a su altura original. Bajo estos procedimientos bsicos se han desarrollado y estandarizado mtodos de laboratorio que buscan medir hincha- mientos y presin de expansin de muestras de suelo alteradas e inalteradas. Mtodos combinados Estos mtodos involucran la correalacin de los mtodos indirectos y directos para originar una mejor clasificacin de acuerdo a la severidad de los cambios volumtricos. La correlacin que se utiliza ms comnmente es la de los lmites de Atterbeg (lmite lquido, ndice de plasticidad y lmite de contraccin), contenido de partculas coloidales, actividad y % de cambio volumtrico y presin de expansin utilizando el consolidmetro bajo diferentes condiciones de carga. Esta tcnica por lo general da origen a una categorizacin de acuerdo a la relativa severidad de los cambios volumtricos. No obstante, en algunos casos se han obtenido ecuaciones de prediccin basadas en comparaciones estadsticas de las propiedades medidas. Entre los mtodos combinados, la literatura menciona una serie importante de ellos, pero los ms comunes y de aplicacin en nuestro medio son los siguientes: . El Mtodo del Bureau of Reclamation (Holtz y Gibbs): Este mtodo correlaciona el contenido de partculas menores de 1 micra, con el ndice de plasticidad y el lmite de contraccin. El porcentaje de cambio volumtrico se determina usando el consolidmetro, sobrecargando la muestra con una presin de 0.07 kg/cm2 y llevndola de un estado seco al aire a saturacin. Las correlaciones obtenidas son las siguientes: Tabla 4.2 Mtodo de (Holtz y Gibbs) rtculas 25 Muy alto 58. 92 - ING. ALFONSO MONTElO FONSECA La mayor crtica que se ha hecho a este mtodo es que las correlaciones obtenidas se basan en pruebas realizadas sobre muestras de minerales arcillosos comerciales, los cuales no representan el comportamiento del suelo en el campo, debido a la composicin tan variable de la mayora de los suelos. Cambio potencial de volumen de un suelo. Este ensayo es conocido como el p.v.c. (Potencial Volumen Change) definido por Lambe, el cual mide la presin de expansin que es capaz de generar un suelo al absorber agua y se restringe su cambio volumtrico bajo una presin vertical de 1 Ton/m2. El ensayo se realiza en un aparato estndar denominado Expansmetro de Lambe y bajo ciertas especificaciones relacionadas con la preparacin de la muestra, contenidos de aguas iniciales, etc. El suelo se inunda con agua y se hacen lecturas de presin a los 5, 10, 15, 30, 45, 60 Y 120 minutos; estos datos se grafican y se obtiene una curva asinttica, en la cual se determina la presin mxima de expansin. Esta presin est relacionada con el cambio potencial de volumen del suelo y dependiendo de su valor el suelo se puede clasificar como suelo con cambio potencial de volumen: Nulo, Marginal, Crtico y Muy Crtico, valindose de un grfico preestablecido propio de cada equipo. Tabla 4.5 Mtodo de lambe Valor de P.V.C. Categora Menor de 2 No crtica 2-4 Marginal 4-6 Crtica Mayor de 6 Muy crtica ----' . Mtodo de Vijayvergiya y Ghazzaly. El mtodo define el ndice de expansin de suelos como la relacin entre la humedad natural del suelo y el lmite lquido y lo correlaciona con el hinchamiento medido en el consolidmetro, bajo una sobrecarga de 0.1 Kg/cm2 y la presin de expansin. INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 93 Tabla 4.6 Mtodo de Vijayvergiya y Ghazzaly Humedad Natural Probable Expansin Presin de Expansin lmite lquido (kg/cm2 ) probable ., -QJ ~ o e 4.13 CAPAS ESTABILIZADAS o O 'o.. lJ.J :::i :::;: ' ~ ~ .~., iLa estabilizacin, como ya se dijo, es un proceso mediante el cual se trata de o ': .:.oz ~~ 1-- ~modificar un suelo o un agregado procesado para hacerlo apto o mejorar su : lJ.J VI, ::> : -la: 8~ VI '" glJ.J ..Qmuy amplia de estas tcnicas de mejoramiento. Tanto la figura como la tabla ., :::l 1 o o s o .l= 1-- 1-- Z -'Q) Z -l ' i3 E lJ.J ~ U "".;: .:= -l ::;; lJ.J ... o lJ.J Ul ::;; o 8. > u u *..J Q) "O lJ.J "O o :::l "O Ul 0:'= I :s E E NOI::J'1ZliI81f1.S] 300dll. rtii 75. 126 - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA Tabla 4.10 Comparacin amplia de tcnicas de eStabilizacin segn ingls y Metcalf Material Est. mecnica Est. concemento Est. con cal Est. con emulsin Grava natural Puede ser necesaria Probablemente ho es No es necesaria, Apropiada si hay la adicin de finos necesaria, salvo ~i salvo que Jos finos deficiencia de finos. para prevenir hay finos plsticos. sean plsticos. Aproximadamente desprendimientos Cantidad de 2 a 4% Cantidad de 2 a 4% 3% de asfalto residual. Arena limpia Adicin de gruesos Inadecuada: produce Inadecuada: no hay Muy adecuada. De 3 para dar la material quebradizo reaccin a 5% de asfalto estabilidad y de finos residual. para prevenir desprendimientos Arena arcillosa Adicin de gruesos 4-8% Es factible Se puede emplear. para mejorar dependiendo del De 3 a 4% de asfalto resistencia contenido de arcilla residual. Arcilla arenosa Usualmente no es 4-12% 4 a 8% dependiendo Se puede emplear aconsejable del contenido de pero no es muy arcilla aconsejable. Arcilla pesada Inadecuada No es muy Muy adecuada. Entre Inadecuada. aconsejable. La 4 y 8% dependiendo mezcla puede de la arcilla favorecerse con un pretratamiento con 2% de cal y luego entre 8 y 15% de cemento La Tabla 4.11, elaborada con base en experiencias realizadas en Australia, precisa un poco ms las posibilidades del cemento y la cal como estabilizantes para uso vial. Tabla 4.11 Gua para seleccin de estabilizantes (NAASRA, 1986) Ms de 25% pasa el tamiz No. 200 Tipo de .. estabilizacin IP~10 10< IP ~2 O IP>20 Cemento SI SI + Cal + SI SI Cal - puzolana SI + NO + Indica que el producto puede tener efectividad marginal. PP = Producto plstico. 25% o menos pasa el tamiz No. 200 fP~6 IP$10 IP>10 PP$60 SI SI SI NO + SI SI SI + INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 127 REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS 1. FERNNDEZ l., Carlos. Mejoramiento y Estabilizacin de Suelos. Limusa Wiley. Mxico. 1982. 2. OLIVARES, Pedro Elas y ROSARIO, Roberto A. Introduccin al diseo y construccin de vas con suelo-cemento. 3. INSTITUTO DE CEMENTO PORTLAND ARGENTINO. Construccin de pavimentos de suelo-cemento. Buenos Aires. 1970. 4. P.K., Robertson. Clasificacin de suelos usando la prueba de penetracin estndar del cono holands elctrico. 5. MEJA GMEZ, Osear. Algunas propiedades geotcnicas de los suelos cohesivos derivados de tefra predominantes en el departamento de Caldas. 6. RICO, Alfonso y DEL CASTILLO, Hermilo. La ingeniera de suelos en las vas terrestres, Tomo 2, Estabilizacin de suelos. 7. INSTITUTO NACIONAL DE VAS. Especificaciones Generales de Cons- truccin de Carreteras. Santaf de Bogot D.C., 1998. 76. CAPTULO 5 DISEO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Y SEMIRCIDOS PARA CARRETERAS 5.1 INTRODUCCIN El dimensionamiento de la estructura de un pavimento es un tema que preocupa a los tcnicos de carreteras desde el comienzo de este siglo. Durante mucho tiempo, se han utilizado mtodos que tienen gran correlacin experimental y considerable tiempo de uso para su verificacin. Estos mtodos suelen clasificarse en tres grupos: a) Mtodos totalmente empricos, en los que generalmente se emplean factores de seguridad muy altos, lo que trae consigo que se obtengan espesores excesivos que no responden a las verdaderas necesidades de la va en estudio. Ejemplo de ellos son los mtodos fundados en una clasificacin de los suelos, como el del Indice de Grupo. b) Mtodos semiempricos, basados en ensayos arbitrarios de laboratorio correlacionados con teoras ms o menos razonables. Entre stos se encuentran todos los basados en el ensayo CBR, el mtodo de Hveem y el de Texas. c) Mtodos racionales, basados en consideraciones tericas sobre distribucin de esfuerzos y deformaciones. Entre stos se encuentra el Navy, Shell e Instituto del Asfalto (versin 1981). 77. 130 - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA Aunque la mayor parte de la informacin de que se dispone en nuestro medio proviene de los Estados Unidos de Amrica, en los ltimos aos se han difundido criterios de origen europeo, que han contribuido a dar una visin ms amplia y general sobre el diseo de pavimentos. Sin embargo, es conveniente tener en cuenta que los espesores obtenidos al aplicar los mtodos enunciados, son vlidos para el lugar donde han sido establecidos, no pudindose aplicar, sin riesgos, en otras regiones con distintas condiciones climticas y de trnsito. Por lo que su empleo en otro sitio debe estar condicionado a la experimentacin y a las modificaciones que de modo forzoso deben realizarse en los lugares donde se pretende aplicarlos. 5.2 DISEO DE PAVIMENTOS ASFLTlCOS EN VAS CON BAJOS VOLMENES DE TRNSITO 5.2.1 Introduccin La ley ha fijado al Instituto Nacional de Vas la responsabilidad de apoyar a los entes territoriales tanto en los aspectos de organizacin de sus agencias viales, como en los de transferencia de tecnologa. En cumplimiento de este ltimo principio, ellNV ha preparado el Manual de diseo de pavimentos asflticos en vas con bajos volmenes de trnsito, en el cual se ofrecen recomendaciones en relacin con el diseo de pavimentos para vas rurales con escasos volmenes de trnsito pesado, a partir de informacin bsica que resulte accesible a las frecuentemente reducidas posibilidades de los entes viales de los organismos territoriales. 5.2.2 Trnsito Desde el punto de vista del diseo del pavimento slo tienen inters los vehculos pesados (buses, camiones, tractores con remolque), considerando como tales aquellos cuyo peso excede 5 toneladas. Este tipo de vehculos coincide sensiblemente con los de 6 o ms ruedas. El resto de los vehculos que puedan circular con un peso inferior (motocicletas, automviles, campe- ros, camionetas, tractores sin carga) provocan un efecto mnimo sobre el pavimento, por lo que se tienen en cuenta en su clculo. Perodo inicial de proyecto del pavimento Se puede definir como tal, el lapso transcurrido desde que se entrega al servicio la estructura, hasta que los deterioros producidos por el trnsito y los INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 131 agentes ambientales normales hacen que la va pierda su funcionalidad. Conviene recordar que a la luz del conocimiento actual, el diseo de un pavimento constituye un complejo problema fsico-estructural donde se interrelacionan variables tan diversas como los suelos de soporte, los materiales de construccin, las cargas del trnsito, la geometra de las calzadas, las variables ambientales, la calidad de la construccin y el mantenimiento, etc. El catlogo de diseo incluye un perodo inicial de 10 aos para todas las estructuras includas en l. El ingeniero encargado del mantenimiento, el planificador y el administrador debern analizar, con el transcurso del tiempo y a la luz de la evolucin del trnsito y del comportamiento del pavimento, as como del desarrollo tecnolgico, diferentes estrategias de refuerzo para prolongar la vida til de las calzadas y preservar el patrimonio vial bajo su custodia. Categoras de trnsito Los mtodos usuales para el diseo de pavimentos asflticos para vas de trnsito medio y alto, consideran esta variable en trminos de repeticiones de ejes patrones de diseo, generalmente ejes sencillos de 80 kN, cuya valoracin con cierto grado de confiabilidad exige un conocimiento mas o menos preciso de la magnitud de las cargas pesadas circulantes, a efectos de establecer su respectiva equivalencia con el eje patrn de diseo. Dicho conocimiento implica un revelamiento in situ de las cargas que, sin duda, resulta de difcil si no de imposible implementacin en vas de muy bajo trnsito, cuyo estilo exige una valoracin del trnsito pesado de ms sencilla consideracin. A tal efecto, en el presente manual se clasifica el trnsito de diseo en 3 niveles, en funcin del trnsito promedio diario de vehculos pesados previsto durante el ao inicial de servicio del pavimento (Tabla 5.1). Tabla 5.1 I1 Clases de trnsito' de diseo Nmero diario de vehculos Clase de Trnsito pesados al ao inicial de servicio en el carril de diseo T 1 1 -10 T2 11- 25 I IT3 26 - 50 I 78. I 132 - ING. ALFONSO MaNTElO FONSECA El empleo de esta tabla merece una consideracin previa. La mayora de los mtodos de dimensionamiento de pavimentos asflticos slo tienen en cuenta el trnsito que circula por un carril, llamado carril de diseo, y el presente mtodo no es la excepcin. Sin embargo, es preciso considerar las peculiari- dades de las vas para las cuales se va a utilizar. Por ello, si la calzada va a tener menos de 5 metros de ancho, se deber considerar en el clculo todo el trnsito esperado en los dos sentidos, pues salvo en el momento en que se crucen, los vehculos circularn centrados y tendern a producir una sola zona de canalizacin. Si la calzada va a tener 6 metros o ms, se considerar como trnsito de diseo la mitad del total, y si el ancho es igualo mayor de 5 metros y menor de 6 metros, se tomar el 75% del total (Tabla 5.2). Tabla 5.2 ITrnsito por adoptar para el diseo segn el ancho de la calzada , Ancho de la calzada Trnsito de diseo Menor de 5 m. Total en los dos sentidos I Igualo mayor de 5 m y menor de 6 m 3/4 del total en los dos sentidos IIgualo mayor de 6m. 1/2 del total en los dos sentidos Por otra parte, debe admitirse que el lmite de trnsito para aplicar el manual es 50 vehculos pesados por da en el ao inicial de servicio y, por lo tanto, si en la va en estudio se prev un trnsito mayor, ser necesario el empleo de un mtodo de diseo convencional. En la eventualidad de que resultara imposible aplicar siquiera los mtodos descritos, se puede estimar la clase de trnsito entrando directamente a la Tabla 5.3 Tabla 5.3 1I Determinacin de la clase de trnsito en funcin del tipo de va I , Clase de trnsito Tipo de va T 1 Va que sirve ncleos de no ms de 500 habitantes T2 Va que sirve ncleos hasta de 2.000 habitantes T3 Va que sirve ncleos hasta de 10.000 habitantes Aunque en vas de baja intensidad de trnsito pesado no suele tener impor- tancia, el diseador no deber ignorar el hecho de que la carretera puede INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 133 atraer y generar trnsito por el beneficio de la pavimentacin. Si entre dos puntos existen caminos alternativos y en uno de ellos se mejoran las condiciones de circulacin, los vehculos tendern a circular ms por l; as mismo, al mejorar las condiciones de transitabilidad por una determinada zona, hay mayores posibilidades para su desarrollo (urbanismo, creacin de industrias, etc.), las cuales implicarn generacin de trnsito. En tales eventualidades, el ingeniero deber efectuar las adiciones que considere pertinentes al trnsito tradicional e histricamente previsible de vehculos pesados. No suelen existir estadsticas sobre distribucin del trnsito en carreteras de bajo volumen de trnsito, pero el diseo de su pavimento tampoco exige un alto grado de fineza en este sentido. Basta con considerar adecuadamente sus variaciones semanales y de temporada. Los das de mercado representan una proporcin importante del trnsito pesado semanal y su efecto se puede compensar mediante dos conteos, uno en un da corriente y otro durante el da de mercado. Como estas carreteras prcticamente no tienen trnsito nocturno, conteos de 16 horas (de 6 a.m. a 10 p.m.) resultan normalmente adecuados y precisos. La temporada agrcola tambin tiene gran incidencia. Durante y despus de las cosechas se presenta un considerable aumento en el trnsito de vehculos pesados, el cual deber tener en cuenta el diseador. Como para efectos del diseo el trnsito requerido es del ao inicial de servicio, el valor obtenido en los clculos deber proyectarse hasta dicho ao. Para ello se podr tomar una tasa de proyeccin representativa de las vas de la regin, pero en ausencia de ella se podr adoptar un valor entre 2 y 3% anual. 5.2.3 Estudio de la subrasante Definicin del perfil y programacin de los ensayos de resistencia Completada la exploracin y clasificados los suelos por un sistema convencional con el apoyo de la clasificacin visual, se deber elaborar un perfil para cada unidad, con base en el cual se determinan los suelos que controlarn el diseo y se establecer el programa de ensayos para establecer su resistencia. Si en un determinado tramo se presenta una gran heterogeneidad en los suelos de subrasante que no permita definir uno como predominante, el diseo se basar en el ms dbil que se encuentre. Dada la variabilidad que presentan los suelos (an dentro de un mismo grupo), as como los resultados de los ensayos de resistencia, el Instituto de Asfalto 79. 134 - ING. ALFONSO MONTElO FONSECA recomienda la ejecucin de 6 a 8 ensayos por suelo, con el fin de aplicar un criterio estadstico para la seleccin de un valor nico de resistencia del suelo. Teniendo en cuenta los volmenes de trnsito de las carreteras de que trata el mtodo de variabilidad de las condiciones y los resultados de los ensayos, as como algunos conceptos de tipo econmico parece recomendable la eleccin de un valor de diseo tal, que el 75% de los valores de resistencia sean inferiores a l, lo que implica que es de esperar un deterioro prematuro hasta en el 25% del pavimento que se construya. Capacidad de soporte En Colombia, es prctica habitual el empleo del ensayo CBR de laboratorio para determinar la resistencia de los suelos con fines de diseo de pavimentos. En reas donde existan pavimentos construidos sobre la misma subrasante, es lcito efectuar medidas directas de su resistencia mediante el ensayo CBR de campo (Norma de Ensayo INV E-) o empleado el penetrmetro dinmico de cono, cuyos resultados pueden extrapolarse a la va de estudio. De acuerdo con pruebas realizadas hace algunos aos por el MOPT, el CBR se puede obtener en este ltimo caso a travs de la expresin: CBR = 567 (NDt1.40 Siendo NO el nmero dinmico o pendiente de la recta de penetracin dentro del suelo (mm/golpe). Salvo si se realizan directamente bajo pavimentos existentes, las pruebas de CBR de campo y de penetrmetro no son muy recomendables, por la dificultad que existe para asegurar que las condiciones de humedad y densidad dominantes durante el ensayo corresponden a las que prevalecern bajo el pavimento construido. Clasificacin de las subrasantes El catlogo estructural incluido en el presente manual requiere que la subrasante sea clasificada en alguna categora que refleje la gran sensibilidad del diseo a la resistencia del suelo. Dichas categoras se definen en la Tabla 5.4, aclarando que aquellos suelos cuyo CBR sea inferior a 2 requieren un tratamiento especial de adecuacin. En la eventualidad, de no disponer de informacin sobre la resistencia de la subrasante, la categora se puede establecer de manera aproximada a partir del conocimiento del tipo de suelo y la posicin del nivel fretico en la poca INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 135 en que ste se encuentre ms cerca de la superficie, tal como lo muestra la Tabla 5.5, la cual no es aplicable a suelos predominantemente limosos o micceos, ni a arcillas orgnicas o tropicales intemperizadas. Tabla 5.4 I Clasificacin de los suelos de subrasante Clasificacin de CBR en % la subrasante 5 1 2 5 2 3 - 5 5 3 6 -10 5 4 11 -20 i 5 5 >20 Tabla 5.5 Clasificacin de subrasante bajo superficies impermeables en I Ipresencia de la tabla de agua Profundidad del Clasificacin de la subrasante Nivel fretico Arena arcilla arenosa (m) NP IP=10 IP= 20 IP=30 IP=40 0.5 53 I 53 52 52 51 1.0 54 1 53 53 52 51 2.0 54 54 53 53 52 3.0 D ms 55 54 1 53 53 52 5.2.4 Ejemplo de aplicacin Considrese una va en afirmado cuyo trnsito, perfil general y suelos predominantes de subrasante se resumen en la figura 5.1. Sus condiciones actuales se describen a continuacin . Geometra: La carretera atraviesa zonas montaosas, onduladas y planas como lo ilustra la figura. Entre el k O Y el k 13 el ancho medio de calzada es 4 metros, entre el k 13 Y el k 27.5 es 5.20 metros, y de all en adelante es 6 metros. . Trnsito: Como en la mayora de las vas rurales secundarias y terciarias, el trnsito es estacional. El trnsito promedio diario (TPD), determinado como se ha indicado atrs, es el que muestra la figura. Puede advertirse que a 80. 136 - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA partir del punto B concurren varias vas alimentadoras que dan lugar a incrementos de trnsito a medida que se avanza. De acuerdo con los anchos de calzada y las recomendaciones sobre distribucin de trnsito de la Tabla 5.2, las clases de trnsito para efectos de diseo se determinan como lo indica la Tabla 5.6. Tabla 5.6 Ejemplo de determinacin de la clase de trnsito Sector Abscisas Trnsito de diseo Clase de Trnsito AB k 0.0 - K 13.0 10*0.3 = 2 T 1 I BC k 13.0 - k 27.5 50*0.4*0.75 = 15 T2 I CD k 27.5 - k 47.0 110*0.5*0.5 = 28 T3 I ID+ i k 47.0 + i 140*0.5*0.5 = 35 T3 i Suelos: Desde el comienzo hasta el k 12, la va tiene muy poco trnsito y atraviesa materiales residuales provenientes de areniscas y areniscas-piza- rras. Sus valores de CBR son altos y la carretera ha presentado buen comportamiento. A partir del k 12 pasa sobre una terraza de material granular hasta el k 15 + 950, donde entra en un valle constituido por depsitos arcillosos. En el k 36 la carretera asciende de nuevo por la montaa y los materiales que atraviesa son similares a los de los primeros kilmetros. Clima: El rgimen de lluvias es moderado en los primeros kilmetros y alcanza 500 mm/ao. Ms all del punto B la intensidad aumenta, alcan- zando ms de 1.500 mm en el punto C; para volver a disminuir en la zona montaosa. Condicin de la va: Su comportamiento es variable, dependiendo princi- palmente de los suelos que atraviesa. La figura 5.2 muestra resultados detallados de los suelos encontrados en la unidad 4. Las lneas continuas horizontales muestran los tramos donde el comportamiento ha sido ms deficiente, los cuales coinciden con la presencia de suelos arcillosos de baja capacidad de soporte. La figura tambin muestra los puntos localizados donde ocurren filtraciones de agua durante determinados perodos del ao. Unidades de diseo: La figura 5.1 muestra que la va se ha dividido en 7 grandes unidades, dependiendo de las condiciones del suelo y del rgimen de lluvias. A su vez, las unidades 3 y 4 se han subdividido teniendo en cuenta las diferencias del trnsito. "fo .~ 1600 1400 1200 u; i 1000 IJ) ! 800 IJ) O (.) 600 400 200 o INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 137 2 3a 3b Trnsito KlLOMETROS TIPO DE ROCA CBR DE O SUELO DISEJiiO (%) Areniscas 10 JR."'~O-12.nn Areniscas - PI 8 12.00-13.00 13.00 -15.95 larras Granular 15 Granular 15 4a 15.95-27.50 Plzarra-arcilla 4b 27.5~6.oo Plzarra-arcllla 5 36.Q0-40.oo Arenl...plzarra 4O.0Q.46.25 Areniscas 4 10 11 Perfil general y suelos tpicos 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 Kilmetros Figura 5.1 - Trnsito, perfil general y suelos. 48 81. 138 - ING. ALFONSO MONTEjO FONSECA z O Al o A2 ;3t- A3 -J: A4 !:~ A~ ~>] T~S!D. ~TiSiD .' , ',20 89. 154 - ING. ALFONSO MONTElO FONSECA Sl S2 S3 S4 S5 Carta 1.4 Tratamiento superficial doble, base estabilizada con cemento y sub-base estabilizada con cal T1 T2 T3 T.S.D. T.S.D. T.S.D. 20 20 20 20 20 25 30 40 45 ~"o T.S.D. T.S.D. 15 15 20 15 20 20 15 40 40 ~,so ~,.o ~"o.15 15 15 15 15 20 30 30 30 I IT.S.D. IIIIIIIIIIIIII; ~: I IT.S.D. 11111111111111: ~: I 1"0.j1111111111111~: I IT.S.D. IIIIIIIIIIIIII! ~: il111IIIIIIII111 T;S;D. 111111111111111 ';:0 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 155 Carta 2.1 Rodadura arena-asfalto y base y sub-base granulares Sl S2 S3 S4 T1 5 15 20 30 5 15 15 30 5 15 20 A.A. 5 -.-.:-.-.-.:-.-.:-.-.- 20 ---------- S5 -.-.-.-:.-.-.-==-.-.- 20 ---------- 12 5 15 20 40 ~ 5 .=-::-=-=+===+= 15 20.. . 30 15 25 15 15 -.-.-:.-.-.-.-:.-::-.- 20 ---------- T3 A 5 20 25 40 5 15 20 40 5 20 25 -.-.-.r.-.-:.-.:-.-.- 20 ---------- 90. 156 - ING. ALFONSO MONTElO FONSECA 51 52 53 Carta 2.2 Rodadura de arena - asfalto, base estabilizada con emulsin asfltica y sub-base granular T1 T2 T3 ~ 5 5 15 15 2015 30 30 - 5 ~ 5 15 15 , : . ' ", o . ; , . , ' ",:':', ' t,~ 1525 30 ~ 5 ~ 5 15 15 20 15 5 20 20 30 5 15 20 30 15 25 1111111 N11111111 2 5 0 T 51 52 53 54 55 INGENIERA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS - 157 Carta 2.3 Rodadura de arena - asfalto, base granular y sub-base estabilizada con cal T1 5 15 15 30 20 20 15 15 A.A. 5 -.-.-.-.-.-.:-.-.-.- 20 ---------- 5 15 T2 5 15 20 35 5 15 15 30 5 15 20 A.A. 5 -.-.-.-.-:.-.-.:-.-.- 25 ---------- 5 20 T3 5 20 20 40 5 15 20 30 5 20 20 15 15 -.r.-.:-.-.-.-.-.-.- 20 ---------- 91. 158 - ING. ALFONSO MONTEIO FONSECA 51 52 53 54 55 Carta 3.1 lecbada asfltica sobre mezcla abierta en fro y base y sub-base granulares T3 L.A. 5 15 15 20 25 35 40 5 5 20 15 15 20 30 35 L.A. 5 5 15

ingenieria de pavimentos

Engineering