manual de ensayos de suelos del mtc

Ensayos de Laboratorio necesarios para el Control de Calidad de Pavimentos

Afirmados

Diciembre 05 del 2006

OFICINA DE APOYO TECNOLOGICODGCF

Ing. Ezequiel Rivas Durán

Subdirector de Investigación y Riesgos Tecnológicos

CONTENIDO

1. Introducción2. Conceptos Básicos3. Normas y Reglamentos del MTC4. Ensayos

4.1 Ensayos para el Reconocimiento del Terreno4.2 Ensayos de Laboratorio

4.2.1 Ensayos de identificación de suelos4.2.2 Ensayos de expansividad4.2.3 Ensayos químicos4.2.4 Ensayos de resistencia4.2.5 Control de compactación

5. Sistema de Gestión de la Calidad en Pavimentos Afirmados6. Conclusión

DGCFEnsayos de Laboratorio necesarios para el

Control de Calidad de Pavimentos Afirmados

1. Introducción

Fortalecer los conceptos de normalización,Difundir la normatividad de pavimentos afirmados existente en el MTC, Abordar aspectos técnicos relacionados con los controles de calidad de materiales y procedimiento constructivo de pavimentos afirmados, y Formular pautas iniciales para establecer un SGC en pavimentos afirmados.

DGCF

RED VIAL POR TIPO DE SUPERFICIE DE RODADURA

05000

10000150002000025000300003500040000

1999 2000 2001 2002 2003 2004

Año

km

Asfaltado

AfirmadoSin Afirmar

Trocha

Con la presentes exposición se pretende:

Ensayos de Laboratorio necesarios para el Control de Calidad de Pavimentos Afirmados

2. Conceptos Básicos

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 un actividad colectiva que establece soluciones a situaciones que se repiten.

OBJETIVO: BENEFICIOS PARA LA SOCIEDAD

DGCF

Normalización:



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.

DGCF

Normas Técnicas:



Son documentos que establecen las características de un producto o los procesos y métodos de producción relacionados con ella, con inclusión de las disposiciones administrativas aplicables y cuya observancia es obligatoria.

DGCF

Reglamentos Técnicos:



DGCF

Diferencia entre Reglamento Técnico y Norma:


Las normas son de naturaleza voluntaria y los reglamentos técnicos utilizan a las normas como base para imponer las características que debe tener el producto.

Las reglamentaciones técnicas son responsabilidad únicamente del Gobierno, mientras que las normas pueden ser desarrolladas por diversos organismos tanto del sector público como del sector privado.

Las normas sólo especifican las características del producto o los requisitos técnicos que los productos o procesos tienen que cumplir, mientras que los reglamentos técnicos establecen las características del producto, así como los procedimientos involucrados, como por ejemplo: ensayos, certificación, inspección, aprobaciones y sanciones.

INTERNACIONALINTERNACIONALNORMAS REGIONALESNORMAS REGIONALES

(SUBREGIONALES)(SUBREGIONALES)COPANT COPANT -- CEN CEN

NORMAS NACIONALESNORMAS NACIONALESNTP NTP -- BS BS -- DIN DIN -- AFNOR AFNOR -- UNE UNE --UNIT UNIT -- IRAM IRAM

NORMAS DE ASOCIACIONNORMAS DE ASOCIACION(SECTORIALES (SECTORIALES -- USA)USA)ASME ASME –– AASHTO AASHTO –– ASTMASTMESPECIFICACIONESESPECIFICACIONES

(NORMAS)(NORMAS)DE EMPRESADE EMPRESA

NORMAS INTERNACIONALESNORMAS INTERNACIONALESISO ISO -- IEC IEC –– ITU ITU

REGIONALREGIONAL(SUBREGIONAL)(SUBREGIONAL)

NACIONALNACIONAL

DE ASOCIACIONDE ASOCIACION(SECTORIALES)(SECTORIALES)

DGCF Ensayos de Laboratorio necesarios para el Control de Calidad de Pavimentos Afirmados


Tipos de Normas según su Nivel de Aprobación

3. Normas y Reglamentos del MTC

DGCF

Manual de Ensayo de Materiales para Carreteras (EM - 2000)


El Manual de Ensayo de Materiales para Obras Viales EM-2000, contiene normas de ensayo, elaboradas en base a la normatividad y exigencias establecidas por las Instituciones Técnicas reconocidas Internacionalmente como AASHTO, ASTM, Instituto del Asfalto, ACI, etc, contrastadas con las condiciones propias y particulares de nuestro país.


DGCF

Manual de Ensayo de Materiales para Carreteras (EM - 2000)


Un aspecto que revierte importancia es el relacionado a la competencia técnica de los laboratorios viales, establecidos en la NORMA GENERAL MTC E 001 2000, que regula las condiciones que deben poseer los Técnicos en laboratorio así como los equipos para la ejecución de los ensayos, y la presentación de informes en los proyectos contratados por el MTC. En ella se establecen:

- Calificación de los Técnicos de Laboratorio

- Equipo de Laboratorio

- Presentación de Informes


DGCF

Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras (EG-2000)


La sección 302, establece los requisitos que deben cumplir los materiales para afirmado.

Gradación:

5 – 205 – 200.075 (N° 200)

20 – 4515 – 350.425 (N° 40)

33 – 6722 – 522.0 (N° 10)

50 – 8530 – 654.75 (N° 4)

65 – 10045 – 809.5 (3/8”)

80 – 10065 – 10019 (3/4”)

10090 – 10025 (1”)

-.-10037.5 (1.5”)

-.-10050 (2”)

A-2A-1

Porcentaje que pasa

Tamiz mm


DGCF



Además deberán satisfacer los siguientes requisitos de calidad:

Desgaste Los Angeles : 50% máx.

Límite Líquido : 35% máx.

Indice de Plasticidad : 4 - 9

CBR (100% MDS, 0.1”) : 40% mín.

Equivalente de Arena : 20% mín.


DGCF



Control de compactación:

Tramos aprobados sobre la base de un mínimo de seis (6) determinaciones de densidad.

Las densidades individuales deben ser mayor o igual que el cien por ciento (100%) de la obtenida en el ensayo Próctor modificado de referencia (Di > % De).

La humedad de trabajo no debe variar en ± 2.0 % respecto del Optimo Contenido de Humedad obtenido con el Próctor modificado.

Si es necesario, efectuar correcciones por presencia de partículas gruesas, previamente al cálculo de los porcentajes de compactación.


DGCF

Manual para el Diseño de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Tránsito


Suelo natural (tierra) en lo posible mejorado con grava natural seleccionada; perfilado y compactado.1 sendero (*)IMD IndefinidoTrocha carrozable

Afirmado (tierra). En lo posible mejorada con grava seleccionada por zarandeo, perfilado y compactado, min. 15 cm.

1 carril (*)3.50 – 4.50< 15T0

Afirmado (material granular natural, grava, seleccionada por zarandeo o a mano, tamaño máximo 5 cm). perfilada y compactada, min. 15 cm.

1 carril(*) ó 2 carriles3.50 – 6.0016 - 50T1

Afirmado (material granular natural, grava, seleccionada por zarandeo o por chancado (tamaño máximo 5 cm); perfilado y compactado, min. 15 cm.

2 carriles5.50 – 6.0051 - 100T2

Afirmado (material granular, grava de tamaño máximo 5 cmhomogenizado por zarandeado o por chancado) con superficie de rodadura adicional (min. 15 cm), estabilizada con finos ligantes u otros; perfilado y compactado.

2 carriles5.50 – 6.60101 - 200T3

Afirmado (material granular, grava, homogenizado natural o por chancado tamaño máximo 5 cm) con superficie de rodadura (min. 15 cm), estabilizada con finos ligantes u otros; perfilado y compactado.

2 carriles6.00 – 7.00201 - 400T4

ESTRUCTURA Y SUPERFICIE DE RODADURA –ALTERNATIVAS (**)ANCHO CALZADA (M)IMD PROYECTADOCAMINO DE BVT


DGCF



Identifica cinco categorías de subrasante:

CBR > 20%S4 : SUBRASANTE MUY BUENA

CBR = 11 - 19%S3 : SUBRASANTE BUENA

CBR = 6 - 10%S2 : SUBRASANTE REGULAR

CBR = 3% - 5%S1 : SUBRASANTE POBRE

CBR < 3%S0 : SUBRASANTE MUY POBRE


DGCF



De acuerdo al IP, define las siguientes características de un suelo:

suelos exentos de arcillaIP = 0

suelos poco arcillosos10 > IP > 4

suelos arcillosos20 > IP > 10

suelos muy arcillososIP > 20

CaracterísticaIndice de Plasticidad


DGCF



En función al equivalente de Arena, define:

el suelo es plástico y arcillososí EA < 20

el suelo es poco plástico y no heladizosí 40 > EA > 20

el suelo no es plástico, es de arenasí EA > 40

CaracterísticaEquivalente de Arena


DGCF



De acuerdo al valor de IG, clasifica al suelo de subrasante como:

Muy Bueno IG está entre 0 – 1

BuenoIG está entre 1 – 2

RegularIG está entre 2 a 4

PobreIG está entre 4 a 9

Muy PobreIG > 9

Suelo de SubrasanteIndice de Grupo


DGCF



4 - 94 – 94 - 94 – 9Índice de Plasticidad

5 – 205 – 205 – 154 -1275 um (Nº 200 )

20 – 4515 – 3515 – 304.25 um (Nº 40 )

33 – 6722 – 5220 – 452.0 mm ( Nº 10 )

2.36 mm (Nº 8)

50 – 8530 – 6530 – 6020 – 504.75 mm ( Nº 4 )

65 – 10045 – 8040 – 759.5 mm ( 3/8” )

12.5 mm ( ½” )

80 – 10065 – 10019 mm ( ¾” )

10090 – 10075 – 9550 – 8025 mm ( 1” )

10095 – 10037.5 mm ( 1½” )

10010050 mm ( 2” )

TRÁFICO T4:TIPO 4

201 – 400 VEH.

TRÁFICO T3:TIPO 3

101 – 200 VEH.

TRÁFICO T2:TIPO 2

51-100 VEH.

TRÁFICO T0 Y T1:TIPO 1

IMD<50 VEH.PORCENTAJE QUE PASA DEL TAMIZ


DGCF



Para diseño, el CBR está referido al 95% de la MDS

Para el cálculo de espesores de la capa de afirmado, adopta como representativa la ecuación del método NAASRA, (NationalAssociation of Australian StateRoad Authorities (hoy AUSTROADS).

DETERMINACION DE ESPESOR DE CAPA DE REVESTIMIENTO GRANULAR

0

100

200

300

400

500

600

700

20,0

00

60,0

00

100,

000

140,

000

180,

000

220,

000

260,

000

300,

000

340,

000

380,

000

420,

000

460,

000

500,

000

540,

000

580,

000

620,

000

660,

000

700,

000

Nº Repeticiones de EE 8.2 t

Espe

sor

de C

apa

de G

rava

o A

firm

ado

(mm

)

S0: C B R <3%S1: C B R 3-5%S2: C B R 6-10%S3: C B R 11-19%S4: C B R > 20%

S0

S1

S2

S3

S4

3. Normas y Reglamentos del MTCManual Técnico de Mantenimiento Rutinario y Periódico para la Red Vial Departamental No Pavimentada


• Superficie de rodadura sin defectos y con excelente regularidad. Superficial.• De circulación sin restricciones durante el año• Todas las obras de arte y de drenaje en muy buen estado y limpias.• La velocidad de circulación puede llegar a ser mayor a 60 kilómetros por hora en tramos rectos

4 – 6MBMuy buen estado

• La superficie de rodadura no presenta deterioro apreciable.• De circulación sin restricciones durante el año• Obras de arte en buen estado y obras de drenaje limpias.• La velocidad de circulación es aproximadamente entre 40 y 60 kilómetros por hora en tramos rectos

6 – 10BBuen estado

• La superficie de rodadura presenta deterioro superficial y presencia de baches y hundimientos puntuales• De circulación sin restricciones durante el año• Obras de arte con daños menores y obras de drenaje parcialmente colmatadas• La velocidad de circulación es aproximadamente entre 20 y 40 kilómetros por hora en tramos rectos

10 – 14RRegular estado

• La superficie de rodadura presenta deterioro, ciertas deformaciones apreciables, hundimientos y baches• De circulación restringida durante ciertos periodos del año• Obras de arte insuficientes y obras de drenaje insuficientes y colmatadas• La velocidad de circulación es menor a 20 kilómetros por hora en tramos rectos

14 – 18MMal estado

• La superficie de rodadura presenta elevado deterioro, grandes deformaciones, hundimientos y baches.• De circulación muy restringida durante la mayor parte del año• Obras de arte insuficientes y obras de drenaje insuficientes y colmatadas• La velocidad de circulación es menor a 10 kilómetros por hora en tramos rectos

> 18MMMuy mal estado

CRITERIOS Y CONDICIONES DEL CAMINOSUPERFICIE DE

RODADURAIRI

ESTADO DEL CAMINO


DGCF

Manual de Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Caminos de Bajo Volumen de Tránsito (EG-CBT-2005)


La sección 03B Control de calidad de insumos y materiales, en el numeral 03B.02 Certificación de Calidad, establece

“El contratista presentará certificados de calidad emitidos por organismos nacionales oficiales de control de calidad en forma obligatoria”

La especificación para materiales de afirmado, establecido en las EG-CBT-2005, coincide con los requisitos establecidos en el Manual para el Diseño de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Tránsito


DGCF

Funciones de la supervisión en obras de infraestructura vial


La Directiva N° 005-2005-MTC/14 de Funciones de la supervisión en obras de infraestructura vial, aprobado con RD N° 058-2005-MTC/14 del 27.07.05, establece obligaciones generales y específicas del Inspector o Supervisor de Obra.

Los funcionarios y servidores del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Inspectores y/o Supervisores de Obra (por Contrata o Ejecución Presupuestaria Directa), están obligados a cumplir con la Directiva.

Regula aspectos relacionados con Equipos de Laboratorio de Suelos, Pavimentos, Concreto y Evaluación de Pavimentos; Especificaciones Técnicas del Expediente Técnico, Normas y Manuales Técnicos; y la ejecución de Pruebas de Control de Calidad en Materiales y Ensayos de Laboratorio.

4. Ensayos


1. Personal competente: ingenieros civiles, geólogos, químicos, debidamente colegiados y analistas expertos en las diversas áreas de ensayo: suelos, concreto, asfalto, etc.

2. Empresas u organizaciones encargadas de la realización de los trabajos, que tengan infraestructura apropiada.

3. Laboratorio de ensayo con acreditación oficial, para que los resultados tengan valor oficial.

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

4. Ensayos


Para tener éxito en el reconocimiento de un terreno, se debe tener una correcta definición de las prospecciones y ensayos tanto “in situ”como en laboratorio.

Por su carácter de obra lineal extensa, las carreteras requieren en general de exploraciones que alcancen profundidades superficiales, con un amplio espaciamiento.

Las condiciones geológicas, son las que definen si es necesario un programa exploratorio muy detallado, como por ejemplo en zonas inestables.

Ensayos para el reconocimiento del terreno

4. Ensayos


Calicatas

Excavaciones que permiten la observación del terreno hasta profundidades máximas de hasta 3 ó 4 metros.

Además de observaciones de tipo litológico, se pueden obtener datos sobre la compacidad del material, la estabilidad de las paredes de la excavación, nivel freático, etc.

También permiten la ejecución de algunos ensayos in situ a diferentes cotas, como el penetrómetro dinámico de cono.


4. Ensayos


Existen también los llamados métodos geofísicos, siendo los más utilizados:

1. Métodos sísmicos

2. Métodos eléctricos, sondeos eléctricos verticales (S.E.V.)

3. Métodos gravimetricos

4. Georradar


4. Ensayos


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 cuidaráde que las muestras no sufran deterioros o mezclas de las mismas, que nos puedan inducir errores en los resultados obtenidos.

Ensayos de laboratorio

4. Ensayos


Análisis granulométrico por tamizado y sedimentación

Este ensayo tiene por objeto determinar los diferentes tamaños de las partículas de un suelo y obtener la cantidad, expresada en tanto por ciento de éstas, que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, desde el tamiz de 2” hasta el tamiz N° 200.

Cuando se quiera conocer la distribución de tamaños de las partículas inferiores a dicho tamiz (Nº 200), se debe completar este procedimiento con el de sedimentación.

Ensayos de identificación de suelos

4. Ensayos


Análisis granulométrico por tamizado y sedimentación

De la realización de este ensayo se obtiene la siguiente información:

- Distribución granulométrica del suelo analizado.

- Clasificación de los suelos granulares.

- Se puede, en algunos casos, inferir su origen geológico.

- Se pueden obtener parámetros como el diámetro efectivo, coeficiente deuniformidad, y coeficiente de curvatura.


4. Ensayos


Determinación de los Límites de Atterberg

Es junto con la granulometría uno de los ensayos más comunes, debido a la información que se obtiene del mismo y la posibilidad de clasificar un suelo a partir de los datos obtenidos.

El contenido de agua o humedad límite al que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro. El método usado para medir estos límites se conoce como método de Atterberg y los contenidos de agua o humedad con los cuales se producen los cambios de estados, se denominan límites de Atterberg (LL, LP, IP, LC).


4. Ensayos


Contenido en humedad.

Es junto con el contenido de vacíos, una de las características fundamentales para explicar el comportamiento del suelo (especialmente en aquellos de textura más fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesión, estabilidad mecánica.

El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio del secado a horno, la relación (%) entre el peso agua / partículas sólidas.

Otros métodos para determinar el contenido de humedad: método del alcohol metílico, método del Speedy, y método nuclear.


4. Ensayos


Densidad de un suelo

Existen diferentes normas para determinar las diferentes densidades de un suelo, dependiendo el uso que se le vaya a dar a las mismas. Así podemos distinguir entre densidad aparente, densidad seca, densidad relativa, densidad máxima y densidad mínima de suelos granulares.


4. Ensayos


Ensayo de Colapsabilidad

La colapsabilidad es la tendencia que puede tener un terreno a reducir su volumen de forma rápida (colapso).

Este fenómeno sucede en determinados tipos de suelos, como son los de granulometría tipo limo y los que pueden perder parte de sus componentes por lavado de finos (rellenos) o por disolución (yesos).

El ensayo reproduce el efecto de una saturación súbita del terreno cuando está sometido a una carga de magnitud prefijada.

Se estudia en suelos naturales poco consolidados, rellenos y terrenos con alto contenido de limos.


4. Ensayos


La expansividad es una característica de determinados tipos de arcillas, que se manifiesta con cambios de volumen al modificarse las condiciones de humedad del terreno.

Los cambios de volumen pueden afectar de manera muy negativa a las estructuras de pavimento, si estas no han sido diseñadas para “absorber” estas deformaciones del terreno o quedar al margen de sus efectos.

Ensayos de expansividad

4. Ensayos


Ensayo edométrico o de consolidación

Se entiende como consolidación de un material la deformación o reducción de tamaño que sufre cuando es sometido a una carga.

La finalidad de este ensayo es determinar la velocidad y grado de asentamiento que experimentará una muestra de suelo arcilloso saturado al someterla a una serie de incrementos de presión o carga.

El fenómeno de consolidación, se origina debido a que si un suelo parcial o totalmente saturado se carga, en un comienzo el agua existente en los poros absorberá parte de dicha carga puesto que esta es incompresible, pero con el transcurso del tiempo, escurrirá y el suelo irá absorbiendo esa carga paulatinamente.


4. Ensayos


Ensayo edométrico o de consolidación

Este proceso de transferencia de carga, origina cambios de volumen en la masa de suelo, iguales al volumen de agua drenada.

La consolidación del suelo produce asientos en las cimentaciones. Estos asientos pueden producirse mas o menos rápidamente en función de la granulometría y de la facilidad con la que puede escapar el agua intersticial.

Los suelos arcillosos asientan más y más lentamente que los arenosos.

El ensayo debe realizarse sobre una muestra inalterada tomada ensondeo.


4. Ensayos


Ensayos destinados a determinar la agresividad del terreno con las estructuras proyectadas en el mismo, especialmente a las estructuras de hormigón, como suelen ser las obras de drenaje.

Contenido en materia orgánica

Contenido en sulfatos solubles en suelos

Acidez del suelo

Ensayos químicos

4. Ensayos


Ensayo corte directo

Con este ensayo se obtienen dos parámetros del suelo, la cohesión y ángulo de fricción interna.

Se usa el aparato de corte directo, que consiste en una caja de sección cuadrada o circular dividida horizontalmente en dos mitades.

Dentro de ella se coloca la muestra de suelo con piedras porosas en ambos extremos, se aplica una carga vertical de confinamiento (esfuerzo normal) y luego una carga horizontal (esfuerzo cortante) creciente que origina el desplazamiento de la mitad móvil de la caja originando el corte de la muestra.

Ensayos de resistencia

4. Ensayos


Ensayo compresión no confinada (CNC)

Tiene por finalidad, determinar la resistencia a la compresión no confinada (qu), de un cilindro de suelo cohesivo o semi-cohesivo, e indirectamente la resistencia al corte (c), por la expresión:

c = qu / 2 ( kgs/cm2 )

Este ensayo es ampliamente utilizado, ya que constituye un método rápido y económico. Consiste en un ensayo uniaxial, en donde la probeta no tiene soporte lateral.


4. Ensayos


Ensayo triaxial

Es un ensayo que se emplea para determinar los principales parámetros resistentes de un suelo, es decir, delimitar los estados de tensiones principales posibles de los no posibles.

El umbral que separa ambos estados es una recta que viene definnida por el ángulo de rozamiento interno del suelo (φ’) y la cohesión (C).

Existen diferentes tipos de ensayos triaxiales que a continuación se describirá brevemente:


4. Ensayos


Ensayo triaxial

Consolidado drenado (C.D.): se trata de confinar las 3 probetas a presiones diferentes y a continuación romper la muestra a través del pistón vertical. La rotura se realiza lentamente para corregir cualquier variación intersticial que pudiera inducir a la rotura con la presión de agua del exterior.

Consolidado no Drenado (C.U.): se diferencia del anterior en que una vez terminada la consolidación se cierra el drenaje de agua exterior. Esto permite conocer las tensiones efectivas en la probeta en todo momento.

No Consolidad y No Drenado (U.U.): sirve para determinar la resistencia de un suelo en condiciones de resistencia a corto plazo. La densidad, la adherencia y unión entre partículas permanece intactas independientemente del nivel de carga.


4. Ensayos


Ensayo Próctor

El ensayo Próctor es un ensayo de compactación de suelo que tiene como finalidad obtener la humedad óptima de compactación de un suelo para una determinada energía de compactación.

La humedad óptima de compactación es aquella humedad (%de agua) para la cual la densidad del suelo es máxima, es decir la cantidad de agua que hemos de añadir a un suelo para poderlo compactar al máximo con una energía concreta.

Existen dos tipos de ensayo próctor. La realización de un tipo u otro deberáestar de acorde con el material y el equipo de compactación que se utilizará en obra.


4. Ensayos


Determinación de la capacidad de soporte CBR del suelo

El ensayo CBR mide la carga necesaria para penetrar un pistón de dimensiones determinadas a una velocidad previamente fijada en una muestra de suelo, compactada según su próctor, formada por tres probetas (generalmente compactada a 15, 30 y 60 golpes/capa), después de haberla sumergido en agua durante cuatro días y de haber medido su hinchamiento.

El hecho de sumergir la muestra se debe a que así podemos prever la hipotética situación de acumulación de humedad en el suelo después de la construcción.


4. Ensayos


Determinación de la densidad “in situ”

Método del cono de arena: Es un método en desuso, pero que debe utilizarse como calibración de otros métodos. Representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por arena silícea normalizada.

Método con densímetro nuclear: La determinación de la densidad y humedad a través de este método, está basada en la interacción de los rayos gamma provenientes de una fuente radiactiva y los electrones de las órbitas exteriores de los átomos del suelo, la cual es captada por un detector gamma situado a corta distancia de la fuente emisora, sobre, dentro o adyacente al material a medir.

Control de compactación

5. Sistema de Gestión de la Calidad


Todos los aspectos mencionados, especificaciones técnicas, reglamentos, normas de ensayo y manuales técnicos, tienen por finalidad asegurar la calidad de las obras viales, es decir que cumplan el objetivo para el que fueron proyectados, al menor costo posible.

Estos controles tienen que estar muy bien coordinados unos con otros para llegar a la meta requerida.

Los ejecutores de la obra (contratista y supervisor), deben contar con un laboratorio que tenga personal competente, equipos bajo control con mantenimiento y calibración vigente, y si las condiciones del ensayo así lo requieren, deben contar con condiciones ambientales controladas.



SUPERVISIÓN RESIDENTE DE OBRA GRUPO REVISOR DE ESPECIFICACIONES

CENTROS DE INVESTIGACIÓN

LABORATORIOS CENTRALES

LABORATORIOS DE OBRA



Controlar es medir lo logrado con relación a un plan o a una norma prefijada y corregir las desviaciones observadas, para asegurar la calidad de la obra, desde la etapa de concepción del proyecto, pasando por la ejecución propiamente dicha, hasta el seguimiento del comportamiento en servicio.

Controlar implica:

Fijar un plan o una metaDiseñar un sistema de mediciones.Establecer los medios para corregir las desviaciones

Sólo así se controlarán los programas de construcción; la calidad, de acuerdo con el proyecto y las normas o especificaciones; y el costo, al comparar los gastos con los presupuestos.

De encontrar desviaciones, se deben adoptar las medidas correctivas necesarias



el proyecto y las especificaciones sean formuladas en forma clara y precisa,

los materiales empleados en la fase constructiva sean de la calidad especificada, y

el personal haya recibido la capacitación conveniente y adquirido conciencia de la importancia de la calidad.

Evidentemente, lo mas conveniente es evitar que se presenten estas desviaciones; por ello, es fundamental que:

El siguiente diagrama, muestra la cadena de actividades y resultado del CC para corregir desviaciones que se puedan detectar en la ejecución de una obra.



Si

No

Actividad 1 Actividad 2 Actividad 3

Controles

Medición

Comparación con estándares

Informe

¿Existe desviación?

Acciones Correctivas



Preventivas: en esta se realizan las investigaciones y se dan las especificaciones acordes al proyecto.

Control de proceso: aquí se debe exigir el cumplimiento de las especificaciones y del proyecto en todas las etapas de la construcción.

Verificación de la obra: en esta parte, se debe cumplir la meta propuesta y de acuerdo con los resultados, adoptar acciones correctivas necesarias.

Motivación: Se debe motivar en forma adecuada a todo el personal, desde los directivos hasta los obreros, para alcanzar la meta propuesta.

Retroalimentación de las experiencias adquiridas durante la construcción y tomarlas en cuenta para modificar total o parcialmente las especificaciones y los proyectos.

Las actividades pueden ser:



1. Establecimiento de normas de calidad (Expediente Técnico).

2. Estimación de la concordancia con las normas (Ensayos de Laboratorio y Campo)

3. Información oportuna y clara (Análisis de resultados)

4. Acción cuando no se coincide con las normas (Análisis de causas y acciones correctivas).

Por lo visto, se puede definir como CC, al conjunto sistemático de esfuerzos, principios, prácticas y tecnología de una organización, para asegurar, mantener o superar la calidad de un producto o servicio al menor costo posible.

El CC es una herramienta valiosa indispensable para asegurar el éxito de toda obra. En el se consideran 4 aspectos:



SGC en pavimentos afirmados

El SGC de pavimentos afirmados, interviene en todas las etapas de la obra.

En la etapa de proyecto se deben hacer los estudios necesarios para saber con que materiales se cuenta, e indicar los tratamientos a los que deben sujetarse para usarse en las diferentes partes del pavimento afirmado.

Cuando la obra está en construcción se verifica que los materiales que lleguen a los distintos frentes sean los adecuados y tengan aplicados los tratamientos especificados.

En la puesta en servicio, se verifica el comportamiento estructural y superficial que se manifiesta, y de acuerdo a los resultados se recomienda las acciones ha desarrollar para que haya un funcionamiento adecuado.



Especificaciones

Deben ser realistas y ajustarse a lo que debe y puede lograrse

Pruebas para materiales

En un SGC, se define el conjunto de pruebas necesarias para clasificar los materiales, verificar la calidad de la obra, proyectar la estructura y proporcionar la base metodológica y técnica del sistema.

La elección de los ensayos debe basarse en el estudio detallado de los elementos de una obra, acorde al fin que se persigue. Así mismo se deben tomar en cuenta diferentes aspectos, como la confianza que se puede tener en los ensayos, por su reproducibilidad, el grado de dificultad en su ejecución, las posibilidades de error, la precisión requerida en los resultados, la disponibilidad del equipo, etc.



Personal técnico

Debe tener suficiente práctica y habilidad en las labores que le corresponden, además de mostrar interés para que los resultados obtenidos sean de utilidad en la obra.

Asimismo es muy importante la ética del laboratorista para no influir negativamente en los resultados, debido a presiones del programa o costos de la obra.

El laboratorista debe verificar los resultados y tener procedimientos que le permitan tomar las medidas necesarias de corrección, en caso de equivocaciones.



Estadística en el control de calidad

En general, los materiales deben ser seleccionados de acuerdo a especificaciones del proyecto, generando gran cantidad de datos que requieren tratamiento estadístico, aplicable al muestreo de materiales, programa de ensayos (en tipo y número), diseño, evaluación de las obras postconstrucción, etc.

Las especificaciones pueden marcar límites máximos o mínimos, basarse en la desviación estándar o en la variabilidad de los resultados.

El tratamiento estadístico, permite establecer esquemas de aseguramiento de la calidad de resultados para cada ensayo.



En conclusión, la conjunción e interacción de los elementos citados, herramientas disponibles, y actividades del CC, da como resultado un SISTEMA DE GESTIÓN DE LA CALIDAD (SGC), que en la actualidad, es una necesidad a ser adoptado por las organizaciones gubernamentales y privadas.

Para su aplicación, se cuenta con diferentes herramientas, como las especificaciones, normas técnicas, manuales de diseño, análisis de proyectos ejecutados, procedimientos, equipos de medición, estadística, y los sistemas de información y procesamiento de datos.



En las obras públicas, la responsabilidad de tener un buen CC, recae en las autoridades públicas, por lo que estas deben contar con un buen sistema de gestión de la calidad, para cumplir con los usuarios que finalmente son los que se beneficiarán; para ello, es preciso anteponer la ética profesional a los intereses particulares.



La adopción de un SGC:

Va ha permitir mejorar continuamente la calidad de las obras viales.

Es concordante con los lineamientos del proceso de redefinición de la concepción y las actividades tradicionales del Estado.

Responde a una realidad de una economía globalizada y los retos de competitividad y descentralización.

Tiene como fin supremo, satisfacer los requerimientos de los usuarios.

MUCHAS GRACIAS

Ing. Ezequiel Rivas DuránSubdirector de Investigación y

Riesgos Tecnoló[email protected]

Diciembre 05 del 2006

OFICINA DE APOYO TECNOLOGICODGCF

manual de ensayos de suelos del mtc

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