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Instituto Tecnológico de Chetumal
Departamento de ciencia de la tierra
Ingeniería CivilDiseño y construcción de pavimentos
Reporte de laboratorioProf.: Ing. Jesús Armando Gómez Pinzón Integrantes:Botes Villamonte Daniel Alejandro Carrera Mendez RobertoMay Ucán Jesús Ariel Rodríguez Tun Aarón Josué
Grupo: 6VB
Diseño y construcción de pavimentos
Contenido
Introducción y antecedentes...............................................................................2
Materiales y Métodos..........................................................................................4
Materiales........................................................................................................4
Métodos...........................................................................................................5
Resultados..........................................................................................................7
Conclusiones...................................................................................................8
Referencias bibliográficas...................................................................................9
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Diseño y construcción de pavimentos
Introducción y antecedentes
Actualmente en la construcción de carreteras se usa el asfalto, que
puede ser de origen natural (rocas o lagos asfálticos) o artificial el cual es un
producto de la refinación del petróleo crudo. Dadas sus propiedades de
consistencia, adhesividad, impermeabilidad y durabilidad, tiene gran variedad
de aplicaciones en la construcción de pavimentos flexibles como por ejemplo,
mezclas asfálticas, bases estabilizadas, riegos de sello, emulsiones asfálticas,
riegos de liga, riegos de impregnación, entre otros. (Tolentino, p. 52)
Es necesaria la utilización de materiales pétreos de una determinada
granulometría para el diseño de una carpeta asfáltica, ya de estos dependerá la
resistencia que se piensa
obtener.
Un pavimento bien
construido, debe proporcionar
seguridad, economía y
comodidad. Las propiedades
de los pavimentos deben
resistir tanto el intemperismo
como también soportar las
cargas y los efectos destructivos del tránsito. El proyecto de un pavimento debe
involucrar los aspectos de diseño estructural, materiales y su disposición,
tránsito, clima, aspectos constructivos y estrategias de conservación, cuya
eficiencia debe juzgarse a través de su evaluación beneficio-costo. Un
pavimento debe reunir los siguientes atributos:
Capacidad para soportar las cargas.
Resistencia adecuada al derrapamiento.
Bajo nivel de ruido.
Bajo nivel de desgaste de las llantas.
Apariencia agradable, entre otras.
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Diseño y construcción de pavimentos
El concreto asfáltico para capa superficial se prepara generalmente por
mezclado en la planta de agregados calientes, relleno mineral y cemento
asfáltico. Las especificaciones de construcción en general exigen que antes de
colocar una capa superficial, se aplique material líquido bituminoso sobre las
capas de base de agregado, sin tratar como una capa primaria, y en las capas
de base tratados y entre las capas superficiales como una capa de liga.
( Morales, p19)
Según la norma propuesta por la SCT(N·CTR·CAR·1·04·006/09) se
realizarán pruebas sobre la superficie donde se construirá la carpeta asfáltica
con mezcla en caliente, el Contratista de Obra ejecutará previamente un tramo
de prueba con una longitud de cuatrocientos (400) metros, con la finalidad de
evaluar el procedimiento y los equipos que se utilizarán.
En el trabajo que se presenta a continuación se presentan los
resultados obtenidos durante la práctica de Diseño de una carpeta asfáltica
utilizando materiales pétreos con determinada granulometría obtenida durante
un ensayo previo, se realizó una serie de modificaciones debido al extravió de
una de los materiales que se tenía contemplada para la prueba, pudiendo
alterar los resultados esperados.
En la realización de la práctica se deberían tener en cuenta la normas
establecidas para que la prueba sea considerada como válida, una vez ya
estando en el campo laboral es necesario cumplir con todas las normas que
están establecidas para cada capa, de lo contrario podemos obtener resultados
erróneos en el pavimento.
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Materiales y Métodos
Materiales
Para obtención de la pastilla se utilizaron los siguientes materiales:
Material previamente cribado, separado en Gravas de 3/4 y 3/8, granzón
y arenas. (Debido a la extravío del material obtenido de la prueba de
granulometría (arenas) se propuso cribar un material como sustituto que pasara
la malla 20 y se retuviera en la malla 10).
Para la compactación de los materiales: Cilindro metálico de 101.6 cm
de diámetro y pisón compactador tipo martillo
deslizante.
2 Estufas eléctricas, para la elevación de
temperatura de los agregados y emulsión
asfáltica, para un mezclado uniforme.
Mallas para el cribado (del nuevo material).
Balanza.
Charolas.
Cucharon.
Termómetro
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Métodos
Para llevar a cabo la mezcla de los agregados y la emulsión asfáltica fue
necesario tener la granulometría de 4 materiales, material A grava de ¾”,
material B grava de 3/8”, material C arena y material D granzón, con los
resultados obtenidos anteriormente se obtuvo una curva granulométrica, así de
acuerdo a la curva granulométrica especificada en la normativa se hizo la mejor
mezcla con los 4 agregados que este lo más apegado a estas especificaciones.
En esta práctica se realizó una carpeta asfáltica con estos agregados y
emulsión asfáltica, ya se tenía la proporción de los materiales a usar para la
mezcla de carpeta asfáltica.
Se utilizaron 1100 gr para toda la mezcla total y se agregó un 8% de
desperdicio (el desperdicio se agregó porque se perdió un tipo de agregado y
se tuvo que utilizar otro para llevar a cabo la práctica).
De los 1100 gr que se ocuparían para la diseñar la carpeta asfáltica se
distribuyeron en sus respectivas proporciones en cada material de agregado.
Del material A se utilizó el 33% de 1100 gr.
Del material B se utilizó el 51% de 1100 gr.
Del material C se utilizó el 8% de 1100 gr.
Del material D se utilizó el 8% de 1100 gr.
Para el material D se cribo en la malla N° 20 y N° 10, el material retenido en la
malla N° 10 se utilizó para la mezcla que era la más parecida al material que se
perdió.
En una charola de metal se colocaron los 4 materiales y se mezclaron en una
estufa eléctrica para que adquiera más adherencia al momento de mezclarlo
con la emulsión asfáltica. La emulsión asfáltica también se calentó en una
charola hasta llegar a la temperatura de 140°c y mantenerla así constante
hasta el momento de juntar la mezcla.
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Diseño y construcción de pavimentos
Se mezcló la emulsión asfáltica con los materiales hasta tener una consistencia
buena y así colocarla en el molde para hacer la compactación de la carpeta
asfáltica y obtener una pastilla. El material no llego a la temperatura deseada
por que la clase estaba por terminar y no nos alcanzó el tiempo, esto puede
hacer que la pastilla de carpeta asfáltica no llegue a tener un buen VRS por
que los materiales no tuvieron la temperatura deseada y podría perder
adherencia.
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Resultados
Durante el análisis de los porcentajes que se seleccionarían de cada
material que se tenía para crear un muestra, con el fin de que se encontrara lo
más posible entre el rango de los máximos y mínimos según las normas, se
propuso anexar un porcentaje del 8% más del total del material para considerar
como perdidas, debido a que el material se calentaría (perdería peso de agua)
al final la mayor parte de todo el concreto asfaltico peso alrededor de peso
propuesto al inicio (1100 gr), considerando el peso de la emulsión asfáltica.
Debido a la falta de tiempo tanto el agregado como la emulsión asfáltica
no alcanzaron la temperatura requerida, por lo que se espera que los
materiales no se homogenizaron de manera correcta, la compactación no fue la
esperada debido a que las temperaturas no fueron las requeridas.
Es muy probable que debido a la que la mayoría de los materiales que
se habían cribado anteriormente eran de mala calidad, no contaba con una
granulometría adecuada para la creación de la pastilla afectando directamente
en sus propiedades.
Se observó que en la parte superficial de la pastilla parecía estar de
forma correcta, pero al parecer debido a que no se alcanzaron las temperaturas
permisibles, el material pudo ser mezclado correctamente.
Al final el docente se llevó las pastillas de cada equipo para evaluarlas y
dar un criterio del análisis de la granulometría de los materiales, y del correcto
diseño de esta.
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Conclusiones
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Referencias bibliográficas
Tolentino, A J. (2012). “Manual de Prácticas de Laboratorio “. Obtenida el 11 de
Junio de 2015 de:
http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/30610/1/TolentinoAngeles.pdf
Morales, V. J. (2008). “Análisis del sistema CASAA para el mejor amiento de la
calidad de los pavimentos asfálticos en México.”. Obtenida el 11 de Junio de
2015 de:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/
132.248.52.100/2576/moralesvazquez.pdf?sequence=1
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