CATEDRA DE CONSTRUCCION DE CAMINOS

Profesor Ingeniero Civil: Sr. PEDRO ALVARES.

Apuntes de la Cátedra dictada por el profesor en la

Escuela de Constructores Civiles DE LA

de Chile Tomados por

ROBERTO PAVEZ M.

SEGUNDA PARTE EJECUCION DE LA OBRA

SANTIAGO DE CHILE Imprenta " R O M A "

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CATEDRA DE CONSTRUCCION DE CAMINOS Profesor Ingeniero Civil: Sr. PEDRO ALVAREZ.

Apuntes de la Cátedra dictada por el profesor en la

Escuela de Constructores Civiles DE LA

Universidad de Chile Tomados por

ROBERTO PAVEZ M.

SEGUNDA PARTE EJECUCION DE LA OBRA

SANTIAGO DE CHILE Imprenta "ROMA"

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CONSTRUCCION DE CAMINOS Una vez terminada la primera parte, destinada al estudio del proyecto que incluye el presupuesto, pasa-mos a la segunda etapa, la construcción de un camino.

PLAN DE LA SEGUNDA PARTE CONSTRUCCION

1.) Limpia de la faja, (ancho, árboles, arbustos). 2.) Construcción de cierros, (álbum de obras tipo). 3.) Construcción de alcantarillas. 4.) Excavaciones en corte: a) Clasificaciones del terreno. b) Herramientas y maquinarias para excavar. 5.) Medios de transporte a terraplen, (distancia de transporte). 6.) Construcción de terraplenes: selección de ma-teriales y características principales, consoli-dación por capas, maquinarias para consolida-ciones, humedad óptima, Proctor. 7.) Terraplenes en suelos pantanosos. 8.) Análisis de los suelos, su clasificación. 9.) Sub-base, poder de soporte, su cálculo en re-relación con la calidad del suelo, de la base y del pavimento. 10.) Mezclas estabilizadas y su cálculo. 11.) Capa de base estabilizada, especificaciones y métodos constructivos.

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12.) Materiales bituminosos, mezcla en sitio, Ma-cadam, concreto bituminoso. 13.) Pavimento de hormigón de cemento, Portland. 1. — Limpia de la faja.

Se necesita una faja de terreno para el camino de un ancho variable, 12, 16, 20 y más metros. Cuando el terreno es costoso agricolamente se hace de 12 m. por ejemplo: Azapa en el norte, ya que son valles agrícolas angostos. Se ha estado usando anchos de 20 m. caminos de importancia y 30 m. si se consul-ta un posible ensanche. También cuando se hacen fo-sos a los lados del camino, los que se excavan con ma-

quinarias, conviene expropiar 30 o más metros para sacar material en vez de transportarlo de grandes dis-tancias, ya que de esta manera resulta mucho más ba-rato. Fig. 1. Para caminos de gran importancia se adopta un ancho de 40 a 60 m. y se consulta doble calzada y a los lados se construyen caminos o calles para el tránsito local. Fig. 2. Todo el ancho de la faja se limpia de yerbas, ar-bustos y árboles, pagándose este trabajo por metro li-neal de todo el ancho de la faja. Todo árbol de 0,30 m. o más d'e diámetro debe ser sacado fuera de la faja; este trabajo se paga aparte. Estos materiales vegetales pueden ser troncos y hay que arrancarlos, este trabajo recibe el nombre de de-

cepo. El decepo se hace con una yunta de bueyes y con la destroncadora; también se está usando actualmente máquinas llamadas Bulldozer, o Topadoras. Fig. 3.

En caso de terreno accidentado al excavar para ha-cer el corte, sale el tronco que se lleva fuera de la fa-ja, para permitir el escurrí miento de las aguas y para guardar la estética. COSTOS

Por limpiar la faja se paga de 8 a 10 pesos el metro lineal de todo el ancho, cuando hay que decepar se pa-ga de 60 a 80 pesos por cada tronco. 2. — Cierros.

La faja debe ser cercada. Si el camino es nuevo, la Dirección de Caminos debe hacer el cierro. Si el ca-mino es viejo es el dueño el que debe hacer el cierro, a su costa. — 5 —

Tipos de cierros. a) Cerco de alambre; b) Cerco de tranquera y tranquilla; c) Cerco de palo botado; y el) Pircas, adoboneá, etc. a) El cerco de alambre, es el más corriente; Los postes se entierran 0,6 m. y se alquitranan o se que-man, van a una distancia de 3m. uno del otro y cada tricnta mts. se ponen diagonales. Los alambres van

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alternados y son de tres púas y dos lisos. El poste rolliso es de 3 a 4 pulgadas de diámetro y más o me-nos de 2,30 m. de altura. El costo es de $ 30.— el me-tro lineal, (año 1950). Fig. 4. Las cercas hay que hacerlas más altas si son para viñas, a veces se pone más alambre en la parte de aba-jo si existen ovejas. b) Cerco de tranquera y tranquila; Se hace don-de existe abundancia de madera. El costo es más o menos de $ 60.— el metro lineal. Es un cerco muy bue-no y muy durable y mide alrededor de 2,30 m. inclu-yendo la parte enterrada. Fig. 5. Cerco de tabla; Se colocan postes a 1,80 m. de dis-tancia y luego se unen entre sí con tablas.

c) Cerco de palo botado; Se coloca un palo bota-do y otro perpendicularmente encima de este. (Ver fi-gura). Fig. 6. d) Pircas; Se hacen sobre todo en el norte, con piedras y barro, tiene el inconveniente de quitar el aire v vista al camino. Fig. 7. Cerca de adobón. Se hace con adobones sobre un cimiento de piedra.

3. — Construcción de Alcantarillas. Tipos de alcantarillas, a) — Tubos (hechos en fá-brica y hechos en sitios), b)—Losas, c)—Bóvedas, d) —Cajones de concreto armado, e) —Sifones, f) —• Alcantarillas de material metálico, g) — Alcantarillas de maderas. a) —Alcantarillas de tubo. — Diámetro 0,6 a 1 me-tro. Los hechos en fábricas son de un metro de largo.

Construcción de la alcantarilla: las excavaciones pueden ser en terreno blando, dureza media o roca. En el fondo si se encuentra terreno firme y uniforme se construye un emplantillado de concreto de 170 Kilos de cemento por metro cúbico, de un espesor de 15 a 20 cm. y como ancho igual al diámetro del tubo. Sobre este emplantillado se colocan los tubos afirmándolos por ambos lad'os con un acompañado o cuña de con-creto. Para unir los tubos entre sí se confeccionan ani-llos de mortero de cemento lo que evita los escurri-mientos laterales del agua. Cada alcantarilla lleva en sus dos extremos un mu-ro de boca de concreto. El muro de boca contiene las tierras del terraplen. Protege el emplantillado cuan-do hay saltos de agua a la salida de la alcantarilla. El muro de boca debe ser paralelo al eje d'el camino; en las curvas debe ser perpendicular al radio de la curva en ese punto. Tubos hechos en el terreno. — Se reemplaza el tu-bo hecho en fábrica por un tubo con sección semejante a una bóveda con concreto de 227 Kilos de cemento por metro cúbico, construidos con cerchas de maderas. Cuando el terreno es muy malo se le pone fierro en la parte inferior. El diámetro mínimo es de 0,6 m. para permitir la limpieza, este es el diámetro mínimo que se permite en estas alcantarillas. Si el caudal del agua del arroyo o canal requiere una mayor sección,- se pue-de poner dos tubos contiguos del mismo diámetro. Pa-ra estas alcantarillas y los otros tipos el Departamento de Camino del Ministerio de Obras Públicas tiene un álbum de Obras Tipo.

Fig. 8. b) Losas. — Las losas se colocan donde no hay mu-cha altura de terraplen y por lo tanto no se puede co-locar tubos. Las losas de poca luz se pueden cargar con 2 a 3 m. de tierra encima. Luego la losa puede sub tituír a la tubería, pero se usa cuando hay poca altura

de terraplén. Después de hechas las fundaciones se ha-cen los muros; se arma el andamiaje y sobre este la en-fierradura, luego se concreta con concreto Tipo E) de 340 kilos por metro cúbico. Sobre la losa se colocan los materiales para cons-truir la rasante. Cuando se va a pavimentar la losa se deja 7 mm. más abajo de la rasante definitiva y so-bre la losa se coloca un concreto del Tipo F) de 453 ki-los por metro cúbico; Hoy día se coloca la losa a ni-

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vel de 3a capa de la base o sub-rasante y se pavimenta unifórmente para que haya continuidad. Las losas se hacen de 0,75 a 5 m. de luz. Luces ma-yores necesitan cálculo especial.. Los muros deben de llevar las correspondientes alas para que la tierra del terraplen no tape al riachuelo, además en los extremos deben de llevar protectores de concreto para sostener la tierra. Los muros llevan unos fierros perpendiculares que se colocan como anclaje, para el caso que haya temblores no se corra la losa. El espesor de la losa escila entre 0.18 y 0.22 m. Fig. 9.

c) Bóveda. — La bóveda se coloca siempre en te-rraplenes de gran altura. Para hacer la bóveda debe haber muy buen terreno de fundación. Si este no es muv bueno hay que ensancharle la base de la bóveda o mejorar el terreno. Cuando el terreno es malo, se cons-truyen los cimientos sobre pilotos, estas bóvedas de-ben ser cargadas unifórmente, también necesitan alas, y muros de boca de contención de tierras. A las bó-veda en la parte por donde corre el agua se le pone un radier de piedra unida para que no socave. Aun-que la bóved'a es más o menos cara, es la solución más económica para estos casos. Se usa concreto D) de 283 3dlos por metro cúbico. Sin armadura. Fig. 10.

d) Cajones de concreto armado; Son tubos de con-creto, de sección cuadrada, con una armadura de fie-rro en el interior. Se usan cuando el terreno d'e fun-dación es muy malo. La pared interior es una verda-dera losa de concreto armado, esta solución es muy cosr tosa pero hay que hacerla cuando los terrenos son pan-tanosos o gredosos y húmedos. Estos cajones se pue-den usar con cualquier altura de terraplén. Las di-mensiones y dosificaciones se sacan del "álbum de — 10 —

Obras Tipo" que es la fuente de donde se sacan todos estos datos. Fig. 11. o) Sifones; Usa-e el sifón cuando el camino está en corte y sobre el camino debe pasar una corriente de agua. Si la altura es inferior a 5 m. se debe construir un sifón, para alturas mayores se usa canoa. Llámase "a" la altura de carga dei sifón. Es necesario conocer "a" para calcular la presión. El tubo inferior se hace de una sola pieza para que resista la presión del agua,

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si la presión es mucha hay que hacerlo de concreto armado de buena calidad. Actualmente se está cons-truyendo el sifón d'e todo el ancho de la faja para res-ponsabilizar al dueño de las aguas de su cuidado. El tubo inferior debe descansar sobre un emplantillado, si el tubo es armado se puede reducir "ti" o sea la dis tancia del tubo inferior a la rasante del camino. Fig. 12.

f) Alcantarillas metálicas de material corrugado: Es una alcantarilla en forma de bóveda, constituida por planchas de fierro ondulado, mientras más ancha es la onda, la plancha trabaja mucho mejor. Las plan-chas se colocan traslapadas. Estas planchas de l m.2

más o menos para que sean manuables. Las planchas van remachadas y pintadas con anti-oxidante. Cada plancha forma un cuarto de círculo. El fabricante tie-ne iodos los datos según las características del terre-no. Este material es importado, pero ya se hace en Huachipato. Se usa donde el rioio es escaso como en el norte de Chile, hay tubos hasta de 5 m. de diámetro; se piden según la luz que se necesita. Fig. 13. g) Alcantarillas de madera; Es una alcantarilla provisoria, y de tercera .categoría. Las luces oscilan entre 0,75 m. y 2 a 3 m; Se hacen marcos de madera de 5 x 6" y dé 8 x 8"-ensambladas y sé colocan a 1 me-tro de distancia más o menos entre ellos. El terreno de apoyo se árregla'un ^oco, en seguida se clavan ta-blones de 3 o 4" por 10" para la parte superior y para las partes laterales dé 2 x 10" ,o de 3 x 10". Estos ta-blones van clavados con tirafondos o clavos. Cuando el terraplén es muy grande también se puede usar la madera para alcantarillas pero hay que reforzarlas. Siempre esto es provisorio. Si hay mucho terraplén no conviene, pues al construir la alcantarilla definitiva hay que deshacer el terraplén. En el sur se ha usado

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una alcantarilla- de madera que no figura en ninguna parte y tiene la forma de "V" invertida. Fig. 14.

4. — Excavaciones. a) Clasificación del terreno: Al hacer los cortes v y v' debemos clasificar los terrenos, y su clasificación es la siguiente, atendiendo a la dificultad que presen-tan para excavarlos en: terreno blando, de dureza me-dia y roca. Terreno blando, Es el que un homr.ro con pala y picota puede excavar 6 m.3 o más mts. en un día. (sol-tarla). Terreno de dureza media, Es el en que un hombre hace menps de 6 m.3 por día o necesita menos de 0,600 Kg. de pólvora por m. 3. Tiene mayor costo que el te-rreno blando. Terreno de roca, Es el que necesita más de 0,600 Kg. de pólvora por m. 3 Los pozos de reconocimiento para clasificar los materiales se hacen una vez que se fija la rasante. Se clasifican los materiales de los cor-tes y se colocan las cantidades de las diversas capas. La cubicación se hace según los tres tipos de te-rreno y se paga por la cifra global de cada una de las variedades de estos materiales. Es necesario colocar siempre una cantidad de roca en los presupuestos, (en Chile siempre se encuentra). Toda la parte del mate-rial que se saca sirve para hacer terraplenes, menos la parte superior por ser terreno vegetal que no com-pacta. No conviene poner la arcilla en los terraplenes porque aumenta mucho su volumen y tiene mucha ca-pilaridad', sin embargo mezclada con arena o limo se puede usar. b) Elementos para hacer la excavación: Se divide en 1) Elementos a manos, y 2) Con maquinarias.

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1) Elementos para trabajo a mano: la pala y la picota para terrenos blandos, cliuzos para dureza me-dia; para roca: barrenos, combos, guías, fulminantes y además una fragua para arreglar las brocas. En terrenos de dureza media se puede usar el chu-zo y una cucharilla para hacer las perforaciones. Cuan do es roca se usan los barcenos que pueden tener has-ta 2 m. de largo y sección octogonal, exagonal etc., en la punta llevan una broca de acero mejor, que se ator-

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niila y cuando se gasta se lleva a la fragua y se arré-ala o bien se cambia. Las hay de diferentes diámetros Ka el fondo de la excavación se echa la pólvora Estas perforaciones se pueden hacer también con mar tillo» mecánicos (guaguas). En vez de pólvora se puede usar dinamita, se pue-den liacer explotar varios tiros a la vez pero a distan-cia. Se hacen hoyos a lo largo del eje del camino y se coloca el explosivo, se hacen explotar por medio de chispa eléctrica. La explosión hace saltar el material y permite el uso de métodos mecánicos para su exea vación. 2) Trabajos con maquinarias. Los métodos más usados son los que ocupan pala mecáaaica, Drag-line, traillas, Tornapull, etc. Fig. 15. Para el uso de las palas mecánicas es necesario co-nocer la calidad y la cantidad de las excavaciones. Hay varios tipos de palas mecánicas: desde una capacidad de 3/8 de yarda 3, a 2,5 yardas 3. Además hay que ver el número de camiones que se va a necesitar para transportar la tierra que saca la pala. (Consultar al respecto la revista Calles y Caminos de Mayo-Junio-Julio de 1950, y revistas de construcción de Agosto de 1950). Capacidad del cucharón en equivalencias métricas;

3/8 Yds. o = 0,226 m. 3. 2/5 Yds. 3 = 1, 88 m. 3. Fig. 16. Para poder usar la pala el frente de ataque debe ser de tres a cuatro mts. y ver además si se justifica económicamente el uso de la misma, atendiendo a la cantidad de material por excavar. La pala de 3/8 Yds.3 rinde 53 m3 por hora y la de 2,5 Yds.3 rinde 268 m. 3 por hora. Esta última pala mueve al mes 43.000 m 3 de tierra, por esto si el trabajo es reducido no conviene usar pala muy grande.

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El número de vehículos que debe trabajar con la pala debe ser igual a: El tiempo de recorrido divido por el tiempo de carga más 1. El camión debe tener una capacidad igual a cuatro veces el cucharón, como mínimo. Para un mejor ren-dimiento hay que calcular el ángulo que tiene que re-correr el brazo de la pala para cargar los camiones, a fin de evitar la pérdida de tiempo al girar la pala desde su posición de excavación hasta depositar la carga sobre el camión.

TraíLLA

3) Maquinarias para hacer excavaciones y trans-porte a la vez; El primero es el Bulldozer. Es un trac-tor que tiene por delante una pala; esta pala se puede subir o bajar y se puede ladear. Este aparato se usa en corte en faldeo, como en la figura 17. También se puede usar esta máquina cuando es para hacer terraplenes y el terreno del lado se puede utilizar. En el norte se usa para ensanchar la plata-forma donde debe ir la capa de base y rodadura. Otras máquinas simlares son: el angledozer y tour-uadozer. Estas maquinaria resulta económica sóla pa-ra acarreos cortos y se usa también para excavaciones. Su recorrido conveniente es de 10 a 30 metros.

Segundo es el Trailler Oarryoll: No tiene motoi propio y va tirado por un tractor oruga o con cuatro rue-das neumáticas. Su uso está restringuido sol" a terre-nos blandos. Si es muy duro se usa además un Rooter. es como un arado que va rompiendo el terreno. Fig. 18 y 19. Sirve para transportar hasta 250 a 300 ra.; donde trabaja mejor es de 100 a 200 m. Si la distancia de transporte es mayor se usa el Tournapull que tiene más velocidad y movilidad. Distancia de transporte de 30G

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a 600 m. Para cargarlo necesita ser arrastrado por mi tractor velocidad de 30 a 40 kms. hs. 3) Truck-cavator: sirve para excavaciones: >:

transporte gira después de cargado y bota después el material al otro lado. 5) MEDIOS DE TRANSPORTE A TERRAPLEN

Elementos de transporte: 1) carretilla, capacidad 60 lt. distancia utilizable de transporte de 2 a 30 m. 2 carros de Decauville: Para distancia de 50 a 200 m. Capacidad 0,7 a 1 m. 3. 3) Carreta: (chancha) 0,7 a l m . 3. S-j contrata al día la carreta con bueyes y el carretero. Distancias utiliazbles desde 50 a 300 m. Hay carretones -lúe usan tres caballos.

, 4) Camiones: Distancia de transporte de 200 m. a 3 Kms. El tipo corriente es de 6 ton. Hay otros de 8 ton. Cargan de 3 a 3,5 m. 3. y son de carrocería de madera. Hay otros especiales con carrocería de fierro y con vol-teo mecánico, 3 a 5 m 3. Hay también camiones especiales que descargan por el fondo o que se corre hacia atrás la carrocería: son los Tourna-Trailler, que pueden transportar de 8 a 10 m. 3 de material. 5) Wagons: Un tractor con cuatro ruedas y un Trailler, 8 a 10 m 3. 6) Dumper: Se caracteriza por que no da la vuel-ta sino que se hace girar el asiento trasero y tiene una capacidad de 2 a 3 m3. Se usa en partes estrechas y distancias cortas. 6) CONSTRUCCION DE TERRAPLENES

Selección de los materiales y clasificación. Previa mente hay que estudiar que materiales son buenos pa-ra su construcción. En general, todos son buenos desde — 19 —

los arcillosos liasta los arenosos. Todo dependen de poder controlar las aguas que pueden absolver o reci bir, a fin de que no se perjudique su estabilidad. Según este aspecto los terrenos se pueden clasifi-car en cuatro grandes grupos: a) Terrenos arcillosos. Son aquellos en que pre-dominan la arcilla. Sufren variaciones de volúmenes con la humedad. Tienen mucha capilaridad aunque len-ta. Esto exige que los terraplenes formados por estos materiales tengan una altura no menor de 1. m. sobre La cota de aguas máximas. No tienen fricción interna. La parte superior de los terraplenes es necesario me jorarlas para que sirvan de sub-base. b) Terrenos limosos. Son aquellos terrenos en que predominan los limos o sea materiales finos sin plas-ticidad. A estos materiales pertenecen los trumaos, tie nen capilaridad y permeabilidad. Son buenos materia-les para terraplenes. c) Terrenos arenosos: Son aquellos en que hay predominio de arenas. Son bastantes estables, poco ca pilares, muy permeables. Tienen fricción interna lo que les da gran estabilidad. Cuando hay gran predominio de las arenas los te-rraplenes construidos cotí, estos materiales deben recu-brirse con materiales más finos (limos, o arcillosos a fin de evitar que las aguas lluvias lo erosionen fácil-mente). d) Terrenos granulares o ripiosos: Son muy bue nos para terraplén. Gran estabilidad por su fricción interna, gran permeabilidad. Nada de capilaridad. Si se selecciona material fino para la parte superior de los terraplenes constituyen muy buena sub-base. Los terrenos malos para terraplén son los terrenos fango-sos o la capa vegetal superficial que generalmente con-tiene muchas sustancias vegetales. Los cuatro grupos primeramente citados tienen ca-da uno varios sub-grupos. Para seleccionarlQs será ne-

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cesario que durante la construcción se realicen algu-nos análisis, como ser: granulométricos, índice de plas-ticidad etc. Todos estos materiales al ser bien compactados, en general ocupan un volumen menor que el que tienen en el lugar de la excavación. COMPACTACION POR CAPAS

Esto se puede realizar por diferentes medios: 1) Con tractores o maquinarias de acarreo. 2) Rodillo pata de cabra; Rodillo neumático (consiste en una plataforma superior cargada de pie dra con ejes y sus respectivos neumáticos; va tirado por un tractor). 3) Rodillo cilindrico; los hay.de 5 hasta 12 ton de peso. Los tipos más comunes son los de 2 y 3 rue-das, siendo los de 3 ruedas los más pesados. Estos apa-ratos dan una presión de 70 kilos por cm. lineal. Humedad de los materiales: Para que los materia-les al ser compactados adquieran la máxima densidad es necesario que la operación de compactación se rea-lice a una humedad adecuada llamada "óptima". Pa-ra determinarla se usa el método Proctor. Método Proctor: se toman 2,5 kg. y se pasan por arneros de 3/4". Este material se compacta con un ci-lindro de fierro de 4" de diámetro y 4"/2" de altó. Se ponen tres capas de material y se pisonean cada una con 25 golpes de un martillo de 2,5 kg. de peso, que se deja caer desde una altura de 0,30_m. repartién dose estos golpes por parejo; en las otras capas se ha-ce lo mismo. Luego se saca el cilindro, p' es el peso del cilindro hueco, p" es el peso total del material más el cilindro.

p" — p' es el peso del material húmedo. Se toma una muestra del material y se deduce el tanto por ciento de humedad que contiene. Consideran-— 21 —

do este % se puede calcular el peso seco. Relacionan do este peso con el volumen del cilindro se puede cal-cular la densidad "d" de los materiales secos. Se lleva a un gráfico las densidades y los % de hu medad con lo cual es posible conocer la humedad que produce la mayor densidad con este sistema de com-pactación. El terraplén es aceptado cuando la compactación es igual a un 85% del Proctor. Si el Proctor es de 2,1, se acepta una densidad de 85% de 2,1. Las especificaciones para el ensayo del Proctor, son las siguientes: Especificaciones. A). COMPACTACION Y DENSI DAD D EUN SUELO. Introducción. El ensayo Standar de densidad para un suelo, determina los pesos para un m 3. obtenido para una compactación Standar por medio o para di-ferentes contenidos de humedad tales, que muestran la máxima densidad referid'a al metro cubico. Equipo. El equipo usado consistirá en los siguien-tes aparatos: a) Molde:' Un molde cilindrico de me tal en un diámetro aproximado de 4" y 4,(j de altura. Su volumen será de 130 de pié cúbico. Este molde se-rá colocado sobre una base lisa y se le ajustará en la par-te superior de im anillo movible de más o menos 2,5" de altura, b) Martillo: El martillo metálico será de 2" de diámetro en su cara circular y pesará 2,5" kg. Debe estar arreglado de manera que su caída se pue-da controlar, o) Removedor: Un removedor cilindri-co de peso "menos de 4" de diámetro o un aparato si-milar que sirva para sacar la muestra compactada d) Balanzas: Una balanza de 15 Kgs. de capacidad y de una sensibilidad de 1 gr. y otra balanza de 100 grs. de capacidad y 0,1 grs. de sensibilidad, e) Una estu-fa secadora, controlada por un termómetro y capaz de mantener una temperatura de 110°C. para secar las muestras de determinación de humedad, f ) Regla. U

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PROCEDIMIENTO. a) Se toman 3.000 grs. secos o ligeramente húme-dos, de la porción que pasa por el tamiz N.9 4. b) La muestra deberá ser suficientemente mezcla-da y luego compactada en el cilindro (con el anillo ajustable puesto) en tres capas iguales, recibiendo ca-da capa 25 golpes del rodillo dejado caer desde 30,5 cms. de altura sobre el material. Después de ese pro-ceso el anillo móvil deberá ser retirado y la muestra será cuidadosamente nivelada al borde del molde con la regla de acero y luego pesado. c) El peso de la muestra compactada, menos el pe-so del cilindro, deberá ser multiplicado por 1,06 y el re-sultado anotado como peso húmedo en ton. /m. del suelo. d) Luego la masa compactada del suelo deberá ser removida del suelo y cortada verticalmente por el cen-tro. Unos 100 grs. de muestra tomados del centro de la masa deberán ser pesados inmediatamente y luegc secados en la estufa de HO'C para determinar su con tenido de humedad. e) El resto del material deberá ser desintegrado hasta que pase por el tamiz N.' 4 nuevamente. Se le agregará una cantidad de agua que haga subir su hu medad aproximadamente en '1% v sobre el valor ante rior, todo el proceso anteriormente descrito será repe-tido y así para cada incremento de 1% de humedad. Esta serie de determinaciones deberá seguir hasta que la muestra se vea pastosa y haya una reducción nota ble en el peso húmedo del suelo compactado. CALCULO. El contenido de humedad, y el peso del material compactado referido al material seco se-rá calculado por las siguientes fórmulas: A — B.

°¡o de humedad = B — C. — 23 —

Peso seco del material compactado es igual a: Peso húmedo en ton. en ms. cúbicos. % de humedad, x 100. A. — Peso cápsula secadora y suelo húmedo. B. —Peso cápsula secadora y suelo seco. C. — Peso cápsula sola. RELACION, DENSIDAD, HUMEDAD. Los resul-tados del ensayo de compactación, corregidos por el peso de la humedad y expresados en ton. /m 3. de sue lo seco, son dibujados como ordenados en un gráfico cuya abscisa es la humedad correspondiente. Una curva continua será pasada por estos puntos. El punto más alto de la curva representa la máxima densidad para un material dado, bajo el sistema de compactación descrito (número de golpes con que se hace la compactación), y el % de agua correspondien-te a este punto, representa el contenido de humedad que dé la compactación máxima.

7) CONSTRUCCION DE TERRAPLENES EN SUELOS PANTANOSOS Cuando se construye un camiho ya sea por razones der técnica o porque hay algún punto obligado, no es posible modificar el trazado no pudiéndose de esta ma-nera evitar el tener que construir terraplenes en terre-nos húmedos y fangosos. Teniendo entonces que arreglarse el terreno para lograr una buena estabilidad' de los terraplenes. Existen para este'propósito varios procodimeintos, aquí citaremos solamente cuatro los más usados. 1. — Para sacar el fango se utiliza el Drage-Line. Es esta máquina una excavadora con un capacho arras-trado por un cable. 2. — Extracción por explosivos. 3. — Colocar el material y esperar la compactación con el tiempo.

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4.— Por medio de pilotajes de arena. Las seccio-nes de los pilotes son: una altura de 4 a 5 metros y un diámetro de 0,20 metros. Estos pilotes son de metal llenos de arena sobre los cuales se coloca una gruesa capa de arena. rig. 20

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8) ANALISIS DE LOS SUELOS Su clasificación. Poder de soporte. GRANULOME!1 RL\ ; La grava pasa por 8" hasta 10 mallas (2mm.). La arena pasa por 10 mallas hasta 0,05 irim. El limo de 0,05 a 0,005. La arcilla de 0,005 a 0,001. Los coloides de 0,001. Este análisis se hará tomando una determinada can-tidad de materiales, 5 a 10 kgs. Se secan y se hacen pasar por una serie de harneros y mallas finas; en se-guida se calcula los porcentajes que pasan dichos har-neros. Estos resultados se colocan en un gráfico, en que, en las ordenadas van los % que pasan y en las abscisas el logarítimo del número de mallas por pul-gada lineal. LIMITE LIQUIDO. Es el tanto por ciento de hu-medad que es capaz de contener un material en un es-tado intermedio, semi-líquido, o semi-duro. Del material que pasa por 40 mallas se toma la can-tidad de 40 grs. Se tiene un tiesto circular de 10 a 12 cm. de diámetro, se echa el material y se le coloca agua y se revuelve con una espátula, transformándose el ma-terial en una pasta, luego con una herramienta ^espe-cial de forma curva se hace una ranura dejando en el fondo un espacio de 3 mm. En seguida se somete a varios golpes de una altu-ra de caída determinada hasta que la ranura antes ci-tada se reduzca a 0 mm. El número de golpes necesa-rios y el % de humedad se llevan a un gráfico, si este número es inferior a 25 golpes, se repito el ensayo agregando más material. En esta forma se revuelve y se obtiene una masa con menos % de humedad de modo que al someterla a golpes se necesitará un número ma-yor de golpes para que la juntura desaparezca.

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Si este número de golpes es inferior a 25 quiere de cir que la masa está seca. Por interpolación se deduce el c/o de humedad quq correspondería a 25 golpes. Es-te '/o es lo que se llaitía "limite líquido". LIMITE PLASTICO. Es el porcentaje de hume-dad con respecto al peso del material, que permite que éste sea amasado hasta formar bastoncitos de 3 mm. de diámetro. Para este ensaye se toman 40 gramos del material que, pasa por 40 mallas, se amasa y se pone en una cubierta de vidrio tratándose de hacer baston-eitos de 5 a 6 cm. de largo por 3 mm. de diámetro. Si el material está muy seco, no se pueden hacer los bas-toncitos y habrá por tanto que agregar más agua, así se repite el proceso hasta que sea posible hacer los bas toncitos; se calcula la humedad del material por dife-rencia de peso. Materiales que tienen limite plástico: La arcilla por ejemplo, que tiene como LL (límite líquido), 50 y como PL (límite plástico), 15. Esta diferencia es lo que se llama "índice de plas-ticidad" IP. LL—LP=IP Luego índice de plasticidad de los suelos es igual a LL menos LP. El problema es tratar de mantenei los terrenos con la humedad necesaria, esto es, tratai de que los suelos sean poco plásticos, las arcillas co-mo tienen mucha capilaridad llevan la humedad a la superficie.

CLASIFICACION DE LOS SUELOS Según estos análisis y de otros de menor impor tancia, se ha hecho una clasificación de los suelos de nominada "Americana", y parte desde suelo A 1 has-ta A 7. Suelos A 1 y A 2 son excelentes incluso para capas de base;

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Suelos A 3 son suelos arenosos; Suelos A 4 y A 5 corresponden a suelos limosos; Suelos A 6 y A 7 son suelos arcillosos y por íiltimo, Suelos A 8 que se clasifican como suelos de fango y materiales vegetales elásticos. 9) SUB-BASE, PODER DE SOPORTE Y SU CALCU LO EN RELACION CON EL ESPESOR DE LA CAPA DE BASE Y PAVIMENTO

La parte superior de los terraplenes, 15 a 30 cm. es lo que se llama sub-base. Es la parte más importan-te del terraplén, pues va a soportar las cargas que se transmiten a través de la capa de base y pavimento, haciendo las funciones de los cimientos en los edificios. No basta que los suelos que constituyen el terra-plén hayan sido compactados con la humedad óptima dada por el Proctor y por todos los medios de compac-tación o que su T.P sea inferior a 5. Es necesario ve-rificar su capacidad de soporte. Para esta verificación se han estudiado varios pro-cedimientos: entre éstos los más conocidos son, el co-nocido, con el nombre de "CalifQrnia Bearing Éation" (razón de soporte, California), él método triaxial, des-arrollado mucho en el Estado de Kansas (EE. ITU.). que determina los módulos, de deformación de las dife-rentes capas, y por último, el método directo de medi-ción por medio de un disco. Explicaremos el California Bearing Ration (C. B. R.) y el método del disco. Pero antes de entrar en explicaciones de estos pro-cedimientos indicaremos algunos valores prácticos co-nocidos del poder de soporte de algunos suelos: roca blanda 10 kg./cm2; grava estabilizada 8 kg./cm2; sue-lo de tosca 5 a 8 kg./cm2; grava suelta 4 a 5 kg./cm2; suelo arcilloso seco 1,5 a 2 kg./cm2; arena fina o tru mao 0,5 a 1 kg./cm2; arcilla húmeda 0,5 a 1 kg./cm2; arcilla empapada 0,2 a 0,3 kg./cm2.

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METODO DEL CALIFÓRNIA El siguiente es un método para determinar la ca-pacidad de soporte de los suelos y su relación con el espesor de sub-base, bases y pavinjentos flexibles. Fué ideado por J. PORTER, basado en el estudio del comportamiento de bases y pavimentos existentes. A través de un análisis de características de los suelos y al querer relacionar diclio comportamiento con un sencillo ensayo de laboratorio, llegó a la determinación del valor portante de los suelos. El método se basa en la estabilidad de la sub-rasante. El comportamiento del pavimento flexible será siempre adecuado, a pesar de las grandes cargas que puede transmitir, si no se deforma más allá de ciertos límites. En este método se ha incluido el estudio de los pavimentos bajo accio-nes dinámicas, mientras que en los estudios efectuados anteriormente sólo se usaron cargas estáticas y se dió como factores determinantes la trasmisión de las pre-siones y el esfuerzo de corte, siendo estos sólo dos de los factores que actualmente entran en juego en el di seño de un pavimento flexible. Las cargas dinámicas son de efectos muy diferen-tes a las cargas estáticas, pudiendo ser estas últimas de un 50% a un 400% mayores que las primeras. En el caso de cargas dinámicas la inercia del pavimento y base amortiguan en gran parte la transmisión de presiones. Entre los factores que afectan el cálculo de un espesor de pavimento flexible podemos mencionar: I. — Flexibilidad del pavimento; II. — Tipo de deformación que se produce (elásti-ca o permanente). III. — Eadio de curvatura de la deformación del pavimento, y IY. — El número de repeticiones de. carga que de-berá soportar.

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Otra gran ventaja del sistema de California, es que se ha medido el comportamiento del pavimento bajo sus condiciones normales de uso por medio de un dis-positivo eléctrico el que inscribía directamente las de-formaciones en un gráfico, es interesante hacer notar que las deformaciones permanentes y progresivas se producen en la sub-base cada vez que pasa una carga móvil. Estas deformaciones se deben tanto a deforma-ciones plásticas (v. g. debidas a presiones en los po-ros que son capaces de desplazarlos las partículas) co-mo a deformaciones debidas a consolidación. Principios fundamentales. Debido a que los ensa-yos corrientes de estabilidad (ensavo triaxal) y cizalle, no refleja el comportamiento de los materiales bajo las condiciones de servicio dado que en estos ensayos in-fluyen grandemente las reacciones desarrolladas en los poros, se buscó otro ensayo de laboratorio que se ase-mejará más a las condiciones prácticas. Este ensayo debía además, ser poco complicado, por tener que ha-cerse gran cantidad de ellos para determinar el espe-sor de un pavimento flexible, ya que siempre en una sub-base se tendrán diferentes materiales. El ensayo desarrollado en California se conoce cob el nombre de "razón del valor cortante". Primeramente la muestra es sometida a un proceso de compactación, consolidándose hasta una densidad que puede ser obtenida ñor los equipos corrientes de consolidación y aproximadamente a la densidad que se obtiene por el tránsito en materiales buenos de sub-base. Con esta etapa se tiende a eliminar hasta cier-to punto las deformaciones por consolidación. Seguidamente, las muestras ya compactas son sa-turadas en agua, de manera que se permita la expan-sión de ellas, y se llega a un estado muy similar al que está sometida una sub-base en condiciones normales. Se coloca sobre la muestra un sobrepeso que sea equi-

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calente al peso de la base y pavimento que estarán so-bre la sub-base. La muestra preparada en esta forma se somete a un ensayo de penetración, el que mide conjuntamente la cohesión y la fricción interna. Como los incremen-tos de la penetración son grandes con respecto a las dimenciones del listón, la influencia de la penetración es pequeña (deformación elástica). Con este ensayo quedan medidos los dos factores determinantes en las fallas que pueden ocurrir en la sub-base, la resistencia al desplazamiento cuando se tiene el suelo en su con-dición más desfavorable de humedad y aumento de volumen debido a la absorción. Se ha tomado el criterio de llevar la muestra has-ta su grado de saturación, por el resultado, observado en numerosas sub-bases en las cuales, a pesar de estar cubiertas por pavimentos impermeables, llegaban a sa-turarse de humedad, ya sea debido a su capilaridad o presión del vapor y condensación que produce expan-sión y como una consecuencia incrementa el volumen de agua. Este es actualmente el punto más criticado del presente método, ya que también se ha encontrado sub-bases que se han mantenido en perfectas condicio-nes, en cuyo caso si se hubieran diseñado por el mé-todo de California se habría obtenido espesores ma-yores. Se ha tomado como igual a 100% el valor portante de roca chancada a 0,1 pulgada de penetración. Se ha observado, en un gran número de experien-cias, que la expansión en muestras de un alto valor portante, es muy baja, generalmente menor de lfo. El índice de plasticidad generalmente es grande para valores bajos del valor soportante; en esta muestra la expanción también es grande. Después de estudiar la correlación de este ensayo de laboratorio con el comportatniento de pavimentos en la práctica por más de 12 años, se llegó a las cur-

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vas A y B de las figura 21. En esta figura se lleva co-mo abscisas la razón del valor portante de una mues-tra determinada y el valor portante de roca chancada, y como ordenadas, el espesor combinado de pavimen-tos más base y sub-base. La curva A se determina para tránsito liviano y la curva B para tránsito mediamente pesado. El res-to de las curvas extrapoladas, basándose en experien-cias realizadas en una pista de prueba de un aeropuer-to y se usan para el diseño de pavimentos para can-chas de aviación. Los espesores obtenidos de estas cur-vas se aplican para condiciones normales y presión de los neumáticos de 60 libras por pulgada cuadrada y se recomienda disminuirlos o aumentarlos en 20%, de acuerdo con la calidad de base, características de los materiales importados, presión de los neumáticos, can-tidad de agua superficial y condiciones de drenaje, po-sibles efectos de heladas y frecuencia de las cargas. Hay que tomar en cuenta que el método ha sido desarrollado tomando como base muestras compacta-das. Si se tienen sub-bases sueltas se deberán compac-tar por lo menos en 0,30 mts. o hacer los ensayos con el material sin compactar.

ESPECIFICACIONES PARA LA DETERMINACION DEL VALOR PORTANTE Y LA EXPANSION DE

MATERIALES DE SUB-BASES Y BASES Objetivo. Por medio de este método de ensayo se determina: 1. -—La razón de valoras portantes de materiales para sub-bases y bases. a) Humedad óptima'y densidad máxima; y b) Después de saturar el material de agua. 2. — El grado en el cual los materiales para sub-bases y bases ge expande durante un período de satu-ración de 4 días.

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NOTA. — Para desarrollar la estabilidad indicada por este método Standard de valor portante, es esen-cial que los materiales de la sub-base y base sean com-pletamente compactados en el proyecto con su hume-dad máxima u óptima. Cuando el camino se va a cons-truir sobre un suelo no consolidado o cuando es abso-lutamente anti-económico consolidarlo, el ensaye debe ser afectuado en muestras en estado natural, o en mues-tras a las cuales se les deja en condiciones parecidas a las que existen en el terreno. EQUIPO NECESARIO

I. — Un molde de 6" de diámetro por 8" de alto. El molde está ajustado a una base movible, un pistón de 5" de alto, para compactar la muestra y un pistón para la penetración con un área final de 3" cuadradas. II. — Una prensa hidráulica, o cualquier otra cla-se de prensa de una capacidad de 60.000 libras. Exis-te un tipo, de gata hidráulica de fácil manejo, muy recomendable para usarse en el terreno. Aunque esta gata también puede usarse en el laboratorio es reco-mendable el uso de la máquina Standard. III. — Una balanza de 20 Kg. a lo menos y de una sensibilidad de 1 gr. IV. — Un disco perforado, con una barra circular ajustable, peso total^ 10 íbs. V. — Un dial u otro instrumento de medida de pre-cisión, para medir la penetración del pistón. VI. — Un dial montado en un trípode para medir la expansión de la muestra durante el período de ab-sorción. VII. — Un estanque o batea donde se puedan su-mergir las muestras. VIII. — Una estufa con tiraje artificial. IX. — Direfentes herramientas, tales como reglilla graduada en centésimas de pulgadas, palanganas pa-

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ra hacer mezclas, probetas graduadas, espátulas, cu-charillas, etc. PREPARACION DE LAS MEZCLAS

Se tomará una muestra representativa, de más o menos 15 a 20 kgs. 3a cual se secará a una temperatu-ra constante de 100 grados C® a 104 grados, hasta que tenga peso constante. El material seco deberá sepa-rarse en 3 porciones, cerniéndose en un tamiz de 3/4" y la malla N.9 4. Si no se tuviera análisis mecánico de la muestra se medirán los üorcentajes que se obtienen en estas 3 porciones. PROCEDIMIENTO

a) Una muestra de aproximadamente 4.000 grs. que contenga un porcentaje de material que pasa por la malla N.» 4 igual al de la muestra original, se pesará en una palancana mezcladora con una aproximación de 5 grs. Si se usan materiales porosos o de pesos específi-cos muy altos, el peso será aumentado o disminuido, de tal manera, que la muestra compactada tenga de 4 a 6" de alto. NOTA. — El ensaye debe ser efectuado en lo posi-ble en muestras representativas del material, incluyen-do chancado si este es propuesto para ser usado en el trabajo. Las partículas de roca retenidas en el tamiz 3/4" son demasiado grandes para ser incluidas en el ensa-ye, por lo tanto, el porcentaje comprendido entre 3/4" y N.? 4 deberá ser aumentado en el mismo porcentaje de partículas mayores retenidas en 3/4". Donde se use grava directamente extraída de los depósitos se puede esperar una gran variación en la granulometría, debe-rá, por lo tanto ensayarse por lo menos una muestra

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que contenga el mínimo porcentaje de partículas gruesas. b) La muestra será mezclada con su humedad óp-tima, para obtener así su densidad máxima, y luego se colocará en un molde tapado apisonándose suave-mente, luego se consolidará bajo una carga de 2.000 lbs./pulg.2 y se mantendrá durante un minuto y luego se descargará en 20 segundos. Si la humedad óptima y densidad máxima no se han determinado en esta forma, se tomarán muestras suficientes para su determinación. c) Se sacará el molde de la prensa hidráulica y se determinará la altura de la muestra con la reglilla gra-duada al eentésimo de pulg. La densidad seca se cal-culará en las dimensiones de la muestra y de su peso seco. PENETRACION DE LA MUESTRA ANTES DE SATURARLA La muestra compactada en su molde será puesta en la prensa hidráulica y ensayada a la penetración con el pistón de 3" (área de contacto), antes de em-pezar el ensaye de penetración, el pistón deberá ser colocado en el centro dé la muestra y asentado firme-mente mediante la aplicación inicial de 10 lbs., des pués de lo cual el dial se colocará marcando cero, du-rante el ensaye la cabeza de la prensa bajará en una cantidad constante de 0,05 pulg. por minuto y tanto la carga total como la unitaria se anotará por pene-traciones de 0,1 0,2 0,3 0,4 y 0,5 pulgadas.

ENSAYE DE EXPANSION a) Después de determinado el ensaye de penetra-ción por la muestra compactada, la porción superior de la misma deberá ser picada en un espesor de 1" con una herramienta adecuada, colocando enseguida

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un papel filtro de 7" de diámetro sobre ella e invii tien-do el disco ajustable del fondo del molde a la parte superior de él. Terminadas estas operaciones el molde se compactará nuevamente colocándolo invertido en la prensa hidráulica, de acuerdo con los conceptos antes formulados. b) Se medirá la altura de la probeta rc-compada-da y se calculará su densidad como ya se ha estable-cido para la muestra original. c) Se colocará un papel filtro de 6" de diámetro sobre la muestra recompactada y luego el disco perfo-rado con el peso de 10 lbs. El dial con su caballete se colocarán sobre el mol-de y la barra circular del disco se ajustará a cero so-bre el dial, después de retirar el caballete se pondrá el molde en el estanque y se dejará caer agua sobre el molde. El nivel se.mantendrá entre 1 y 2" del borde superior del molde. NOTA. — El peso del disco perforado y las 10 lbs. son equivalentes al peso de una base y pavimento de 5" Algunos suelos que dan una expansión considera-ble y un bajo valor portante en los ensayes sin sobre-carga, mostrarán una expansión menor y un mayoi valor portante si son confinados con un peso mayor "du-rante este período de saturación. Si tales materiales son bien compactados en el terreno y luego se les co-loca sobre ellos un espesor de base y pavimento rela-tivamente grande, un ensaye adicional deberá efectuar-se con una sobrecarga de 20, 30 o 40 lbs. En general, el peso de la sobrecarga deberá ser igual o poco me-nor que el peso de la base más el pavimento propuesto d) Se dejará la mezcla saturándose durante 4 días. Su expansión deberá medirse diariamente con el caba-llete y dial, con una exactitud de un milésimo de pul-gada. El porcentaje de expansión se calcula en fun-ción de la altura original de la muestra recompactada antes de saturarla.

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NOTA. — El período de 4 días en el estarme podrá ser reducido a 2 o 3 días en el caso du materiales muy porosos tales como arena limpia o grava y si no hay incremento de la expansión y el material está comple-tamente saturado. e) Después de los 4 días en el estanque el molde será sacado inclinándose por espacio de 2 minutos pa-ra facilitar la salida del agua libre. Después de esta operación se retirará el disco per-forado y el contrapeso, pesándose la muestra, dentro del molde, para calcular el contenido de humedad del material antes de ser saturado. Se evitarán posibles alteraciones de la muestra, co-mo así también vibraciones que puedan causar en ma-teriales arenosos o limosos el ponerse escurridizos. PENETRACION DE LA MUESTRA SATURADA

Se efectuará en la muestra saturada tal como se ha especificado anteriormente. CONTENIDO DE HUMEDAD

Se tomará una muestra para determinar la hume-dad en la capa hasta de 1" de profundidad de la mues-tra ya ensayada, secándose luego a la temperatura de 100 y 104 grados 'C. Existe dificultad para tomar una muestra repre-sentativa para calcular la humedad en materiales ro-cosos en la malla N.® 4. Este porcentaje de humedad indica en este caso, la cantidad máxima de agua que el suelo podrá contener cuando se encuentre confinado por el peso del pavimento de 6" y es particularmente útil para determinar la expansión de los materiales ar-cillosos. Esta parte del ensaye puede omitirse al tra-tarse de materiales no absorventes, o sea materiales granulares que contengan gran cantidad de agregado grueso. — 37 —

CALCULO DEL VALOR PORTANTE a) La razón portante (valor portante relativo) pa-ra la muestra compactada con o sin saturación serán calculadas en por cientos en las siguientes cargas Stan-dard para cada incremento de penetración:

b) _ Si otra no se especifica, el valor portante será el mínimo valor obtenido para cualquier incremento de la penetración. NOTA N.9 1. — Generalmente se especifica la razón portante a 0,1" de penetración para materiales en la sub-base, en tanto que para materiales de mejor cali dad, como por ej. material chancado graduado, usado en las 9" o 6" superiores del pavimento, se puede espe-cificar tanto para la penetración de 0,1 o del valor mí-nimo (genralmente a 0,5") o ambos. NOTA N.® 2. — Al hacer ensayes comparativos de rutina se puede eliminar el ensaye de penetración en las muestras sin saturar por ser el valor obtenido en las muestras saturadas el usado en el cálculo ya que, en general, este valor es menor que en la muestra sin saturar. Ensayes en muestras sin saturar son útiles en el cálculo de embaucamientos. INEORME. — Se deberá tener mi informe con los siguientes datos: a) Análisis granulóme trieos de la muestra recibida. b) Análisis granulométrico de la muestra, tal co-mo se usa para determinar su valor portante. c) Contenido obtenido de humedad para la com-pactación.

Penetración Carga en lbs./pug.2. 0,1 0.2 0,3 0.4 0.5

1000 1500 1900 2300 2600

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d) Humedad media de la muestra después de sa-turada. e) Contenido de humedad en la primera pulg. de la muestra saturada. f) Razón portante por cientos de la carga Stan-dard para cada incremento de penetración tanto para la muestra saturada como sin saturar. g) Densidad máxima del material compactado con su humedad óptima. h) Densidad seca y porcentaje de humedad' de las muestras compactadas con humedad sobre y bajo la óptima. i) Expansión en porcentaje de la altura de mues-tra original, y j) Diversas notaciones de utilidad para comprar materiales locales. CASOS ESPECIALES. — Cuando la sub-base no es-tá consolidada y se desea hacer el ensaye tal cual se encuentra la muestra en el terreno, la penetración de-berá hacerse sobre muestras en estado natural, tanto antes, como después de saturarse. Cuando se desea de-terminar el valor portante y la expansión en materia-les con densidades menores que la ótpima, el ensaye se-rá hecho, como se ha explicado, con excepción de la car-ga de compactación, la que será calculada para obte-ner una briqueta de la densidad y altura deseada. ENSAYES CON SOBRECARGA. — Cuando se tie-ne arena de grano uniforme (esto es, mala graduación) y limpia, por lo general da bajos valores de expansión y valor portante (15 a 30 para 0,1" de penetración), cuando se ensaye sin sobrecarga. Este material, si no es confinado por un pesado pa-vimento, tiene tendencia a producir levantamientos por la acción de cargas moderadas y vibraciones. Con el objeto de estudiar este material para su uso en funda-ciones que estén bajo un pavimento grueso, el ensaye

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de penetración deberá hacerse con una sobrecarga, la cual permanecerá durante la penetración. NOTA. — Esta sobre carga es equivalente al peso deun pavimento de un grosor de 5" a 8". Si se vá a co-locar un pavimento de mayor espesor, la sobrecarga de-be ser aumentada. 10 MEZCLAS ESTABILIZADAS

A) Definición. — Entenderemos por mezclas esta-bilizadas con arcilla o estabilización mecánica, un con-junto de ripio fino, arena gruesa y fina, limo y arcilla. Este conjunto se mezclará en la forma que estudia-remos más adelante, de tal manera que se obtenga una masa más o menos liomógenea capaz de resistir despla-zamientos laterales cuando se halle sometido a la ac-ción del tránsito. Los dos factores principales en la teoría de las mez-clas estabilizadas de arcilla con: la fricción interna y la cohesión. La fricción interna es aportada por los materiales granulares, ripio fino, arena gruesa y fina, ayudando a la estabilidad de la mezcla, cuando ésta se encuentra bajo condiciones de humedad excesiva de-bido a las lluvias. La inclusión de chancado en el material grueso re-dunda en un aumento de la estabilidad. La cohesión que dependerá directamente del conte-nido de arcilla, es la fuerza que mantendrá unidas las partículas durante el tiempo seco, impidiendo de este modo que vel conjunto se desintegre debido al tránsito. La cohesión aparente, (adhesión), pedenderá del con-tenido de humedad en esta clase de mezclas. Los factores que afectan a la densidad son: la gra-duación más adecuada, (la que deja menor porcentaje de huecos), y la humedad óptima para alcanzar la den-sidad máxima durante el proceso de compactación. Es-ta humedad óptima será calculada en el laboratorio,

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on las muestras que la inspección técnica envíe del pro-yecto, con ensayes standard de compactaeión que es-tén de acuerdo con los equipos de compaetación usa-dos en la práctica. El método más usado de ensaye usado actualmente es el conocido con el nombre de "Ensaye Proctor Standard", ideado por Ii. R. PROC-TOR, al estudiar la compactaeión de terraplenes en construcciones de tranques. P>) CALCULO DE MEZCLAS ESTABILIZADAS. Son dos los casos generales que pueden presentarse en el cálculo de mezclas estabilizadas. El primer caso es utilizar el material cual se en-cuentra en los depósitos, en este caso pueden presen-tarse operaciones de cernido para eliminar exceso de materiales finos o -bien gruesos, pudiendo chancarse éste último si la cantidad existente es grande y se jus-tifica económicamente en el proyecto. El segundo caso y más comunmente encontrado en la práctica, es el de la mezcla de dos o más materiales de distintos pozos, para obtener una combinación que cumpla con las especificaciones anteriormente expues-tas. El camino a seguir, es en general, obtener prime ramente un material de buena graduación y en seguida calcular los porcentajes que se necesitan tener de este, material y aglutinantes para cumplir con las exigencias del índice de plasticidad. Este cálculo dependerá de la calidad cohesiva del aglutinante y del porcentaje qae pasa por el tamiz N.9 40 en el material de buena gra-duación. Ante todo es necesario establecer cuales son las ca-racterísticas granulométrieas e hídricas que deben cumplir una mezcla estabilizada para que resista las cargas del tránsito en los diferentes estados de hume-dad a que puede estar sometida principalmente por las aguas lluvias. Si nosotros pudiéramos controlar la humedad pro-veniente de las lluvias, cualquier material con cierta gra-

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nulometría podría ser estable ya que cada uno la tiene a determinada humedad, así tenemos que la arena, que seca es inestable, igualmente que si está empapada, es una execelente superficie de rodado con determinada humedad. Igual cosa pasa con la arcilla la cual soca es densa y mojada es pegajosa. Ensayando diferentes mezclas naturales que se coro portaban perfectamente bien en caso de tiempo seco o lluvioso se pudo establecer cual era su composición gra-nulométrica, el- límite líquido, y el índice de plastici-

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dad de los materiales que la constituían con lo cual se han establecido valores límites que permiten decir que si logramos producir mezclas de dos o tres materiales hasta lograr las mismas características, tendremos una mezcla estabilizada adecuada para resistir el tránsito. Para calcular estas mezclas existen muchos proce-dimientos. En nuestro país los más usados son dos y dan buenos y rápidos resultados. —Método del triángulo de Eeret. 2) —Método de las coordenadas ortogonales. Ambos métodos se basan en el análisis granulomé-trico de cada material y de las características hídricas del material que pasa por el tamiz N.9 40. 1). — Método del triángulo de Feret.

Se aprovecha en este método la propiedad que po-see un punto cualquiera M, situado en el interior de un triángulo equilátero ABC; la suma de los largos Ma, Mb, Me, trazos medidos paralelamente a cada uno de los lados, es igual a la longitud "1" del lado del triángulo. rig. 2i.

Ma paralelo AB Mb paralelo BC Me paralelo AC Divideremos los suelos en tres fraccionen: agrega-dos grueso, agregados finos y limo-arcilla. Cada una de estas fracciones queda representada por las dimen-siones Ma, Mb, Me, cuya suma es igual a "1". Para fijar las ideas podemos establecer: a) que el lado AC es el eje del agregado grueso, estando su ori-gen en C, b) el lado AB es el eje de la fracción limo arcilla con origen A, y c) el lado BC al eje del agre-gado fino. Los agregados gruesos son los que quedan reteni-dos en el harneado con abertura del"tamiz N.9 10 (más o menos 2,5 mm. ), los finos son los que pasan por el — 43 —

tamiz N.9 10 y quedan retenidos en el N.» 200 (0,05 mm. ), los limos y las arcillas pasan por el tamiz N.p 200. De acuerdo con esta convención el material repre-sentado por el punto M queda caracterizado como si-gue MI o su paralela MC representa el porcentaje de material grueso que tiene; M2 B o su paralela Mb representa el porcentaje del agregado fino y M3 A o su paralela Ma representa el porcentaje del limo-ar-cilla. Así la composición de todas las posibles mezclas de estos tres constribuyentes puede estar representa-da por cualquier punto ubicado dentro del triángulo. Un material cuya composición granulométrica sea: agregado grueso 20%; agregado fino 70%; limo y ar-cilla 10% queda representado por el punto P como sigue: Fig. 22. Otros suelos que tengan otra proporción de agre-gado grueso, fino y limos quedaría representado por otros puntos. Supongamos un material P1 cuya clasificación sea: agregado grueso 80% agregado fino 15% limo y arcilla 5% Cuaquier punto que quede en la recta PP1 es evi-dente que podrá representar un material que puede ser obtenido por la mezcla, en determinada proporción de los materiales P2 y Pl . Un tercer material P2: agregado grueso 40% agregado fino 35% limo y arcilla 25% Igualmente podemos decir que las mezclas de ma-teriales P l y P2 se encontrarán representadas por un punto de la recta P l P2 y lo mismo una mezcla entre P2 y P estará en la línea. P2 P. De esto se deduce que una mezcla de estos tres materiales en cualquier pro-

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porción quedará representarla por un punto cualquiera dentro del triángulo PP1 P2. Así por ejemplo un punto X sobre PP1 representa un material que se compone de: XP1 % de P. PP1 XP 7 % de Pl. PP1 En is-ual forma un punto Y de la recta XP2 repre-sentará la mezcla de estos dos materiales en la siguien-te proporción: YX % de P2. XP2.

y YP2 % de X. XP2. Veamos un ejemplo: P P l P2

agregado grueso 20% 80% 40% agregado fino 70% 15% 35% limo y arcilla 10% 5% 25% En el triángulo P P l es igual a 36 mm. y XP1 es igual a 19 mm. luego X se compone de:

19 por 100 de P igual a 52,77 de P y 36 47,23 de P l

Ahora el punto Y se compone de: XP2 igual a 10 mm. XY igual 3,5 mm; Y P2 6,5mm.

3,5 por 100 de P2 es igual a 35% de P2 10

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6,5 por 100 de X es igual a 65% de X o sea 10 65% x 52,77% de P = 34,3% 65% x 47,23% de P1 = 30,7% En esta forma se resuelve que la mezcla tenga la granulometría aceptada. Habrá que verificar si las ca-racterísticas liídricas, es decir si el límite líquido y el índice de plasticidad cumplen con los límites estable-cidos en las especificaciones. Para esto en forma apro-ximada se puede calcular el IP (índice de plasticidad), como sigue, la mezcla se compone de: 34,3% del material P 30,7% del material P1 35,0% del material P2 Y considerando el porcentaje de fino que pasa por el tamiz N.9 40 para cada uno de estos suelos se tiene:

S = % de fino de P y el IP = A 51 = % de fino de P1 y el IP = B 52 = % de fino de P2 y el IP = C El TP de la mezcla será: AxSx 34,3 BxSlx30.7 CxS2x35 IP = 34,3xS 30,7xX 35xS2 Si este IP es mayor o menor que los valores esta-blecidos será necesario modificar la proporción de los 3 materiales, siempre tomando valores que queden den-tro del triángulo de la granulometría. Con dos -o tres tanteos será fácil obtener una mezcla que cumpla con la granulación y el IP. Si en el triángulo de Feret se colocan los límites para los porcentajes de material grueso, fino, y limo, se circunscribe el área del triángulo formado por los tres materiales.

2).— Método de las coordenadas Ortogonales. En este método se usan dos gráficos. El primero es un sistema ortoganal de ejes en los cuales en las

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abe-isas se coloca el porcentaje del material que pa-sa por el tamiz N.® 200 y en las ordenadas el % del ma-terial que pasa por el tamiz 10 y queda retenido en el N.9 200. (23 a) El otro gráfico es el de las características hídricas en el cual cada suelo se caracteriza por el porcentaje de finos S y por su índice de plasticidad, igual a la tan-gente del ángulo que forman la recta que une el punto representativo del suelo con el eje S. Todas las mez-elas posibles entre dos materiales se encuentran en el trazo que los une, el cual queda dividido en porcenta-jes inversamente proporcionales a los porcentajes en que entran los constituyentes. Un ejemplo aclarará 1 este procedimiento: Supongamos que se trata de proyectar un afirmado que cumpla las siguientes características: Cernido: Pasa por el tamiz de 3/4 100% en peso Pasa por el tamiz N.» 40 70% a 100% en peso Pasa por el tamiz " 10 35%. a 80% en peso Pasa por el tamiz " 40 25% a 50% en peso Pasa por el tamiz "200 8% a 25% en peso Límites hídricos. Límite líquido menor de 30%. Indice de plasticidad entre 3% y 6%. Disponemos de tres materiales en que cada uno so-lo no cumple con las especificaciones. Sean ellos: Pasa por el tamiz de 3/4 100% 100% 100% Pasa por el tftmíz N.» 4 100% 55% 100% Pasa por el tamiz " 10 70%; 33% 95% Pasa por el tamiz " 40 50% 10% 70% Pasa por el tamiz " 200 5% 3% 55% Límite líquido % 18% 26% 28% Indice de plasticidad 2 8 12

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En el gráfico de granulometría se colocan estos tres materiales que quedan representados por los puntos A, B, C, y además se colocan los límites establecidos en las especificaciones, lo que forma el cuadrilátero a, b, c, d. (23 b) El triángulo y el cuadrilátero tienen de común la superficie c, e, f, g, o sea que cualquier mezcla de es-tos tres materiales A, B y C cuyas proporciones permi-ten quedar representadas por un punto que cae dentro de ella, cumplirá con las exigencias granulométricas de las especificaciones. En el gráfico siguiente se colocan los puntos A', B' y C' que representan a los materiales según sus carac-terísticas hídricas. Igualmente se dibuja el cuadriláte-ro limitado por los valores limites de estas caracterís-ticas en que queda representado por la superficie a', b' c' y d\ Porcentaje d'e suelo fino (c/o que pasa por el ta-miz N.9 40). Estas dos figuras tienen de común un sector cir-cunscrito en la zona b', c', d', i' y h' en que todas las mezclas cumplirán con las características exigidas. Si se mira el gráfico de las características granu-lométricas se ve que ninguna mezcla entre A y B cae dentro de las especificaciones correspondiente y en cambio hay mezclas entre A y C que las cumplen, pero al observar el gráfico de las características hídricas se ve que ninguna mezcla entre A y C cumple las es-pecificaciones de índice de plasticidad. Luego no hay posibilidad que la mezcla de sólo dos de los materiales cumpla con todas las condiciones impuestas en las es-pecificaciones, en consecuencia habrá que recurrir a la mezcla de los tres materiales. Para encontrar todas las mezclas que cumplan con las condiciones de granulometría y características hí-dricas, se traslada al gráfico del índice de plasticidad

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porcentaje de suelo fino, a la zona de trabajo granulo-métrico. Para ello se divide el lado B', C', en la misma proporción que los puntos f y g dividen a la línea BC; en igual forma se divide el lado AC en igual propor-ción que lo hacen e y c, en esta forma se encuentra el área b' c' dkj, que en el gráfico de características hídricas comprende todas las mezclas que cumplen con las condiciones granulométricas y por lo tanto recibe el nombre de "área resultante de trabajo". 11) BASES ESTABILIZADAS

Generalidades. — Se llama base estabilizada con ar-cilla o estabilización mecánica un conjunto de ripio, arena, limo y arcilla mezcladas en la forma que lo es-tipulan las presentes especificaciones, de tal manera que se obtenga una masa más o menos homogénea ca-paz de resistir desplazamientos laterales en todo tiem-po, cuando se haye sometida a la acción del tránsito. La base estabilizada tendrá un espesor de 0,12 m. compactado y el ancho consultado en las especificacio-nes complementarias.

ESPECIFICACIONES Materiales. — Las presentes especificaciones cubren la calidad de los materiales que se usen en la construc-ción de bases estabilizadas y se refieren solamente a los materiales que presenten condiciones normales en cuanto a peso especificado, obsorción y graduación. Ma-teriales tales como el caliche, yeso, roca calcárea o sa-les solubles en agua, se rigen por especificaciones es-peciales para cada caso. a) Mortero de arcilla y arena. b) Agregado de grava y piedra triturada.

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Condiciones generales: a) Mortero de arcilla y arena. — Este agregado es-tará constituido por mezclas naturales o artificiales o conflomerado con grava, arena u otros agregados de tal manera que cumplan con las presentes especifica-ciones. El agregado retenido en el tamiz N.» 10 (0,002m.), debe estar constituido de partículas tenaces (tenacidad no menor de 50% de la tenacidad comparada) además deberá estar libre de materias orgánicas o productos descompuestos. b) Agregado de grava y piedra triturada. — Este agregado estará constituido por mezclas naturales o artificiales de grava, piedra chancada y mortero de sue-lo de tal manera proporcionado que cumpla con las presentes especificaciones. El agregado grueso estará constituido de partículas duras, tenaces, durables de grava, grava partida o piedra triturada y estos elemen-tos no deberán ser laminados ni alargados, estarán li-bres de raíces u otras materias vegetales, productos descompuestos, etc. Estos materiales deberán ser lo suficientemente duros para resistir a la intemperie, el desgaste y quebradura producida por el tránsito. Ma-teriales pizarrosos y productos semejantes que se quie-bren fácilmente y sufran variaciones de volumen por efecto de la humedad y secamiento, no deben ser usa-dos. El material pétreo debe cumplir con las siguien-tes características: Tenacidad' comparada no inferior a 50%. Desgaste Deval no superior a 6%. Se considerará como mortero de suelo la parte del material que pasa por el tamiz N.' 10 (0,002 m.). Este mortero estará constituido del conglomerado y de la arena graduada.

Análisis del cernido. Mortero de arcilla y arena. — El mortero de arena v arcilla tendrá la graduación que a continuación se indica: Pasa por el tamiz N.® 10 (2,0 mms.) 100% Pasa por el tamiz N.® 20 (0,84 mms.) 59-90% Pasa por el tamiz N.' 40 (0,42 mms.) 35-70% Pasa por el tamiz N.» 200 (0,074 mms.) 8-25% En ciertos casos puede aceptarse en estos morteros de arcilla y arena hasta 35% del material comprendi-do en el tamiz de 1" y 10 mms.

Agregado grueso: En este agregado se considerarán tres materiales distintos, según los tamaños máximos:

Tamaño 3/4" Pasa por tamiz 3/4 100% en peso Pasa por tamiz N.® 4 (4,76 mms.) 70-100% en peso Pasa por tamiz N.® 10 (2,00 mms.) 35-80%, en peso Pasa por tamiz N.® 40 (0,42 mms.) 25-50 en peso Pasa por tamiz N.® 200 (0,074 mms.) 8-25 en peso Tañaño máximo 2" Pasa por tamiz 2" 100% Pasa por tamiz i y 2 " 70-100 Pasa por tamiz 1" 35-80 Pasa por tamiz 3/8" 40-70 Pasa por tamiz N.® 10 (2,00 mms.) 20-Ó0 Pasa por tamiz N.® 40 (0,42 mms.) 10-, 0 Pasa ñor tamiz N.« 200 (0,074 mms.) 5 :5 Tamaño máximo 1"

Pasa por tamiz 1" 100% Pasa por tamiz 3/4" 70-80 Pasa por tamiz 3/8" 50-80 Pasa por tamiz N.» 10 (2,00 mms.) 25-50 Pasa por tamiz N.® 40 (0,42 mms.) 15-30 Pasa por tamiz N.® 200 (0,074 mms) 5-15 — 51 —

Condiciones generales: La cantidad de material que pasa por el tamiz de 200 mallas no debe ser superior a 2/3 de lo que pasa por tamiz de 40 mallas. Características hídricas. — El material que pasa por el tamiz de 40 mallas no debe tener un límite superior a 30. Indice de plasticidad. — El material aue pasa por el tamiz de 40 mallas deberá tener índice de plastici-dad comprendido entre 3 y 6. El valor bajo se aplicará en zonas húmedas y el alto en zonas o climas secos. Agregado de sales y otros elementos. — El agrega-do de sales y otros elementos se regirá por especifica-ciones especiales. Muestreo y ensayes. — El muestreo y ensaye, ade-más del cálculo de mezclas se hará de acuerdo con las instrucciones que al respecto dé el Laboratorio Cen-tral de caminos.

CONSTRUCCION A) Preparación de la subrasante. — Antes de pro-ceder a la colocación de los materiales para la ejecu-ción de la sub-base estabilizada, deberá escarificarse el suelo natural en un espesor de 0,10 m. y mezclarse con un arado de discos a fin de obtener su homogeneidad; en seguida se compactará con la humedad indicada por la Inspección Fiscal por medio de rodillos de ruedas metálicas o neumáticos y sé perfilará de acuerdo.con los planos. B) Colocación de materiales y muestras. — El ma-terial pétreo y la arcilla serán colocadas sobre la sub-rasante y mezclados en las proporciones indicados por la Inspección Fiscal, r>or medio de motonive ladoras, hasta obtener una masa, homógenea. Una vez termina-da la revoltura el material será acordonado en el cen-tro del camino.

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También podrá efectuarse la mezcla de los mate-riales^ en una betonera o planta aceptada por la Ins-pección Fiscal. Del cordón de material o de la descarga de las plan-tas mezcladoras se tomarán muestras representativas cada 150 m. 1. de afirmado estabilizado, a fin de veri-ficar la granulometría e índice de plasticidad. A continuación se extenderá el material sobre la plataforma v se regará por medio de camiones-tanques, provistos de regador a presión, con la cantidad de agua necesaria para asegurar su adecuada compactación. La cantidad de agua será fijada por la Inspección Fiscal, en relación con la "humedad óptima" de compactación determinada por medio del ensayo Proctor Standard. Después de cada riego se pasará la rastra de dis-cos para uniformar la humedad; la rastra deberá pasar por lo menos cuatro veces por el mismo punto. Al final del último riego se terminará la revoltura con motoniveladora hasta la total uniformación de la mezcla, la cual será cordonada a un costado del ca-mino. C) Distribución y consolidación. — Por medio de motoniveladoras se entenderá en todo el ancho de la base, la mitad del material dosificado, de tal manera que una vez compactado tenga un espesor de 0,12 m. Previo el extendido de la sub-rasante deberá ser rega-da, si es necesario. Se iniciará la compactación de la primera capa por medio de rodillos de pata de cabra hasta que a su paso las patas no penetren más de 5 mms. y se terminará con rodillos de ruedas reumáticas. Entre la colocación de la primera y segunda capa no deberá transcurrir más de. 36 hrs. Cuando trancu-rra un período mayor deberá escarificarse la primera capa en un espesor de 2 cm. y regarse antes de la co-locación de la segunda capa. Una vez que la capa estabilizada haya soportado el tránsito durante 8 días, a fin de completar su com-

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pactación, se tomarán mezclas cada 200 m. 1. con el fin de controlar los espesores y grado de compactac-ión de la base. Para contfolar la compactación de la base se efec-tuarán análisis de densidad, la cual como mínimo, de-berá ser un 10% superior a la correspondiente del mé-todo Proctor Standard de 25 golpes, afectuado con el material que pasa por el tamiz N.9 4 y con la humedad ópüfaia para el máximo de densidad. D. — Para evitar el polvo. — En los caminos de gra-va estabilizada se puede usar dos procedimientos: 1."—Riego de cloruro de calcio (C12 Ca), disuelto en agua o bien espolvorear con 800 a 1000 grs. por m2. Este procedimiento se funda en las características hi-groscópicas de ésta sal, o sea d'e absorber la humedad del aire, pero tiene el inconveniente este procedimiento de ser costoso puesto que la tonelada vale más o me-nos $ 3000. —. 2.9 — Colocar un mata-polvo bituminoso que con-siste en un riego de petróleo fluido que penetra en la capa.

12) MATERIALES BITUMINOSOS Se distinguen dos fuentes de producción:

1) Asfaltos naturales o nativos. Existen en gran cantidad en Trinidad. Poseen un 56 a 57% d'e base aslfáltico, siendo el resto materiales minerales. Para su obtención se debe refinar el mate-rial hasta obtener un 92% de base asfáltica. Es un material duro y para su empleo debe calen-tarse entre 40 y 50 grados 9C. Se le emplea mezclado con arena, ripio, etc. 2) Asfalto procedente de la destilación del petróleo. Para su obtención ha de hacerse una serie de des-tilaciones, obteniéndose productos fluidos tales como: bencina, kerosene, etc. El producto denso que queda

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debo ser sometido a diversos procesos, obteniéndose por una parte asfalto líquido (SO o Round Oil) por otra parte los cementos alfálticos. Los primeros Productos están casi duros y basta solo calentarlos un poco para su empleo. Tienen ma-terias volátiles que al perderlas endurecen al material quedando más sólido, esto se llama curamiento, y si es lento se usan para distinguirlo las iniciales SC, (cura-miento lento = slow curing.). Los cementos asfálticos de penetración entre 20 y 80, (los hay también de 20, 30, 40, 60 y 80), producto de una destilación más prolongada, si se mezclan con 15% de nafta o bencina se obtiene el material llamado Cut Back o RC. Si se mezcla el cemento asfáltico de penetración entre 100 y 200 (100, 150 y 200) más un 15%' de kerosene se obtiene el MC. Los cementos asfálticos pueden también usarse so-los, previo calentamiento controlado. Emulsión Bituminosa. — Es una mezcla de 56% do cemento asfáltico, 2 a 3% de saponificador (grasa o jabón), siendo el resto 41 a 42% de agua. A esto pro-ducto en Chile se le llama Bitumuls. En derlas ocasiones, cuando liav humedad del aire por ejemplo, los asfaltos líquidos no pegan, igualmen-te que los cementos asfálticos, en el material pétreo, en esas ocasiones se prefiere el Bitumuls, que no nece-sita calentarse. Al regar con Bitumuls hay que dejar pasar algún tiempo para (pie se evapore el agua, lo que se llama o denomina quebradura de la emulsión.

ANALISIS DE LOS BITUMENES No vamos a detallar todos los análisis a que se so-meten los bitúmenes para determinar su calidad y uso adecuado en caminos. Nos limitaremos solamente a citar los principales:

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1). — Densidad. 2) — Consistencia. — En este análisis se determinan la fluidez y viscosidad, comparándolas con las respec-tivas agua. Para la viscosidad se echa el material en un recipiente pequeño, a 79 grados F., dejándolo escu-rrir, se mide el tiempo que demora en escurrirse y se le compara con el tiempo que demoraría el agua en el mismo proceso. Si se cambia el material por uno más duro, los procedimientos son distintos. (Float Test.). 3) — Destilación. 4) — Penetración. — Se prepara una muestra de ce-mento asfáltico en un pequeño recipiente y mediante una aguja que tiene un peso de 100 grs. Se mide la penetración cada 5 seg. Para mayores detalles se puede consultar cualquier texto referente a alfaltos o "The America Society of Testing Material". 3) —Alquitranes. — Son producto de la destilación en seco del carbón de piedra o hulla, (fabricación del gas industrial). Se les llama erróneamente breas. los alquitranes chilenos contienen un 20% de para-fina por lo tanto no solí indicados para la construc-ción de pavimentos, ya que se resplandecen con el ca-lor. El producto de la destilación de carbones ingle-ses es de mejor calidad.

PAVIMENTOS BITUMINOSOS Existen varios tipos pero los que se han usado en Chile son los siguientes: 1. — Riego superficial. 2. — Carpeta o recubrimiento superficial. 3. — Mezclas en sitio, abiertas o cerradas. 4. — Macadam por penetración. 5. — Concreto bituminoso.

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1. — Riego superficial. — Como su nombre lo indica es un simple riego de SCI o MCI. El camino termina-do de grava se barre y se impregna a razón de 1 litro por m2. Es un simple mejoramiento de la capa de ba-se o paliativo del polvo. Este tratamiento dura 3 a 4 meses. 2). — Carpeta o recubrimiento superficial. — Se ba-rre previamente la capa de base, se riega a razón de 1 a 1,5 ltos. por 2m. con material MC2 o RC2 y se re-cubre con gravilla de 3/4 máximo. Si se quiere dar mayor consistencia se hace un segundo riego a razón de 0,6 a 0,8 ltos. por m2 y luego se recubre con polvo de roca que pasa por 10 mallas. Cada capa se rodilla. Estos riegos forman sobre la capa de base un espesor de 2cm. y se usan para tránsito liviano y sin ruedas metálicas. 3. — Mezclas en sitio. — Son mezclas de materiales granulares (chancado o grava) con un material bitu-minoso. Se dividen en: A) mezclas densas o cerradas, y B) mezclas abiertas tipo macadam. A) Mezclas densas o cerradas. — Tienen cierta gra-nulometría que permiten el mínimo de huecos o sea tenemos una granulometría densa v sus valores son: Pasa por malla de 1" " ~ 100% Pasa por malla de 3/4" 85 a 100% Pasa por malla de 4" 45 a 75% Pasa por malla de 10" 30 a 50% Pasa por malla de 40" 15 a 30% Pasa por mallas de 200" 5 a 10% 1) Proceso de colocación de las mezclas. 1) —Imprimación de la capa de base con material bituminoso SCI con 1 o 1,5 lts. por m2. Antes de con-tinuar el proceso de construcción se deben esperar 6 horas. 2. — Desparrame. Colocado el material pétreo me-dido, en el cordón se desparrama.

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3)—Riego. Se hace con material bituminoso del tipo MC2 o SC3 (4 o 5% en peso). Para su colocación se procedo con un camión regador especial que lleva una bomba sincronizada con el motor lo que permite regar en forma pareja y medida, es decir dando la de-bida cantidad de bitumen por m2. El riego debe ha-cerse en dos a tres aplicaciones. La mezcla debe ir ca-lentada a una temperatura de 40 a 50 grados ®C. 4) — Mezclas con rastras de discos o motonivela-doras. 5). — Conformación y consolidación. Para la con-solidación se le dá el bombeo correspondiente de 2 a 3% y en seguida se la consolida con rodillos cilindri-cos, llamados tándem ( 2a 3 ruedas) y con un peso de 5 a 10 toneladas). 6). — Colocación del sello. — El sello es un riego ele vez hecho el riego de le coloca una capa de gravilla de 1/4 y se rodilla después. Todas estas operaciones se simplifican usando una máquina que carga y clasifica el material pétreo, lo mezcla con el bitumen, lo extiende y pisonea. Esta má-quina se denomina Barber Green. Para ver el % adecuado en peso de bitumen nece-sario para la mezcla, el S Mac Kesson de California ideó la siguiente fórmula: P = 0,015 A + 0, 03 B + 0,17 C.

Donde A = Material que queda en 10 mallas. B - - Material que pasa por N.9 10 y queda en 200. C = Material que pasa por 200. Hay otro procedimiento consistente en recubrir to-das las partículas con bitumen, este procedimiento se lia made las áreas superficiales. Para este procedimiento se jjrocede como sigue: Se calcula la superficie total sumando la superficie de ca da partícula, conocida la razón de bitumen que recubre un m2, lo multiplicamos por la superficie total encon-trada, lo que nos dá la cantidad de bitumen. — 58 —

Fuera de este procedimiento existe otro que en lu-gar de usar la razón de bitumen, utiliza el equivalente centrífugo de kerosene y que consiste en someter la muestra empapada en kerosene a centrifugación (400 veces la gravedad); por diferencia de peso vemos la cantidad de kerosene necesaria. Esta cantidad de ke-rosene está en la misma relación que él bitumen, pre-via la consideración de diferentes factores del material pétreo. B) Mezclas abiertas. — Se diferencia de la mezcla densa o cerrada en que el material fino es casi cero, reemplazándose por piedra chancada, y usándose por lo tanto un bitumen más denso. Su granulometría es:

Debe usarse un RC3 que, tiene bastante base as-fáltica. Para estas mezclas se requiere entre un 6 a 8% de bitumen en peso. Al efectuar la ligación del material pétreo con el bitumen quedan muchos huecos, tenién-dose que colocarle un sello del mismo material RC3 y cubrirlo con gavilla que pasa por N.® 4 para impermea-bilizarlo. Proceso de colocación de las mezclas. 1)—'Imprimación: Se hace un riego de un litro por m2. de SCI o MC. 2). — Desparramar y mezclar. 3) —Conformar y rodillar.

Pasa por 1,5" Pasa por 1" Pasa por 3/4" Pasa por 1/2" Pasa por N.® 4

100% 90 a 100% 40 a 75% 5 a 20% 0%

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MACADAM BITUMINOSO POR PENETRACION Materiales usados. 1). — Material pétreo que clasifica en 3 tamaños: N.9 1 de 1,5 a 2,5" N.9 2 de 1/4 a 3/4" N.9 3 de 1/4 a 10 mallas. 2)—Cemento bituminoso: Es de 85 a 120 de pe-netración. El tamaño de las piedras a usar depende del espe-sor del pavimento ya que las cargas se transmiten a través de ellas. Las piedras más grandes son las que resisten las cargas, se recubrirán de material de ta-maño más pequeño para acuñarlas y éste a su vez se recubrirá con el material más fino, el que a su vez será regado con el bitumen. Proceso de colocación del macadam bituminoso 1) — Imprimación: Un litro de SCI o MCI por m2. 2) —Colocación de la capa del material N.9 1 que dará el espesor del pavimento. 3) — Rodillado. Desde los bordes hacia el centro. 4)— Colocación del material N.9 2 (en kilos), para rellenar los huecos. 5) — Riego de cemento asfáltico. Se puede colocar en un solo riego de 8 a 9 lts. por m2, pero es recomen-dable hacerlo en dos riegos de 4 litros cada uno. 6) — Recubrimiento con material Ñ.9 3. 7) —Rodillado. Desde los bordes hacia el centro. Para proceso de 2 riegos tenemos además: §) — Riego asfáltico de 4 a 5 lts. por m2. 9)—Recubrimiento con material N.9 3. 10)—Rodillado. 11). — Tránsito. El camino en estas condiciones se entrega al tránsito por 3 a 4 semanas para su consoli-dación.

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12) — Sello. Después de consolidado se interrum-pe el tránsito, se barre con escobillas de acero y se co-loca un sello que consiste en un riego de bitumen RC3 cubierto con gravilla, se rodilla ligeramente. Este tipo de pavimento no debe construirse en tiem-po húmedo, en Chile lo ideal es entre Noviembre y

Es una mezcla de materiales pétreo, (granulares), materiales finos (Filler) y cemento asfáltico (con una penetración de 40 a 60). Para los materiales granulares pétreos se especifi-ca lo siguiente:

La fabricación se hace en planta. Determinada la cantidad de cemento asfáltico (6 a 8% en peso) se va trabajar en la planta y que consiste en: Por una par-te un rodillo secador que gira en donde se echa el ma-terial pétreo para sacarlo. Al salir el material pétreo de este rodillo secador, caerá en un capacho con cade-nas que lo llevará a una tolva. De esta tolva, el mate-rial pasará a unos cajones con balanza desde donde irá a dar a un mezclador. A este mezclador también cae el material fino o filler. Por otra parte y en otra ins-talación en donde se encuentra el cemento asfáltico (ca-lentándose por medio de unas tuberías de vapor) y que vendrá impulsado por una bomba a caer al mezclador, donde ya se encuentra el material granular y el fino. Toda esta mezcla se deposita en los camiones que lo irán a colocar sobre la capa de base. La temperatura que se calienta el bitumen es de 250 a 350 F.

Abril. CONCRETO BITUMINOSO

Pasa por 1" Pasa por 3/4" Pasa por 1/4" Pasa pon N.' 10 Pasa por N» 200

100% 75-100% 40- 75% 30-50% 4-10%

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Se recomienda elegir previamente el lugar más apropiado para instalar la planta. Existe una planta portátil (Barber Groan). Esta máquina seca, mezcla, deposita sobre la capa de base y afirma. Sirve tanto para la mezcla en frío como en caliente. 13) PAVIMENTO DE CONCRETO DE CEMENTO

PORTLAND Estos pavimentos se construyen de dos fajas y con un anclio variable, por ejemplo 3,5 m. cada faja. Estas dos fajas se unen por medio de una rótula cuyo objeto es de facilitar los levantamientos produci-dos por las dilataciones. rig. 24. Como al pasar un vehículo por la parte A de la fa-ja (ver figura), la superficie que soporta la carga de dicho vehículo es muy reducida se han ideado varios sistemas para compensarlo, uno de estos sistemas es el de Illinois, consistente en engrosar el pavimento en dicha parte, tal como lo indica la figura. Otros sostie-nen que además de este engrosamiento se le debe co-locar una barra. Aquí en Chile se usa el pavimento uniforme de un espesor de 18 cm. de 3 a 3,5 metros de ancho cada fa-ja y con una pendiente transversal de 1 a 1,5%. Antiguamente se colocaban perpendicularmente a la rótula unas barras de 3/8" y de un metro de largo, es-tas barras iban a la distancia de 1 metro. Cada cierto número de metros se construye una jun-tura transversal de expansión de 2cm. de ancho y cu-yo objeto, es que al dilatarse los paños no se levanten, para que el agua no penetre por estas junturas se co-loca un material premold'eado que generalmente es una mezcla bituminosa con aserrín y que está envuelta en papel. Este material promoldeado se coloca introduci-

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do una pulgada desde la superficie del paño en las jun-turas. (ver figura), para que esta juntura quede bien impermeabilizada se le coloca en la pulgada que que-da sobre el material premodeado, un material asfál-tico. Para facilitar los deslizamientos del pavimento con la capa de base, se coloca, antes de hacer el pavimento una capa de arena de unos 2 a 4 cm. de espesor. Actualmente las junturas transversales se colocan cada 120 m. o bien en el lugar donde se ha terminado

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la faena del día y es ñor esto que actualmente se lla-man, iunturas transversales de construcción. MATERIALES Y METODOS CONSTRUCTIVOS

Para un metro cúbico de pavimento tenemos: 1. — Cemento: De 300 a 330 kgs. por m3. 2.— Ripio: 920 lts. por m3. Se le coloca tanto de-bido a que.es vibrado y las piedras quedan bien repar-tidas, dejando pocos huecos. 3. — Arena: 360 lts. por m3. 4.— Agua: 170 lts. Se comprueba por medio del cono de Abrahams, en donde se acepta una disminución de 1" o bien por el cuadro de la relación agua-cemento. Para su construcción se colocan moldes con una saliente para formar la rótula. Actualmente debido al alto precio del fierro se están usando de madera, en vez de los de fierro que se usaban antes. Las principales partes de la construcción son:

1. — Arreglo de la cancha. 2. — Colocación de moldes. Como ya se ha dicho pueden ser de madera o de fierro. Los de madera son de roble de 3" y su altura varía de acuerdo al espesor del pavimento a construir más 2 cm. equivalentes a la capa de arena que previamente se ha echado a la can-cha. A estos moldes de madera se les coloca una me-dia caña longitudinalmente para confeccionar la rótu-la y se pintan con aceite para que el concreto no se pegue. 3. — Colocación de la capa de arena. Se riega y consolida con un rodillo liviano. 4. — Colocación del concreto. Existen dos métodos de fabricarlo:

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A) Se fabrica en planta fija, ubicada en un lugar previamente escogido y se transporta el concreto en camiones. Este método se usa cuando el camino está en tránsito. B) Planta móvil, consiste en una máquina que va mezclando, depositando, vibrando y alisando el con-creto. Se usa especialmente cuando se pavimente un camino que no está en tránsito y es fácil obtener agua a lo largo del camino. 5. — Desparramadura y apisonado. — Hay una má-quina que se apoya en los moldes y que deposita y desparrama el concreto por medio de paletas que van girando, y lo van dejando cortado a lá altura corres-pondiente. Consta además de unos pisones que van gol-peando el material y por último un vibrador. 6. — Vibración. — Hay unas máquinas belgas que tienen unos apisonadores de 1000 kgs. y en los cuales va un vibrador que produce d'e 3600 a 4000 vibraciones por minuto. 7. — Afinamiento. — Terminada la colocación del concreto, viene una máquina alisadora o acabadora y después de la cual se pasa una goma o una lona para producir un afinamiento. Actualmente, la goma de afi-namiento se está reemplazando por una escobilla de ace-ro con el objeto de qe queden pequeñas estrias de mo-do que al llover los vehículos se afirmen más al pavi-mento y no patinen. 8. — Curamiento. — Se deja airear el pavimento du-rante 4 horas y luego se recubre con agua o alguna otra substancia húmeda durante 20 días. Entre los pro-cedimientos para el curamiento tenemos: a) Por medio de diques de tierra entre los cuales se acha agua. b) Por medio de papel impermeable consistente en una doble "capa de papel y en cuyo interior hay una substancia bituminosa.

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c) Riego con pétroleo asfáltico con el objeto de evi-tar la evaporación del agua del concreto. Cuando se necesitan curamientos rápidos se hace un riego con ciertas sales apropiadas. 9. — Relleno de las junturas. — Se rellenan las jun-turas longitudinales y transversales como ya lo he-mos explicado. 10. — Pruebas: Cubos v vigas Testigos. Los primeros se confeccionan durante la construc-ción, con el concreto que se está fabricando; Deben dar una resistencia a la comprensión de 250 kgs/cm2 y 40 kgs./cms2 a la flexión. Los testigos se obtienen después de construido el pavimento, por medio de perforaciones. Se someten a comprensión.