2.1 Normatividad actual aplicable a la construcción de carreteras

La normatividad actual correspondiente a la construcción de terracerías se muestra de la siguiente manera.

A.1.- DesmonteEl desmonte se realizara únicamente dentro de la superficie a construir, cumpliendo con lo asentado en el inciso F de la Norma CTR.CAR.1.01.001/11 de las Normas para Construcción e Instalaciones de la S.C.T. Y lo considerado en el proyecto de la obra.

A.2.- Despalmes

Estos trabajos se ejecutaran en el lado de la construcción según proyecto. Se despalmará el espesor marcado en el proyecto, iniciando del hombro continuando por el talud del terraplén actual y en todo el ancho de desplante del terraplén. Y su ejecución deberá seguir en lo que corresponda los lineamientos indicados en el inciso F de la Norma CTR.CAR.1.01.002/11 o lo que señala para esta actividad el proyecto de la obra.

A.3.- Compactación del terreno natural en el área de desplante de los terraplenes en la zona de construcción.

Será al 90% del peso volumétrico seco máximo (PVSM) del material, prueba AASTHO estándar, en un espesor mínimo de 20 cm y su ejecución deberá seguir en lo que corresponda los lineamientos indicados en el inciso G de la Norma CTR.CAR.1.01.009/11

A.4.- Excavación de cortes en la zona de construcción.

Conforme lo señala el proyecto, se procederá a ejecutar la Excavación de los cortes, en todos sus tipo; el material producto de la excavación de los cortes se empleara según lo señale el proyecto para la formación de terraplenes y/o a desperdicio; su ejecución deberá seguir en lo que corresponda los lineamientos indicados en inciso G de la Norma CTR.CAR.1.01.003/11.

A.5.- Formación y compactación de terraplenesSe formaran con el producto de la excavación de los cortes, o con material de préstamo de banco. El grado de compactación de las terracerías será en su caso del 90% del PVSM del material, prueba AASTHO estándar

A.6.- Construcción de la capa subyacente y capa subrasante según proyecto en la zona de construcción.

De acuerdo a lo marcado en el proyecto, se procederá a extender el material compactable para la formación de la capa subyacente, compactándola al 95% de su peso volumétrico seco máximo (PVSM), en los lugares indicados en el proyecto, en un espesor de acuerdo a proyecto y/o lo ordenado por la Dependencia..Sobre la capa de Subyacente construida con material de préstamo de banco, se procederá a tender la capa Subrasante compactándola al 100% del PVSM del material obtenido de préstamo de banco

A.7.- Préstamos de banco para la zona de construcción.

Según marque el proyecto se deberá explotar los préstamos de banco que elija el contratista y se deberá considerar dentro del precio unitario de las formaciones de los terraplenes, quedando bajo la responsabilidad del Contratista, el cumplimiento de la normatividad vigente en materia ecológica y su ejecución deberá seguir en lo que corresponda los lineamientos indicados en el inciso G de la Norma CTR.CAR.1.01.008/00 y la especificación particular.

2.2 La normatividad actual de las bases, sub-bases y carpetas de pavimentos. 

Sub base

N-CTM-4-02-011/11 y N·CMT·4·02·002/11DEFINICION Y CLASIFICACIONSon materiales granulares que se colocan normalmente sobre la subrasante, para formar una capa de apoyo para la

base de pavimentos Asfalticos. D. REQUISITOS DE CALIDAD PARA SUBRASANTES DE PAVIMENTOS ASFALTICOS. El material natural, cribado, parcialmente triturado, totalmente triturado o mezclado, que se emplee en la

construcción de subbases para pavimentos asfaltios, cumplirá con los requisitos de calidad

Base

Si la granulometría del material obtenido en un banco, una vez sujeto al tratamiento mecánico, no cumple con los requisitos establecidos en esta Norma, se podrá mezclar con materiales de otros bancos, en la proporción adecuada para que cumpla con dichos requisitos, en ningún caso es aceptable mezclar con materiales finos que agreguen plasticidad a la mezcla.

Construcción de bases y sub bases

N·CTR·CAR·1·04·002/11MATERIALES D.1. Los materiales que se utilicen para la construcción de subbases y bases

hidráulicas, cumplirán con lo establecido en las Normas N·CMT·4·02·001, Materiales para Subbases y N·CMT·4·02·002, Materiales para Bases Hidráulicas

D.4. Si en la ejecución del trabajo y a juicio de la Secretaría, los materiales presentan deficiencias respecto a las características establecidas como se indica en la Fracción D.1. de esta Norma, se suspenderá inmediatamente el trabajo

EQUIPO

El equipo que se utilice para la construcción de subbases y bases hidráulicas, será el adecuado para obtener la calidad especificada en el proyecto, en cantidad suficiente para producir el volumen establecido en el programa de ejecución detallado por concepto y ubicación

E.1. PLANTA DE MEZCLADO E.2. MOTOCONFORMADORAS E.3. EXTENDEDORAS E.4. COMPACTADORES

Trabajos previos Inmediatamente antes de iniciar la construcción de la subbase o la base hidráulica, la superficie sobre

la que se colocará estará debidamente terminada dentro de líneas y niveles, sin irregularidades y reparados satisfactoriamente los baches que hubieran existido

Los acarreos de los materiales hasta el sitio de su utilización, se harán de tal forma que el tránsito sobre la superficie donde se construirá la subbase o la base hidráulica, se distribuya sobre todo el ancho de la misma, evitando la concentración en ciertas áreas y, por consecuencia, su deterioro.

Se descargará el material sobre la subrasante o la subbase, según sea el caso, en cantidad prefijada por estación de veinte (20) metros

TENDIDO Y CONFORMACIÓN Inmediatamente después de preparado el material como se indica en el Inciso

G.3.4. de esta Norma, se extenderá en todo el ancho de la corona y se conformará de tal manera que se obtenga una capa de material sin compactar de espesor uniforme.

G.4.2. El material se extenderá en capas sucesivas, con un espesor no mayor que aquel que el equipo sea capaz de compactar al grado indicado en el proyecto o aprobado por la Secretaría

COMPACTACIÓN

G.5.1. La capa extendida se puede compactar con pata de cabra y rodillo liso, hasta alcanzar el grado indicado en el proyecto o el que apruebe la Secretaría. La última capa que se extienda se terminará con rodillo liso.

G.5.2. La compactación se hará longitudinalmente, de las orillas hacia el centro en las tangentes y del interior al exterior en las curvas, con un traslape de cuando menos la mitad del ancho del compactador en cada pasada.

G.5.3. A menos que la Secretaría apruebe lo contrario, la capa ya compactada se escarificará superficialmente y se le agregará agua, antes de tender la siguiente capa, con el propósito de ligarlas

2.3. CLASIFICACIÓN DE LOS PRODUCTOS ASFÁLTICOS

Roca asfáltica: roca porosa como arenisca o caliza, que se ha impregnado con asfalto natural a lo largo de su vida geológica.

Asfáltico de imprimación: asfalto líquido de baja viscosidad que penetra en una superficie no bituminosa cuando se aplica a ella.

Pintura asfáltica: producto asfáltico líquido que a veces contiene pequeñas cantidades de otros materiales como negro de humo, polvo de aluminio y pigmentos minerales.

Gilsonita: tipo de asfalto natural duro y quebradizo que se presenta en grietas de rocas o filones de los que se extrae.

Fluxante o Aceite Fluxante: fracción de petróleo relativamente poco volátil empleada en ocasiones para ablandar el asfalto hasta la consistencia deseada; frecuentemente se emplea como producto básico para la fabricación de materiales asfálticos para revestimientos de cubiertas.

CEMENTOS ASFÁLTICOSLos cementos asfálticos son asfaltos obtenidos del proceso de destilación del petróleo para eliminar solventes volátiles y parte de sus aceites. Su viscosidad varía con la temperatura y entre sus componentes, las resinas le producen adherencia con los materiales pétreos, siendo excelentes ligantes, pues al ser calentados se licúan, lo que les permite cubrir totalmente las partículas del material pétreo.

Según su viscosidad dinámica a sesenta (60) grados Celsius, los cementos asfálticos se clasifican como se indica en la Tabla 2 de esta Norma, donde se señalan los usos más comunes de cada uno.

 CLASIFICACIÓN DE LOS PRODUCTOS ASFÁLTICOS

El asfalto es un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asfálticas para la construcción de carreteras o autopistas. También es utilizado en impermeabilizantes. Está presente en el petróleo crudo y compuesto casi por completo de bitumen.

Clasificación:1) asfaltos sólidos o duros 2) asfaltos líquidos a. asfalto de curado rápido b. asfalto de curado medio c. asfalto de curado lento 3) asfaltos emulsificados 4) asfaltos oxidados o soplados 5) otros tipos

ASFALTOS SÓLIDOS O DUROS Asfaltos con una penetración a temperatura ambiente menor que 10. Además de sus propiedades aglutinantes e impermeabilizantes, posee características de flexibilidad, durabilidad y alta resistencia a la acción de la mayoría de los ácidos, sales y alcoholes. Son sólidos a temperatura ambiente y se clasifican por su consistencia de acuerdo al grado de penetración o por su viscosidad.

LLAMADOS TAMBIÉN CEMENTOS ASFALTICOS.LOS TIPOS DE CEMENTOS ASFÁLTICOS SON: CEMENTO ASFÁLTICO 60/70 CEMENTO ASFÁLTICO 85/100 CEMENTO ASFÁLTICO 120/150 CEMENTO ASFÁLTICO 40-50

Usos: en construcciones de pavimentos asfálticos por sus propiedades aglomerantes e impermeabilizantes.Aplicaciones: se emplean en mezclas calientes.

ASFALTOS LÍQUIDOS También denominados asfaltos rebajados o cutbacks, son materiales asfálticos de consistencia blanda o fluida por lo que se salen del campo en el que normalmente se aplica el ensayo de penetración, cuyo límite máximo es 300.

Generalmente, se obtienen fluidificando el betún asfáltico con disolventes de petróleo, al exponer estos productos a los agentes atmosféricos los disolventes se evaporan, dejando solamente el betún asfáltico en condiciones de cumplir su función.

Entre los asfaltos líquidos se pueden describir los siguientes.

ASFALTO DE CURADO RÁPIDO.Cuando el disolvente es del tipo de la nafta o gasolina, se obtienen los asfaltos rebajados de curado rápido y se designan con las letras rc (rapid curing), seguidos por un número que indica el grado de viscosidad cinemática en centiestokes.

ASFALTO DE CURADO MEDIO Si el disolvente es queroseno, se designa con las letras mc (medium curing), seguidos con un número que indica el grado de viscosidad cinemática medida en centiestokes.

ASFALTO DE CURADO LENTO Su disolvente o fluidificante es aceite liviano, relativamente poco volátil y se designa por las letras sc (slow curing), seguidos con un número que indica el grado de viscosidad cinemática medida en centiestokes.Empleo y usos:

Mezcla asfáltica en fríoImprimación asfálticaRiego de ligaTratamientos superficiales

ASFALTOS EMULSIFICADOS

Se llama emulsión al líquido en el que se mantienen en suspensión pequeñas gotas o partículas de una sustancia insoluble con él. • Emulsiones para recubrimientos impermeabilizantes. Se utilizan para la construcción en el lugar de la obra de recubrimientos protectores contra humedades. Pueden utilizarse como protectores o regeneradores otras capas impermeabilizantes. • Emulsiones para imprimación y preparación de superficies. Son aquellas que se utilizan para dar una primera capa en las impermeabilizaciones que exigen su empleo.

ASFALTOS OXIDADOS O SOPLADOS Este asfalto es expuesto a una eleveda temperatura pasándole una corriente de aire con el objetivo de mejorar sus características y ser empleado en aplicaciones más especializadas.El proceso de oxidación en los asfaltos presenta las siguientes modificaciones físicas: Aumento del peso específico. Aumento de la viscosidad. Disminución de la susceptibilidad térmica. Asfaltos sólidos o durosUso:Se usa para impermeabilizar techos.Platabandas, revestimiento de tuberías, membranas envolventes.Aplicaciones hidráulicas.Aplicación:- Se aplica en caliente: tanto en juntas horizontales y como en verticales.- Después se debe calentar a una temperatura máxima de 150°c a la cual el material debe estar completamente fundido.- luego con una jarra resistente a esta temperatura se agrega el producto a la junta a sellar hasta rebosarlo y con una espátula cortarlo a ras del cemento una vez frío el producto.- para juntas verticales se debe hacer un encofrado.

MEZCLAS ASFÁLTICA PARA BACHEO

• Material pétreo.- deberá constituirse por partículas de material triturado, exentas de materias extrañas.

• Asfalto.- los productos asfalticos recomendables para este tipo de trabajos son: f.r.-2 y f.r.-3, cuyas características están consignadas en las especificaciones de mezclas asfálticas. El contenido de asfalto estará comprendido entre 4 y 5.5%, siendo el laboratorio el fije en definitiva el contenido óptimo de este material.

• Construcción.- el corte debe hacerse en el pavimento, para la reparación de un bache, debe ser vertical y cuadrado, comprendiendo además del bache la zona adyacente que se encuentre agrietada o en malas condiciones. el corte deberá incluir la totalidad de la carpeta, y deberá llevarse hasta la profundidad necesaria para encontrar material firme, el material extraído deberá ser substituido por un material aceptado por el laboratorio, y se colocara en capas no mayores de 10 cm de espesor, debidamente compactadas hasta el nivel de la base circundante.

2.4 Propiedades y Usos de los Productos asfálticos

Las propiedades de los materiales asfálticos relevantes para la construcción de los pavimentos, pueden clasificarse en cuatro categorías principales:• Consistencia• Durabilidad• Velocidad de curación • Resistencia a la acción del agua

ConsistenciaGeneralmente se considera a las propiedades de consistencia de un material asfáltico bajo dos condiciones: La variación de la consistencia con la temperatura La consistencia para una temperatura específica

DurabilidadCuando los materiales asfálticos se exponen a los elementos del medio ambiente, tiene lugar gradualmente un deterioro natural, y finalmente los materiales pierden su plasticidad y se hacen frágiles. Este cambio lo causa principalmente la reacción química y física que tienen lugar en el material. Este deterioro natural del material asfáltico se conoce como “deterioro por intemperie”. Factores que influyen en el deterioro por intemperie son: la oxidación la volatilización la temperatura el área superficial expuesta el endurecimiento por envejecimiento.

OxidaciónLa oxidación es la reacción química que tiene lugar cuando el material asfáltico es atacado por el oxígeno del aire. VolatilizaciónLa volatilización es la evaporación de los hidrocarburos más ligeros del material asfaltico. TemperaturaEntre mayor sea la temperatura, son mayores las velocidades de oxidación y de volatilización. Área Superficial El área expuesta del material también influye en la tasa de oxidación y volatilización. Existe una relación directa entre el área superficial y la tasa de absorción de oxígeno y de perdida debida a la evaporación, en gramos por centímetro cubico por minuto. Endurecimiento por envejecimientoSi una muestra de asfalto se calienta y luego se permite que se enfrié sus moléculas se reacomodan para formar una estructura de tipo gel. Esto va a causar endurecimiento continuo del asfalto con el tiempo.

Velocidad de curaciónLa curación se define como el proceso a través del cual aumenta la consistencia de un material asfáltico, a medida que pierde el disolvente por evaporación. Velocidad de curación de los rebajadosLa velocidad de curación de cualquier material asfaltico rebajado, depende el destilado que se use en el proceso de rebajado. La velocidad de curación está afectada tanto por factores inherentes como por factores externos. Los factores inherentes importantes son: La volatilidad del disolvente La cantidad de disolvente en el rebajado La consistencia del material de baseLos factores externos importantes que afectan a la velocidad de curación son: La temperatura La relación del área superficial entre el volumen La velocidad del viento a través de la superficie expuesta

Los factores externos importantes que afectan a la velocidad de curación son: La temperatura La relación del área superficial entre el volumen La velocidad del viento a través de la superficie expuestaEstas tres fuerzas externas están relacionadas directamente con la velocidad de curación en que entre mayor sea cualquiera de estos factores, es más alta la velocidad de curación.

Velocidad de curación de las emulsiones asfálticasDependen de la velocidad a la cual se evapora el agua de la mezcla. Cuando las condiciones climáticas son favorables, el agua es desplazada con relativa rapidez y entonces la curación progresa rápidamente. Cuando las condiciones climáticas incluyen una humedad elevada, una temperatura baja una precipitación que sigue inmediatamente a la aplicación de la emulsión, su capacidad para una curación apropiada se ve afectada adversamente. Resistencia a la acción del aguaCuando se usan materiales asfálticos en la construcción de pavimentos, es importante que el asfalto continúe adherido a los agregados aun en presencia de agua. Si se pierde esta liga entre el asfalto y los agregados, el asfalto va a quedar despojado de los agregados, lo que conduce al deterioro del pavimento.

UsosSe utiliza para revestir carreteras, impermeabilizar estructuras, como depósitos, techos o tejados, y en la fabricación de baldosas, pisos y tejas. En la fabricación de materiales para tejados y productos similares se utilizan los asfaltos soplados, que se obtienen de los residuos del petróleo a temperaturas entre 204 y 316 °C. Una pequeña cantidad de asfalto se craquea a temperaturas alrededor de los 500 °C para fabricar materiales aislantes.

2.5.- Normas actuales aplicables a los productos asfalticos.

A continuación se mencionan las normas actuales aplicables en los productos asfalticos de 2014.

Como sabemos existen varias, sin embargo las SCT se apega a las siguientes, partiendo desde terracerías hasta materiales asfalticos.

Un cemento asfaltico clasificado como PG 64-22 tendrá́ un desempeño satisfactorio cuando trabaje a temperaturas tan altas como sesenta y cuatro (64) grados Celsius y tan bajas como menos veintidós (-22) grados Celsius. Las temperaturas máximas y mínimas se extienden tanto como sea necesario con incrementos estandarizados de seis (6) grados. Sin embargo, generalmente las temperaturas máximas se consideran de sesenta y cuatro (64) a ochenta y ocho (88) grados Celsius y las mínimas, de menos cuarenta (-40) a menos veintidós (-22) grados Celsius.

Pruebas que se realizan a los Agregados Muestreo (NMX-C-170) Granulometría (NMX-C-077) Contenido de agua por secado (NMXC-166) Densidad (NMX-C-164 y NMX-C-165) Porcentaje de Absorción (NMX-C-165 y NMX-C-165) Masa Volumétrica (NMX-C-073) Pérdida por Lavado (NMX-C-084) Intemperismo Acelerado (NMX-C-075)

Abrasión de Los Ángeles (NMX-C-196) Impacto del Agregado (BS-812) Equivalente de Arena (N-CMT-4-05-003) Contenido de Materia Orgánica (NMXC-088) Plasticidad y Contracción Lineal (NMXC-416) Factor de Forma grava (ASTM D 4791) Curva Granulométrica Integral CEMEX