MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA TINGO MARIA CUEVA DE LAS LECHUZAS, PROVINCIA DE LEONCIO PRADO - HUANUCO

Gobierno RegionalMejoramiento de la Carretera HunucoIngeniera bsica

Hunuco aeropuerto del Proyecto

1

2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8 DISEO DE PAVIMENTOS

2.8.1 OBJETIVOS Y ALCANCES

El presente estudio de ingeniera tiene como objetivo principal, definir la estructura del pavimento para el Mejoramiento de la El diseo deber satisfacer los requerimientos de trfico, para el periodo de diseo y las caractersticas de los suelos de fundacin como las condiciones ambientales del lugar.

Este estudio forma parte del expediente tcnico y servir para obtener el costo de la obra en conformidad con las partidas a proponer. Con esta finalidad se han realizado las siguientes actividades:

Reconocimiento y exploracin de la longitud total del tramo a mejorar, obteniendo sus caractersticas geolgicas y geotcnicas.

Sondeos en puntos pre establecidos, mediante calicatas a cielo, para definir el perfil estratigrfico de la va y realizar el muestreo representativo desde la profundidad activa para conocer las propiedades del suelo de la sub rasante.

Definir las canteras de materiales que servirn para los elementos de reemplazo cuando sean necesarios, y los elementos de prstamo para las capas del pavimento a estructurar.

Los ensayos de laboratorio, que se solicitaron al SENSICO de la ciudad de Lima. Cuyos resultados fueron posteriormente analizados.

El estudio del trfico, siguiendo los procedimientos recomendados por el AASHTO y el Ministerio de Transportes del Per.

2.8.2 SONDEOS

Los estudio de suelos se basaron en la realizacin de sondeos o calicatas, hasta una profundidad aproximada de 1.50 m, habindose muestreado la capa que abarca desde una profundidad de 0.70 m hacia abajo, con descarte de la capa superficial, porque por razones de alineamiento vertical se realizaran cortes superficiales y se eliminarn materiales no aptos para la sub rasante.

METODOLOGIA DE ESTUDIO

La metodologa del estudio comprendi los trabajos de campo con calicatas cada 0.250 Km. Hasta una profundidad de 1.50 m, luego se tomaron las muestras inalteradas, que se embalaron para su transporte al laboratorio especializado siguiendo el procedimiento descrito en ASTM D-2488 Prctica Recomendada para la Descripcin de Suelos.

Posteriormente se realizaron los ensayos estndar y especiales, para definir el perfil estratigrfico, clasificar los suelos en los sistemas SUCS y AASHTO.

ENSAYOS DE LABORATORIO

Los ensayos solicitados fueron:

Anlisis granulomtrico por tamizado(NTP 400.012)

Material que pasa la malla N 200(NTP 339.132)

Lmites de consistencia(NTP 339.129)

Clasificacin SUCS(NTP 339.134)

Clasificacin ASSHTO(NTP 339.135)

Contenido de humedad(NTP 339.127)

Prctor Modificado(NTP 339.141)

California Bearing Ratio (NTP 339.145)

Los resultados se abordan con amplitud en el tem 2.4 del Estudio de Mecnica de Suelos.

ANALISIS DE GABINETE

En base a los resultados del trabajo de campo y los resultados de laboratorio, se tuvo las clasificaciones en los sistemas SUCS y AASHTO, como tambin el perfil estratigrfico.

CAPACIDAD RELATIVA DE SOPORTE DE LOS SUELOS

Con la finalidad de establecer las caractersticas del suelo de soporte, se resume en el siguiente cuadro los valores de los CBR (%) al 95% de la mxima densidad seca para una penetracin de 0.1, obtenidos en cada progresiva y a la profundidad activa.

CALIFORNIA BEARING RATIO DE LA SUB RASANTE

PROGRESIVA

PROFUNDIDAD(m)

SUCS

CBR(%) al 95%MDS y 0.1penetracin

0+250

0.80 1.50

SP-SM

13.3

0+500

0.70 1.50

SM

17.3

0+750

0.80 1.50

SP

11.7

1+000

0.70 1.50

0.70

9.9

1+250

0.75 1.50

SP

15.4

1+500

0.90 1.50

SM

16.4

1+750

0.80 1.50

SC

11.5

2+000

0.60 1.50

ML

4.8

2+250

0.65 1.50

GW-GM

17.1

2+500

0.70 1.50

GM

26.6

2+750

0.75 1.50

SC

12.5

3+000

0.85 1.50

SC

17

3+250

0.70 1.50

SM

9

3+500

0.85 1.50

SP-SM

9.4

3+750

0.70 1.50

SC

16.4

4+000

0.65 1.50

SC

6.8

4+250

0.80 1.50

SP-SM

15

4+500

0.65 1.50

SP-SM

13.4

4+750

0.75 1.50

SW-SM

14.4

5+000

0.70 1.50

SP-SM

9.3

5+250

0.80 1.50

SM

9.4

5+500

0.85 1.50

SP

15.4

Para definir el valor de la capacidad relativa de soporte de diseo, se revisan los criterios existentes. El Instituto del Asfalto (IA) recomienda usar el menor valor por seguridad, mientras que el AASHTO recomienda usar el valor promedio del tramo estudiado.

En nuestro caso se tomar la recomendacin del Instituto del Asfalto, establecindose como CBR de diseo igual a 4.8%.

MODULO DE RESILENCIA EFECTIVA DEL SUELO DE SOPORTE (MR)

En el Mtodo de Diseo del AASHTO (Gua 1993), el suelo de soporte es caracterizado por su Mdulo de Resilencia (MR), que a diferencia del CBR que reporta su comportamiento al punzonamiento, simula el comportamiento dinmico del suelo por efecto de las cargas de trfico.

Por la dificultad de realizar ensayos de mdulos de resilencia, existen correlaciones entre el CBR y el MR, tal como se encuentra en la Gua AASHTO y propuesto por Heukelom y Klomp.

MR(psi)=1500xCBR

En el presente proyecto se usa la primera frmula, que da como resultado:

MR = 1500x4.8=7200 psi

ESTUDIO DE TRFICO

La informacin para el estudio de trfico de la carretera Tingo Mara Cueva De Lechuzas, est desarrollado acorde con los resultados obtenidos del estudio de trfico realizado, y que comprende el presente proyecto.

En el mencionado estudio se han efectuado las consideraciones para el trfico normal, el generado y el desviado. El trfico ha sido sectorizado en funcin a su volumen, los cuales se resumen en el siguiente cuadro.

TIPO DE VEHCULOIMD ACTUALTRAFICO PROYECTADOAUTOS 2737CAMIONETA189261CAMIONETA RURAL1926CAMIN 2C 1621

VEHCULO TIPO

El vehculo del proyecto, es aquel tipo de vehculo hipottico, cuyo peso, dimensiones y caractersticas de operacin son utilizados para establecer los lineamientos que guiarn el diseo en general de la carretera.

Para las caractersticas particulares del proyecto, resultado del aforo vehicular se tiene como vehculo ms pesado el C-2, nomenclatura usada para camiones, proveniente del Reglamento de Peso y Dimensin Vehicular para la Circulacin en la Red Vial Nacional y del Manual de Diseo Geomtrico DG-2001, ambos emitidos por el MTCVC.

Al vehculo tipo le corresponde los siguientes pesos:

Eje delantero: 7 Tn

Eje posterior: 11 Tn

TRAFICO DE DISEO

Con la informacin antes sealada, y empleando las ecuaciones consignadas en el Estudio de Rehabilitacin de Carreteras en el Pas (MTC- CONREVIAL) se ha calculado los Factores de Equivalencia de Carga.

Las ecuaciones estn en funcin al tipo de eje:

CALCULO DEL EAL (REPETICIONES DE EJES EQUIVALENTES DE 8.2 TN.)

El perodo de Diseo ser de 20 aos, recomendndose que durante los aos de vida de diseo se realice el mantenimiento rutinario, pasado los 5 aos iniciales se realizar una evaluacin del pavimento a fin de completar la estructura del pavimento a nivel de Carpeta Asfltica en Caliente de Superficie. En caso de no contar con informacin censal de pesos por eje o que la muestra no contemple los vehculos pesados proyectados, se recomienda la siguiente relacin de EE por tipo de vehculo pesado, los mismos que corresponden a promedios estadsticos de registros en la Carretera Panamericana Norte, y que a manera referencial pueden utilizarse para el clculo del Nmero de Repeticiones de Ejes Equivalentes (EE):

En el presente proyecto se consider lo siguiente:

Camin mediano (2 ejes)EE=2.75

Auto o vehculo ligeroEE=0.0001

Para el trfico de diseo, es decir el establecimiento de los Nmeros de Repeticiones de Ejes Simples Equivalentes a 8,2 tn (EAL), se ha empleado la siguiente expresin:

Donde:

VEHICULO

IMDA Proyectado

FC

FD

EAL

Autos

81

50

0.0001

0.41

Camioneta

581

50

0.0001

2.91

Cam. Rural

58

50

0.0002

0.58

Cam. 2E

65

50

2.75

8937.50

TOTAL

8941.39

Del cuadro anterior, entonces tenemos:

Tramo Puente Corpac - Cueva de las Lechuzas

EAL= 4539.27 (20 aos)

Para compatibilizar, los resultados obtenidos, asumimos un EAL= 50,000; al que le correspondera una nomenclatura de T1, segn el Manual de Diseo de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Trnsito.

T1: 50,000 a 150,000 EE

T2: 150,000 a 300,000 EE

T3: 300,000 a 600,000 EE

T4: 600,000 a 1000,000 EE

2.8.3 Diseo de pavimento

Previo a la presentacin del presente diseo, que establece la estructura del pavimento compuesto por una carpeta asfltica fabricada en caliente, se han analizado otras alternativas como el tratamiento superficial de agregados y de asfalto, por el nivel trfico proyectado, las condiciones climticas y la disponibilidad de los materiales. Quedando como una mejor alternativa la que posee una capa de concreto asfltico como superficie de rodadura, con elementos de base y sub base conformados por suelos seleccionados de cantera.

Esta forma de pavimento es conocido como pavimento flexible, por las caractersticas de deformacin y la forma de transmisin de esfuerzos hacia el interior.

Para el diseo estructural se ha aplicado la metodologa conocida como AASHTO GUIDE FOR DESIGN OF PAVEMENT STRUCTURES bsicamente en lo referente al Captulo 4 LOW VOLUMEN ROAD DESIGN del ao 1993.

METODO AASHTO

De reconocida aplicacin mundial, basada en los resultados de la Carretera Experimental AASHTO, que consiste en obtener un valor llamado Structural Number (SN), que necesita el pavimento para soportar los requerimientos del trfico proyectado en el perodo de anlisis, con un performance, en funcin a las condiciones climticas de la zona y las propiedades de de los materiales a usar incluida la sub rasante. Los factores que involucra son:

Trfico, que comprende los tipos y pesos de los vehculos que transitarn por la va, en el periodo de anlisis. Se resume en el nmero equivalente de ejes estndar de 8.20 Ton (ESALs=EAL) o 18000 libras o 18 kips, conocido tambin como W18.

Mdulo Resilente (MR) del suelo de la sub rasante, que se ha calculado en correlacin con el CBR. No se realizado el clculo estacional por falta de informacin local.

Coeficiente de Drenaje, que toma en cuenta el efecto de los distintos niveles de eficiencia del drenaje en el comportamiento de la estructura. Este parmetro modifica el coeficiente estructural de las capas granulares (sub base y base), dependiendo de las condiciones climticas de la zona y las caractersticas geomtricas de la va.

Nivel de Confiabilidad (R) y la Desviacin Estandar (So), que expresan un criterio estadstico de las valuaciones de la poblacin respecto al comportamiento del pavimento y el nivel de error estndar, respectivamente. R se relaciona con un valor estadstico conocido como ZR

Prdida de Serviciablidad (PSI), que corresponde a la diferencia de la calidad de servicio del pavimento, entre sus condiciones iniciales (serviciabilidad inicial Po) y sus condiciones cuando se decide que necesita un trabajo de mejoramiento (serviciabilidad final Pf) al considerarse que ya no sirve adecuadamente.

La aplicacin del Mtodo consiste en usar la siguiente frmula, o tambin el nomograma que continua donde se muestra un ejemplo.

APLICACION DEL METODO AASHTO

Para aplicar el Mtodo expuesto, se establecern los parmetros del presente estudio.

EJES EQUIVALENTES (ESALs = W18)

Del estudio de trfico, EALs = 50,000

MODULO DE RESILENCIA DE LA SUB RASANTE (MR)

Del estudio de Mecnica de Suelos, MR=7,200

NIVEL DE CONFIABILIDAD O RELIABILITY LEVELS (R)

Que se puede tomar de los valores tabulados y recomendados por el AASHTO indicados en los cuadros siguientes. De ellas se escoge un nivel de confiabilidad R del 80% para carreteras rurales. A l se relaciona un ZR = -0.841

ERROR ESTANDAR (SO)

Para pavimentos asflticos, el AASHTO recomienda usar entre 0.40 y 0.50. En este caso escogemos un valor intermedio de 0.45

PERDIDA DE SERVICIABILIDAD (PSI)

El AASHTO considera que la serviciabilidad inicial de un pavimento asfltico es 4.2 y la serviciabilidad final para un pavimento superior es 2.5, entonces la prdida de serviciabilidad resulta 1.7

NUMERO ESTRUCTURAL DE DISEO (SN)

Usando el nomograma del AASHTO, que se muestra luego de los cuadros de datos, se obtiene el nmero estructural requerido del pavimento para proteger la sub rasante. Resultando:

SN=2.2 (flechas color oro)

DIMENSIONAMIENTO DE CAPAS

Nmero Estructural

El nmero estructural SN, es un valor estructural abstracto que representa la resistencia total de la estructura del pavimento, para una determinada calidad de la sub rasante, magnitud de trfico e ndice de servicio al final del perodo de diseo, se distribuye a las diferentes capas mediante la siguiente expresin, que relaciona el SN con los parmetros de las capas a incluir.

SN=a1D1+a2D2m2+a3D3m3

Donde:

a1 =Coeficiente estructural de la carpeta asfltica

D1 =Espesor de la carpeta asfltica (cm)

a2 =Coeficiente estructural de la capa de base granular

D2 =Espesor de la capa de base granular (cm)

m2 =Coeficiente de drenaje de la capa de base granular

a3 =Coeficiente estructural de la capa de sub base granular

D3 =Espesor de la capa de sub base granular (cm)

m3 =Coeficiente de drenaje de la capa de sub base granular

Estos parmetros permiten definir la capacidad estructural requerida, en trminos del nmero estructural del paquete del pavimento. Cada una de las capas proporciona una capacidad en base a su aporte estructural que est en funcin de la calidad del material a usar.

Coeficientes Estructurales

Los coeficientes estructurales de las capas del pavimento propuestos por la Gua AASHTO, luego de sus experimentos de campo, se muestran en el siguiente cuadro.

Coeficientes estructurales (Gua AASHTO, 1993)

CAPA DE PAVIMENTO

APORTE ESTRUCTURAL

Capa 1.- Capa de rodadura

a1

Concreto Asfltico tipo superior alta estabilidad

0.170/cm

Mezcla asfltica en frio, con asfalto emulsionado

0.100/cm

Tratamiento superficial

---

Capa 2.- Base

a2

Base granular, CBR 80% compactada al 100% de la MDS

0.052/cm

Base granular, CBR 100% compactada al 100% de la MDS

0.056/cm

Base granular tratada con asfalto

0.135/cm

Base granular tratada con cemento

0.120/cm

Base granular tratada con cal

0.060 0.120/cm

Capa 3.- Sub base

a3

Sub base granular, CBR 25% compactada al 100% de la MDS

0.039/cm

Sub base granular, CBR 30% compactada al 100% de la MDS

0.043/cm

Sub base granular, CBR 40% compactada al 100% de la MDS

0.047/cm

Sub base granular, CBR 60% compactada al 100% de la MDS

0.050/cm

En el presente diseo se toman:

a1=0.170/cm (para concreto asfltico en caliente)

a2=0.052/cm (para agregados con 80% de CBR)

a3=0.043/cm (para agregados con 30% de CBR)

Coeficiente de drenaje

El coeficiente de drenaje est relacionado con la capacidad de evacuacin de las aguas de infiltracin en la estructura del pavimento, siendo mayor cuando la retencin es por poco tiempo. La Gua AASHTO propone los valores que se sealan en el siguiente cuadro.

Coeficiente de drenaje (Gua AASHTO, 1993)

CONDICION DE DRENAJE

% DE TIEMPO QUE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO ESTA EXPUESTA A HUMEDAD PROXIMA A LA SATURACION

Menos de 1%

1-5%

5-25%

Ms de 25%

Excelente

1.40-1.35

1.35-1.30

1.30-1.20

1.20

Bueno

1.35-1.25

1.25-1.15

1.15-1.00

1.00

Regular

1.25-1.15

1.15-1.05

1.00-0.80

0.80

Pobre

1.15-1.05

1.05-0.80

0.80-0.60

0.60

Muy pobre

1.05-0.95

0.95-0.75

0.75-0.40

0.40

En el diseo del presente estudio se toma en cuenta que la zona es de selva alta, con lluvias permanentes en casi todo el ao, que saturan al suelo en ms del 25%. Por ello se escogen:

m2=0.60 (para la base granular)

m3=0.60 (para la sub base granular)

Espesores de las capas

Usando la frmula del nmero estructural, se obtienen los espesores de las capas (D1, D2 y D3). Se tomar en cuenta la recomendacin del AASHTO con respecto a los espesores mnimos que se indican en el cuadro adjunto.

Espesores mnimos sugeridos

NUMERO DE ESALs

CARPETA ASFALTICA (cm)

BASE GRANULAR (cm)

Menos de 50,000

3.0

10.0

50,000 150,000

5.0

10.0

150,000 500,000

6.5

10.0

500,000 2,000,000

7.5

15.0

2,000,000 7,000,000

9.0

15.0

Mas de 7,000,000

10.0

15.0

Fuente: Gua para la estructura de pavimentos, AASHTO, 1993

De esta manera, se tendr como espesor mnimo de entrada el valor de la carpeta asfltica.

D1=5 cm (para un ESALs de 50,000)

Finalmente se calculan los dems espesores, que se resumen en el cuadro siguiente.

Espesores de diseo

a1/cm

D1 (cm)

a1*D1

a2/cm

D2 (cm)

m2

a2*D2*m2

a3/cm

D3 (cm)

m3

a3*D3*m3

SN

0.17

5

0.85

0.052

10

0.6

0.312

0.043

45

0.6

1.161

2.323

0.17

5

0.85

0.052

15

0.6

0.468

0.043

35

0.6

0.903

2.221

0.17

5

0.85

0.052

20

0.6

0.624

0.043

30

0.6

0.774

2.248

0.17

5

0.85

0.052

25

0.6

0.78

0.043

25

0.6

0.645

2.275

Las alternativas que satisfacen al requerimiento estructural son los achurados en amarillo, que proporcionan nmeros estructurales totales de 2.221 y 2.248 que son mayores al requerido de 2.2

De esta forma se resumen:

Alternativa 1

D1= 5 cm (Carpeta asfltica en caliente)

D2= 15 cm (Base granular)

D3= 35 cm (Sub base granular)

Alternativa 2 (Recomendada y Utilizada)

D1= 5 cm (Carpeta asfltica en caliente)

D2= 20 cm (Base granular)

D3= 30 cm (Sub base granular)

REQUISITOS Y CONSIDERACIONES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO

Agregados ptreos y polvo mineral

Los agregados ptreos empleados para la ejecucin de cualquier tratamiento o mezcla bituminosa debern poseer una naturaleza tal, que al aplicrsele una capa del material asfltico por utilizar en el trabajo, sta no se desprenda por la accin del agua y del trnsito. Slo se admitir el empleo de agregados con caractersticas hidrfilas, si se aade algn aditivo de comprobada eficacia para proporcionar una buena adhesividad.

Para el objeto de estas especificaciones, se denominar agregado grueso la porcin del agregado retenido en el tamiz de 4.75 mm (N 4); agregado fino la porcin comprendida entre los tamices de 4.75 mm y 75 mm (N 4 y N 200) y polvo mineral o llenante la que pase el tamiz de 75 mm (N 200).

El agregado grueso deber proceder de la trituracin de roca o de grava o por una combinacin de ambas; sus fragmentos debern ser limpios, resistentes y durables, sin exceso de partculas planas, alargadas, blandas o desintegrables. Estar exento de polvo, tierra, terrones de arcilla u otras sustancias objetables que puedan impedir la adhesin completa del asfalto. Sus requisitos bsicos de calidad se presentan en cada especificacin.

El agregado fino estar constituido por arena de trituracin o una mezcla de ella con arena natural. La proporcin admisible de esta ltima dentro del conjunto se encuentra definida en la respectiva especificacin. Los granos del agregado fino debern ser duros, limpios y de superficie rugosa y angular. El material deber estar libre de cualquier sustancia que impida la adhesin del asfalto y deber satisfacer los requisitos de calidad indicados en cada especificacin.

El polvo mineral o llenante provendr de los procesos de trituracin de los agregados ptreos o podr ser de aporte de productos comerciales, generalmente cal hidratada o cemento portland. Podr usarse una fraccin del material preveniente de la clasificacin, siempre que se verifique que no tenga actividad y que sea no plstico. Su peso unitario aparente, determinado por el ensayo de sedimentacin en tolueno, deber encontrarse entre cinco y ocho dcimas de gramo por centmetro cbico (0,5 y 0,8 g/cm ) (BS 812, NLT 176) y su coeficiente de emulsibilidad deber ser inferior a seis dcimas (0,6).

La mezcla de los agregados grueso y fino y el polvo mineral deber ajustarse a las exigencias de la respectiva especificacin, en cuanto a su granulometra.

Cemento asfltico

El cemento asfltico a emplear en las mezclas asflticas elaboradas en caliente ser clasificado por viscosidad absoluta y por penetracin. Su empleo ser segn las caractersticas climticas de la regin, la correspondiente carta viscosidad del cemento asfltico y tal como lo indica la siguiente tabla:

Mezclas en CalienteTipo de Cemento Asfltico Clasificado segn Penetracin

Temperatura Media Anual

24C o ms

24C 15C

15C - 5C

Menos de 5C

40 50

60-70 Modificado

60-70

85 100

120 - 150

Asfalto Modificado

En el presente proyecto se considera, un cemento asfltico clasificado segn penetracin de 60-70, que corresponde al rango de temperaturas de la zona en que se ubica nuestro proyecto.

Especificaciones del Cemento Asfltico Clasificado por Penetracin

Especificaciones del Cemento Asfltico Clasificado por Viscosidad

Rangos de Temperatura de Aplicacin (C)

Tipo y Grado del Asfalto

Rangos de Temperatura

En Esparcido o Riego

En Mezclas Asflticas (1)

Asfaltos Diluidos:MC-30 RC-70 o MC-70RC-250 o MC-250RC-800 o MC-800

30-(2)50-(2)75-(2)95-(2)

--60-80(3)75-100(3)

Emulsiones AsflticasCRS-1CRS-2CMS-2CMS-2h; CSS-1; CSS-1h

50-8560-8540-7020-70

--50-6020-70

Cemento AsflticoTodos los grados

140 mx (4)

140 mx (4)

(1) Temperatura de mezcla inmediatamente despus de preparada.(2) Mxima temperatura en la que no ocurre vapores o espuma(3) Temperatura en la que puede ocurrir inflamacin. Se deben tomarprecauciones para prevenir fuego o explosiones.(4) Se podr elevar esta temperatura de acuerdo a las cartas temperatura-viscosidaddel fabricante.

IMPRIMACION ASFALTICA

El Contratista debe suministrar y aplicar material bituminoso a una base o capa del camino, preparada con anterioridad, de acuerdo con las Especificaciones y de conformidad con los planos. Consiste en la incorporacin de asfalto a la superficie de una Base, a fin de prepararla para recibir una capa de pavimento asfltico.

Materiales

El material bituminoso a aplicar en este trabajo ser el siguiente:

(a)

Emulsiones Asflticas de curado rpido (CRS-1, CRS-2) diluido con agua, de acuerdo a la textura de la Base.

(b)

Podra ser admitido el uso de Asfalto lquido, de grados MC-30, MC-70 MC-250.

La cantidad por m de material bituminoso, debe estar comprendido entre 0,7 -1,5 lt/m para una penetracin dentro de la capa granular de apoyo de 7 mm por lo menos, verificndose esto cada 25m.

PAVIMENTO ASFALTICO

Las mezclas bituminosas para empleo en pavimentacin en caliente se compondrn de agregados minerales gruesos, finos, filler mineral y material bituminoso.

Las mezclas asflticas que se especifican en esta seccin corresponden a dos tipos:

(a) Mezcla Asfltica Normal (MAC)(b) Mezcla Superpave Nivel 1

En el presente proyecto se considera, Mezcla Asfltica Normal (MAC), que corresponde a la tecnologa constructiva considerada en el presente proyecto.

Materiales

(a) Agregados Minerales Gruesos; Los agregados gruesos, deben cumplir adems con los siguientes requerimientos:

Requerimientos para los Agregados Gruesos

Ensayos

Norma

Requerimiento

Altitud (m.s.n.m.)

< 3000

> 3000

Durabilidad (al Sulfato de Sodio)

MTC E 209

12% mx.

10% mx.

Durabilidad (al Sulfato de Magnesio)

18 mx.

15% mx.

Abrasin Los Angeles

MTC E 207

40% mx..

35% mx.

Indice de Durabilidad

MTC E 214

35% mn.

35% mn.

Partculas chatas y alargadas

MTC E 221

10% mx.

10% mx.

Sales Solubles Totales

MTC E 219

0.5% mx.

0.5% mx.

Absorcin

MTC E 206

1.00%

Segn Diseo

Adherencia

MTC E 519

+95

En el presente proyecto se consideran los parmetros en negrita, que corresponde al rango de altitudes en el que se encuentra la zona del proyecto.

(b) Agregados minerales finos

Requerimientos para los Agregados Finos

Ensayos

Norma

Requerimiento

Altitud (m.s.n.m.)

< 3000

> 3000

Adhesividad (Riedel Weber)

MTC E 220

4% mn.

6% mn.

ndice de Plasticidad (malla N40)

MTC E 111

NP

NP

ndice de Durabilidad

MTC E 214

35 mn.

35 mn.

ndice de Plasticidad (malla N200)

MTC E 111

Max 4

NP

Sales Solubles Totales

MTC E 219

0.5% mx.

0.5% mx.

Absorcin

MTC E 205

0.50%

Segn Diseo

Requerimientos para Caras Fracturadas

Trfico en Ejes Equivalentes (millones)

Espesor de Capa

< 100 mm

> 100 mm

< 3

65/40

50/30

> 3 30

85/50

60/40

> 30

100/80

90/70

Nota: La notacin "85/80" indica que el 85% del agregado grueso tiene una cara fracturada y que el 80% tiene dos caras fracturadas.

Requerimientos del Equivalente de Arena

Trfico en Ejes Equivalentes (millones)

Porcentaje de Equivalente Arena (mnimo)

< 3

45

> 3 30

50

> 30

55

Angularidad del Agregado Fino

Trfico en Ejes Equivalentes (millones)

Espesor de Capa

< 100 mm

> 100 mm

< 3

30 mn.

30mn.

> 3 30

40 mn.

40 mn.

> 30

40 mn.

40 mn.

En el presente proyecto se consideran los parmetros en negrita, que corresponde al rango de altitudes en el que se encuentra la zona del proyecto.

(c)GradacinLa gradacin de los agregados ptreos para la produccin de la mezcla asfltica en caliente sern establecidos por el Contratista y aprobado por el Supervisor.

(1) Mezcla Asfltica Normal (MAC)

La gradacin de la mezcla asfltica normal (MAC) deber responder a alguno de los siguientes husos granulomtricos.

Tamiz

Porcentaje que pasa

MAC -1

MAC-2

MAC-3

25,0 mm (1)

19,0 mm (3/4)

12,5 mm (1/2)

9,5 mm (3/8)

4,75 mm (N 4)

2,00 mm (N 10)

425 mm (N 40)

180 mm (N 80)

75 mm (N 200)

100

80 -100

67- 85

60 - 77

43 - 54

29 - 45

14 - 25

8 -17

04 - 8

-

100

80 - 100

70 - 88

51 - 68

38 - 52

17- 28

8 -17

04 - 8

-

-

-

100

65 - 87

43 - 61

16 - 29

9 -19

05 - 10

En el presente proyecto se considera, la gradacin correspondiente a MAC-2, que corresponde a la zona en que se ubica nuestro proyecto.

Requerimientos de Construccin

Mezcla de Agregados

Las caractersticas de calidad de la mezcla asfltica, debern estar de acuerdo con las exigencias para mezclas de concreto bituminoso que se indican en las tablas anteriores, segn corresponda al tipo de mezcla que se produzca, de acuerdo al diseo del proyecto y lo indicado por el Supervisor.

Requisitos para Mezcla de Concreto Bituminoso

Parmetro de Diseo

Clase de Mezcla

A

B

C

Marshall (MTC E 504)1.Estabilidad (mn) 2.Flujo 0.25 mm 3.Porcentaje de vacos con aire (1) (MTC E 505) 4.Vacos en el agregado mineral (Ver Tabla VMA)5.Compactacin, nm. de golpes en cada capa de testigo

8 kN (815 Kg) 8 14 3 5

5,34 kN (544 Kg) 8 16 03 - 5

4,45 kN (453 Kg) 8 2 03 5

Ver Tabla VMA

75

50

50

c. Inmersin Compresin (MTC E 518)1.Resistencia a la compresin Mpa mn.2.Resistencia retenida % (mn)

2,1

70

2,1

70

1,4

70

d. Resistencia Conservada en la Prueba de Traccin indirecta (mn) (MTC E 521)

70

70

70

e. Relacin Polvo Asfalto

0,6 1,3

0,6 1,3

0,6 1,3

f. Relacin Est./flujo (2)

1700 2500

(1)

A la fecha (1999) se tienen tramos efectuados en el Per que tienen el rango 2% a 4% (es deseable que tienda al menor) 2% con resultados satisfactorios en climas fros por encima de 3 000 m.s.n.m. que se recomienda en estos casos.

(2)

Para zonas de clima fro es deseable que la relacin Est./flujo sea de la menor magnitud posible tendindose hacia el lmite inferior.

El Indice de Compactibilidad mnimo ser 5.El Indice de Compactabilidad se define como:

Siendo GB50 y GEB5, las gravedades especficas bulk de las briquetas a 50 y 5 golpes.

Vacos mnimos en el agregado mineral (VMA)

Tamiz

Vacos mnimos en agregado mineral %

Marshall

Superpave

2,36 mm. (N 8)

21

-

4,75 mm. (N 4)

18

-

9,5 mm. (3/8)

16

15

12,5 mm. ()

15

14

19 mm. (3/4)

14

13

25 mm. (1)

13

12

7,5 mm. (1 )

12

11

50 mm. (2)

11.5

10.5

Nota: Los valores de esta Tabla sern seleccionados de acuerdo al tamao mximo de las mezclas que se dan en la Subseccin 410.02(c) de las Especificaciones Tcnicas Generales para Construccin de Carreteras EG-2000.