Trabajo de Grado WHITETOPPING

ESCUELA MILITAR DE INGENIERA MCAL. ANTONIO JOS DE SUCRE BOLIVIA

TRABAJO DE GRADO

UTILIZACIN DEL MTODO WHITETOPPING ULTRA

DELGADO PARA REHABILITACIN DE PAVIMENTOS

ASFLTICOS TRAMO LA PAZ COTAPATA

MIGUEL LLANOVARCED CORONEL

LA PAZ, 2014

ESCUELA MILITAR DE INGENIERA MCAL. ANTONIO JOS DE SUCRE BOLIVIA

TRABAJO DE GRADO

UTILIZACIN DEL MTODO WHITETOPPING ULTRA

DELGADO PARA REHABILITACIN DE PAVIMENTOS

ASFLTICOS TRAMO LA PAZ COTAPATA

MIGUEL LLANOVARCED CORONEL

Trabajo de Grado, presentado

como requisito parcial para

optar al ttulo de Licenciatura

en Ingeniera Civil.

TUTOR: ING. M.S.c. PATRICIA FRUTOS JORDN

LA PAZ, 2014

DEDICATORIA

Este trabajo est dedicado a:

A mi madre, por brindarme su apoyo

incondicional, su cario, sus buenos

consejos y su paciencia, gracias a

tu gran ejemplo pude alcanzar mi

meta.

AGRADECIMIENTOS

El autor expresa sus agradecimientos:

A: Mi madre por ensearme a ser una persona de bien y que no hay dificultad

que no se pueda vencer.

A: Mi esposa por brindarme su cario y paciencia cuando pasaba por

momentos difciles.

A: Mi hijo por brindarme las fuerzas y alegra para seguir adelante.

A: Mi familia por apoyarme y alentarme a lo largo de mis estudios.

A: Mi tutor, Ing. Patricia Frutos Jordn, por su gua y apoyo que me brindo

durante la elaboracin de este trabajo.

A: La empresa SOBOCE, con nfasis a los responsables de asesora tcnica y

el plantel de laboratorio por su colaboracin durante la elaboracin de este

trabajo.

i

NDICE

Pg.

1 GENERALIDADES ................................................................................... 1

1.1 ANTECEDENTES .................................................................................... 2

1.1.1 Whitetopping ............................................................................................. 2

1.1.2 Antecedentes del Whitetopping ultra delgado .......................................... 4

1.1.3 Caractersticas del Whitetopping ultra delgado ........................................ 5

1.1.4 Cuando utilizar el Whitetopping ultra delgado .......................................... 6

1.1.5 Ventajas del Whitetopping ultra delgado .................................................. 7

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................... 9

1.3 IDENTIFICACIN DEL PROBLEMA ........................................................ 9

1.3.1.1 Identificacin de la situacin problemtica ............................................... 9

1.4 FORMULACIN DEL PROBLEMA ........................................................... 9

1.4.1 Anlisis causa y efecto ........................................................................... 10

1.5 OBJETIVOS ........................................................................................... 10

1.5.1 Objetivo general ..................................................................................... 10

1.5.2 Objetivos especficos .............................................................................. 10

1.6 JUSTIFICACIN .................................................................................... 11

1.6.1 Justificacin tcnica ................................................................................ 11

1.6.2 Justificacin econmica .......................................................................... 11

1.6.3 Justificacin social .................................................................................. 12

1.6.4 Justificacin ambiental ........................................................................... 12

1.7 ALCANCE ............................................................................................... 12

1.7.1 Alcance temtico .................................................................................... 12

ii

1.7.2 Alcance geogrfico ................................................................................. 13

1.7.3 Alcance temporal .................................................................................... 15

2 MARCO TERICO ................................................................................. 16

2.1 RELEVAMIENTO DE FALLAS EN LA CARRETERA TRAMO

LA PAZ - COTAPATA ........................................................................... 16

2.1.1 Pavimento flexible .................................................................................. 16

2.1.2 Fallas en los pavimentos ........................................................................ 17

2.1.3 Fallas en pavimentos flexibles ................................................................ 18

2.1.4 Tipos de fallas en el pavimento flexible tramo: La Paz - Cotapata ......... 20

2.1.4.1 Ahuellamientos ....................................................................................... 20

2.1.4.2 Ondulaciones y desplazamientos ........................................................... 20

2.1.4.3 Depresiones ........................................................................................... 21

2.1.4.4 Baches ................................................................................................... 22

2.1.4.5 Desprendimiento .................................................................................... 23

2.2 CARACTERSTICAS DE LA INGENIERA DE TRFICO ....................... 23

2.2.1 Flujos Vehiculares .................................................................................. 24

2.2.2 Volumen de trfico .................................................................................. 24

2.2.3 Composicin del trfico .......................................................................... 25

2.2.4 Trnsito medio diario anual (TDMA) ....................................................... 25

2.2.5 Volumen horario de diseo (VHD) .......................................................... 25

2.2.6 Mtodos para la determinacin de volmenes de trfico ....................... 26

2.2.6.1 Aforos o conteos ..................................................................................... 26

2.2.7 Intensidad de trfico ............................................................................... 26

2.2.8 Proyeccin de trfico .............................................................................. 26

iii

2.2.8.1 Estimacin del trfico futuro ................................................................... 27

2.2.9 Cargas y vehculos de diseo ................................................................. 28

2.2.9.1 Ley de cargas en Bolivia ........................................................................ 28

2.2.10 Niveles de Servicio ................................................................................. 29

2.2.11 El usuario................................................................................................ 30

2.2.12 Visin del usuario ................................................................................... 30

2.2.12.1 Tiempo de reaccin del conductor .......................................................... 30

2.3 MTODO DE DISEO DE WHITETOPPING ......................................... 31

2.3.1 Materiales utilizados ............................................................................... 31

2.3.2 Evaluacin de la condicin del pavimento .............................................. 33

2.3.3 Funcionamientos de pavimentos ultra delgados ..................................... 37

2.3.3.1 Adherencia ............................................................................................. 37

2.3.3.2 Espaciamiento de las juntas ................................................................... 38

2.3.3.3 Espesor de la capa de rodadura remanente........................................... 39

2.3.4 Mtodos de diseo de la capa de rodadura ........................................... 40

2.3.4.1 AASHTO - 93 .......................................................................................... 40

2.3.4.2 Asociacin Americana de Pavimentos de Concreto (ACPA) .................. 41

2.3.4.3 Concreto de Cemento Portland .............................................................. 44

2.4 ENSAYO DE CALIDAD DE LOS AGREGADOS ..................................... 45

2.4.1 Anlisis mecnico para agregado grueso ............................................... 46

2.4.2 Anlisis mecnico para agregado fino .................................................... 46

2.4.3 Determinacin del peso especfico del agregado grueso,

por el mtodo del cesto .......................................................................... 47

2.4.4 Determinacin del peso especfico del agregado fino,

iv

por el mtodo del picnmetro ................................................................. 49

2.4.5 Determinacin del porcentaje de humedad ............................................ 50

2.4.6 Determinacin del peso unitario (suelto y varillado) ............................... 51

2.5 DESCRIPCIN DE FIBRAS ................................................................... 51

2.5.1 Tipos de fibras ........................................................................................ 52

2.5.1.1 Fibras de vidrio ....................................................................................... 53

2.5.1.2 Fibras de acero ....................................................................................... 54

2.5.1.3 Fibras acrlicas ....................................................................................... 56

2.5.1.4 Fibras de aramida ................................................................................... 57

2.5.1.5 Fibras de carbono ................................................................................... 57

2.5.1.6 Fibras de Nylon ...................................................................................... 58

2.5.1.7 Fibras de polister .................................................................................. 58

2.5.1.8 Fibras polipropileno ................................................................................ 59

2.5.2 Uso de fibras .......................................................................................... 60

2.5.2.1 Beneficios de la adicin de fibras ........................................................... 60

2.5.3 Barchip 54 .............................................................................................. 61

2.5.4 Polypropylene Stample fiver ................................................................... 62

3 INGENIERA DEL PROYECTO .............................................................. 64

3.1 UBICACIN Y CARACTERSTICAS DEL PROYECTO .......................... 64

3.1.1 Informacin general del proyecto ........................................................... 64

3.1.1.1 Clima ...................................................................................................... 64

3.1.1.2 Ubicacin geogrfica de los municipios .................................................. 65

3.1.1.3 Lmites territoriales ................................................................................. 66

3.1.1.4 Altura ...................................................................................................... 66

v

3.2 COMPOSICIN VEHICULAR ................................................................ 67

3.2.1 Anlisis de Transporte ............................................................................ 67

3.2.1.1 Infraestructura vial .................................................................................. 67

3.2.1.2 Rutas alternativas ................................................................................... 68

3.2.2 Informacin existente sobre el trfico ..................................................... 68

3.2.3 Aforos de la composicin de vehculos .................................................. 69

3.2.3.1 Resultado de los conteos anuales .......................................................... 69

3.2.4 Vida til ................................................................................................... 69

3.2.5 Proyeccin de trfico .............................................................................. 70

3.2.5.1 Trfico promedio diario anual (TPDA) de diseo .................................... 72

3.2.5.2 Tasa de Crecimiento .............................................................................. 73

3.3 DETERMINACIN DE LA DOSIFICACIN ............................................ 74

3.3.1 Resultado de los ensayos ...................................................................... 74

3.3.1.1 Ensayo de calidad de los agregados (grava y arena) ............................. 74

3.3.1.2 Ensayo de determinacin de porcentaje de fibras .................................. 77

3.4 DISEO Y ANLISIS DEL PAQUETE ESTRUCTURAL ......................... 81

3.4.1 Variables de diseo ................................................................................ 81

3.4.1.1 Seleccin de categora por eje ............................................................... 82

3.4.1.2 Serviciabilidad ........................................................................................ 83

3.4.1.3 Mdulo de rotura del hormign ............................................................... 84

3.4.1.4 Mdulo de elasticidad del hormign ....................................................... 84

3.4.1.5 Coeficiente de drenaje ............................................................................ 84

3.4.1.6 Mdulo de reaccin de la subrasante ..................................................... 85

3.4.1.7 Nmero de ejes equivalentes futuros (ESALs) ....................................... 88

vi

3.4.1.8 Separacin entre juntas .......................................................................... 88

3.4.1.9 Coeficiente de transferencia de cargas .................................................. 88

3.4.1.10 Confiabilidad ........................................................................................... 89

3.4.1.11 Desviacin estndar ............................................................................... 90

3.4.1.12 Porcentaje de tensin residual ............................................................... 91

3.4.1.13 Coeficiente de expansin trmica ........................................................... 91

3.4.1.14 Mdulo de elasticidad del pavimento remanente .................................... 91

3.4.1.15 Espesor de la capa de rodadura remanente........................................... 92

3.4.2 Espesor de la sobrecarpeta .................................................................... 92

3.4.2.1 Diseo por AASHTO - 93 ....................................................................... 93

3.4.2.2 Diseo por la Asociacin Americana de Pavimentos de Concreto ......... 94

3.4.2.3 Diseo por Concreto de Cemento Portland ............................................ 96

3.4.2.4 Espesor de diseo .................................................................................. 98

3.4.3 Bermas ................................................................................................... 99

3.4.4 Planta y perfil tipo ................................................................................. 104

3.4.4.1 Perfil tipo............................................................................................... 104

3.4.4.2 Planta tipo............................................................................................. 104

3.4.5 Mtodo constructivo ............................................................................. 105

3.4.5.1 Trabajos Previos ................................................................................... 105

3.4.5.2 Pavimentacin ...................................................................................... 106

3.4.5.3 Curado .................................................................................................. 107

3.4.5.4 Acerrado ............................................................................................... 108

3.4.5.5 Sealizacin horizontal ......................................................................... 108

4 COSTOS Y PRESUPUESTOS ............................................................. 110

vii

4.1 ANLISIS DE PRECIOS UNITARIOS .................................................. 110

4.2 PRESUPUESTO DE LA OBRA ............................................................. 112

4.2.1 Cmputos mtricos ............................................................................... 112

4.2.2 Presupuesto ......................................................................................... 113

5 MEDIO AMBIENTE .............................................................................. 115

5.1 FICHA AMBIENTAL .............................................................................. 115

5.2 MATRIZ AMBIENTAL ........................................................................... 121

6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................ 123

6.1 CONCLUSIONES ................................................................................. 123

6.2 RECOMENDACIONES ........................................................................ 124

BIBLIOGRAFA

ANEXOS

viii

NDICE DE TABLAS

Pg.

TABLA.1 VOLMENES DE TRFICO..................................................................24

TABLA.2 TIPOS DE VEHCULOS Y SUS CARACTERSTICAS..........................25

TABLA.3 LISTA DE EVALUACIN DE PAVIMENTO...........................................35

TABLA.4 GUA PARA REPARAR PAVIMENTOS ASFLTICOS ANTES DE

APLICAR UNA CAPA DE HORMIGN.................................................36

TABLA.5 TABLA DE DISEO 1............................................................................43




TABLA.9 ESPECIFICACIONES TCNICAS BARCHIP 54..................................62

TABLA.10 ESPECIFICACIONES TCNICAS POLYPROPILENE

STAMPLE FIBER..................................................................................63

TABLA.11 ALTITUD DE MUNICIPIOS...................................................................66

TABLA.12 TRFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL................................................69

TABLA.13 RESUMEN DE REGRESIONES...........................................................72

TABLA.14 TASA DE CRECIMIENTO VEHICULAR...............................................74

TABLA.15 GRANULOMETRA ASTM 67...............................................................74

TABLA.16 GRANULOMETRA ASTM 5.................................................................75

TABLA.17 MDULO DE FINEZA AGREGADO GRUESO.....................................75

TABLA.18 GRANULOMETRA NORMA BOLIVIANA TIPO (I)...............................75

TABLA.19 MDULO DE FINEZA AGREGADO FINO............................................75

TABLA.20 PESO ESPECFICO AGREGADO GRUESO.......................................76

TABLA.21 PESO ESPECFICO AGREGADO FINO..............................................76

ix

TABLA.22 TABLA RESUMEN PORCENTAJE DE HUMEDAD.............................76

TABLA.23 PESO UNITARIO..................................................................................77

TABLA.24 RESUMEN CUMPLIMIENTO DE LA NORMA ASTM C1609...............78

TABLA.25 DOSIFICACIN ADOPTADA...............................................................80

TABLA.26 PARMETROS CATEGORA DE DISEO..........................................82

TABLA.27 CARGAS MXIMAS EN BOLIVIA........................................................82

TABLA.28 CLASIFICACIN DE SERVICIABILIDAD.............................................83

TABLA.29 SERVICIABILIDAD DE DISEO...........................................................84

TABLA.30 COEFICIENTE DE DRENAJE PARA PAVIMENTOS RGIDOS...........85

TABLA.31 RESUMEN CBR SUBRASANTE...........................................................86

TABLA.32 VALORES RECOMENDADOS PARA TRANSFERENCIA DE

CARGA..................................................................................................89

TABLA.33 VALORES RECOMENDADOS PARA LA CONFIABILIDAD................90

TABLA.34 MDULO DE ELASTICIDAD DEL PAVIMENTO REMANENTE..........92

TABLA.35 DISEO DEL ESPESOR MEDIANTE TABLAS DE DISEO

DE LA ASOCIACIN AMERICANA DE PAVIMENTOS

DE CONCRETO....................................................................................95

TABLA.36 COMPARACIN DE ESPESORES DE DISEO.................................98

TABLA.37 COEFICIENTE DE FRICCIN / LOSA BASE..................................101

TABLA.38 RESUMEN RELEVAMIENTO DE FALLAS.105

TABLA.39 TRABAJOS A EJECUTARSE.............................................................110

TABLA.40 DATOS INCIALES..............................................................................110

TABLA.41 RESUMEN PRECIOS UNITARIOS MANO DE OBRA........................111

TABLA.42 RESUMEN PRECIOS UNITARIOS MATERIALES.............................111

TABLA.43 RESUMEN PRECIOS UNITARIOS EQUIPO Y MAQUINARIA...........112

x

TABLA.44 CMPUTOS MTRICOS....................................................................113

TABLA.45 PRESUPUESTO FINAL......................................................................113

xi

NDICE DE FIGURAS

Pg.

FIGURA.1 APLICACIN DEL METODO WHITETOPPING...................................3

FIGURA.2 CLASIFICACIN DEL WHITETOPPING SEGN SU ESPESOR........3

FIGURA.3 COMPARACIN ENTRE CORTE DELGADO Y CONVENCIONAL.....6

FIGURA.4 DIFERENCIA DE AGRIETAMIENTO ENTRE PAVIMENTOS

ASFLTICOS Y RGIDOS....................................................................8

FIGURA.5 DIAGRAMA CAUSA EFECTO..........................................................10

FIGURA.6 UBICACIN GEOGRFICA DEL TRAMO LA PAZ

COTAPATA (1)....................................................................................14


COTAPATA (2)....................................................................................14


COTAPATA (3)....................................................................................15

FIGURA.9 CARRETERA DE PAVIMENTO ASFALTICO......................................16

FIGURA.10 ESQUEMA DEL PAVIMENTO ASFALTICO.......................................17

FIGURA.11 AHUELLAMIENTO TRAMO: LA PAZ COTAPATA..........................20

FIGURA.12 ONDULACIN TRAMO: LA PAZ COTAPATA................................21

FIGURA.13 DEPRESIONES TRAMO: LA PAZ COTAPATA..............................22

FIGURA.14 BACHES TRAMO: LA PAZ COTAPATA.........................................22

FIGURA.15 DESPRENDIMIENTO TRAMO: LA PAZ COTAPATA.....................23

FIGURA.16 TIPOS DE VEHCULOS.....................................................................29

FIGURA.17 ESQUEMA DE COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL....................38

FIGURA.18 COMPARACIN DE ESPACIAMIENTOS ENTRE JUNTAS.............39

FIGURA.19 FIBRAS DE VIDRIO...........................................................................54

xii

FIGURA.20 FIBRAS METLICAS..........................................................................56

FIGURA.21 FIBRAS ACRLICAS...........................................................................56

FIGURA.22 FIBRAS DE ARAMIDA........................................................................57

FIGURA.23 FIBRAS DE CARBONO......................................................................58

FIGURA.24 FIBRAS DE POLIPROPILENO...........................................................59

FIGURA.25 FIBRA BARCHIP 54............................................................................62

FIGURA.26 FIBRA POLYPROPYLENE STAMPLE FIBER....................................63

FIGURA.27 TRAMO DE ANLISIS........................................................................65

FIGURA.28 RED VIAL FUNDAMENTAL LA PAZ..................................................68

FIGURA.29 REGRESIN LINEAL.........................................................................70

FIGURA.30 REGRESIN LOGARTMICA.............................................................71

FIGURA.31 REGRESIN EXPONENCIAL............................................................71

FIGURA.32 REGRESIN POTENCIA...................................................................72

FIGURA.33 COMPARACIN RESISTENCIA A FLEXIN....................................79

FIGURA.34 COMPARACIN TENSIN RESIDUAL.............................................80

FIGURA.35 CBR DE DISEO................................................................................87

FIGURA.36 DETERMINACIN MODULO DE LA SUBRASANTE EN

BASE AL CBR DE DISEO................................................................87

FIGURA.37 DISEO DEL ESPESOR MEDIANTE GUA AASHTO 93...............94

FIGURA.38 DISEO DEL ESPESOR MEDIANTE EL MTODO

CONCRETO DE CEMENTO PORTLAND..........................................97

FIGURA.39 DISEO DEL ESPESOR REMANENTE MEDIANTE

EL MTODO CONCETO DE CEMENTO PORTLAND......................98

FIGURA.40 DISEO DEL ESPESOR DE LA BERMA MEDIANTE

GUA AASHTO 93..........................................................................100

xiii

FIGURA.41 DISEO DE LA LONGITUD DE LA BARRA DE AMARRE

MEDIANTE GUA AASHTO 93......................................................103

FIGURA.42 PERFIL TIPO....................................................................................104

FIGURA.43 PLANTA TIPO...................................................................................104

H O J A D E V I D A

INFORMACIN PERSONAL

Nombres y Apellidos: Miguel Llanovarced Coronel

Carnet de Identidad: 9180379 LP

Fecha de Nacimiento: 30/10/89

Direccin: C. 3 No. 39, Alto Irpavi Sector EMI, La Paz Bolivia

Telfono: 2773547

Celular: 73077572

Correo Electrnico: [email protected]

FORMACIN ACADMICA

2007 Bachiller en Humanidades

Colegio Humboldt Uni Loyola

EXPERIENCIA LABORAL

2013 Pasanta Soboce (Asesora Tcnica)

2011 2012 Pasanta Empresa Constructora Avencon

MANEJO DE PROGRAMAS COMPUTACIONALES

AutoCad

DiPav

DRIP

Excel avanzado

Word

IDIOMAS

Ingles: Nivel avanzado, CBA

RESUMEN EJECUTIVO

La rehabilitacin mediante la colocacin de losas de concreto sobre los

pavimentos flexibles que han sufrido daos por causa del trfico, la humedad y el

clima, es una tcnica que se ha desarrollado en Estados Unidos desde el ao

1918, en un principio se utiliz en aeropuertos, autopistas, carreteras principales y

secundarias, calles y parqueaderos; entre los aos 1940 y 1950 en aeropuertos

civiles y militares, y desde el ao 1960, el concreto ha sido muy usado como

alternativa para la reparacin de autopistas en estados como California, Iowa y

Utah.

Este tipo de rehabilitacin permite una rpida reparacin de vas con daos

superficiales en su carpeta asfltica, ampliando su vida til, reduciendo los costos

de mantenimiento, corrigiendo las deformaciones tanto en los perfiles

longitudinales como transversales, aumentando con esto el nivel de servicio, que

se traducen una mayor comodidad de los usuarios y la disminucin de los costos

de operacin.

Las tcnicas modernas de rehabilitacin permiten la recuperacin de los

estndares de diseo, reduciendo el impacto sobre los usuarios, tanto durante la

ejecucin de las obras (requirindose muy poco tiempo para rehabilitar), como

durante su vida en servicio (reduciendo los problemas de deterioro).

Dentro de las alternativas disponibles para rehabilitar pavimentos, y en particular,

para pavimentos flexibles, se encuentran las capas de hormign aplicadas

directamente sobre el pavimento deteriorado. Esta tcnica se denomina

Whitetopping, (cubierta blanca). La traduccin literal marca la diferencia entre el

color de un pavimento de hormign (blanco) frente a uno de asfalto (negro).

Este sistema incluye la correccin de las principales deformaciones en el asfalto y

la colocacin del hormign que se construye directamente sobre la superficie

asfltica ya tratada. Entre las ventajas del Whitetopping tenemos una larga vida,

bajo costo en mantenimiento, bajo costo por aplicacin, un aumento en la

seguridad y una menor contaminacin al ambiente.

De acuerdo al espesor de las capas de hormign, tenemos distinta clasificaciones

para esta tcnica de rehabilitacin de pavimentos. Si las capas son mayores a los

20 cm de espesor se habla de Whitetopping convencional, mientras que para

espesores entre los 10 a 20 cm se denominan delgados y finalmente para

espesores menores a 10 cm se habla de ultra delgados.

En este trabajo de grado se explicar el funcionamiento de la tcnica Whitetopping

poniendo nfasis en la categora ultra delgada y se desarrollar una metodologa

de diseo para aplicarla en la planificacin del tramo La Paz Cotapata.

La idea y objetivo de este trabajo, es mostrar la tcnica whitetopping como una

alternativa viable a la hora de rehabilitar los pavimentos deteriorados de asfalto.

Adems de ser el punto de inicio en el desarrollo e investigacin de esta

tecnologa en nuestro pas.

NDICE DE ANEXOS

ANEXO. 1 CERTIFICADO DE CALIDAD DEL CEMENTO

ANEXO. 2 ENSAYOS DE AGREGADOS

ANEXO. 3 ANLISIS DE TRFICO

ANEXO. 4 ENSAYOS DE DOSIFICACIN DE FIBRAS

ANEXO. 5 CLCULO DEL MDULO DE ELASTICIDAD

ANEXO. 6 ENSAYOS DE SUELOS

ANEXO. 7 CLCULO DE EJES EQUIVALENTES

ANEXO. 8 ESPESORES DE LA CARPETA ASFLTICA

ANEXO. 9 REVELAMIENTO DE FALLAS

ANEXO. 10 ANLISIS DE PRECIOS UNITARIOS

1

CAPTULO I

GENERALIDADES

1 GENERALIDADES

En la medida que el pas se desarrolla, las carencias o falencias de una red vial se

traducen en impedimentos para los desplazamientos rpidos y seguros, que

afectan directamente el nivel de vida de los usuarios al transitar por dichas vas.

Buscar nuevas alternativas de solucin es de creciente inters para la comunidad.

Es en este contexto donde se basa fundamentalmente la necesidad de contar con

nuevas alternativas frente al deterioro que experimentan los pavimentos y en

particular los pavimentos asflticos.

Los Pavimentos asflticos son los de mayor uso en nuestro pas, por lo que el

mantenimiento debe enfocarse a la reparacin de las principales fallas asociadas

a este tipo de material y de las causas que comnmente las originan, tales como

ahuellamientos, piel de cocodrilo, baches y grietas entre otras, y as brindar las

mejores condiciones de operacin para el usuario tanto en seguridad como en

confort. Para lograrlo es necesario contar con nuevas tecnologas para el proceso

de rehabilitacin de pavimentos, que permitan disminuir las constantes

intervenciones de mantenimientos que se les realiza a este tipo de pavimento, lo

que en ocasiones causa molestias para los usuarios.

Dentro de las alternativas disponibles para rehabilitar pavimentos asflticos, se

encuentran las capas de hormign aplicadas sobre un pavimento de asfalto, esta

tcnica se denomina Whitetopping (cubierta blanca). La traduccin literal marca la

diferencia entre el color de un pavimento de hormign (blanco) frente a uno de

asfalto (negro).

Este sistema incluye la correccin de las principales deformaciones en el asfalto y

la colocacin del hormign que se construye directamente sobre la superficie

asfltica ya tratada.

2

Segn el espesor de la capa de hormign, el Whitetopping presenta

subcategoras: convencional, delgado y ultra delgado, siendo las dos ltimas ms

recientes que la primera.

1.1 ANTECEDENTES

Cuando los pavimentos asflticos presentan deterioro con fallas tales como

ahuellamiento, grietas, piel de cocodrilo y baches dentro de las ms comunes, es

necesario desarrollar algn tipo de rehabilitacin para recuperar el estndar del

diseo y a la vez disminuir los riesgos de accidentes que aumentan con las fallas

antes mencionadas. La solucin ms recurrente en nuestro pas es la de

recapados de asfalto, pero con este sistema, si bien se corrige las fallas

funcionales, las fallas estructurales permanecen y con el paso del tiempo, el re

pavimentado presentar las mismas fallas que presentaba el pavimento original.

Es por esta razn que buscando nuevas alternativas de rehabilitacin el

Whitetopping aparece como una alternativa viable y segura.

1.1.1 Whitetopping

Es una capa de hormign de cemento portland construido sobre un pavimento

asfaltico existente. Se disea considerando una fuerte unin entre las dos capas,

minimizando la necesidad de un espesor adicional, incluye la reparacin,

preparacin y limpieza del pavimento asfaltico existente antes de aplicar la carga.

3

FIGURA.1 APLICACIN DEL METODO WHITETOPPING

Fuente: www.heidelbergcement.com

De acuerdo al espesor de las capas de hormign, se tien distintas clasificaciones

para esta tcnica de rehabilitacin. Si las capas son mayores a los 20 cm de

espesor se habla de Whitetopping convencional, mientras que para espesores

entre los 10 a 20 cm se denominan Thin Whitetopping (delgados TWT) y

finalmente para espesores de 5 a 10 cm se habla de Ultra Thin Whitetopping

(ultradelgados UTW). El espesor debe ser el resultado de los volumenes de trfico

esperados.

FIGURA.2 CLASIFICACIN DEL WHITETOPPING SEGN SU ESPESOR

Fuente: Elaboracin Propia

4

El recubrimiento de pavimentos flexibles con hormign es una tcnica que se

emplea desde hace tiempo con xito. Sin embargo, una de las innovaciones en el

campo de los pavimentos de hormign que ms inters ha despertado en los

ltimos aos es la de los denominados recubrimientos ultra delgados adheridos al

hormign (Ultra Thin Whitetopping).

La tecnologa del Whitetopping ultra delgado es una tcnica exitosa de

rehabilitacin de pavimentos asflticos en varios pases del mundo. Se basa en la

fundicin de una losa delgada de hormign hidrulico de espesor entre 5 y 10 cm

sobre el pavimento asfltico deteriorado superficialmente, previa realizacin de un

tratamiento para garantizar la adherencia entre ambos materiales, no lleva ningn

tipo de armadura y cuya mayor particularidad es tener juntas poco espaciadas (no

selladas), vinculada por la adherencia entre las capas, formando as un pavimento

articulado.

1.1.2 Antecedentes del Whitetopping ultra delgado

El Whitetopping tuvo su origen en los Estados Unidos a principios de siglo pasado,

principalmente en el estado de Iowa en donde se comenzaron a recubrir

pavimentos de asfalto con hormign. A partir de la dcada de los 60 en este

estado se comenz a recubrir cada vez ms cantidades de pavimentos asflticos

con hormign, en busca de reducir los costos de mantenimiento de las calzadas.

Los primeros recubrimientos se ejecutaban con hormign no adherido y los

espesores eran similares a los de un pavimento convencional. La experiencia

recogida y el buen comportamiento de estos pavimentos condujeron a bajar los

espesores de los recubrimientos con hormign. Luego construyendo el

recubrimiento de hormign totalmente adherido al concreto asfltico, se logro que

ambos materiales trabajen como una nueva estructura compuesta. Con esto

ltimo y al sumar el aporte estructural del asfalto se logro bajar an ms los

espesores de hormign, dando as lugar al Whitetopping Ultra Delgado.

5

El recubrimiento con capas ultra delgadas (Whitetopping ultra delgado), es una

tecnologa de desarrollo ms reciente, pero desde su implementacin la calidad de

los proyectos ha demostrado un crecimiento sostenido a la fecha. En los Estados

Unidos ha resultado ser una alternativa atractiva porque se ha combinado una

larga vida de servicio con bajos costos de mantenimiento, unida a un costo inicial

competitivo, que tienen como resultado un costo total reducido. El costo anual es

menor que el de las sobre carpetas de asfalto, que requieren mantenimiento

significativo y renovaciones de la superficie en el mismo periodo de anlisis,

construyendo una gran economa en la conservacin y mantenimiento de los

caminos en todo el mundo, dndole fundamentalmente una gran vida til a costos

inferiores.

1.1.3 Caractersticas del Whitetopping ultra delgado

Los pavimentos con Whitetopping ultra delgado presentan las siguientes

diferencias con los recubrimientos de hormign convencional:

El asfalto sobre el cual apoyar debe estar estructuralmente sano, y el espesor

remanente no debe ser inferior a 7,5 cm.

Se debe lograr una total adherencia entre el asfalto y la nueva capa de

hormign, de modo que ambos materiales trabajen como una estructura

compuesta.

El espesor vara entre 5 y 10 cm.

La separacin entre juntas oscila entre 12 y 18 veces el espesor del

recubrimiento.

Las losas se dimensionan como un pavimento articulado de tamaos variables

dependiendo de la estructura de soporte.

6

Utilizacin de corte con sierra delgada (2 mm) que permite no sellar las juntas,

reduciendo los costos de sello y mantencin de estos.

Espesores tan delgados como 5 cm pueden colocarse utilizando equipo

convencional con moldes deslizantes.

FIGURA.3 COMPARACIN ENTRE CORTE DELGADO Y

CONVENCIONAL

Fuente: www.tesis.uchile.cl

1.1.4 Cuando utilizar el Whitetopping ultra delgado

Generalmente, al hablar de recubrimientos ultra delgados se piensa en usarlo

sobre asfalto que presenta fallas tales como ahuellamientos, desplazamientos, y

otras fallas superficiales. Un pavimento asfltico daado severamente con un

importante deterioro estructural, con problemas en las bases o sub bases, malas

condiciones de drenaje, desmoronamiento de ridos, no es un buen candidato

para ser reparado con el mtodo del Whitetopping ultra delgado. El pavimento a

rehabilitar requiere de un mnimo espesor del asfalto despus de haber fresado la

superficie, para as entregar un buen soporte al hormign.

7

1.1.5 Ventajas del Whitetopping ultra delgado

Proporcionan una superficie segura que dar mayor cantidad de aos de

servicio reduciendo los costos de mantenimiento.

Solucin de mucha mayor duracin que un recapado asfltico nuevo.

Normalmente usada cuando la solucin en asfalto requiere reparacin

recurrente.

Se requiere una mnima preparacin de baches existentes y del lavado de la

carpeta, previo a la construccin de la losa de concreto.

El asfalto se malogra en principio como consecuencia de la formacin de

baches y de la oxidacin de la superficie. Ninguno de estos factores afecta al

pavimento de hormign.

Se incrementa notablemente la luminosidad del camino, lo que reduce incluso

los gastos de iluminacin nocturna.

Reduce drsticamente el tiempo y los retrasos que generalmente acompaan

al mantenimiento constante de una superficie de asfalto.

Permite que la construccin se haga directamente sobre la superficie flexible

existente, sin tener que eliminar o reparar la sub base o la sub rasante en toda

la extensin del proyecto, ofreciendo as una solucin ms econmica en la

inversin inicial, ya que evita trabajos de reparacin y/o cambios de bases y

sub bases, lo que significa ahorros importantes en dinero y tiempo.

Mejoran la seguridad de la superficie del pavimento. Las cargas pesadas

causan desplazamientos y ahuellamientos en el asfalto, lo cual es peligroso

para los usuarios y es un problema serio en los sitios en donde los vehculos

8

frenan y arrancan frecuentemente. Las cargas pesadas no ahuellan, ni

desplazan el hormign y tambin presenta una buena resistencia al

resbalamiento.

Los recubrimientos de hormign no desarrollan las fallas encontradas en el

asfalto, las experiencias realizadas demuestran que cuando ocurre

ahuellamiento, este no se elimina con la colocacin de un recubrimiento

asfaltico, el ahuellamiento reaparece por la incapacidad del concreto asfaltico

de alcanzar la comparacin adecuada en las huellas de las ruedas, o la

incapacidad del asfalto de soportar las presiones y cargas del trfico de hoy en

da. El hormign puede rellenar uniformemente las huellas existentes en el

asfalto y as corregir el perfil de la superficie. El reflejo de las grietas es otra de

las fallas que puede disminuir considerablemente la vida til de la sobre capa

de asfalto. Esto no ocurre en las losas de hormign por la facilidad de atender

los problemas existentes en la capa inferior.

FIGURA.4 DIFERENCIA DE AGRIETAMIENTO ENTRE PAVIMENTOS

ASFLTICOS Y RGIDOS


9

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la actualidad para la solucin de fallas en el asfalto el mtodo ms usado en

nuestro pas son los recapados de asfalto, pero con este sistema, si bien se

corrige las fallas funcionales, las fallas estructurales permanecen y con el paso del

tiempo, la nueva capa presentar las mismas fallas que presentaba el pavimento

original.

Un nuevo mtodo aplicado en un pavimento asfltico degradado es la creacin de

una carpeta superior de hormign que es llamada Whitetopping, mediante este

mtodo el pavimento queda renovado solucionando los problemas generados por

el uso de la va. Esta tcnica ayuda a habilitar la va de manera rpida por su

sencilla colocacin.

1.3 IDENTIFICACIN DEL PROBLEMA

En el Pas el mayor porcentaje de vas est construido de materiales asflticos, los

cuales en el transcurso de su vida generan una serie de fallas debido a su uso

continuo, lo cual requiere un mantenimiento constante que debe ser encarado de

manera rpida y duradera, evitando as el deterioro de la va y accidentes.

1.3.1.1 Identificacin de la situacin problemtica

Cuando existe gran solicitacin de vehculos y sobrecarga pueden producirse

fallas por trmino de la vida til del pavimento, deterioros en el mismo por fatiga y

posibles daos en el parque automotor.

1.4 FORMULACIN DEL PROBLEMA

La carencia de anlisis tcnico econmico en funcin a parmetros de vida til que

conllevan a fallas en la capa asfltica.

10

1.4.1 Anlisis causa y efecto

FIGURA.5 DIAGRAMA CAUSA - EFECTO

Fuente: Elaboracin propia

1.5 OBJETIVOS

1.5.1 Objetivo general

Desarrollar el mtodo de Whitetopping ultra delgado para la rehabilitacin del

pavimento asfaltico del tramo La Paz Cotapata.

1.5.2 Objetivos especficos

Realizar un anlisis de trfico.

Estudiar la influencia de la dosificacin, respecto a la variacin del porcentaje

de fibras aplicado al diseo.

Determinar el porcentaje de fibras para una dosificacin adecuada para su

utilizacin en el tramo La Paz - Cotapata.

11

Realizar el relevamiento de fallas.

Desarrollar los principales parmetros de construccin para el uso de esta

tecnologa.

Evaluar el impacto ambiental producido por la rehabilitacin.

1.6 JUSTIFICACIN

1.6.1 Justificacin tcnica

A lo largo de la vida de un pavimento asfltico es normal que se produzcan

diferentes tipos de fallas, stas aparecern con mayor frecuencia en vas de alto

trfico produciendo un costo mayor en el mantenimiento de las mismas.

La introduccin de nuevas tecnologas en cuanto a recapamiento puede

proporcionar mejores condiciones de la va en la que las cargas por fatiga han sido

superadas.

1.6.2 Justificacin econmica

El rehabilitar una va pavimentada conlleva a un anlisis econmico que debe

prever todas las posibles soluciones de la va colapsada lo cual puede incidir en

precios altos. El aplicar nuevas tecnologas suele implicar precios altos que deben

ser analizados a lo largo del tiempo, las cuales espacian periodos de

mantenimiento abaratando costos a largo plazo.

12

1.6.3 Justificacin social

Al contar con carreteras en buen estado se permitir a los usuarios contar con flujo

constante de mercancas y un rpido intercambio de productos disminuyendo

costos de transporte y operacin vehicular.

1.6.4 Justificacin ambiental

En el presente trabajo de grado el impacto ambiental producido por el

recapamiento ser considerando la Ley del Medio Ambiente (Ley No 1333) del

Estado Plurinacional de Bolivia.

1.7 ALCANCE

1.7.1 Alcance temtico

Para la elaboracin del siguiente trabajo de grado, se usarn conocimientos y

herramientas de distintas materias de Ingeniera Civil, como ser:

Carreteras I

Carreteras II

Pavimentos

Gestin de riesgo ambiental

13

1.7.2 Alcance geogrfico

Cotapata es un topnimo referente a un rea de la provincia de Nor Yungas del

Departamento de La Paz de la Repblica Plurinacional de Bolivia. El rea que

responde a esta denominacin est ubicada en la divisoria de aguas del rio

Unduavi y la cabecera del rio Chairo (tambin llamado Siani). Este lugar, en

donde actualmente existe un pequeo asentamiento y est ubicado a orillas de la

carretera que desciende desde la ciudad de La Paz y se adentra en la provincia de

Nor Yungas, exista una laguna que probablemente sea la que dio nombre al

lugar.

La ubicacin aproximada de este lugar es 16 grados 17 minutos de latitud sur y 67

grados 50 minutos de longitud oeste.

Este nombre surge de la combinacin de las palabras cota y pata,

presumiblemente del espaol y el aymara respectivamente y que significan lo

mismo: cima, lugar alto y elevado.

Este topnimo es popularmente conocido por dar nombre al Parque Nacional y

rea Natural de Manejo Integrado Cotapata as como a un importante tramo

carretero de la red viaria fundamental boliviana que conecta la ciudad de La Paz y

la llanura del ro Beni, la carretera Cotapata-Santa Brbara.

14

FIGURA.6 UBICACIN GEOGRFICA DEL TRAMO LA PAZ COTAPATA (1)

Fuente: Google Maps

FIG.7 UBICACIN GEOGRFICA DEL TRAMO LA PAZ COTAPATA (2)

Fuente: Google Maps

15

FIGURA.8 UBICACIN GEOGRFICA DEL TRAMO LA PAZ COTAPATA (3)

Fuente: Google Earth

1.7.3 Alcance temporal

El presente trabajo de grado se desarrollara en todas sus etapas, en un plazo de

dos semestres acadmicos.

16

CAPTULO II

MARCO TERICO

2 MARCO TERICO

2.1 RELEVAMIENTO DE FALLAS EN LA CARRETERA TRAMO LA PAZ -

COTAPATA

2.1.1 Pavimento flexible

El pavimento flexible se define como cualquier pavimento que tenga una

superficie. Consiste en una capa superficial de agregado mineral cubierto y ligado

con asfalto y una o ms capas portantes. Las mezclas asflticas que se utilizan

para los pavimentos estn constituidas por gravas, parcialmente trituradas, arena,

filler y asfalto como ligante. Los asfaltos pueden ser cementos asflticos,

emulsiones o asfaltos cortados.

El pavimento flexible, en s, est compuesto por todas las capas sobre la

subrasante. Las capas siguientes a la subrasante son las sub-bases y bases,

siendo estas un material granular compuesto principalmente por roca triturada,

grava, arena o combinaciones de ellas.

La base y la sub-base son elementos estructurales del pavimento, que al estar

ligadas con la superficie asfltica, tienen por objetivo distribuir las cargas del

trnsito sobre la subrasante.

FIGURA.9 CARRETERA DE PAVIMENTO ASFALTICO

Fuente: www.roggio.com.py

17

FIGURA.10 ESQUEMA DEL PAVIMENTO ASFLTICO

Fuente: www7.uc.cl

2.1.2 Fallas en los pavimentos

Al actuar sobre la estructura del pavimento, las cargas aplicadas por los vehculos,

por ejemplo, genera respuestas mecnicas inmediatas derivadas de las leyes

fsicas involucradas y que se identifican como estados de esfuerzos, de

deformaciones unitarias y deflexiones, a los cuales estn asociados determinados

efectos conocidos como deterioros, que son funciones de tiempo y se caracterizan

por ser acumulativos, progresivos, permanentes e interactuantes, identificados

como agrietamiento, deformaciones, desintegracin y reduccin de la resistencia

al derrape, adems del fenmeno de bombeo y escalonamiento entre juntas, en el

caso de pavimentos rgidos.

La presencia repetida de los estados de respuesta tiene un efecto progresivo en

los deterioros, producindose la desintegracin gradual del pavimento hasta

alcanzar determinados valores crticos o terminales, que constituyen un estado de

falla del pavimento, momento en el cual se considera que el pavimento ya no es

capaz de cumplir con su funcin y ha llegado al final de su vida til.

18

Es necesario tener presente que la sola inspeccin visual de las fallas en un

pavimento, deben estudiarse cuidadosamente en laboratorio, para as poder sacar

conclusiones reales.

Las fallas que se puede encontrar son las siguientes:

Fallas Funcionales: Corresponden a un defecto que se refleja en la superficie

de rodamiento del pavimento y afectan al cmodo movimiento de los vehculos,

sin imposibilitar su uso. Afectan principalmente a la seguridad, comodidad y

economa del usuario.

Fallas Estructurales: Corresponden a una deficiencia del pavimento que

provoca de inmediato o a corto plazo, una reduccin de la capacidad de carga

del mismo, la falla estructural se mantiene en una etapa avanzada en una

destruccin generalizada del pavimento, pueden presentarse tanto en la

superficie de rodamiento como en la base, en la sub-base o en la subrasante.

2.1.3 Fallas en pavimentos flexibles

Dentro de los pavimentos flexibles intervienen tres factores que causan las fallas

del mismo:

Trnsito: Se entiende por transito, un factor complejo que comprende, la carga

por la rueda, la presin de inflado de los neumticos, el modo de unin de las

ruedas, el numero y frecuencia de pasos de cargas.

El suelo: Este factor en el caso de pavimentos flexibles, est caracterizado por

las constantes geotcnicas del lugar considerado, y por las variaciones en su

comportamiento.

19

Materiales: Este factor engloba a la vez espesores y caractersticas fsicas de

las diversas capas de la calzada.

Estas acciones producen daos que pueden conducir a la destruccin parcial o

total de las superficies de rodamiento y de las capas inferiores, afectando la

capacidad estructural del pavimento, lo que hace necesario llevar a cabo trabajos

de conservacin con el fin de mantener en buen estado, tanto la superficie de

rodamiento como la capacidad estructural para la que fue diseado.

Las operaciones de conservacin que se realizan a los pavimentos asflticos

suelen agruparse en tres categoras:

Operaciones de conservacin rutinaria: Aquellas que implican intervenciones

relativamente frecuentes durante el ao. Se incluyen en este grupo: limpieza

de faja, perfilado de caminos de tierra, bacheos, limpieza de obras de drenaje,

demarcacin del pavimento, etc.

Operaciones de conservacin peridica: Corresponden a intervenciones que

pueden programarse con alguna anticipacin, pues quedan determinados por

el volumen del trnsito y/o por el clima, normalmente son repetitivos y cclicos.

Se incluyen en esta categora: recebo de carpetas granulares, sellos asflticos,

reparacin de defensas fluviales, reparacin de losas de hormign, etc.

Operaciones de restauracin: Son intervenciones destinadas a devolver a la

obra deteriorada su condicin inicial, a veces reforzarla sin alterar la estructura

sub-yacente, con el objetivo de evitar su destruccin, preservar la calidad de

rodadura y asegurar la integridad estructural. Tpicamente en esta categora se

encuentran los tratamientos superficiales, micro pavimentos, recapados sobre

pavimentos existentes, etc.

20

2.1.4 Tipos de fallas en el pavimento flexible tramo: La Paz - Cotapata

2.1.4.1 Ahuellamientos

El ahuellamiento es una depresin que se forma en los pavimentos asflticos bajo

las huellas de las ruedas de los vehculos.

FIGURA.11 AHUELLAMIENTO TRAMO: LA PAZ - COTAPATA


Los ahuellamientos pueden producirse por la consolidacin o por el movimiento

lateral, bajo el trnsito, de una o ms de las capas inferiores, o por

desplazamientos en la propia capa asfltica superficial. Pueden desarrollarse bajo

la accin del trnsito en los pavimentos asflticos nuevos que han tenido poca

compactacin durante la construccin.

2.1.4.2 Ondulaciones y desplazamientos

La ondulacin es una forma de movimiento tipificada por ondas en la superficie del

pavimento flexible. El desplazamiento es una forma de movimiento plstico

consistente en un hundimiento y levantamiento localizado de la superficie del

21

pavimento. Ocurre generalmente en los sitios donde los vehculos frenan durante

una bajada, en las curvas cerradas y donde los vehculos golpean un resalte.

FIGURA.12 ONDULACIN TRAMO: LA PAZ - COTAPATA


Las ondulaciones y desplazamientos usualmente se producen en las capas

asflticas que carecen de estabilidad. La falta de estabilidad se produce a que la

mezcla del concreto asfltico es demasiado rica en asfalto, tambin, puede ser

ocasionada por la alta proporcin de agregados finos, o que la superficie del

pavimento tenga una superficie demasiado lisa.

2.1.4.3 Depresiones

Son pequeas reas que han bajado respecto del plano general de la superficie y

que no constituyen baches abiertos. Son reas bajas localizadas de tamao

reducido, que pueden estar o no acompaadas de fisuras. Penetran varios

centmetros (2 o ms) por debajo de la rasante y el agua se estanca en ellos.

Pueden ser ocasionadas por trnsito ms pesado que circula por el pavimento

para el que ha sido diseado o por haberse empleado mtodos constructivos

deficiente.

22

FIGURA.13 DEPRESIONES TRAMO: LA PAZ COTAPATA


2.1.4.4 Baches

Cavidad de distintos tamaos normalmente redondeada que se forman en el

pavimento como resultado de la desintegracin localizada de la mezcla asfltica.

FIGURA.14 BACHES TRAMO: LA PAZ - COTAPATA


Los baches son causados generalmente por pavimento estructuralmente

insuficiente para el nivel de solicitaciones y caractersticas de la subrasante,

23

resultante de la escasez de asfalto, superficie de asfalto demasiado fino y drenaje

inadecuado de las aguas o insuficiente.

2.1.4.5 Desprendimiento

El desprendimiento es la disgregacin progresiva de las partculas de agregado de

un pavimento desde la superficie hacia abajo o desde los bordes hacia adentro.

Usualmente el agregado fino se desprende primero y deja algunas marcas en el

pavimento. A medida que aumenta la erosin, las partculas mayores se van

rompiendo y el pavimento va adquiriendo un aspecto rugoso y spero, caso tpico

de una superficie erosionada.

FIGURA.15 DESPRENDIMIENTO TRAMO: LA PAZ COTAPATA


El desprendimiento de los bordes puede ser causado por falta de compactacin

durante la construccin, construccin durante tiempo hmedo o fro, agregados

sucios o desintegrados, escasez de asfalto en la mezcla o calentamiento excesivo

de la mezcla asfltica.

2.2 CARACTERSTICAS DE LA INGENIERA DE TRFICO

Ingeniera de Trfico o Ingeniera de Transporte es la rama de la Ingeniera Civil

que trata sobre la planificacin, diseo y operacin de trfico en las calles,

24

carreteras y autopistas, sus redes, infraestructuras, tierras colindantes y su

relacin con los diferentes medios de transporte consiguiendo una movilidad

segura, eficiente y conveniente tanto de personas como de mercancas.

La Ingeniera de Trfico trata sobre la planificacin, diseo y operacin de trfico

en las carreteras.

2.2.1 Flujos Vehiculares

Continuos: Con la caracterstica de que la velocidad de circulacin es

constante.

Discontinuos: Las velocidades no son constantes.

2.2.2 Volumen de trfico

Es el nmero de vehculos que circula en un tramo determinado de un

emplazamiento en un determinado perodo de tiempo.

TABLA 1. VOLMENES DE TRFICO

Hora

Dia

Ao

Unidad de

TiempoDescripcin

Volumen de tfico horario (T.H.)

Volumen de trfico diario (T.D.)

Volumen de trfico anual (T.A.)

Fuente: Gua AASHTO - 93

El trfico Horario est estrechamente ligado a la determinacin del nmero de

carriles, el ancho de plataforma y algunas caractersticas geomtricas en el

alineamiento horizontal y vertical de carreteras.

25

2.2.3 Composicin del trfico

La variedad de vehculos que circulan por las carreteras es enorme, los mismos

que se los puede agrupar en los siguientes tipos:

TABLA 2. TIPOS DE VEHCULOS Y SUS CARACTERSTICAS

Tipo

Livianos

Medianos

Pesados

Muy

Pesados

Descripcin

Automviles, camionetas, vagonetas hasta 2.0 Tn.

Camiones medianos, microbuses y otros hasta 5.5 Tn.

Camiones grandes, omnibuses, etc. de 9.5 a 10.2 Tn.

Camin tractor, semirremolques, remolques con tres o ms ejes, de

12.0 a 15.0 Tn.

Fuente: Gua AASHTO - 93

2.2.4 Trnsito medio diario anual (TDMA)

Es el promedio aritmtico de los volmenes diarios que circulan durante todo el

ao en un tramo carretero.

Volumen horario: Es el volumen de trnsito que pasa por una seccin del tramo

de la carretera en una determinada hora al ao.

2.2.5 Volumen horario de diseo (VHD)

El volumen horario de diseo es el volumen horario mximo. Su eleccin supone

que durante todas las horas con mayor volumen horario en el ao, se producir

menor calidad de servicio que la prevista en el diseo geomtrico del tramo. Se

debe considerar el sentido de circulacin ya que en un tramo carretero los

volmenes suelen ser distintos para ambos sentidos de circulacin, tambin se

debe considerar la composicin del trnsito vehicular.

26

2.2.6 Mtodos para la determinacin de volmenes de trfico

2.2.6.1 Aforos o conteos

Los aforos cortos son mayormente para intensidades de trfico vehicular

constante, aquellos flujos que no tienen mucha fluctuacin en un determinado

tiempo, se pueden realizar conteos de 10 a 15 minutos y estos se multiplican

por factores para determinar el volumen horario.

Los aforos largos se realizan de 12 a 16 horas al da durante periodos de 3 a

10 das.

Los aforos continuos se realizan durante 24 horas los 365 das del ao.

2.2.7 Intensidad de trfico

Es el nmero de vehculos que pasan por una carretera en un tiempo

determinado. La intensidad de trfico es continuamente variable y viene

condicionada con la demanda, la cual vara de manera considerable en cada

tramo.

2.2.8 Proyeccin de trfico

El diseo de carreteras, no debe basarse solamente en los volmenes actuales

sino que debe tomar en cuenta tambin los probables en los aos futuros. Como

base para un proyecto, generalmente se toma un perodo mnimo de 10 a 15 aos

para pavimentos flexibles y de 20 a 25 aos para pavimentos rgidos.

27

2.2.8.1 Estimacin del trfico futuro

Trfico Actual:

Trfico existente: Es el volumen de trfico establecido mediante el conteo en

carreteras existentes, o el que se usara en una nueva carretera si estuviera

abierta al trfico en el presente.

Trfico atrado: En el caso de un mejoramiento, su trfico actual se compone

del existente que utiliza esa va antes de la mejora ms el trfico que atrae

de otras vas prximas, por las ventajas que despus de mejorada ofrece.

Aumento de trfico:

Crecimiento normal del trfico: Es el aumento del volumen de trfico

originado por el crecimiento de la poblacin y el mayor uso de vehculos.

Trfico inducido: Es el que se origina exclusivamente por las mejoras o por

la construccin de la nueva va.

Trfico de desarrollo: Es el que se origina debido al desarrollo e integracin

de los terrenos adyacentes de la nueva va. A diferencia del trfico inducido

es que ste contina desarrollndose por varios aos despus de haberse

construido la nueva va.

28

2.2.9 Cargas y vehculos de diseo

2.2.9.1 Ley de cargas en Bolivia

De acuerdo a la Ley de Cargas Boliviana No 441 dado por el Decreto Supremo N

1806 del 25 de noviembre de 2013 se tiene:

Dimensiones mximas permisibles:

Ancho mximo con carga 2.60 metros.

Altura total mxima con carga 4.10 metros.

Longitudes totales mximas con carga:

Camin con dos ejes 11.50 metros.

Camin con tres ejes (rgidos) 12.20 metros.

Tracto camin con semirremolque 18.00 metros.

Camin con remolque u otra combinacin 20.50 metros.

Bus 13.30 metros.

Cargas mximas sobre ejes:

Peso bruto total para eje sencillo con dos llantas 7.0 Ton.

Peso bruto total para eje sencillo de cuatro llantas 11.0 Ton.

Peso bruto total para eje doble tipo Tndem de seis llantas 14.0 Ton.

Peso bruto total para eje triple tipo Tridem de seis llantas 17.0 Ton.

29

FIGURA.16 TIPOS DE VEHCULOS

Fuente: Administradora Boliviana de Carreteras (Gerencia de planificacin y desarrollo

tecnolgico)

2.2.10 Niveles de Servicio

Los niveles de servicio procuran evaluar la calidad de circulacin de una corriente

de trnsito de acuerdo con factores como velocidad, tiempo de viaje, libertad de

maniobra, seguridad, comodidad y costos de operacin. Existen seis niveles de

servicio que abarcan toda la gama posible de condiciones de operacin del

trnsito.

30

2.2.11 El usuario

En la planificacin y proyeccin de carreteras, como en el control y operacin de

los vehculos se requiere el conocimiento de las caractersticas fsicas y

psicolgicas del usuario como conductor, el comportamiento del usuario puede

estar afectado por los siguientes aspectos:

La intensidad de trfico.

Las condiciones atmosfricas.

Las condiciones de visibilidad.

La calidad de rodadura.

La sealizacin en la va.

2.2.12 Visin del usuario

La visin del conductor, como el sentido ms importante, debe ser

primordialmente considerada para el diseo geomtrico de una carretera, donde

se tomarn en cuenta la agudeza visual, la visin perifrica, la recuperacin al

deslumbramiento, la percepcin de colores y sealizacin y la profundidad de

percepcin.

2.2.12.1 Tiempo de reaccin del conductor

Es el tiempo promedio que el conductor tarda entre ver, or, sentir y empezar a

actuar en respuesta al estmulo de una situacin imprevista, este tiempo puede

variar desde 0.5 segundos para situaciones simples hasta 3 o 4 segundos, para

situaciones complicadas.

31

2.3 MTODO DE DISEO DE WHITETOPPING

Para el diseo del Whitetopping no existe un mtodo nico y uniforme. A medida

que se han desarrollado proyectos, cada institucin a cargo de stos, ha adoptado

algn mtodo que se adapte a sus requerimientos de mejor forma.

El concepto del diseo de los recubrimientos ultra delgados difiere del diseo

tradicional para los dems pavimentos de hormign. La tecnologa del

recubrimiento con capas delgadas de hormign (Whitetopping ultra delgado), es

esencialmente una estrategia de mantenimiento limitada por factores del

pavimento existente, y no necesariamente puede disearse para un perodo de 20

o 30 aos, como sucede para un pavimento de hormign convencional.

Los mtodos de diseo que toman en cuenta esta solucin, deben considerar las

caractersticas de soporte de la estructura existente que normalmente tiene capa

de sub-base, base y la capa de rodadura flexible.

2.3.1 Materiales utilizados

Actualmente, existen materiales diversos para la fabricacin de hormign, para

obtener desde mezclas secas compactadas con rodillo vibratorio hasta

hormigones con aditivos fluidificantes y fibras, pudindose realizar las juntas en

hormign fresco o aserradas en hormign endurecido.

El concreto es una masa homognea bsicamente compuesta por los siguientes

materiales:

A. Cemento Portland especial

El cemento es una mezcla de arcilla y caliza, cocida y pulverizada que, con agua

tiene la propiedad de endurecer hasta tomar consistencia ptrea.

32

El cemento constituye entre el 7 y 15% del volumen total del concreto; es el

componente activo de la mezcla y por tanto influye en todas sus caractersticas.

El cemento utilizado para la dosificacin y preparacin de probetas, fue el cemento

Viacha Especial, un cemento puzolnico; estos cementos se obtienen por

molturacin conjunta de clinker de cemento portland y retardador de fraguado en

proporcin inferior al 80% en peso y puzolana en proporcin superior al 20% en

peso.

Los fabricantes del cemento establecieron un control de calidad promedio de los

cementos que producen, para conocer estos datos vase ANEXO 1.

B. Agua

El agua es un lquido incoloro, inodoro e inspido compuesto por dos volmenes

de hidrogeno y uno de oxgeno.

El agua de mezclado forma aproximadamente el 15% del volumen total del

concreto de donde un 5% sirve para la hidratacin del cemento y el restante

lubrica al concreto y luego se evapora durante el proceso de fraguado.

C. Agregados (grava y arena)

Los agregados o ridos, constituyen el material ligante; estn compuestas por una

parte fina y por otra gruesa.

El agregado fino comnmente se lo conoce como arena y el agregado grueso se

lo conoce como grava o piedra triturada. La diferencia entre la arena y grava se ha

establecido en forma conveniente y arbitraria tomando como base su tamao.

33

El agregado que se utiliz, para la dosificacin del hormign, es chancado y

proviene de San Roque; con buenas caractersticas de resistencia, comprobadas

con los ensayos realizados en el material (ANEXO 2).

D. Fibras

Existen una variedad de fibras de dos tipos microfibras y macrofibras, que pueden

ser de una gran variedad de materiales, dependiendo las caractersticas que uno

necesita, para pavimentos normalmente se utilizan las macrofibras de

polipropileno para incrementar la ductilidad del hormign.

E. Aditivo

El aditivo utilizado comnmente es Plastiment RMC, fabricado por la empresa

Sika, un aditivo plastificante, productor de resistencia y economizador de cemento,

la dosificacin vara entre 0.3% y 0.5% del peso del cemento de la mezcla, segn

el aumento de manejabilidad que se desee o la cantidad de agua que se proponga

obtener

2.3.2 Evaluacin de la condicin del pavimento

Para disear el espesor del recubrimiento de hormign debe hacerse una

evaluacin de las condiciones existentes en el pavimento deteriorado para tener la

seguridad de recomendar el uso del Whitetopping y la factibilidad tcnica de su

aplicacin.

Esta evaluacin debe contemplar la mayor informacin del camino, que incluye un

chequeo visual de las condiciones, medicin del ahuellamiento, deflectometria,

extraccin de testigos para determinar los espesores y caractersticas de los

materiales de las capas existentes, ejecucin de calicatas, que permitan estimar el

mdulo de reaccin k de la subrasante del pavimento existente, mediante

34

correlacin con ensayo de CBR, as como la determinacin del trnsito (volumen y

caractersticas) de los vehculos que circulan y las condiciones de drenaje.

El nivel de trfico esperado influye en el espesor de diseo de las losas, el cual

constituye un parmetro relevante en la factibilidad de poder llevar a cabo la

ejecucin del proyecto que contemple recubrimientos delgados en la

rehabilitacin, ya que la construccin de este tipo de recubrimiento se debe

emplear en caminos con volmenes de transito ms bajos, por lo que conocer los

tipos de vehculos que circulan, sus pesos y su tasa de crecimiento es relevante

en el diseo.

Con la informacin de mecnica de suelos y de trnsito que se obtenga, se

procede a elaborar el diseo del Whitetopping, segn el tipo de camino y la vida

til esperada para el mismo. Un diseo confiable que toma en cuenta estos

factores permitir una calidad de servicio excelente a lo largo de toda la vida til

esperada.

35

TABLA.3 LISTA DE EVALUACIN DE PAVIMENTO


36

De acuerdo con los daos encontrados en la va, as como la capacidad

estructural residual del pavimento, se consideran desde la etapa de diseo

algunas actividades correctivas, para garantizar la uniformidad en el soporte de la

estructura asfltica. Se deben realizar correcciones en los sitios en donde se

presenten las siguientes irregularidades, de acuerdo con la siguiente tabla.

TABLA.4 GUA PARA REPARAR PAVIMENTOS ASFLTICOS ANTES DE

APLICAR UNA CAPA DE HORMIGN

Ninguno

Falta de subrasante Retirar y reemplazar

Afloramiento

Ahuellamiento (menos de 5 cm) Ninguno

Grietas transversales Ninguno

Grietas longitudinales Ninguno

Huecos Relleno con roca triturada, mezcla fra o mezcla caliente

Ahuellamiento (mas de 5 cm) Fresado o nivelacin

Condicin General del Pavimento Trabajo de Reparacin

Desplazamiento Fresado

Piel de cocodrilo Ninguno

Falla de bloque Ninguno

Desprendimiento de ridos

Ninguno

Fuente: www.apuntesdeinvestigacion.upbbga.edu.com

Una vez realizada la etapa que contempla los trabajos de inspeccin y reparacin

de los diferentes daos que se puedan encontrar en el pavimento, se deben

considerar tres factores relevantes en el diseo de los recubrimientos.

Estos son los siguientes:

Adherencia

Espaciamiento de las juntas

Espesor de la capa de rodadura remanente

37

El xito del Whitetopping ultra delgado radica, fundamentalmente, en lograr una

perfecta adherencia entre el hormign y el pavimento remanente, mediante un

tratamiento previo (fresado superficial), adems de contar con una adecuada

disposicin en el espaciamiento de las juntas y de un mnimo espesor de la capa

de rodadura luego del fresado.

2.3.3 Funcionamientos de pavimentos ultra delgados

Para lograr un adecuado funcionamiento de los pavimentos ultra delgados en el

desarrollo de esta tcnica de rehabilitacin, es fundamental contar con 3 factores

importantes que se repiten al momento de revisar las diferentes experiencias

extranjeras, en el cual se usaron pavimentos ultra delgados.

2.3.3.1 Adherencia

La necesidad de contar con una adecuada adherencia y mantenerla en servicio es

un factor crtico y condiciona fuertemente el diseo y ejecucin de este tipo de

recubrimiento. Es fundamental para un adecuado funcionamiento, lograr una

buena adherencia entre la capa de hormign y la del asfalto existente, de tal modo

que el pavimento se comporte como una estructura compuesta. El mtodo ms

eficaz para garantizar una adherencia adecuada entre el concreto y el asfalto

parece ser el fresado de unos pocos centmetros de este ltimo, hasta obtener una

superficie rugosa y sana. Esto causa que las capas acten monolticamente y

compartan las cargas, lo que disminuye significativamente las tensiones de

traccin que se generan en la parte inferior de la losa, incrementando la capacidad

estructural del pavimento.

Al presentar una importante adherencia entre ambos materiales, el eje neutro en el

hormign cambia desde la mitad de la losa de hormign hasta el fondo de la

misma. Este descenso del eje neutro disminuye los esfuerzos llevndolos a

valores que el hormign puede soportar. Con la adherencia, el hormign toma

38

mayoritariamente las tensiones de compresin logrando un mejor comportamiento

del material combinado, y la posibilidad de tomar tensiones mayores lo que

permite utilizar espesores proporcionalmente menores.

FIGURA.17 ESQUEMA DE COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

Fuente: www.Hormigonelaborado.com

2.3.3.2 Espaciamiento de las juntas

El espaciamiento de juntas juega un papel importante en el comportamiento del

pavimento. Los largos de juntas definen el comportamiento de la losa respecto a

los cambios de dimensin normales.

Todos los sistemas de pavimentos deben absorber la energa de aplicacin de

carga, ya sea por flexin o deflexin. Las juntas son construidas a poca distancia,

lo que permite formar un sistema de pavimento de bloque, el cual transfiere la

carga al pavimento flexible a travs de deflexin antes que la flexin.

La formacin de losas pequeas reduce las tensiones tangenciales en la interface

y reduce los efectos de alabeo, contribuyendo a mantener la adherencia.

39

La menor distancia entre juntas disminuye tensiones originadas por alabeo debido

a gradientes trmicos y/o de humedad, por lo cual disminuyen la posibilidad de

fisuracin, como as tambin facilita la transferencia de carga entre las losas por

trabazn de los agregados. Esto ltimo permitir omitir la colocacin de

pasadores, asimismo la menor distancia contribuye a que predominen las

tensiones de compresin sobre las de flexin.

Los espaciamientos tpicos que funcionan bien fluctan entre 0,6 a 1,8 m. Se

recomienda que el mximo desplazamiento sea 12 a 18 veces el espesor de la

losa en ambas direcciones. A mayor largo de las juntas, ms importantes llegan a

ser las tensiones por alabeo que alteran el comportamiento normal del pavimento.

FIGURA.18 COMPARACIN DE ESPACIAMIENTOS ENTRE JUNTAS

Fuente: www.Hormigonelaborado.com

2.3.3.3 Espesor de la capa de rodadura remanente

Despus de preparar la superficie debe quedar asfalto suficiente para formar una

seccin compuesta que soporte la carga, por lo que se debe ejecutar la extraccin

de testigos del pavimento existente previo al fresado superficial y a la colocacin

de la capa de hormign, en varios puntos en cual se va a rehabilitar.

40

El espesor del pavimento flexible subyacente que se recomienda como mnimo

despus del fresado debe ser 7,5 cm para que sea factible el diseo que

contemple la adherencia, un espesor mayor aumenta la capacidad de carga del

sistema, disminuye los esfuerzos crticos en el hormign y disminuye la fatiga en la

parte inferior de la capa de rodadura remanente, a mayor espesor las tensiones

disminuyen. En caso contrario en el cual el espesor de la capa de rodadura

remanente sea menor al mnimo se deber prescindirse de la adherencia en el

diseo y disear un recubrimiento no adherido con mayores espesores.

Estos tres factores mencionados, adems de la resistencia a la flexin del

hormign y el soporte de la base, constituyen parmetros importantes en el diseo

del espesor de la capa de hormign.

2.3.4 Mtodos de diseo de la capa de rodadura

2.3.4.1 AASHTO - 93

Los procedimientos AASHTO actuales de diseo de sobrecarpetas son el

resultado de varios aos de investigacin y ensayos de campo sobre pavimentos y

su desempeo. La conclusin del AASHTO Road Test en 1960, que estudi el

desempeo de pavimentos sujetos a cargas conocidas de trfico, llev al

desarrollo de modelos para el dimensionamiento de pavimentos flexibles y rgidos.

Aunque no se realizaron estudios especficos de sobrecarpetas en el AASHTO

Road Test, se estudi el desempeo de pavimentos flexibles y rgidos que fueron

reencarpetados con asfalto. Luego se han realizado esfuerzos continuos para

mejorar las ecuaciones de diseo.

En las primeras versiones de la Gua de Diseo de Pavimentos AASHTO, no se

indicaba nada en relacin al diseo de sobrecarpetas hasta la versin de 1986

donde aparecieron los conceptos de capacidad estructural y vida remanente. En la

41

versin de 1993 se corrigieron las limitaciones de esta primera versin y se obtuvo

el mtodo que actualmente est en vigencia.

El diseo de sobrecarpetas se basa en el concepto de deficiencia estructural.

Esencialmente se basa en que la capacidad estructural de una sobrecarpeta

colocada encima de un pavimento existente debe satisfacer la deficiencia entre la

capacidad estructural requerida para soportar el trfico futuro sobre un periodo de

diseo especificado y la capacidad estructural efectiva del pavimento.

Capacidad estructural es esencialmente la medida de la habilidad de un pavimento

de soportar cargas de trfico repetitivas durante el tiempo. Para un pavimento

nuevo, esta capacidad decrecer con el tiempo y el deterioro de la estructura se

incrementara gradualmente.

2.3.4.2 Asociacin Americana de Pavimentos de Concreto (ACPA)

La Asociacin Americana de Pavimentos de Concreto (ACPA) involucra todas las

variables mencionadas anteriormente para determinar la capacidad de carga que

podr resistir el pavimento proyectado, y a su vez determinar la vida de servicio

que se pueda esperar de acuerdo al proyecto.

La Asociacin Americana de Pavimentos de Concreto ha desarrollado una gua

que proporciona la capacidad de carga y la vida til, con tablas basadas en un

anlisis mecnico y su correlacin con el desempeo en servicio de los proyectos

construidos en Estados Unidos.

Las tablas abarcan las siguientes variables y rangos:

Espesor del Whitetopping ultra delgado (h1): 50 mm; 80 mm y 100 mm.

Espesor del asfalto remanente (h2): 75 mm; 100 mm; 125 mm y 150 mm.

42

Separacin entre juntas: 0.60; 0.90; 1,20 y 1,80m.

Resistencia a Flexin de diseo: 4,8 MPa y 5,5 MPa.

Mdulo de reaccin subrasante / sub-base combinado (k): 27 MPa/m y 54

MPa/m.

Las tablas cubren dos categoras de carga:

Eje simple: 8,0 t y 11,6 t

Eje doble: 16,0 t y 19,6 t.

Este mtodo de diseo est indicado para pavimentos ultra delgados. El mtodo

est basado en observaciones y mediciones en terreno, ms la confeccin de un

modelo 3D en un software de elementos finitos. Tambin, se considera el efecto

de los esfuerzos producidos por gradientes de temperatura.

A manera de simplificacin, el mtodo se resume en una serie de tablas

ordenadas segn categoras de camiones definidas como sigue:

Carga por eje categora A (camiones pequeos): con un mximo de carga por

eje simple de 80kN (18,000lb) y para eje doble 160 kN (36,000 lb).

Carga por eje categora B (camiones medianos): con un mximo de carga por

eje simple 116 kN (26,000 lb) y para eje doble de 196 kN (44,000 lb).

De las tablas se obtiene el nmero de camiones (en miles) para un supuesto de

carga y de diseo del Whitetopping ultra delgado el cual est definido en trminos

de capacidad de soporte de la base, resistencia a la flexin del hormign, espesor

43

del hormign, espesor de la capa de rodadura remanente y la separacin de las

juntas.

Las tablas de diseo son las siguientes:

TABLA.5 TABLA DE DISEO 1

Fuente: Asociacin Americana de Pavimentos de Concreto (ACPA)



44





2.3.4.3 Concreto de Cemento Portland

El Concreto de Cemento Portland es un mtodo desarrollado por el Centro de

Transportes de Illinois con colaboracin de el Departamento de Transportes de

45

Illinois y la Universidad de Illinois, el cual fue desarrollado con ensayos a escala

real, con estos datos empricos el Profesor Roesler desarrollo un par de hojas de

clculo de diseo en Excel para conseguir un espesor de hormign y un espesor

mnimo de la capa de rodadura remanente.

Estas hojas de clculo se modificaron en el Uruguay por la empresa Hormigones

Artiga, modificando el tipo de unidades al introducir datos al programa, y con este

se construy la primera experiencia en Latinoamrica del Whitetopping ultra

delgado, adems de ser utilizado en nuestro medio para la rehabilitacin de la

Avenida Kantutani de la ciudad de La Paz con un Whitetopping convencional.

2.4 ENSAYO DE CALIDAD DE LOS AGREGADOS

Los ensayos a realizarse para la verificacin de la calidad de los agregados son

los siguientes:

Anlisis mecnico para agregado grueso.

Anlisis mecnico para agregado fino.

Determinacin del peso especfico del agregado grueso, por el mtodo del

cesto.

Determinacin del peso especfico del agregado fino, por el mtodo del

picnmetro.

Determinacin del porcentaje de humedad.

Determinacin del peso unitario (suelto y varillado).

46

2.4.1 Anlisis mecnico para agregado grueso

La granulometra, tiene la finalidad de determinar las dimensiones de las

partculas, los porcentajes y graduaciones en que se encuentran.

La granulometra se funda en separar los granos por tamaos, sometiendo una

muestra de suelo granular (agregado grueso) seco o hmedo, a una vibracin,

empleando tamices de abertura cuadrada de dimetros especificados (Ensayos

AASHTO T-11).

Para efectuar el ensayo se someti la muestra a un proceso de tamizado, que

consisti en hacer pasar el agregado por un conjunto de tamices, de acuerdo a la

siguiente gradacin:

TAMIZ % QUE PASA

1" 100

3/4" 90 - 100

1/2" 45 - 75

3/8" 20 - 55

N4 0 - 10

El modulo de fineza del agregado grueso, se obtiene por medio de la siguiente

frmula:

%Re .(1" 1/ 2" 3/ 4" 3/8" 4 8 16 30 50 100)

100

t N N N N N NMF

2.4.2 Anlisis mecnico para agregado fino

Este ensayo tiene por finalidad determinar las dimensiones de las partculas, los

porcentajes y gradaciones en que se encuentra el material fino de la muestra.

47

Para poder realizar esta determinacin se somete una muestra de suelo fino seca

hmeda, a una vibracin, empleando tamices de apertura cuadrada de dimetros

especificados (Ensayo AASHTO T-27).

La porcin lavada se la seca al horno hasta peso constante, esta muestra se

somete a un tamizado mecnico, de acuerdo a la siguiente secuencia de tamices

de malla cuadrada:

TAMIZ % QUE PASA

N4 90 - 100

N8 60 - 95

N16 30 - 70

N30 15 - 34

N50 5 - 20

N100 0 - 10

El mdulo de fineza del agregado fino, se obtiene aplicando la siguiente frmula:

%Re .(3/8" 4 8 16 30 50 100)

100

t N N N N N NMF

2.4.3 Determinacin del peso especfico del agregado grueso, por el mtodo

del cesto

El peso especfico es la relacin entre el peso del material y su volumen; como

ningn solido suele encontrarse totalmente compacto, todos poseen dos

volmenes distintos, el aparente que incluye los poros, y el real o absoluto, que no

toma en cuenta los poros.

48

Segn como se aprecie el volumen, se obtendr la densidad aparente y la

densidad real. La densidad real, ms conocida como peso especfico es siempre

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