Control de Calidad Pav. Rigidos y Flexibles

7/23/2019 Control de Calidad Pav. Rigidos y Flexibles

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PAVIMENTO ING. CIVIL VIII CICLO

INTRODUCCION

En la actualidad son un sin nmero de elementos estructurales con que el

ingeniero civil cuenta a su disposicin, para de manera optima y consiente elija

cual es el ms ideal para llevar a cabo una construccin.

Es por esto que es de vital importancia antes de ejecutar cualquier proyecto

realizar todo tipo de ensayos y pruebas a travs de las cuales se pueda

determinar el comportamiento de los elementos a la hora de la implementacin

de las estructuras, en el campo de la ingeniera civil se encuentran numerosos

ensayos como el ensayo a traccin, ensayo a compresin y asi poder realizar

las construccin de manera correcta y bien normada.


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CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS FLEXIBLES Y

RIGIDOS

I. CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS FLEXIBLES

1. PAVIMENTOS FLEXIBLE

El pavimento 6le7ible es un sistema

tricapa, cuya capa superior es de

concreto as6ltica, compuesto deligante, usualmente el as6alto, el cual

es un derivado de la re6inacin del

petrleo, y agregados ptreos8

materiales granular y suelo. Este tipo

de pavimento se llama 6le7ible

porque al ser sometido a una carga su6re una de6ormacin y

recuperacin deseada, al cesar la carga, completamente elstica.

2. ENSAYO DE LOS AGREGADOS PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES

1. ENSAYO DE MARSHAL

El mtodo +arshall solo se aplica a

mezclas as6lticas 9en caliente: de

pavimentacin, El ensayo +arshall puede

emplearse para proyecto en laboratorio y

comprobacin en obra de las mezclas

que contienen betn as6ltico y ridos

cuyo tama;o m7imo no e7ceda 4


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OBJETIVOS

= "eterminar la proporcin adecuada de cemento as6ltico en la

mezcla hecha en laboratorio.= +edir la estabilidad y 6lujo de las muestras.= "eterminar la cantidad de as6alto su6iciente para recubrir

completamente los agregados.= &ealizar un anlisis de densidad= vacos de la mezcla.

EQUIPOS EMPLEADOS

= >na mquina para la aplicacin de la

carga vertical, especialmente dise;ada

para esta clase de prueba, cuya

capacidad es de ?@?1 Ag. 9B000 'b.:.= +oldes para la preparacin de

muestras de 40 cm. 91n sujetador de molde para 6acilitar la

compactacin de la mezcla.= >n martillo o pisn de base circular con

C,D cm.= >n dispositivo para las pruebas de estabilidad, especialmente

dise;ado, y 6ormado por dos segmentos semicirculares cuyo

dimetro interior mide cm. 9?n medidor de escurrimiento acoplado al dispositivo anterior.

PROCEDIMIENTO

= 'as briquetas se preparan

con di6erentes contenidos

de

as6alto8 estos contenidos

tienen una variacin de 0,

F.


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= e deben preparar al menos tres briquetas para cada

combinacin de agregados con cemento as6ltico.= 'os agregados deben estar dentro de la banda

granulomtrica establecida elegida.

= En la preparacin de los cuerpos de prueba o briquetasel agregado y el as6alto son calentados separadamente a

temperaturas especi6icadas, y entonces mezclados y

compactados.= El ensayo es realizado con briquetas o cuerpos de

prueba cilndricos de 1< 940,4B cm.: de dimetro, 5< 9@,B?

cm.: de altura.

2. ENSAYO DE LOS ANGELES

El mtodo consiste en analizar

granulomtricamente un rido

grueso, preparar una muestra

de ensayo que se somete a

abrasin en la mquina de 'os

(ngeles y e7presar la prdida

de material o desgaste como el porcentaje de prdida de masa de la

muestra con respecto a su masa inicial.

OBJETIVOS

Este mtodo describe el procedimiento para determinar el

porcentaje de desgaste de los agregados de tama;os menores a

5@. mm 94 G


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= Es6eras de acero de 1B.5D a [email protected] mm de dimetro de peso

equivalente entre 5C0 a 11 gr.= Norno capaz de mantener una temperatura de 440 O M#= /alanza de sensibilidad de 4.0 gr.

PROCEDIMIENTO

= e determina la granulometra

original de la muestra

mediante tamizado y

empleando la siguiente serie

de tamices.= e elige el grado de ensayo

que apro7imadamente

coincidan con la granulometra original de la muestra.= e calcula la sumatoria de porcentajes parciales retenidos para

cada grado del 4 al @8 y se elige el grado correspondiente a la

mayor sumatoria.

3. ENSAYO DE GRANULOMETRIA

El mtodo de determinacin

granulomtrico ms sencillo es hacer

pasar las partculas por una serie de

mallas de distintos anchos de

entramado 9a modo de coladores: que

acten como 6iltros de los granos que

se llama comnmente columna de tamices.

OBJETIVOS

= #lasi6icar el suelo segn el anlisis granulomtrico y $btener un

adecuado manejo del instrumento empleado en el laboratorio.

EQUIPOS EMPLEADOS

= /alanza de 5 escalas para pesar las muestras retenidas.


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= Puego de tamicesJ para el

estudio granulomtrico.= #azoleta de 6ondo del juego de

tamicesJ para retener los 6inos.

= /rochaJ limpiar los restos desuelo en los tamices.

= /andejaJ para separar las

muestras

PROCEDIMIENTO

= e seca la muestra en el

horno. Es pesado la

muestra despus de su

en6riado y se registra el

peso.= )ara asegurarse que la

muestra es representativa

es necesario que se cuartee

la muestra total.= i la muestra contendr apreciable cantidad de gravas y muy

pocos 6inos el lavado se puede omitir.= >na vez obtenida la muestra ser necesario hacer pasar toda la

muestra por el tamiz Q1 para di6erenciar la cantidad de suelo 6ino

y grueso.= 'levaremos las muestras al juego de tamices y comenzaremos

la agitacin manual con un movimiento rotatorio y horizontal.= 'os tamices que estn previamente ordenados por el tama;os

de las cribas son pesados encontrndose a7ial los pesos

retenidos por cada tamiz

4. ENSAYO DE LAVADO ASFALTICO

on mezclas bituminosas estn compuestas por una combinacin

de ridos y ligantes hidro carbonados que mezclados a altas


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temperaturas 6orman una pelcula

continua que envuelve a los

ridos.

OBJETIVOS

= "eterminar el porcentaje de as6alto de un determinado

pavimento.= #omprobar el dise;o as6ltico del pavimento.

EQUIPOS EMPLEADOS

= +uestra as6ltica 4 G Rg.= 3asolina ? gal.= +quina para lavado as6ltico.= /andeja.= Esptula.= /alde.

PROCEDIMIENTO

= En una bandeja, a6lojamos el

as6alto 9soltar solo con la esptulas

toda la muestra:.= El as6alto suelto la pasamos a otro

recipiente 9bandejas de mayor

dimensin: y removemos con la

esptula hasta obtener una mezcla

homognea.= #uarteamos la mezcla, hasta obtener apro7imadamente 00

gramos, esta separacin es arbitraria.

5. ENSAYO DE ADHERENCIA DE LOS LIGANTES BITUMINOSOS A

LOS AGREGADOS


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Este mtodo describe los procedimientos de revestimiento e

inmersin esttica para determinarla capacidad de retencin de una

pelcula bituminosa sobre una super6icie de agregado enpresencia

del agua.

$/PE%*$

= Esto es aplicable para ambos /itumenesJ y #emento

(s6ltico. "onde se desee evitar eldesprendimiento, se puede

agregar algn aditivo.

ES>)$ E+)'E("$

= %amices de 5HD


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)&$#E"+E!%$

= %amizar el agregado grueso

por las mallas 5HD< y 4H1


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posterior machaqueo

hasta obtener una arena8

si la muestra de rido

recibida es una arena

natural o arena de

machaqueo se separa por

sucesivos cuarteos

el material necesario para el ensayo.= %amizar apro7imadamente ?00 gr de agregado 6ino por las

requeridas segn norma de ensayo.= i el ligante a emplear esJ betn as6ltico de penetracin,

6luidi6icado o 6lu7ado, o alquitrn, la proporcin de mezcla rido=ligante es de @4 volmenes del rido seco con ?C volmenes

deligante 9la relacin correspondiente de masas se calcula a

partir de las densidades respectivas:= En la cpsula de porcelana precalentada a la temperatura

de mezcla, se incorpora con una esptula caliente el rido con el

ligante, debiendo lograr una mezcla homognea y revestimiento

total de las partculas.

= "ejar en6riar a temperatura ambiente apro7imadamente por 4hora.

= )reparar 40 es6eras de 0.0 gr. de la mezcla, pesadas en una

balanza con precisin de0.04gr.= En 40 tubos de ensayo se introducen las es6eras preparadas con

la mezcla, enumerndolas de 0 a C. #olocarlo sobre el mechero

con ayuda de una pinza.

II. CONTROL DE CALIDAD EN PAVIMENTOS RIGIDOS

1. PAVIMENTOS RIGIDO

on aquellos 6ormados por una losa de concreto )rtland sobre una

base, o directamente sobre la sub=rasante. %ransmite directamente los

es6uerzos al suelo en una 6orma minimizada, es auto=resistente, y lacantidad de concreto debe ser controlada.


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2. ENSAYO DE LOS AGREGADOS PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES

A. ENSAYO CONO DE ABRAMS

Este ensayo 6ue ideado por

el investigador

norteamericano (brams. u

ejecucin esta regulada por

!# h 404C E $6.@1 y

consiste bsicamente enrellenar un molde metlico

troncocnico de dimensiones normalizadas, en tres capas

apisonadas con ? golpes de varilla U pisn y, luego de retirar el

molde, medir el asentamiento que e7perimenta la masa de

hormign colocada en su interior. Esta medicin se complementa

con la observacin de la 6orma de derrumbamiento del cono de

hormign mediante golpes laterales con la varilla U pisn, en la6orma se;alada.

"e esta manera, la medida del asentamiento permite determinar

principalmente la 6luidez y la 6orma de derrumbamiento para

apreciar la consistencia del hormign.

"ada su simplicidad de ejecucin, el ensayo de asentamiento se ha

generalizado como medicin de la trabajabilidad del hormign.

EQUIPOS UTILIADOS

= >n molde de 6ierro galvanizado en 6orma de tronco de cono de

0,50 m. de altura, y con bases paralelas con dimetros de 0,?0

y 0.40 metros.


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= >na chapa metlica lisa,

plana y resistente de 0,50 7

0,50 metros comomnimo,

para ayudar la base mayor del

tronco del cono.= >na barra metlica de HDV

94B mm. : de dimetro y

B0 cm. de largoterminada en punta redondeada.= >na pala peque;a para echar el hormign.= >na cuchara de alba;il.= >na regla dividida en centmetros o pulgadas para medir el

asentamiento de la mezcla.

PROCEDIMIENTO

= 'a cantidad de

hormign necesaria

para e6ectuar este

ensayo no ser

in6erior a D litros.= e coloca el molde

sobre la plancha de apoyo horizontal, ambos limpios y

humedecidos slo con agua. !o se permite emplear aceite ni

grasa.= El operador separa sobre las pisaderas evitando el movimiento

del molde durante el llenado.= e llena el molde en tres capas de apro7imadamente igual

volumen y se apisona cada capa con ? golpes de la varilla=pisn distribuidas uni6ormemente.

= 'a capa in6erior se llena hasta apro7imadamente @ cm de altura

y la capa media hasta apro7imadamente 4B cm de altura.= (l apisonar la capa in6erior se darn los primeros golpes con la

varilla=pisn ligeramente inclinada alrededor del permetro. (l

apisonar la capa media y superior se darn los golpes de modo

que la varilla=pisn penetre la capa subyacente. "urante el

apisonado de la ltima capa se deber mantener


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permanentemente un e7ceso de hormign sobre el borde

superior del molde.= e enrasa la super6icie de la capa superior y se limpia el

hormign derramado en la zona adyacente al molde.

= nmediatamente despus de terminado el llenado, enrase ylimpieza se carga el molde con las manos, sujetndolo por las

asas y dejando las pisaderas libres y se levanta en direccin

vertical sin perturbar el hormign en un tiempo de a 4?

segundos.= %oda la operacin de llenado y levantamiento del molde no

debe demorar mas de 5 minutos.

B. ENSAYO A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO

'a resistencia a la compresin simple es la caracterstica mecnica

principal del concreto, dada la importancia que reviste esta

propiedad, dentro de una estructura convencional de concreto

re6orzado, la 6orma de e7presarla es, en trminos de es6uerzo,

generalmente en RgHcm? y con alguna 6recuencia lbHpulg?9p.s.i:. 'a

equivalencia que hay entre los dos es que 4 psi es igual a

0.0@RgHcm?. (unque hoy en da se ha acogido e7presarla en +)a

de acuerdo con el sistema internacional de unidades.

'a 6orma de evaluar la resistencia del concreto es mediante

pruebas mecnicas que pueden ser destructivas, las cuales

permiten probar repetidamente la muestra de manera que se pueda

estudiar la variacin de la resistencia u otras propiedades con el

paso del tiempo. )ara las primeras se utilizan tres tipos de

muestrasJ cilindros, cubos y prismas. )ara las segundas hay

di6erentes sistemas.

El ensayo de compresin es meramente lo contrario del de tensin

con respecto a la direccin o el sentido del es6uerzo aplicado. 'as

razones generales para la eleccin de uno u otro tipo de ensayo se

establecieron. (simismo, un numero de principios generales se

desarrollo a travs de la seccin sobre el ensayo de tensin sobrelos cuales son igualmente aplicables al ensayo de compresin.


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E7isten, sin embargo, varias limitaciones especiales del ensayo de

compresin a las cuales se debe dirigir la atencinJ 'a di6icultad de

aplicar una carga verdaderamente concntrica o a7ial. El carcter

relativamente inestable de este tipo de carga en contraste con la

carga tensiva, E7iste siempre una tendencia al establecimiento de

es6uerzos 6le7ionantes y a que el e6ecto de las irregularidades de

alineacin accidentales dentro de la probeta se acenta a medida

que la carga prosigue. 'a 6riccin entre los puentes de la maquina

de ensayo o las placas de apoyo y las super6icies de los e7tremos

de la probeta debido a la e7pansin lateral de esta. Esto puede

alterar considerablemente los resultados que se obtendran si tal

condicin de ensayo no estuviera presente. 'as reas seccionales,

relativamente mayores de la probeta para ensayo de compresin

para obtener un grado apropiado de estabilidad de la pieza. Esto se

traduce en la necesidad de una maquina de ensayo de capacidad

relativamente grande o probetas tan peque;as y por lo tanto, tan

cortas que resulta di6cil obtener de ellas mediciones de

de6ormacin de precisin adecuada. e supone que se desean las

caractersticas simples del material y no la accin de los miembros

estructurales como columnas, de modo que la atencin se limita

aqu al bloque de compresin corto.

El ensayo mas universalmente reconocido para ejecutar pruebas

de resistencia mecnica a la compresin simple es el ensayo de

probetas cilndricas, las cuales se 6unden en moldes especiales de

acero o hierro 6undido que tienen 40mm de dimetro por 500mm

de altura 9relacin dimetroJ altura 4J?:.'os procedimientos

relativos a este ensayo se encuentran especi6icados en las normas

!%# 0 y B@5 que hacen re6erencia a la con6eccin de cilindros y

al ensayo de resistencia compresin.

>na vez que la muestra de concreto 6resco ha sido correctamente

seleccionada de acuerdo con los procedimientos descritos en la

norma !%# 11, de manera que sea representativa de toda la

masa, se procede de la siguiente maneraJ


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(ntes de colocar el concreto en el molde, es necesario aceitar el

interior del cilindro para evitar que el concreto se adhiera al metal8

para hacer esto, es su6iciente untar las paredes y el 6ondo con una

brocha impregnada de aceite mineral8 la capa de aceite debe ser

delgada y en el 6ondo no debe acumular aceite.

El cilindro se llena en tres capas de igual altura 940cm: y cada capa

se apisona con una varilla lisa de 4Bmm de dimetro con uno de

sus e7tremos redondeados, la cual se introduce ? veces por capa

en di6erentes sitios de la super6icie del concreto, teniendo en

cuenta de que la varilla solo atraviese la capa que se esta

compactando, sin pasar a la capa siguiente. (l 6inal de lacompactacin se completa el llenado del molde con ms mezcla y

se alisa la super6icie con la ayuda de un palustre o de una regla.

>na vez que se ha llenado cada capa, se dan unos golpes con la

varilla o con un martillo de caucho a las paredes de este, hasta que

la super6icie del concreto cambie de mate a brillante, con el objeto

de eliminar las burbujas de aire que se hayan podido adherir al

molde o hayan quedado embebidas en el concreto. 'os cilindrosrecin con6eccionados deben quedar en reposo, en sitio cubierto y

protegidos de cualquier golpe o vibracin y al da siguiente se les

quita el molde cuidadosamente. nmediatamente despus de

remover el molde, los cilindros deben ser sometidos a un proceso

de curado en tanques de agua con cal, o en un cuarto de curado a

?5M#, con el 6in de evitar la evaporacin del agua que contiene el

cilindro, por la accin del aire o del sol, y en condiciones establesde temperatura para que el desarrollo de resistencia se lleve a

cabo en condiciones constantes a travs del tiempo. En estas

condiciones los cilindros deben permanecer hasta el da del

ensayo.

'a resistencia a la compresin del concreto se mide con una

prensa que aplica carga sobre la super6icie del cilindro 9!orma !%#

B@5:. 3eneralmente esta super6icie es spera y no plana, lo cual

puede conducir a concentraciones de es6uerzo que reducen


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considerablemente la resistencia real del concreto. >na 6alta de

planicie de 0.?mm puede reducir a un tercio la resistencia. )ara

remediar esta situacin, normalmente se hace un re6rentado o

cabeceado de las tapas del cilindro con materiales como yeso o

mezclas compuestas de azu6re, tal como se especi6ica en la norma

!%# 01. 'a resistencia a la compresin, se acostumbra a dar en

trminos de es6uerzo o sea 6uerza por unidad de rea, en RgHcm?

PROCEDIMIENTO

'os cilindros para pruebas de aceptacin deben tener un tama;o

de 94750cm:, las probetas mas peque;as tienden a ser mas

6ciles de elaborar y manipular en campo y en laboratorio.el

dimetro del cilindro utilizado debe ser como mnimo tres veces el

tama;o m7imo nominal del agregado grueso que se emplee en el

concreto.

W #on el 6in de conseguir una distribucin uni6orme de la carga,

generalmente los cilindros se cabecean con mortero azu6re 9(%+

#B4@: o con almohadillas 9(%+ #4?54:.El cabeceo de azu6re se

debe aplicar como mnimo dos horas antes y pre6eriblemente un

da antes de la prueba.

W El dimetro del cilindro se debe medir en dos sitios en ngulos

rectos entre si a media altura de la probeta y deben promediarse

para calcular el rea de la seccin. i los dimetros medidos

di6ieren en ms de ?F no se debe someter a prueba el cilindro.

W 'os e7tremos de las probetas no deben presentar desviacin con

respecto a la perpendicularidad del eje del cilindro en mas de 0.F

y en los e7tremos deben hallarse planos dentro de un margen de

0.00? pulgadas.

&E%E!#(

W 'os cilindros se deben centrar en la maquina de ensayo de

compresin y cargados hasta completar la ruptura. El rgimen de

carga con maquina hidrulica se debe mantener en un rango de


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0.4 a 0.5+)aHs durante la ultima mitad de la 6ase de carga.e

debe anotar el tipo de ruptura. 'a 6ractura cnica es un patrn

comn de ruptura.

W 'a resistencia del concreto se calcula dividiendo la m7ima carga

soportada por la probeta para producir la 6ractura entre el rea

promedio de la seccin.(%+ # 5C presenta los 6actores de

correccin en caso de que la razn longitud dimetro del cilindro se

halle entre 4.@ y 4.00, lo cual es poco comn. e someten a

prueba por lo menos dos cilindros de la misma edad y se reporta la

resistencia promedio como el resultado de la prueba, al intervalo

ms pr7imo de 0.4 +)a.

W El tcnico que e6ecte la prueba debe anotar la 6echa en que se

recibieron las probetas en el laboratorio, la 6echa de la prueba, la

identi6icacin de la probeta, el dimetro del cilindro, la edad de los

cilindros de prueba, la m7ima carga aplicada, el tipo de 6ractura y

todo de6ecto que presenten los cilindros o su cabeceo. i se mide,

la masa de los cilindros tambin deber quedar registrada.

W 'a mayora de las desviaciones con respecto a los procedimientos

estndar para elaborar, curar y realizar el ensaye de las probetas

de concreto resultan en una menor resistencia medida.

W El rango entre los cilindros compa;eros del mismo conjunto y

probados a la misma edad deber ser en promedio de

apro7imadamente ? a 5F de la resistencia promedio.i la

di6erencia entre los dos cilindros compa;eros sobrepasa con

demasiada 6recuencia DF, o C.F para tres cilindros compa;eros,

se debern evaluar y recti6icar los procedimientos de ensayo en ellaboratorio.

W 'os in6ormes o reportes sobre las pruebas de resistencia a la

compresin son una 6uente valiosa de in6ormacin para el equipo

del proyecto para el proyecto actual.

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