Base Estabilizada

MATERIALES PARA BASE Y SUBBASE

CONTENIDO Bases y subbases granulares Bases y subbases estabilizadas con aditivos Estabilización de suelos con cal Estabilización de suelos con cal y ceniza volante Estabilización de suelos con cemento Bases estabilizadas con asfalto

Bases estabilizadas con emulsión asfáltica Bases estabilizadas con asfalto espumado Combinación de estabilizantes Otros tipos de bases Base permeable Base de concreto pobre

BASES Y SUBBASES DEFINICIONES

 Base es la capa que se encuentra bajo la capa de rodadura de un pavimento asfáltico. Debido a su proximidad con la superficie, debe poseer alta resistencia a la deformación, para soportar las altas presiones que recibe. Se construye con materiales granulares procesados o estabilizados y, eventualmente, con algunos materiales marginales.

BASES Y SUBBASES

DEFINICIONES Subbase es la capa que se encuentra entre la base y la subrasante en un pavimento asfáltico. Debido a que está sometida a menores esfuerzos que la base, su calidad puede ser inferior y generalmente está constituida por materiales locales granulares o marginales.  El material que se coloca entre la subrasante y las losas de un pavimento rígido también se denomina subbase. En este caso, debe permitir el drenaje libre o ser altamente resistente a la erosión, con el fin de prevenir el ―bombeo‖. En algunas partes, a esta capa la llaman base.

CLASIFICACIÓN DE MATERIALES PARA BASES Y SUBBASES No ligados

Granulares - Compuestos principalmente por agregados pétreos y finos naturales. (mezclas de suelo-agregado) - Su resistencia a la deformación está determinada casi exclusivamente por el rozamiento interno de los agregados, aunque a veces existe una componente cohesional brindada por los finos plásticos del material

Ligados

Estabilizaciones - Modificación de un suelo o un agregado procesado, mediante la con aditivos incorporación y mezcla de productos que generan cambios físicos y/o químicos del suelo aumentando su capacidad portante, haciéndolo menos sensible a la acción del agua y, eventualmente, elevando su rigidez

Marginales

Naturales, subproductos industriales y materiales de desecho

- Materiales que no cumplen las especificaciones corrientes para uso vial, pero que pueden ser usados con éxito, principalmente como resultado de una experiencia local satisfactoria y un costo reducido

BASES Y SUBBASES

BASES Y SUBBASES GRANULARES

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

Finalidad de la caracterización Los agregados para construcción de bases y subbases granulares y, en general, para cualquier capa de un pavimento deben ser caracterizados para:

– Establecer su idoneidad – Obtener información útil para el diseño estructural del pavimento

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso  La composición mineralógica de los agregados determina en buena medida sus características físicas y la manera de comportarse como materiales para una capa de pavimento  Por lo tanto, al seleccionar una fuente de materiales, el conocimiento del tipo de roca y, por lo tanto, de minerales que la componen brinda una excelente pista sobre la conveniencia de los agregados provenientes de ella

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

RESUMEN DE PROPIEDADES INGENIERILES DE LAS ROCAS (SEGÚN CORDON Y BESTE)

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso  El examen petrográfico de las rocas en el microscopio, mediante secciones delgadas, es un método excelente para determinar el tamaño del grano, su textura y su estado de descomposición  El examen, realizado por un experto, permite calcular las proporciones de las especies mineralógicas de la roca y, en muchos casos, permite también dilucidar e inclusive resolver el problema planteado

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso

Grano de cuarzo no reactivo con un brillo uniforme

Cuarzo reactivo exhibiendo bandas oscuras (A) y claras (B) en el mismo grano

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso  Las propiedades químicas de los agregados son importantes cuando se van a emplear en pavimentos  En pavimentos asfálticos, la química de los agregados puede determinar la adherencia entre ellos y el asfalto  En pavimentos rígidos, los agregados que contienen formas reactivas de sílice pueden presentar reacciones expansivas con los álcalis contenidos en la pasta del cemento

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso

Falla por deficiente adherencia entre los agregados y el asfalto

Reacción expansiva entre la sílice del agregado y los álcalis del cemento

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

1. Caracterización para establecer su idoneidad de uso  Se han desarrollado muchos ensayos para medir las características físicas de los materiales para construir pavimentos. Estos ensayos, en su mayoría arbitrarios en el sentido de que su utilidad reposa en la correlación de sus resultados con el comportamiento en el campo, han sido normalizados con el fin de obtener resultados reproducibles

 Las especificaciones de construcción fijan, de acuerdo con la experiencia local, los límites admisibles de los resultados de estos ensayos, según el uso previsto para el material

CARACTERIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

2. Caracterización para estructural del pavimento

efectos

de

diseño

 Se trata de ensayos para establecer la respuesta de los materiales al esfuerzo y a la deformación  Se emplean para cuantificar módulos y relaciones de Poisson y, para determinados componentes de la estructura del pavimento, medir su resistencia a la fatiga

FUENTES DE MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

CANTERA

DEPÓSITO ALUVIAL

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Estabilidad y densidad La masa de los materiales granulares para capas de subbase y base deberá poseer una adecuada estabilidad por trabazón mecánica, de manera que soporte adecuadamente los esfuerzos impuestos por las cargas de la construcción y del tránsito automotor  La estabilidad de un material granular depende de la

distribución de los tamaños de las partículas (granulometría), de las formas de las partículas, de la densidad relativa, de la fricción interna y de la cohesión

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Estabilidad y densidad (continuación) Un material granular diseñado para máxima estabilidad debe poseer alta fricción interna para resistir la deformación bajo carga  La fricción interna y la subsecuente resistencia al corte dependen, en gran medida, de la granulometría, de la forma de las partículas y de la densidad, De estos factores, la distribución de tamaños, en especial la proporción de finos respecto a los gruesos, es el más importante

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Estabilidad y densidad (continuación) La máxima densidad se suele obtener cuando la distribución de tamaños se adapta a la fórmula de Fuller: p = 100(d/D)0.5

 Generalmente, la proporción de finos que permite alcanzar la máxima estabilidad es inferior a la requerida para lograr máxima estabilidad  La granulometría por escoger debe establecer un balance entre la facilidad constructiva y la mayor estabilidad posible

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES ESTADOS FÍSICOS DE LAS MEZCLAS DE SUELO - AGREGADO

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES VARIACIÓN DE LA DENSIDAD Y DEL CBR CON LA CANTIDAD DE FINOS DE UN MATERIAL GRANULAR

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Angularidad del agregado grueso (INV E-227)  A igualdad de distribución de tamaños, un agregado con partículas fragmentadas mecánicamente presenta mayor estabilidad que uno con partículas redondeadas, debido a la mayor trabazón entre las partículas  Para iguales granulometrías, el material con partículas trituradas da lugar a un mayor coeficiente de permeabilidad, lo que hace que sea más fácil de drenar

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Angularidad del agregado fino (AASHTO T 304 – INV E-239)  Porcentaje de vacíos con aire de las partículas menores

de 2.36 mm, levemente compactadas

V= volumen del molde W=peso de arena en el molde GA = peso específico arena

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Partículas aplanadas y alargadas (INV E-240)  La presencia de partículas aplanadas y alargadas es indeseable, por cuanto ellas tienden a quebrarse durante la construcción y bajo tránsito, modificando la granulometría original del agregado DETERMINACIÓN DE PARTÍCULAS ALARGADAS Y PLANAS (ASTM D 4791)

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Limpieza Índice plástico (AASHTO T 89 y T 90 – INV E-125 y E-126) Representa el rango de humedad en el cual una fracción fina se encuentra en estado plástico

Límite líquido (LL)

Límite plástico (LP)

Índice Plástico (IP) = LL - LP

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Limpieza Equivalente de arena (AASHTO T 176 – INV E-133) El efecto de la plasticidad depende de la proporción de material fino presente en la mezcla  La determinación del índice plástico se suele complementar con la del equivalente de arena, el cual permite valorar la cantidad y actividad de la fracción coloidal de las partículas finas  El agregado se mezcla con una solución de cloruro de calcio-glicerina-formaldehído y se agita dentro de un cilindro graduado, forzando a las partículas más finas a quedar en suspensión

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Limpieza Equivalente de arena (AASHTO T 176 – INV E-233) Luego de un término de reposo, se miden las alturas de arena (HA) y finos (HF) y la relación entre ellas, en porcentaje, es el equivalente de arena

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Limpieza Valor de azul (EN-933-9 - INV E-235) Se usa como complemento del equivalente de arena, cuando el valor de éste no satisface el límite especificado Caracteriza la actividad de la fracción arcillosa del agregado fino y su sensibilidad al agua El valor de azul es la cantidad de azul de metileno que adsorben 1,000 gramos del material pasante del tamiz de 2 mm, colocados en una solución acuosa

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Limpieza Valor de azul (EN-933-9 INV E-235)

negativo

positivo

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Resistencia a la fragmentación  Las

partículas del agregado grueso deben ser resistentes a la abrasión y a la degradación mecánica, para prevenir la formación de finos que alteren la granulometría original durante la compactación y, posteriormente, bajo la acción del tránsito automotor La resistencia a la fragmentación se suele medir mediante cuatro (4) ensayos: —Desgaste Los Ángeles

—Trituración por impacto —Trituración por aplastamiento —10% de finos

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Resistencia a la fragmentación Desgaste Los Ángeles (AASHTO T 96 – INV E-218 y 219) Una muestra del agregado grueso es sometida a atrición e impacto por unas esferas de acero mientras gira en un cilindro metálico a 31-33 rpm por 15 minutos, determinándose la fracción del material ensayado que pasa el tamiz de 1.70 mm (# 12)

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Resistencia a la fragmentación Valor de trituración por impacto (VTI) (BS 812) Una muestra del agregado grueso se somete a 15 golpes con una masa de 13.6 kg que cae libremente desde una altura de 380 mm, determinándose luego el porcentaje de partículas que pasa el tamiz de 2.36 mm (# 8), respecto del peso inicial de la muestra

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Resistencia a la fragmentación Valor de trituración por aplastamiento (VTA) (BS 812) Una muestra del agregado grueso (12.5 mm – 9.5 mm) se somete a una carga de 400 kN y se determina el porcentaje de partículas que pasa el tamiz de 2.36 mm, respecto del peso inicial de la muestra

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Resistencia a la fragmentación 10 % de finos (BS 812 – INV E-224) Utiliza el mismo equipo que el ensayo VTA Una muestra del agregado grueso se somete a diferentes cargas, determinándose en cada caso el porcentaje de partículas que pasan el tamiz de 2.36 mm (# 8) respecto del peso inicial de la muestra La carga necesaria para producir 10% de partículas menores de 2.36 mm constituye el resultado de la prueba

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Durabilidad  Las

partículas de los agregados deben ser resistentes a cambios mineralógicos y desintegración física a causa de los ciclos de humedecimiento y secado impuestos durante la construcción y el período de diseño del pavimento La durabilidad debe ser considerada en el momento de escoger los agregados pétreos. Materiales susceptibles de degradación por la acción de agentes climáticos durante la vida útil del pavimento, deben ser evitados

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Durabilidad La durabilidad de los agregados para construcción de capas de pavimentos se acostumbra evaluar mediante dos ensayos: —Solidez bajo la acción de sulfatos de sodio o magnesio —Micro - Deval

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Durabilidad Solidez bajo la acción de sulfatos (ASTM C 88 – INV E-220) Fracciones del agregado, de diversos tamaños, se someten a cinco ciclos de expansión y contracción, consistente cada uno de ellos en: —Inmersión durante un lapso de 16 a 18 horas en una solución de sulfato de sodio o de magnesio —Secado hasta peso constante a 110º C

Terminado el último ciclo se lavan las fracciones para eliminar el sulfato que contengan; se secan y se tamizan sobre los tamices en los cuales se retenían antes del ensayo, determinado las pérdidas en peso sufridas por cada fracción

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Durabilidad Solidez bajo la acción de sulfatos (ASTM C 88 INV E-220)

Inmersión del agregado en la solución

Secado en el horno

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Durabilidad Solidez bajo la acción de sulfatos (ASTM C 88 INV E-220)

Fracción de agregado antes del ensayo

Fracción de agregado luego de 5 ciclos

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Durabilidad Ensayo Micro-Deval (AASHTO TP 58 – INV E-238) Una muestra de 1,500 gramos del agregado seco es sumergida en 2 litros de agua durante 1 hora dentro de un cilindro de 194 mm de diámetro Se introducen 5,000 gramos de esferas de acero de 9.5 mm de diámetro dentro del cilindro y se somete éste a rotación a 100 ± 5 rpm durante 2 horas Se seca la muestra y se determina la proporción de material que pasa el tamiz de 1.18 mm (# 16) respecto del peso seco inicial de la muestra, la cual constituye el resultado del ensayo

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Durabilidad Ensayo Micro-Deval (AASHTO TP 58 – 9NV E-238)

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Durabilidad Ensayo Micro-Deval (AASHTO TP 58 – INV E-238)

Muestra, esferas y agua dentro del cilindro

Máquina de ensayo

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

Permeabilidad Las características de permeabilidad de un material granular dependen de la granulometría, del tipo de agregado, del tipo de ligante y de la densidad

La permeabilidad disminuye a medida que se incrementa la fracción fina del material A medida que la granulometría se acerca a la ecuación de Fuller, el material tiende a la impermeabilidad

Coeficientes de permeabilidad inferiores a 10-3 cm/s dan lugar a materiales de pavimento que, desde el punto de vista práctico, se consideran impermeables

ESCORIA DE ALTO HORNO

Producto no metálico, compuesto principalmente por silicatos y alumino-silicatos de calcio y otras bases, que se obtiene en un alto horno, simultáneamente con la producción del hierro

ESCORIA DE ALTO HORNO

PROPIEDADES QUÍMICAS

ESCORIA DE ALTO HORNO

PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS TÍPICAS

ESCORIA DE ALTO HORNO

Características  Muchos

Departamentos de Carreteras consideran la escoria de alto horno como un agregado pétreo convencional La escoria puede ser triturada y clasificada para producir un material que satisfaga los requisitos granulométricos de una subbase o base granular La escoria tiene propiedades cementantes, pero es frágil y de baja resistencia al impacto y a la abrasión, por lo cual no se suele exigir la ejecución de ensayos de este tipo para valorar su aptitud de uso como material de pavimento

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES

ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS PARA LOS MATERIALES GRANULARES DE SUBBASE Y BASE PARA VÍAS DE TRÁNSITO PESADO

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES PARA BASES Y SUBBASES ESPECIFICACIONES DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS PARA LOS MATERIALES GRANULARES DE SUBBASE Y BASE PARA VÍAS DE TRÁNSITO PESADO

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

Módulo resiliente El módulo resiliente es un estimativo del módulo de elasticidad que se basa en determinaciones de esfuerzos y deformaciones bajo cargas rápidas, como las que reciben los materiales del pavimento a través de las ruedas de los vehículos  El módulo resiliente no es una medida de la resistencia del material, por cuanto éste no se lleva a rotura en el ensayo, sino que recupera su forma original

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

Módulo resiliente (determinación en el laboratorio)

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

Módulo resiliente  El módulo resiliente de los materiales

granulares es altamente dependiente del estado de esfuerzos al cual se encuentran sometidos  Diferente a lo que sucede en los suelos finos, los materiales granulares exhiben ―endurecimiento por esfuerzos‖, lo que hace que el módulo se incremente con los esfuerzos totales, debido a que se incrementa la trabazón entre las partículas individuales del agregado  El módulo resiliente de un material granular se ve afectado adversamente por la presencia de partículas finas

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

MÓDULO RESILIENTE Valores típicos de K1 y K2 para materiales granulares de base y subbase (MR psi)

Condición húmeda Seco Húmedo Saturado Seco Húmedo Saturado

K1 BASE 6000-10000 4000-6000 2000-4000 SUBBASE 6000-8000 4000-6000 1500-4000

K2 0,5-0,7 0,5-0,7 0,5-0,7 0,4-0,6 0,4-0,6 0,4-0,6

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

MÓDULO RESILIENTE Primer invariante de tensiones (q) para la base granular Espesor de concreto asfáltico (pg) 6

MR de subrasante (psi) 3000

7500

q 20 10 5 5

15000

(psi) 25 15 10 5

30 20 15 5

Primer invariante de tensiones (q) para la subbase granular Espesor de concreto asfáltico (pg) 4

q

(psi) 10.0 7.5 5.0

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS MÓDULO RESILIENTE  El módulo resiliente de las capas granulares (MRg) depende del soporte

brindado por la subrasante (MRSR) MRg = K*MRSR

MRSR (psi) 3000 6000 12000 20000 30000

K 3,5-4,8 2,4-2,7 1,8-1,9 1,6-1,8 1,5-1,7

 SHELL recomienda la siguiente expresión para determinar el módulo

de una capa granular (MRi), a partir del espesor de dicha capa (hi) en mm y del módulo de la subyacente (MRi+1) MRi = 0.2*hi 0.45 * MR(i+1)

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS RELACIONES ENTRE LOS MÓDULOS DE LAS CAPAS N Y N+1, PARA DIFERENTES ESPESORES DE SUBBASE Y BASE GRANULAR

módulo de la capa n+1 (psi*1000)

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS CORRELACIÓN ENTRE EL CBR Y EL MÓDULO RESILIENTE  No todas las agencias están familiarizadas con las pruebas para

caracterizar el módulo resiliente. Por ello, es útil considerar correlaciones entre los diferentes indicadores de resistencia Estas correlaciones deben tener un manejo muy cuidadoso, pues son aproximadas y basadas en un número limitado de datos  Para el caso de materiales granulares de base y subbase, una de las correlaciones más conocidas es la desarrollada por Rada y Witczak Estado de esfuerzos (q 100 30 20 10

MR (psi) 740 CBR 440 CBR 340 CBR 250 CBR

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

VALORES TÍPICOS DE MÓDULOS DE ELASTICIDAD DE MATERIALES PARA PAVIMENTOS Material Rango (Kg/cm 2) Concreto hidráulico 200000-550000 Concreto asfáltico 15000-35000 Base tratada con asfalto 5000-30000 Base tratada con cemento 35000-70000 Concreto pobre 100000-300000 Base granular 1000-3500 Subbase granular 800-2000 Suelo granular 500-1500 Suelo fino 200-500 1 Kg/cm2 = 0,1 MPa = 14,3 psi

Típico (Kg/cm 2) 300000 30000 10000 50000 200000 2000 1200 1000 300

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

Relación de Poisson Es la relación entre las deformaciones transversales y longitudinales de un especimen sometido a carga  Los materiales más rígidos presentan menores relaciones de Poisson

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

ILUSTRACIÓN DE LA RELACIÓN DE POISSON

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

VALORES TÍPICOS DE LA RELACIÓN DE POISSON (m) Material Concreto hidráulico Concreto asfáltico Base tratada con asfalto Base tratada con cemento Suelo granular Suelo fino Concreto pobre Base y subbase granular Suelo de subrasante

Rango 0,10-0,20 0,15-0,45 0,15-0,45

Típico 0.15 0.35 0.35

0,10-0,20 0,15-0,35 0,10-0,20 0,30-0,40 0,30-0,50

0.15 0.25 0.15 0.35 0.40

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES DE BASE Y SUBBASE GRANULAR CON FINES DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

Resistencia a la fatiga La falla por fatiga de una capa granular de un pavimento se produce por acumulación de deformaciones verticales irrecuperables El criterio que se adopta consiste en limitar, en función del número ―N‖ de aplicaciones de carga, la deformación vertical de compresión (εv) en superficie, mediante leyes de fatiga del tipo ε v = A*N-B Ejemplos de leyes de fatiga: εv = 2.16*10-2*N-0.25 εv = 1.11*10-2*N-0.23

(Universidad de Nottingham) (CRR - Bélgica)

BASES Y SUBBASES

BASES Y SUBBASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

DEFINICIONES

Aditivos  Productos comerciales manufacturados que, cuando se adicionan a un suelo o a una mezcla de suelo – agregado en cantidades apropiadas, alteran favorablemente desde el punto de vista del comportamiento ingenieril, algunas propiedades como la textura, la trabajabilidad, la plasticidad y la resistencia

BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

DEFINICIONES Estabilización con aditivos Incorporación de uno o más aditivos a un suelo o un sueloagregado en la cantidad requerida para que una vez elaborada, extendida y compactada la mezcla, ésta presente las características apropiadas para servir como capa de base de un pavimento Modificación con aditivos Proceso similar a la estabilización, mediante el cual se busca mejorar alguna propiedad del suelo, pero el diseño de la mezcla no se traduce en aumentos significativos de resistencia y durabilidad. Debido a que se emplean menores cantidades de aditivos, su aplicación se restringe al mejoramiento de subbases y subrasantes

BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

TIPOS DE SUELOS ESTABILIZABLES Y TIPOS DE ADITIVOS Prácticamente todos los suelos, con excepción de los orgánicos, son susceptibles de estabilizar con aditivos cementantes 

 Los principales materiales cementantes para uso vial son el cemento, el asfalto, la cal y las cenizas volantes  Otros productos con registro comercial pueden resultar aptos para la estabilización de suelos (aceite sulfonado, enzimas orgánicas, polímeros, etc.)

BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

TIPOS DE SUELOS ESTABILIZABLES Y TIPOS DE ADITIVOS (CONT.)

Siempre existe más de un estabilizante aplicable a un suelo  Con los aditivos factibles para estabilizar un determinado suelo, se realizan ensayos de laboratorio para obtener mezclas que cumplan los requisitos ingenieriles mínimos para la construcción de capas de base o subbase  Con los resultados de los diseños y considerando las limitaciones climáticas, las restricciones de seguridad y ambientales y el diseño estructural de las alternativas, se realiza un análisis económico para llegar a la decisión final

BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS

GUÍA GENERAL PARA LA SELECCIÓN DEL ADITIVO

BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS TRIÁNGULO DE GRADACIÓN PARA AYUDA EN LA SELECCIÓN DE UN AGENTE ESTABILIZANTE COMERCIAL (US AIR FORCE)

BASES ESTABILIZADAS CON ADITIVOS GUÍA PARA LA SELECCIÓN DEL ADITIVO (US AIR FORCE) Area

Suelo

1A

SW, SP

1B

SW-SM ó SP-SM ó SW-SC ó

1C

SP-SC SM, SC, SM SC

2A

GW, GP

2B

GW-GM ó GP-GM ó GW-GC ó GP - GC GM, GC GM - GC

2C

3

CH, CL, MH, ML CL - ML CH - MH OL - OH

Aditivo recomendado Restricciones en LL ó IP Restricciones del % Observaciones del suelo pasa tamiz 200 asfalto cemento cal-cemento-ceniza IP