Estructuracion de vias terrestres - Fernando Olivera Bustamante.pdf

ESTRUCTURACIÓN DE VÍAS TERRESTRES

GRUPO EDITORIAL PATRIA

ESTRUCTURACION DE VÍAS TERRESTRES

M. en I., I.C. Fernando Olivera Bustamante Vías terrestres y pavimentos Facultad de Ingeniería, UNAM

DÉCIMA REIMPRESIÓN MÉXICO 2009

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Diseño de portada: Publishare Revisión técnica: Ing. René Domínguez Peña Jefe del área de Geotecnia UAM, Azcapotzalco

Estructuración de vías terrestres Derechos reservados: © 1986, 1996, Fernando Olivera Bustamante © 1986, 1996, GRUPO PATRIA CULTURAL, S. A. DE C. V. © 2007, GRUPO EDITORIAL PATRIA S.A DE C.V. Renacimiento 180, Colonia San Juan Tlihuaca, Delegación Azcapotzalco, Código Postal 02400, México, D.F. Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Registro núm. 43 ISBN 978-968-26-1286-2 (ISBN 13 dígitos, cambio de portada) ISBN 968-26-1286-1 (segunda edición) ISBN 968-26-0710-8 (primera edición)

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Q ueda p ro h ib id a la re p ro d u cció n o tra n sm isió n to tal o p arcia l del contenido de la presente obra en cualesquiera formas, sean electrónicas o mecánicas, sin el consentimiento previo y por escrito del editor. rK Impreso en México Printed in México

Primera edición: 1986 Segunda edición: 1996 Novena reimpresión: 2007 Décima reimpresión: 2009

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Capas que forman un pavimento flexible con carpeta de concreto asfáltico.

Pavimentos para carreteras y aeropuertos Proyectar el pavimento de una carretera no es lo mismo que proyectar el de un aeropuer­ to, pues existen algunas variantes como las cargas máximas de los aviones, las cuales son hasta diez veces mayores que las cargas máximas de los vehículos que operan en carretera; además, el número de vehículos que transitan en estas vías terrestres pueden ser del orden de 8 000 por día, mientras que las pistas de aeropuertos reciben hasta 20 000 aviones du­ rante su vida útil. Por otro lado, la variabilidad de la posición de los vehículos en carre­ teras es mucho menor que la que se tiene en las pistas de los aeropuertos, por lo que el tránsito de un vehículo en aquéllas se considera como un cubrimiento en el ancho del carril (Fig. 1-9), m ientras que en el caso de pistas aéreas, de 3 a 8 operaciones de los aviones se consideran como un cubrimiento en el ancho de la pista (Fig. 1-10). Por último, en las carreteras es factible tener una misma estructuración del pavimento por varios kilómetros. A pesar de ello, en los aeropuertos las plataformas, las cabeceras de las pistas, el cuerpo de éstas y las calles de rodaje pueden tener diferente estructuración,

INTRODUCCIÓN

Fotografía en la que se nota la poca va­ riabilidad de la posición de los vehículos a lo ancho de los carriles de las carreteras. Fig. 1-9

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Fig. 1-10 Fotografía en la que se nota la gran va­ riabilidad de la posición de las aeronaves al operar en las pistas de los aeropuertos, principalmente du­ rante el aterrizaje.

pues las dos primeras reciben los mayores esfuerzos y, por lo tanto, podrán construirse con mayores espesores y hasta con otro tipo de pavimento; así, las las plataform as y las cabeceras pueden ser de pavimento rígido y el resto de tipo mixto (Fig. 1-11).

FACTORES PRINCIPALES PARA ESTRUCTURAR LAS VÍAS TERRESTRES Para estructurar la sección transversal de las vías terrestres, es necesario estudiar diversos factores que influyen en el funcionamiento de esas vías, como el aspecto económico, las características de los materiales de construci ción en cuanto a calidad, el tratamiento y la posición de las capas en que se usan, el trán­ Fig. 1-11 Fotografía de la pista del aeropuerto de sito, etcétera. Villahermosa, Tabasco, Méx., cuya superficie de ro­ Estos factores se expondrán en los pró­ damiento es de tipo mixto: al centro pavimento rígi­ ximos capítulos, y en seguida se describirán do; en las orillas, flexible. diferentes m étodos de estructuración de pavimentos flexibles y rígidos. Se incluye un capítulo donde se trata la conservación de vías terrestres, además de tocarse temas técnicos y administrativos. Por último, se presenta un capítulo referente al control de calidad de las vías te­ rrestres, enfocado a la aplicación general. Aquí se abarcan aspectos de elementos auxi­ liares como los laboratorios de m ateriales, la estadística y las especificaciones. Debe hacerse hincapié en que, para que una obra sea satisfactoria, no basta que en la estruc­

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turación transversal de una vía terrestre se hayan usado los métodos de proyecto más complejos y con la mejor correlación laboratorio-campo para aprobar una obra, sino que también es indispensable hacer una buena construcción conforme a los procedimientos correctos y que se realice con los materiales indicados en el proyecto; asimismo, la conser­ vación deberá ser adecuada y oportuna. Para cumplir con estos tres aspectos es necesario contar con una eficiente organización de control de calidad, que reciba el apoyo de las autoridades y en la que todos los elementos estén completamente vinculados.

INTRODUCCIÓN

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EJERCICIOS

1) De acuerdo con la etimología de las palabras, indique la diferencia entre camino y ca­ rretera. ¿Cuál fue primero? ¿Qué otros términos se utilizan para las franjas en donde transitan vehículos automotores? 2) ¿En qué año se inició formalmente la estructuración de carreteras en su país? 3) Investigue, en la institución que construye y opera las carreteras en su país, la longitud de: a) Caminos tipo brecha o de m uy bajo volumen de tránsito. b) Caminos pavimentados. c) Caminos tipo autopista. 4) Investigue si en su país existen caminos de tipo federal, de cuota, estatal (departam en­ tal), municipal y particulares. Dé ejemplos. 5) Dibuje una sección tipo de carretera en terraplén indicando sus diferentes partes es­ tructurales; incluya las capas de un pavimento rígido. 6) Dibuje una sección tipo de carretera en balcón o mixta, indicando sus partes estruc­ turales; incluya las capas de un pavimento flexible. 7) Por m edio de una tabla comparativa, indique la diferencia entre los tipos de carga, las m agnitudes totales, la cantidad, el núm ero de ejes y llantas, y los cubrimientos de la superficie de rodam iento a los que están sujetas una carretera y una pista de aero­ puerto.

2 FACTORES ECONÓMICOS Y REGIONALES EN LAS VÍAS TERRESTRES FINALIDAD DE LAS OBRAS DE INGENIERÍA Las obras de ingeniería deben realizarse en la form a m ás económ ica posible, pero cum pliendo cabalmente con las finalidades para las cuales fueron proyectadas. Se debe entender que una obra es económica cuando los costos de construcción, conservación y operación son mínimos en relación con otras alternativas. Los profesionales de la inge­ niería están obligados a considerar variantes en sus proyectos, así como a recom endar y defender las opciones de menor costo, ya que es factible realizar obras sobrediseñadas que pudieran ser el resultado de proyectos efectuados por personas ajenas a la inge­ niería o sin estudios. En resumen, la misión de un ingeniero es proyectar y construir obras con el menor costo posible y que cumplan con los objetivos para los cuales se con­ cibieron.

INFRAESTRUCTURA Las vías terrestres forman parte de la infraestructura de un país; son aquellas obras que por lo general están a cargo del gobierno y contribuyen al desarrollo. Entre las obras de infraestructura se encuentran las de irrigación, instalación de energía eléctrica, introducción de agua potable y drenaje, entre otras. Se ha dicho que los caminos son la infraestructura de la infraestructura, pues una v¿z que se construye uno de ellos, es más fácil proporcionar el resto de los servicios. Un camino tiene ciertas ventajas respecto a las vías férreas y los aeropuertos, como el hecho de que puede empezar a dar servicio conforme se construyen los tramos; es decir, no es necesario esperar a la conclusión de la obra para utilizar las partes que se vayan termi­ nando. Desde el punto de vista de la infraestructura, las vías terrestres tienen una im por­

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tancia económica y, por tanto, deben evaluarse y programarse de acuerdo con los benefi­ cios sociales y económicos que puedan proporcionar.

Tipos de caminos de acuerdo con su utilidad socioeconómica Los caminos se pueden clasificar, de acuerdo con su utilidad, en: los de integración nacional, los de tipo social, los que propician el desarrollo y los caminos en zonas desarrolladas.

Caminos de integración nacional Los caminos de integración nacional son aquellos que principalmente sirven para unir el territorio de un país. Así, en México los primeros caminos troncales se program aron para comunicar en primera instancia a la capital de la república con las capitales de los estados y más tarde a estas últimas entre sí, así como con las cabeceras municipales. En fechas recientes se ha dado importancia a la terminación de los caminos cos­ teros del Golfo y del Pacífico, además de los fronterizos del norte y el sur. Un ejemplo típico de este tipo de obras es el camino transpeninsular, que recorre de norte a sur la península de Baja California. La evaluación para program ar la construcción de estos caminos queda a criterio de los gobernantes, que en su carácter de estadistas, deciden el monto de inversión y las obras que se deben realizar.

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Fig. 2-1 (a) Camino de tipo social cuyo fin principal es incorporar a la población al desarrollo nacional, (b) Construcción común de un camino, mediante el uso de una gran cantidad de mano de obra. Ancho de corona, 4 m.

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Caminos de tipo social Los caminos de tipo social son aquellos cuyo fin principal es incorporar al desarrollo na­ cional a los núcleos poblacionales que han permanecido marginados por falta de comuni­ cación. Estos caminos se evalúan con base en el costo por habitante servido que se calcula al dividir el costo de la obra entre el núm ero de ciudadanos residentes en la zona de in­ fluencia del camino. En nuestro país, este tipo de camino (Fig. 2-1) tiene una corona constituida por un solo carril, y la superficie de rodam iento está protegida por una capa suficientemente compacta y aglutinada (en forma natural o con productos químicos) para resistir el tránsi­ to y las condiciones regionales del ambiente; de esta manera, es posible tener una comu­ nicación perm anente en todas las épocas del año.

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Camino destinado a propiciar el desarrollo de las zonas que cruza; ancho de corona, 11 m.

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Conviene notar que, de acuerdo con las condiciones donde se construirán (en espe­ cial de clima), estos caminos deben tener características que propicien los menores costos de conservación sobre todo en lo que se refiere a la superficie de rodamiento. En general, en estos caminos se utilizan las especificaciones geométricas (pendiente y grado de cur­ vatura) máximas, tanto para disminuir los costos como para resolver los problemas de carácter geotécnico que se presenten y reducir así las dificultades de conservación.

Caminos para ei desarrollo Los caminos que propician el desarrollo de una zona son aquellos que fomentan princi­ palmente las actividades agrícolas, ganaderas, comerciales, industriales o turísticas de la zona de influencia, y su evaluación económica se realiza de acuerdo con el índice de pro­ ductividad, que se obtiene al dividir los beneficios entre el costo de la obra; los primeros son la suma de los costos de la producción generada durante cierto tiempo, casi siempre cinco años. Este tipo de caminos tiene una corona de 7 m a 11 m.

Caminos entre zonas desarrolladas Por último, están los caminos que comunican las zonas desarrolladas y se construyen para disminuir los costos de operación del usuario, además de mejorar el tránsito en los caminos regionales. Estos caminos tienen como objeto comunicar sólo los puntos que han alcanzado mayor desarrollo; por tanto, son directos, con lo que se reducen las distancias de recorrido y el servicio mejora respecto al del resto de los caminos, por lo que la operación es más segura y cómoda. Con frecuencia son caminos con control de acceso y, dependiendo del tránsito, pueden ser de dos, cuatro o más ca­ rriles (Fig. 2-3). En nuestro país, a este grupo pertenecen las lla­ madas autopistas, que en general son caminos de cuota cuya administración está a cargo de una dependencia oficial o priva­ da. En otros países, como los europeos, su administración está en manos de compañías particulares. Estos caminos se evalúan a través de la relación bene­ ficio-costo, denominada índice de recuperación, que se calcu­ la al dividir los ahorros que se tendrán cuando la nueva obra entre en funcionamiento, entre el costo de construcción. Hay ahorros en combustible, lubricantes, horas-hom bre (ope­ radores y pasajeros), así como otras ventajas menos tangi­ bles, como la comodidad y la seguridad, de la cual se puede Fig. 2-3 Autopista de cuatro tener alguna idea si se calculan los ahorros que se obtendrán carriles, que es un camino con al disminuir los accidentes con base en los daños materiales, control de accesos cuyo fin es pues es m uy difícil conocer las reducciones que se tendrán comunicar zonas ya desarro­ lladas. por el menor número de muertos y heridos.

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Programación de caminos Para program ar los diferentes tipos de caminos, no es posible clasificarlos en una sola ca­ tegoría, pues cada uno se evalúa de manera diferente y la elección de su construcción ha quedado hasta ahora a criterio de las autoridades. Sin embargo, se debe estudiar un mo­ delo matemático con el cual se haga la programación no sólo de las diferentes clases de caminos, sino de todos los tipos de comunicación terrestre, aérea y marítima, que en ge­ neral se evalúan de acuerdo con factores de beneficio-costo para proporcionar o alentar el desarrollo nacional. En este modelo matemático deberán atenderse todas las necesidades de comunicación del país. Para reducir las inversiones iniciales, las obras se pueden program ar por etapas, principalmente cuando se trata de caminos de desarrollo, donde el número de vehículos es muy reducido en el momento de abrirlos al tránsito. Así, al inicio se utilizan carpetas con mezcla asfáltica en el lugar y después, cuando lo requiere el tránsito, se levanta la carpeta anterior, se rigidiza la base y se coloca concreto asfáltico como superficie de rodamiento.

Comparación entre diferentes tipos de transporte El transporte marítimo es el más económico pero el más lento; en cambio, la aviación es el medio más rápido, pero también el más caro. Lo mismo pasa con el ferrocarril y el trans­ porte por carretera, pues aquél es lento pero más barato cuando se administra correcta­ mente, por lo cual se utiliza para mover grandes volúmenes de productos imperecederos, m ientras que con éste se m ueven por las carreteras cantidades menores de productos perecederos y pasaje. En la actualidad, México cuenta con una red de caminos que asciende a 85 000 km de carreteras pavim entadas y 120000 km de caminos secundarios con superficie de ro­ damiento revestida; sin embargo, estas longitudes todavía no son suficientes. Quizá por presiones externas, se ha descuidado la construcción de más vías férreas, en su mayor parte construidas antes de 1910. Así, mientras que los ferrocarriles mueven el 20 % de la carga, por carretera se transporta el 80 % restante, si bien esto debería ser al contrario. Es cierto que el sistema actual de transportación de carga da mayor ocupación a las personas que, por cuestiones legislativas y abusos de autoridades, han dejado las labores del campo, aunque así se desvirtúan por completo los planes de desarrollo porque se basan en premisas artificiales.

RIESGOS DESDE EL PUNTO DE VISTA ECONÓMICO Para realizar los proyectos de las obras de ingeniería deben tomarse en cuenta los riesgos posibles de alguna falla, y sobre esta base se toman los factores de seguridad. Como ejem­ plo, considérense los casos de tres obras de tierra: una presa de alm acenam iento, un aeropuerto y una carretera.

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Si fallara la presa, aun en una pequeña parte, sin duda sería una catástrofe, pues quizá se perderían miles de vidas humanas. Un aeropuerto necesita un mayor grado de seguridad que una carretera y sobre todo se debe construir de tal m anera que la conser­ vación de las pistas sea mínima pues, como se ha visto en el caso del aeropuerto de la Ciudad de México, la constante conservación ha causado la pérdida de decenas de vidas. De las tres obras propuestas, las carreteras presentan menos riesgos y su factor de se­ guridad puede estar lo más cercano posible a la unidad; por lo mismo, los estudios pueden ser menos detallistas pero más abundantes por las extensiones de estas obras. Esto no quiere decir que se permita una mala construcción, pues de cualquier manera el constructor debe apegarse a lo proyectado y llevar el control de calidad con los procedimientos más adecuados y el contratante, casi siempre el gobierno, debe verificar la calidad alcanzada.

EL FACTOR ECONÓMICO EN LAS NORMAS DE PROYECTO De acuerdo con la demanda de tránsito, las obras se deben clasificar conforme las especi­ ficaciones para que las características geométricas que marquen a cada una, sean acordes a las necesidades y los costos de operación (Fig. 2-4). Para carreteras y ferrocarriles, el fac­ tor económico rige las características de pendiente, curvatura, núm ero de carriles o vías paralelas, las cuales están en íntim a relación con el volum en de carga y el tipo de m aquinaria utilizado. En las vías férreas, estos factores y la topografía de la zona pueden determinar la elección del equipo motriz. En carreteras y ferrocarriles, la posición de la rasante económica con respecto al te­ rreno natural debe estudiarse con cuidado, tomando en cuenta las especificaciones; la topografía; las dimensiones y necesidades de las obras de drenaje; y las condiciones geotécnicas de la zona en cuanto a terrenos blandos, nivel freático y puntos de inundación. Asimismo, es preciso estudiar las secciones críticas con el fin de decidir hasta qué grado es conveniente mover el centro de línea en el proyecto horizontal y hasta dónde conviene construir m uros de contención. En ferrocarriles se debe decidir principalmente cuál es la longitud más económica de terraplenes, viaductos y túneles. En las vías terrestres es fundamental estudiar los acarreos de los materiales de cons­ trucción, de tal manera que el costo de las terracerías sea mínimo; para esto se usa la curvamasa (Fig. 2-5) y se considera el equipo necesario de acuerdo con la distancia de acarreo, así como los tratamientos que se deben o se dejen de ejecutar al mover las compensadoras, los costos de estos tratamientos, etcétera. El Manual para proyecto geométrico de caminos, editado por la SAHOP en 1971, es el más recomendable para realizar estos estudios. Asimismo, una vez que se tienen los bancos de materiales que pueden utilizarse para construir la capa subrasante y de pavimento en aeropuertos y caminos o para balasto en ferrocarriles, es preciso seleccionar los m ateriales cuyos tratam ientos necesarios y acarreos reporten los menores costos. Dentro del proyecto se deben tomar m uy en cuenta las obras de drenaje indispensables, a fin de que los gastos de conservación sean mínimos, sin dejar a un lado el costo de construcción. Los precios unitarios deben ser justos para que los contratistas no compensen los precios bajos con mala calidad de obra, y lo mismo se

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Fig. 5.28 Clasificación de suelos de acuerdo al VRS obtenido por medio de la prueba Porter estándar.

Sistema unificado de clasificación de suelos El sistema de clasificación SUCS divide los materiales de acuerdo con su granulometría y plasticidad, al combinar sistemas ya estudiados. Este sistema de clasificación se muestra en la figura 5-30 y es m uy útil para conocer el uso posible de los materiales en las terracerías de una vía terrestre; incluso, como complemento de esta clasificación se dan posibles tratamientos y formas de controlarlos (Fig. 5-31).

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Dio, Djo y Ü60 son los diámetros o aberturas de las mallas correspondientes al 10,30 y 60% en peso, respectivamente, del material que pasa, según la curva granulométrica.

Cu = S22, Ce = , en que U10 Uio x Ugo

6. Los coeficientes de Uniformidad (Cu) y de Curvatura (Ce) que se utilizan para juzgar la graduación de los suelos GW, GP, SW y SP están dados por las siguientes expresiones:

Ejemplos: GW-GC corresponde a una mezcla de grava y arena bien granulada, con sementante arci­ lloso; GW-SM corresponde a un material bien gra­ duado con menos de 5% pasando la malla núm. 200 y formada su fracción gruesa por iguales propor­ ciones de grava y arena.

5. Tratándose de suelos con partículas gruesas, en que el % en peso que pasa la malla núm. 200 queda comprendido entre 5 y 12%, se tienen casos de fron­ tera que requieren el uso de símbolos dobles.

G — Grava S — Arena M — Limo C — Arcilla W — Bien granulado P —Mal granulado L — Baja compresibilidad H — Alta compresibilidad 0 — Suelo orgánico Pt— Turbo

4. Como los símbolos de los suelos proceden en gene­ ral de nombres en el idioma inglés, a continuación se dan las equivalencias de las letras que aparecen en los mismos:

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) (aumento con fragmentos de roca).

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Fig. 5-30 (continuación)

'iunu

Arenas limosas, mezclas de arena Más de 12% en peso pasa la malla núm. y lima mal graduadas. 200 y las pruebas de límites, efectuadas ' en la fracción que pasa la malla núm. 40, la clasifican como un suelo ML, abajo de la linea “A” de la carta de plas­ ticidad, 0 Ip < 6. (Véase abajo, grupo ML.) (Cantidad Arenas arcillosas, mezclas de Más de 12% en peso pasa la malla núm. apreciable de arena y arcillas más graduadas. 200 y las pruebas de límites, efectuadas partículas en la fracción que pasa a la malla núm. finas) 40, la clasilican como un suelo Cl, arriba de la línea ';A" de la carta de plasticidad, 0 Ip < 6. (Véase abajo, grupo Cl.)

Arenas bien graduadas, arenas con Arenas grava, poco 0 nada de fino, dben limpias tener un coeficiente de uniformidad (Cu) mayor de 6 y un coeficiente de curvatura (Ce) entre 1 y 3. (Ver (Pocoo nada nota núm. 6.) de partículas Arenas más graduadas, arenas finas) con grava, poco 0 nada finos. No satisfacen los requisitos de gra­ duación para SW.

(Cantidad Gravas arcillosas, mezclas de apreciable de grava, arena y arcillas mal gradúapartículas das. finas)

Gravas con finos

Poco o nasa de partículas finas

Gravas limpias

Identificación

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Subtipos

Símbo­ lo de grupo 120

ESTRUCTURACION DE VIAS TERRESTRES

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Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) (aumento con fragmentos de roca).

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121

Fig. 5-30 (continuación)

Símbo­ lo de grupo

7. La clasificación de los suelos de partículas finas se determina, principalmente, haciendo pruebas de límite de plasticidad, a la fracción que pasa la malla núm. 40 para ubicarlos en la carta de plasticidad a que se refiere el inciso 90-02,2, que aparece por separado.

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

122

ESTRUCTURACION DE VIAS TERRESTRES

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Fig. 11-1

I

II

III

IV

V

1600 1600 1500 1500

1600 1600 1500 1500

2800 2800 2600 2600

2600 2600 2600 2600

0.80

0.80

0.80

0.80 0.80

60 10

60 10

60 10

45 12.0

45 12.0

45 12.0

85 19 25

70 18 23

120 210 (C) (c)

12 21

18 23

50

70 80 50

50

50

50

60 10

60 10

45 45 12.0 12.0

Tabla de los requisitos físicos que deben cumplir los cementos tipo Portland.

También es factible emplear aditivos para concreto, que existen a la venta para diferentes usos: retardar o acelerar la resistencia; y reducir la cantidad de agua sin dis­ m inuir la fluidez.

PROPORCIONAMIENTO DE MATERIALES PARA CONCRETO HIDRÁULICO Como ya se indicó, los materiales se mezclan en las cantidades necesarias para obtener principalmente la resistencia deseada, una vez que el concreto ha fraguado, además de al­ canzar la mejor densidad posible; por ello es preciso encontrar el proporcionamiento más adecuado, en función de los siguientes elementos: Resistencia deseada. Densidad óptima. Manejabilidad del concreto fresco.

LOSAS DE CONCRETO HIDRÁULICO

213 FP-7

Tipo Componentes Bióxido de silicio (SÍO 2), mínimo, porcentaje Óxido de aluminio (AI2 O 3), máximo, porcentaje Óxido férrico (Fe2 0 3), máximo, porcentaje Óxido de magnesio (MgO), máximo, porcentaje Trióxido de azufre (SO 3): Cuando 3CaO. AI2O 3 es 8 % 0 menor, máximo, porcentaje Cuando 3 Ca 0 .Al2 0 3 es mayor de 8 %, máximo, porcentaje Pérdida de calcinación, máximo, porcentaje Silicato tricálcico (3 Ca 0 .S¡0 2 ) (a), mínimo, porcentaje Silicato dicálcico (2 Ca 0 .AI0 3 ) (a), máximo, porcentaje Aluminato tricálcico (3 Ca 0 .Al2 0 3 ) (a), máximo, porcentaje Suma de silicato tricálcico y aluminato tricálcico, máximo, porcentaje Ferroaluminato tetracálcico más dos veces ei aluminato tricálcico (a) (4 Ca 0 .Al2 0 3 .Fe2C>3 + 2 (3 Ca 0 .Al2 0 3) 0 solución sólida (4 Ca 0 .Al2C>3 .Fe2 0 3 + 2 CaO.Fe2C>3) como se indica posteriormente, máximo porcentaje

Fig.11 -2

I

II

III

IV

V

5.0

21.0 6.0 6.0 5.0

5.0

6.5 5.0

5.0

2.3

2.3

2.5 3.0 0.75

2.5 0.75

3.0 4.0 0.75

8

0.75 0.75 35 40 (b) 7 5

(C) 58

20

Tabla que muestra los requisitos químicos para los cémentos tipo Portland.

En cuanto a la resistencia del concreto ya fraguado, debe haber un material pétreo con una dureza tal que sea mayor que la que se espere; asegurado lo anterior, la relación agua-cemento es primordial para alcanzar las características de resistencia de cualquier concreto. Varios auto­ A. Agua de composición: Sulfatos (convertidos en Na2S04), como máximo 1 0 0 0 p.p.m. res recom iendan 1 0 0 0 p.p.m. Cloruros (convertidos en NaCI), como máximo relaciones de aguaMateria orgánica (óxido sumergido en medio ácido), como máximo 50 p.p.m. cemento para al­ 1500 p.p.m. Turbiedad máxima canzar ciertas resis­ B. Agua para curar y lavar agregados: tencias; pero como 1500 p.p.m. Sulfatos (convertidos en Na2S04), como máximo son recomendacio­ 2 0 0 0 p.p.m. Cloruros (convertidos en NaCI), como máximo nes prom edio res­ Fig. 11 -3 Tabla que muestra los requisitos que debe cumplir el agua, para uti­ pecto al m aterial lizarse en concreto hidráulico. que se ha utilizado, estas relaciones pue­ den variar aun dentro de una misma localidad o al utilizarse cementos Portland de m ar­ cas distintas o de plantas diferentes de una misma marca. Por eso, las relaciones que se recomiendan en la literatura deben corregirse de acuerdo con los productos que se están utilizando. Cuando se mantiene constante la relación de agua-cemento necesaria, la cantidad de agua por unidad de volumen de concreto puede variar conforme a la manejabilidad re­ querida en la obra y que se mide por medio de la prueba de revenimiento o asentamiento; debe ser más fluida cuando se tiene un emparrillado de acero m uy cerrado o cuando se tratan de fabricar elementos m uy delgados. En general, para construir losas de pavimento rígido no existen estos condicionamientos, por lo que es usual tener revenimiento de 3 cm

ESTRUCTURACIÓN DE VÍAS TERRESTRES

195

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