Explosivos en La Construcción de Carreteras

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EXPLOSIVOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS QUE ES UN EXPLOSIVO. Es la composición o mescla de dos sustancias, una explosiva y otra no explosiva. Son dos sustancias, una oxidante y otra no. Cuando un cartucho explota los gases son aproximadamente 100.000 veces el volumen inicial del cartucho. Para que haga el mejor efecto ef ecto procuraremos que este el cartucho lo más cerrado posible. Para hacer una voladura barrenaremos el terreno, a continuaron llenamos el barreno con explosivo, y el espacio que quede del barreno sin rellenar se retaca, (tapar el agujero lo mejor posible) lo que permitirá una voladura mucho más efectiva. En caso de no realizar este retacado, la voladura “pegara bocazo”, es decir los gases producidos en la reacción se escaparan por la parte superior del

agujero abierto, con lo cual perderemos mucha efectividad en la voladura.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS EXPLOSIVOS. Las características básicas de un explosivo son las siguientes.

Estabilidad química. Es la aptitud que el explosivo posee para mantenerse químicamente inalterado durante un cierto periodo de tiempo. Esta estabilidad con la que el explosivo parte de fábrica se mantendrá sin alteraciones mientras las condiciones de almacenamiento sean adecuadas. Esto permitiría al usuario tener un producto totalmente seguro y fiable para los trabajos de voladura. Las pérdidas de estabilidad en los explosivos se producen bien por un almacenamiento excesivamente prolongado o bien porque las condiciones del lugar no sean las adecuadas. Si los explosivos son polvurolentos con nitrato amónico se estropearán perdiendo dinero pero no tendremos accidentes. Los explosivos con nitroglicerina si pierden su estabilidad química puede significar que la nitroglicerina se ha descompuesto. El cartucho suda o se observan manchas verdes en la envoltura. En este caso el peligro es inminente y es imprescindible la destrucción de este explosivo.

Sensibilidad. Se define la sensibilidad de un explosivo como la mayor o menor facilidad que tiene un explosivo para ser detonado. Se dice por lo tanto que un explosivo es muy

sensible cuando

detona sin dificultades al detonador y a la onda explosiva

que se produzca en sus cercanías. Un explosivo

insensible es

todo lo contrario.

Los explosivos sensibles aseguran pocos fallos en los barrenos. Los insensibles por lo contrario provocarán más barrenos fallidos. En este sentido son mejores los explosivos sensibles. Ahora bien, están más cercanos a producirse una explosión fortuita que los explosivos insensibles en los que la probabilidad de

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accidente es prácticamente nula. En este sentido los insensibles son más seguros que los sensibles. Existe otro concepto de sensibilidad debido a experimentos realizados en los laboratorios, donde se realizan la sensibilidad al detonador, sensibilidad a la onda explosiva, sensibilidad al choque y sensibilidad al rozamiento. De estas las dos primeras son deseadas, mientras que las dos últimas son sensibilidades indeseadas.

Sensibilidad al detonador. Todos los explosivos industriales precisan para su iniciación como norma general de la detonación de otro explosivo de mayor potencia. Este explosivo puede ir colocado dentro de un detonador, de un cordón detonante o de un multiplicador, según el procedimiento que sigamos para la iniciación de la explosión. Si algún explosivo no fuera sensible al detonador, entonces los multiplicadores salvarían esta pega, aunque el 99% de los explosivos que actualmente se fabrican son sensibles al detonador.

Sensibilidad a la onda explosiva. Se basa en determinar la máxima distancia a que un

cartucho cebado  trasmite

la detonación a otro

cartucho receptor. Colocamos cartuchos en línea y ambos a continuación del otro, separados una determinada distancia d. Pero lo que sucede en realidad es que al cargar los barrenos entre cartucho y cartucho pueden haber materias inertes que siempre dificultan la propagación y a veces llegan a anularla. Por esta razón la norma indica que “la carga cuando se  trate de explosivos encartuchados estará constituida por una fila de cartuchos en perfecto contacto unos con otros.”

Sensibilidad al choque. Los diferentes tipos de explosivos industriales pueden ser o no sensibles al choque, lo cual no quiere decir otra cosa que en algunos explosivos se puede producir su iniciación por un fuerte impacto. La forma de determinar la sensibilidad al choque se hace mediante una maza que se coloca a una

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Determinada altura con una masa definida, se mide la altura hasta que el explosivo explota.

Sensibilidad al roce. Al igual que con la sensibilidad al choque existen algunos explosivos que son sensibles al rozamiento. Es por esto que existe un ensayo normalizado que nos indica si un explosivo es sensible o no al rozamiento, y en caso de serlo en qué grado lo es. Este ensayo se realiza con una máquina provista de un objeto cuyo coeficiente de rozamiento conocemos. La sensibilidad se conoce pasándolo por la longitud de todo el explosivo cada vez con mayor intensidad hasta que el explosivo explote

ESQUEMA DE REACCIÓN DE UN EXPLOSIVO

PROPIEDADES PRINCIPALES. Sensibilidad. Capacidad para reaccionar con el fulmínate o detonador Simpatía. Capacidad para transmitir la onda de detonación a lo largo de toda su masa y otros explosivos.

Primarios o iniciadores. Muy sensibles y violentos, utilizan muy pequeñas cantidades como cargas en los fulminantes o detonadores. CLASIFICACIÓN DE

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LOS EXPLOSIVOS Secundarios o rompedores. Menos sensibles, con fuerte efecto de impacto y generación de gases, alta simpatía. Se emplean en mayor volumen como carga para triturar la roca

POR SU SENSIBILIDAD SE AGRUPAN COMO. Altos explosivos. Cuando se inician directamente con fulmínate N°8 o con cordón fulminante de bajo drenaje. (dinamitas, emulsiones sensibilizadas, TNT, fulminantes).

Agentes de voladura. No son sensibles directamente al fulminante N°8 y requieren un iniciador más potente o cebo (ANFO).

POR SU SENSIBILIDAD SE AGRUPAN COMO.

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RANGO DE SENSIBILIDAD.  

Pólvora.



Fulminantes, detonadores eléctricos y no eléctricos.



Retardos para cordón detonante.

 

Dinamitas, emulsiones encartuchadas, cordón detonante. Mecha rápida, conectadores, guía de seguridad.

ACCIDENTES CON EXPLOSIVOS. Directos. Por explosiones fortuitas o tiros fallados. Motivos.  

Negligencia.



Falladas de encendido



Productos defectuosos.

Indirectos. Por gaseamiento Motivos. 

Ingreso antes de despejar los humos.



Exposición a ambiente mal ventilado.



Iniciación defectuosa del explosivo.

Indirectos. Por desplome de rocas (vibración excesiva). Motivos. 

Condiciones geológicas, roca muy fisurada o incompetente.



Sobre carga de explosivo.

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

Iniciación instantánea del disparo o con retardos muy cortos.

ALMACENAJE DE EXPLOSIVOS. 

La regla principal es estar seguros que su explosión fortuita no pueda causar daños a personas o instalaciones.



Deben ser inaccesibles a personas no autorizadas y protegidos contra eventos adversos, rayos, desastres naturales e incendios.



Deben tener custodia permanente.

NORMAS GENERALES DE ALMACENAJE. 

No maltratar los explosivos.



No almacenar explosivos junto a detonadores, combustibles y otros materiales.



No fumar ni hacer fuego junto con los explosivos.



No almacenarlos por tiempo prolongado.



El incendio de nitrato de amonio solo puede combatirse con agua, no

con extintores.

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MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LA PREPARACIÓN DEL CEBO. 

Se asegurara el correcto posicionado y amarre del detonador o cordón al cartucho, y en caso de peso excesivo se reforzara con cinta aislante.



La inserción del detonador o cordón detonante en el cartucho se realizará con herramientas que no produzcan chispas.



Se preparan los cebos estrictamente necesarios y fuera del polvorín o alejado de mayores cantidades de explosivos.

DISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO. Definición. Son aquellos formados por una losa de concreto portland sobre una base, o directamente sobre la sub-rasante. Transmite directamente los esfuerzos al suelo en una forma minimizada, es auto-resistente y la cantidad de concreto debe ser controlado.

Características. 

Bajo mantenimiento.



Larga duración



Alta resistencia a los cambios climáticos.



Alta resistencia a esfuerzos.

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Elementos del pavimento rígido.  

Sub-rasante.

 

Sub-base



Superficie de rodadura (Base)

Ventajas de los pavimentos rígidos. 

Menor costo total.



Costo operativo de la vía.



Costo social por mantenimiento.

 

Durabilidad.

 

Resistencia.



Amigable con el medio ambiente.

 

Indeformabilidad.



Economía en capa base.

 

Estabilidad.



Periodo de vida varía entre 20-40 años.

DESVENTAJAS DEL PAVIMENTO RÍGIDO. 

Tiene el costo mucho más elevado que el pavimento flexible.



Se deben tener cuidado con el diseño.

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DIFERENCIAS ENTRE PAVIMENTO RÍGIDO Y PAVIMENTO FLEXIBLE. Pavimento rígido 

Máximo 2 capas



Losa de hormigón armado que absorbe todo el esfuerzo.

Pavimento flexible 

Está constituida por varias capas.



Lleva carpeta asfáltica y cada



Mayor costo inicial.

capa absorbe cierta cantidad



Menores deformaciones.

de F.



Vida útil es mayor.





Menor costo de



Mayores deformaciones

mantenimiento.



Vida útil es menor.



Color gris claro



Existe mayor fricción en la



Existe menor fricción en la



Mono costo inicial.

superficie de rodadura.

superficie de rodadura.



Mayor costo de mantenimiento

El tiempo de ejecución es



Color gris oscuro o negro.

menor.



La capa de rodadura es prácticamente continua.



El tiempo de ejecución es mayor.

MÉTODO AASHTO. Es un método utilizado para diseño y rehabilitación de pavimento.

VARIABLE DE DISEÑO (AASHTO). 

Características de la sub-rasante de fundación.



Repeticiones de cargas.



Nivel de falla o comportamiento del pavimento.



Confiabilidad estadística.



Estructura de pavimento y materiales de pavimento.

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ECUACIÓN DE DISEÑO AASHTO.

DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE. Definición. Se denomina Pavimento flexible a aquel cuya estructura total se deflecta o flexiona dependiendo de las cargas que transitan sobre él. El uso de Pavimentos flexibles se realiza fundamentalmente en zonas de abundante tráfico como puedan ser vías, aceras.

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Características. Los Pavimentos flexibles se caracterizan por estar conformados principalmente de una capa bituminosa, que se apoya de otras capas inferiores llamadas base y subase; sin embargo es posible prescindir de estas capas dependiendo de la calidad de la subrasante y de las necesidades de cada obra. Cada capa recibe las cargas por encima de la capa, se extiende en ella, entonces pasa estas cargas a la siguiente capa inferior. Por lo tanto, la capa de más abajo en la estructura del pavimento, recibe menos carga. Con el fin de aprovechar al máximo esta propiedad, las capas son generalmente dispuestas en orden descendente de capacidad de carga, por lo tanto la capa superior será la que posee la mayor capacidad de carga de material (y la más cara) y la de más baja capacidad de carga de material (y más barata) ira en la parte inferior.

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DESCRIPCIÓN DE CADA UNA DE SUS CAPAS SEGÚN SU FUNCIONALIDAD. Carpeta o capa de rodadura. Es la capa más superficial y tiene como principal función proporcionar una superficie segura, cómoda y estable en el tránsito vehicular; además de actuar como capa impermeable para impedir la infiltración de agua en la estructura del

Pavimento. Puede estar compuesta por uno o varias capas asfálticas

Base. Esta es la capa que se encuentra directamente debajo de la capa de Superficial y es la encargada de recibir los esfuerzos de la capa de rodadura y transmitirlo de forma adecuada a la subase y a la subrasante. En general, se compone de agregados (ya sea estabilizado o sin estabilizar).

Capa Sub-base. Se considera una capa netamente económica, debido a que el contenido de sus materiales son muy asequibles y económicos. Tiene la función de actuar como capa de transición entre la base y la subrasante, puesto que impide la penetración de materiales finos de la subrasante así, como la ascensión capilar.

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VENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES.  Aumenta la vida útil. Disminuye la presión sobre la sub-rasante. Facilita el reciclaje.

DESVENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES. 

Agrietamiento por fatiga.



Deformación permanente.



Agrietamiento de bajas temperaturas.

DURACIÓN DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE. Para Pavimentos flexibles, la estrategia de diseño seleccionado deberá presentar un mínimo inicial de duración de ocho años antes de que sea obligatoria la superposición de otra capa. En general la duración óptima debería estar diseñada para un período de 20 años. Cuanto mayor sea el módulo que se añada a la capacidad estructural de las capas de pavimento. La carga se distribuye a lo largo de un área más amplia de la sub-base o suelo de apoyo.

RECICLAJE, REHABILITACIÓN Y FUTURO DE LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES. El volumen de tráfico cada vez mayor en las carreteras y la creciente demanda de los pavimentos más fuertes, más duraderos y más seguros han llevado a la búsqueda de nuevos materiales para pavimentos, procedimientos de diseño y soluciones más rentables. Como resultado de estas investigaciones, hay constantemente innovaciones en los procedimientos de diseño y técnicas de construcción. Una extensa red de carreteras y pistas de aterrizaje construidas con pavimentos de larga duración es esencial para el crecimiento y desarrollo de una economía,  que depende en gran medida del transporte eficiente para el tráfico comercial y de personas, los pavimentos flexibles son el tipo más común de elección. Un número de factores que incluyen el clima y la carga de tráfico influyen en el rendimiento de Pavimento flexible. Hay una necesidad urgente de

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contar con la especificación basada en el desempeño y el uso de innovadores materiales de alto rendimiento para la construcción de pavimentos bituminosos.  Al mejorar la resistencia y durabilidad de las mezclas, la reducción del espesor de la capa y el aumento de la vida media puede ser conseguida. El reciclaje de Pavimentos flexibles ayuda a conservar las reservas de agregados pétreos y a preservar los recursos del petróleo.  Las mezclas bituminosas convencionales han resultado inadecuados para proporcionar mayor durabilidad.

CONCLUSIONES. Explosivos para la construcción de carreteras. 

Se puede decir que es de mucha importancia el tener los conocimientos adecuados para llevar a cabo los trámites legales necesarios para la compraventa, usos, almacenamiento, transporte y/o y fabricación de materiales explosivos porque es esencial cumplir con todos los requisitos establecidos por la SEDENA (seguridad de defensa nacional.), ya que sin el permiso de esta autoridad no podremos desempeñarnos en nuestro trabajo.



Es indispensable tomar en cuenta todas las medidas preventivas que se exigen en los trámites legales. Por seguridad es necesario contar con las instalaciones correctas en un almacén de explosivos, en el transporte, en la fabricación y en el uso de estos, ya que no solo se pone en riesgo nuestra vida sino la que también la de nuestro entorno.



Este trabajo tiene la finalidad de convertirse en una guía que indica los trámites legales a seguir por cualquier persona física o moral que desee dedicarse a la compraventa, uso, almacenamiento, transporte y/o fabricación de materiales explosivos.

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Pavimentos rígidos. 

En la formación de las roderas o deformaciones plásticas permanentes, intervienen una serie de factores que se deben considerar al momento de proyectar y ejecutar los pavimentos asfálticos.



Con base en el análisis de resultados del presente trabajo, se puede concluir que la formación de roderas en las capas de rodadura de un pavimento flexible se debe principalmente a:



El tipo y contenido de ligante asfáltico,



Composición granulométrica y características de los agregados pétreos.



Contenido de Vacíos en la Mezcla Asfáltica.



Cargas por Eje Equivalente.

  Temperatura.



Pavimentos flexibles. 

Lo primordial del diseño de pavimentos, es contar con una estructura sostenible y económica que permita la circulación de los vehículos de una manera cómoda y segura, durante un periodo fijado por las condiciones de desarrollo, tomando en cuenta todas y cada una de las variables que se consideran en el diseño del mismo, de acuerdo a las características del sitio.



El métodos más utilizado para el diseño de pavimentos es el método  AASHTO, descrito en este trabajo, por lo que el punto más importante es aproximar las características de los materiales térreos del cimiento del lugar donde se esté diseñando el elemento estructural. No es recomendable que esta metodología se aplique por igual en climas diferentes a aquellos para los cuales fueron desarrollados sin hacerles

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

las adecuaciones necesarias porque se puede incurrir en altos costos innecesarios o en errores.



Otro punto importante para el diseño de pavimentos es tomar en cuenta las juntas que son diseñadas para transferir las cargas del tráfico entre las losas, controlar el agrietamiento longitudinal y transversal, disipar tensiones debidas a agrietamientos inducidos debajo de las mismas  juntas; todo esto con la ayuda de las pasajuntas.