Protocolos en Carreteras
March 18, 2023 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Ingeniería de la construcción
FACULTAD DE INGENIERIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
INGENIERIA DE LA CONSTRUCCIÓN I PROTOCOLOS EN CARRETERAS
Autores:
Asesor: Mondragón Castañeda, Carlos Ernesto
Chiclayo - Perú (2017)
Ingeniería de la construcción
PROTOCOLOS EN CARRETERAS Un protocolo es un documento o una normativa que establece cómo se debe actuar en ciertos procedimientos. De este modo, recopila conductas, acciones y técnicas que se consideran adecuadas para llevar a cabo un excelente proceso constructivo de carreteras.
Generalidades
En esta sección se muestran en forma general, los distintos aspectos que deberá tener en cuenta el Supervisor para realizar el Control de Calidad de la obra, entendiendo el concepto como una manera directa de garantizar la calidad del producto construido. Asimismo el Contratista Contratista debe real realizar izar su propi propio o control de la ca calidad lidad de la obra. La Supervisión controlará y verificará los resultados obtenidos y tendrá la potestad, en el caso de dudas, de solicitar al Contratista la ejecución de ensayos especiales en un laboratorio independi independiente. ente. La responsabilidad por la calidad de la obra es única y exclusivame e xclusivamente nte del Contratista. Cualquier revisión, inspección o comprobación que efectúe la Supervisión no exime al Contratista de su obligación sobre la calidad de la obra.
TIPOS DE ENSAYOS
En Suelos
Investigación de Suelos y Rocas para Propósitos de Ingeniería.
Descripción e Identificación de Suelos.
Preparación de Muestras Húmedas de Suelo para Análisis Granulométrico y
Determinación de las Constantes Físicas.
Determinación en Laboratorio del Contenido de Agua (Humedad) de Suelo,
Roca y Mezclas de Suelo-Agregado
Determinación del Límite Líquido de los Suelos
Límite Plástico e Índice de Plasticidad
Determinación
de
los
Factores
de
Contracción
de
los
Suelos
Ingeniería de la construcción
Determinación del Peso Específico de los Suelos y del Llenante Mineral
Permeabilidad
de
los
Suelos
Granulares
(Cabeza
Constante)
pH de los Suelos
Determinación de Suelos Expansivos
Relación de Soporte del Suelo en el Laboratorio (CBR de Laboratorio) Mediciones de la Presión de Poros
Determinación de la Humedad en Suelos Mediante un Probador con Carburo de Calcio
Resistencia no Drenada en Especímenes de Rocas Mediante Compresión Triaxial sin Medir Presiones de Poros
Módulo Resiliente de Suelos de Subrasante
Relación
del
Soporte
del
Suelo
en
el
Terreno
(CBR
"in
Situ")
Agregados
Muestreo de Materiales Materiales para Construcción Construcción de Carreteras Carreteras
Reducción del Tamaño Tamaño de de las Muestras Transportadas
Determinación Determinac ión de Terrones de Arcilla y Partículas Deleznables en los Agregados
Contenido Aproximado de Materia Orgánica en Arenas Usadas en la Preparación de Morteros o Concretos
Análisis Granulométrico de Agregados Agregados Gruesos y Finos Finos
Análisis Contenido
Granulométrico Granulomét rico Total
de
Agua
del de
los
Llenante Agregados
Peso Unitario y Porcentaje de Vacíos de los Agregados
Mineral por
Secado
Ingeniería de la construcción
Cementos y morteros
Muestreo y Aceptació Aceptación n del Cemento Hidráulico
Finura del Cemento Portland. Método del Aparato Blaine
Finura del del Cemento Cemento Portland. Portland. Método Método del Turbidímetro
Expansión del Cemento en el Autoclave.
Peso Específic Específico o del Cemento Hidráulico
Falso Fraguado del Cemento Portland. Método de la Pasta.
Calor de Hidratación del Cemento Hidráulico.
Tuberías y Alcantarillas
Resistencia a la Rotura de Tubos de Concreto y Gres por el Método de los Tres Apoyos.
Ensayo de Absorción para Tubos de Concreto y de Gres.
Ensayo de Infiltración en Tuberías.
Ensayo de Permeabilidad en Tubería.
Resistencia a los Ácidos de la Tubería de de Gres.
Determinación
de
la
Rigidez
en
Tuberías
de
PVC.
7.
Materiales y Mezclas Asfáltica
Toma de Muestras de Materiales Bituminosos
Ductilidad de los Materiales Asfálticos
Determinación Determinac ión
del
Contenido
de
Bitumen
Agua en los Materiales Materiales Asfálticos Asfálticos
Contenido de Cenizas en los Materiales Bituminosos
Penetración de los Materiale Materialess Asfálticos
Peso Específico Específico y Peso Unitario de Productos Asfálticos Asfálticos Sólidos Sólidos y Semisólido Semisólidoss Pérdidas por Calentamiento de Aceites y Compuestos Asfálticos
Ingeniería de la construcción
Peso Específico del Asfalto Sólido (Método del Desplazamiento)
Punto de Ablandamien Ablandamiento to de Materiales Materiales Bituminosos Bituminosos (Aparato de Anillo y Bola)
Solubilidad Solubilid ad de Materiales Asfálticos en tricloroetilen tricloroetileno o
Viscosidad Saybolt de Asfaltos
Ensayos sobre las características superficiales y estructurales de
asfalticos
pavimentos
Textura Superficial de un Pavimento Mediante el Método del Círculo de Arena. Coeficiente de Resistencia al Deslizamiento con el Péndulo del TRRL Medida de la Regularidad de un Pavimento con la Regla de Tres Metros Fuerza de Fricción Lateral sobre Superficies Pavimentadas (Mu-Meter) Medida de la Deflexión y Determinación del Radio de Curvatura de un Pavimento Flexible Empleando la Viga Benkelman. Estabilizaciones
Determinación por Titulación del Contenido de Cal en Suelos Tratados con Cal Contenido
de
Cal
en
Mezclas
de
Suelo-Cal
No
Curadas
Expansión Unidimensional, Contracción y Presión de Levantamiento en Mezclas
de
Suelo-Cal
Preparación en el Laboratorio de Mezclas de Suelo-Cal Empleando una Mezcladora
Mecánica
Relaciones Humedad-Peso Unitario de Mezclas de Suelo Cemento Humedecimiento y Secado de Mezclas de Suelo Cemento Compactadas Preparación en el Laboratorio de Probetas de Suelo Cemento Resistencia a la Compresión de Cilindros Preparados de Suelo Cemento Contenido de Cemento en Mezclas Frescas de Suelo Cemento Contenido de Cemento en Mezclas Endurecidas de Suelo Cemento Dosificación y Ensayos de Mezclas de Suelo Emulsión.
Ingeniería de la construcción CBR EN EL TERRENO (CBR IN SITU)
OBJETO
Establece el procedimiento que se debe seguir para determinar la relación de soporte CBR in situ, mediante la comparación entre la carga de penetración del suelo y la de un material estándar de referencia.
FINALIDAD Y ALCANCE
Se utiliza el ensayo in situ para par a determinar su CBR con el fin de evaluar y diseñar dise ñar la estructura de un pavimento flexible, tales como base y sub-base gruesas y subrasante y también para otras aplicaciones (como caminos no pavimentados), para los cuales el CBR es el parámetro de resistencia indicado. Si el CBR del campo es usado directamente para la evaluación o diseño, sin considerar la variación ocasionada por cambios en el contenido de agua, el ensayo debe llevarse a cabo bajo una de las siguientes condiciones: (a) si el grado de saturación (porcentaje de vacíos llenos de agua) es de 80 % o más, (b) si el material es de grano grueso y sin cohesión, de modo que no se ve afectado en forma significativa por los cambios en el contenido de agua, o (c) si el suelo no ha sido modificado por actividades de construcción durante los dos años anteriores al ensayo. En este último caso, el contenido de agua no es realmente constante, sino que generalmente fluctúa dentro de un margen bastante reducido. Por lo tanto, los datos del ensayo en campo, pueden utilizarse satisfactoriamente para indicar el promedio de la capacidad de carga. Cualquier actividad de construcción, como el nivelado o la compactación, realizada tras el ensayo de capacidad de soporte, probablemente invalidará los resultados de éste. Este método de ensayo cubre la evaluación de la calidad de la subrasante, pero también es aplicable a materiales de subbase y base. Este método de ensayo está diseñado para probar materiales in situ y corresponden al método de ensayo ASTM D-1883.
Ingeniería de la construcción
EQUIPOS Y MATERIA M ATERIALES LES
EQUIPOS
Gata mecánico de tornillo, manualmente operado, equipado con un
dispositivo giratorio especial de manivela para aplicar la carga al pistón de penetración y diseñado con las siguientes especificaciones: Capacidad mínima de 2700 kg (5950 lb).
Elevación mínima: 50 mm (2").
Manubrio desmonta desmontable ble 150 mm (6") de radio.
Relación de velocidad alta, aproximadame aproximadamente nte 2,4 revoluciones para 1
mm (0,04") de penetración. Relación de velocidad media, aproximadame aproximadamente nte 5 revoluciones para 1
mm (0,04") de penetración. Relación de velocidad b baja, aja, aproximadament aproximadamente e 14 revoluciones para 1
mm (0,04") de penetración. Pueden usarse otras relaciones de velocidad, cuando esto sea más
conveniente. También se pueden u usar sar o otros tros gatos mecánicos, con la misma carga
mínima y altura de elevación, siempre y cuando se obtenga con ellos una relación uniforme de penetración carga de 1,3 mm (0,05") por minuto. Anillos de carga, dos en total, debidamente calibrados, uno de ellos con
amplitud de carga de 0 a 8,8 kN (0 - 1984 Ibf) y el otro de 0 a 22,6 kN (0 - 5070 Ibf) aproximadamente. Pistón de penetració penetración, n, d de e 50,8 ± 0,1 mm (2 ± 0 0,004") ,004") de diámetro (3 pulg2 = 19,35cm3 de área) y aproximadamente 102 mm (4") de longitud. Debe
constar además, de un adaptador de pistón y de extensiones de tubo de rosca interna con conectores.
Diales. Deben existir dos diales: uno para medir deformacione deformacioness del anillo
de carga con lecturas de 0,0025 mm (0,0001") y recorrido de aproximadamente 6,4 mm (0,25") y otro para medir penetraciones del pistón
con
lecturas
de
0,025
mm
(0,001")
y
recorrido
de
aproximadamente 25 mm (1"), equipado con un soporte o abrazadera de extensión para ajustar la posición del dial.
Ingeniería de la construcción
Soporte para el dial de penetración, o puente de aluminio, hierro o
madera de 76 mm (3") de altura y longitud aproximada de 1,5 m (5 pies).
Platina de sobreca sobrecarga, rga, circul circular, ar, de acero, de 254 + 0,5 mm (10 ± 0,02")
de diámetro, con un agujero central circular de 51 ± 0,5 mm (2 ± 0,02"). La platina debe pesar 4,54 ± 0,01 kg. Pesas de sobrecarga. Dos pesa pesass anula anulares res de sobrecarga de 4,54 ± 0,01
kg, de 216 ± 1 mm (8,5 ± 0,04") de diámetro total, y dos pesas similares de las mismas dimensiones, pero de 9,08 ± 0,01 kg cada una.
Vehículo de carga (reacción). Un vehículo (o pieza de equipo pesado) de
carga suficiente para proveer una reacción de aproximadamente 31 kN (6970 lb). El vehículo debe estar equipado con una viga metálica debidamente acondicionada en la parte posterior del chasis que ofrezca una reacción adecuada para forzar la penetración del pistón en el suelo. El vehículo se debe suspender suficientemente para eliminar la influencia de los resortes traseros y permitir que el ensayo de penetración se efectúe sin movimiento ascendente del chasis del vehículo. Para efectuar el ensayo se requiere disponer de un espacio vertical libre de aproximadamente aproximada mente 0,6 m (2 pies). Gatas. Dos gatas tipo camión, de 14 Mg (15 toneladas) de capacidad, de
doble acción combinada y descenso automático.
Equipo misceláneo: Envases de muestras para determinación de
humedad y peso unitario, espátula, regla de enrase, cucharones para excavar, etc.
MUESTRA
Materiales de sub base y base
Ingeniería de la construcción
PROCEDIMIENTO
Prepárese el área de la superficie que va a ser ensayada, retirando el
material suelto y superficial que no sea representativo del suelo que se va a ensayar. Asimismo un área de ensayo tan uniforme y horizontal como sea posible. Cuando se trate de materiales de base no plásticos, se debe tener especial cuidado para no alterar la superficie de ensayo. El espaciamiento de los ensayos de penetración debe ser tal, que la operación en un punto no altere el suelo del siguiente punto que va a ser penetrado. Esta separación debe ser como mínimo de 175 mm (7") en suelos plásticos y de 380 mm (15") en suelos granulares gruesos. Localícese el ve vehículo hículo en tal forma que el dispositiv dispositivo o de reacción quede
directamente sobre la superficie por ensayar. Instálese el gato mecánico debajo de la viga o dispositivo de reacción, con la manivela hacia afuera. Colóquense los gatos de camión a cada lado del vehículo y levántese para que no exista peso alguno sobre los resortes posteriores; cerciórese de que el vehículo está nivelado en la parte trasera.
Ubíquese el gato mecánico en la posición correcta y conéctese el anillo
de carga al extremo del gato. Conéctese el adaptador del pistón al extremo inferior del anillo, adiciónese el número necesario de extensiones hasta alcanzar una altura menor de 125 mm (4,9") sobre la superficie de ensayo y conéctese el pistón de penetración. Sujétese el gato en su sitio. Compruébese el nivel del montaje del gato para asegurarse su verticalidad y háganse los ajustes que sean necesarios. Colóquese la platina de sobrecarga de 4,5 kg debajo del pistón de
penetración, de tal forma que cuando baje el pistón, éste pase a través del agujero central.
Asiéntese el pistón bajo una carga inicial de aproximadame aproximadamente nte 21 kPa (3
lb/puIg2). Para una rápida colocación, úsese la relación de alta velocidad del gato. Para materiales de base con una superficie irregular, colóquese el pistón sobre una delgadísima capa de polvo de trituración de piedra caliza (tamices No. 20 – Nº 40) o de yeso.
Ingeniería de la construcción
Si es necesario para lograr una superficie uniforme, levántese la platina
de carga mientras todavía está actuando la carga inicial sobre el pistón y espolvoréese uniformemente unif ormemente arena fin fina, a, en un espesor de 3 a 6 mm (0,12 a 0,24"), sobre la superficie cubierta con la platina. Esto sirve para distribuir uniformemente uniformemente el peso de la sobrecarga.
Adiciónense a la platina un número de pesos de sobrecarga tal, que
transmita una presión equivalente a la intensidad de carga, producida por las capas de pavimento, que se colocarán sobre la subrasante, la base o ambos, excepto que la mínima pesa aplicada será la de 4,5 kg más una pesa de sobrecarga de 9 kg. Fíjese el soporte del dial de penetración al pistón y sujétese el dial a dicho
soporte. 6.9 Colóquense en cero las lecturas de ambos diales.
Aplíquese la carga a all pistón de penetra penetración ción de tal manera que la
velocidad aproximada de penetración sea de 1,3 mm (0,05") por minuto. Utilizando la relación de baja velocidad del gato durante el ensayo se puede mantener una rata uniforme de penetración penetrac ión por parte del operador. Regístrense las lecturas del anillo de carga para cada 0,64 mm (0,025") de incremento de penetración hasta una profundidad final de 12,70 mm (0,500"). En suelos homogéneos las profundidades de penetración mayores de 7,62 mm (0,300") frecuentemente se pueden omitir. Calcúlese la relación de soporte en porcentaje (véase el numeral 6 para los cálculos). Al finalizar el ensayo, obténgase una muestra en el punto de penetración
y determínese su humedad. También debe determinarse el peso unitario en un sitio localizado de 100 a 150 mm (4" a 6") desde el punto de penetración. El peso unitario debe determinarse de acuerdo con los métodos de ensayo (método del cono de arena), o (métodos nucleares). La humedad debe determinarse de acuerdo con los métodos de ensayos correspondientes correspondie ntes o nucleares.
Ingeniería de la construcción PREPARACION EN SECO DE MUESTRAS PARA EL ANALISIS GRANULOMETRICO Y DETERMINACION DE LAS CONSTANTES DEL SUELO
OBJETO
Establecer el procedimiento para la preparación en seco de las muestras tal como se reciben del campo y que se utilizan para el ensayo de análisis granulométrico y determinar las constantes del suelo.
FINALIDAD Y ALCANCE
Con este procedimiento, las muestras recibidas del campo se preparan en seco para realizar el ensayo de análisis granulométrico y determinar las constantes del suelo. Este Método de Ensayo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es responsabilidad del Usuario establecer las cláusulas de seguridad y salubridad correspondientes, correspondien tes, y determinar además las obligaciones de su uso e interpretació interpretación. n.
EQUIPOS
Balanzas de capacidad conveniente y con aproximación de 0,1 g.
Mortero, con mazo cubierto de caucho, adecuado para desmenuzar los terrones
de suelo. Tamices, que cumplan con la NTP 350.001. Los siguient siguientes es son requeridos: A.
Tamiz 4,750 mm (Nº 4); B. Tamiz 2,000 mm (Nº 10); C. Tamiz 0,425 mm (Nº 40) Cuarteador mecánico de suelos que cumplan con la MTC E 105 – 2013. Este
aparato es de uso optativo.
MUESTRA
La muestra de suelo, tal como se recibe del campo, se debe exponer al aire en un cuarto temperado, hasta su secado total. Los terrones de suelo se desmenuzan utilizando el mortero. La muestra representativa se constituye con
Ingeniería de la construcción la cantidad necesaria para utilizarla en los ensayos y se obtiene por cuarteo manual o mecánico, de acuerdo a MTC E 105 de este Manual
Cantidad de muestra
Ensayo de anál análisis isis gran granulométrico: ulométrico: En suel suelos os ar arenosos, enosos, lla a can cantidad tidad mí mínima nima de
muestra requerida debe ser de 115 g de material que pase o no por el tamiz Nº 10 (2,000 mm), en suelos limosos o arcillosos, esta cantidad mínima debe ser 65 g. Para el análisis granulométri granulométrico co la cantidad d de e mu muestra estra ne necesaria, cesaria, depende de
la proporción entre finos y gruesos que pase o no por el tamiz Nº 10 (2,000 mm) y del tamaño máximo del material con el objeto de que sea una cantidad suficiente para poder considerarla representativa.
PROCEDIMIENTO
Preparación de la Muestra
Se pesa la porción de muestra secada al aire y se anota este valor como el peso
de la muestra total no corregido por humedad higroscópica. La muestra se pasa luego a través de un tamiz Nº 10 (2,00 mm).
La porción retenida se desmenuza utilizando el mortero con su mazo recubierto
de caucho hasta lograr la separación de las partículas procediéndose luego a tamizar esta porción a través del tamiz Nº 10 (2,00 mm). La porción retenida en este segundo tamizado, se lava para eliminar el material
fino, se seca y se pesa anotándose este valor como el peso del material grueso. Esta porción de material grueso se pasa a través del tamiz Nº 4 (4,75 mm), y se anota el peso retenido.
Muestra de ensayo para el análisis granulométrico
Las fracciones de material que pasan el tamiz Nº 10 (12,00 mm) en la lass
operaciones descritas se mezclan completamente y por el método del cuarteo, manual o mecánico, según el método de ensayo MTC E 105 – 2013, se separan aproximadamente 115 g para suelos arenosos y 65 g para suelos limosos o arcillosos. Muestras de ensayo para determinar las constantes del suelo
La porción remanente de material que pasa el tamiz Nº 10 (2,00 mm) se separa
en dos partes utilizando el tamiz Nº 40 (425 mm). El material, retenido se descarta y la fracción que pasa se usa para las determinaciones de las
Ingeniería de la construcción constantes de los suelos. Durante el ensayo debe mantenerse la temperatura de la muestra a 25 ± 0,2 ºC.
DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO (L.P.) DE LOS SUELOS E INDICE DE PLASTICIDAD (I.P.)
OBJETO
Determinar en el laboratorio el límite plástico de un suelo y el cálculo del índice de plasticidad (I.P.) si se conoce el límite líquido (L.L.) del mismo suelo.
FINALIDAD Y ALCANCE
Se denomina límite plástico (L.P.) a la humedad más baja con la que pueden formarse barritas de suelo de unos 3,2 mm (1/8") de diámetro, rodando dicho suelo entre la palma de la mano y una superficie lisa (vidrio esmerilado), sin que dichas barritas se desmoronen . Este método de ensayo es utilizado como una parte integral de varios sistemas de clasificación en ingeniería para caracterizar las fracciones de grano fino de suelos (véase anexos de clasificación SUCS y AASHTO) y para especificar la fracción de grano de materiales de construcción (véase especificación ASTM D1241). El límite líquido, el límite plástico, y el índice de plasticidad de suelos con extensamente usados, tanto individual como en conjunto, con otras propiedades de suelo para correlacionarlos con su comportamiento ingenieril tal como la compresibilidad, permeabilidad, permeabilid ad, compactibilidad, contracción-expan contracción-expansión sión y resistencia al corte. Los plásticos de un suelo pueden utilizar con el contenido de humedad natural de un suelo para expresar su consistencia relativa o índice de liquidez y puede ser usado con el porcentaje más fino que 2µm para determinar su número de actividad.
Ingeniería de la construcción
EQUIPOS Y MATERIALES E INSUMOS
EQUIPOS
Espátula, de hoja flexible, de unos 75 a 100 mm (3" – 4”) de longitud por 20 mm
(3/4") de ancho. Recipiente para Almacenaje, de porcelana o similar, de 115 mm (4 ½”) de diámetro.
Balanza, con aproximació aproximación n a 0,01 g.
Horno o Estufa, termostáticamente controlado regulable a 110 ± 5 °C.
Tamiz, de 426 μm (N° 40).
Agua destilada.
Vidrios de reloj, o recipiente recipientess adecuados para determinación de humedades.
Superficie de rodadura. Comúnmente se utiliza un vidrio grueso esmerilado.
MUESTRA
Si se quiere de determinar terminar sólo el L.P., se tom toman an aprox aproximadamente imadamente 20 g de la
muestra que pase por el tamiz de 426 mm (N° 40), preparado para el ensayo de límite líquido. Se amasa con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera con la masa de suelo. Se toma una porción de 1,5 g a 2,0 g de dicha esfera como muestra para el ensayo. El secado previo del material en horno o estufa, o al aire, puede cambiar (en
general, disminuir), el límite plástico de un suelo con material orgánico, pero este cambio puede ser poco importante.
Si se requieren e ell lími límite te líquido y el límite pl plástico, ástico, se toma una mue muestra stra de unos 15 g de la porción de suelo humedecida y amasada, preparada de acuerdo con
la Norma MTC E 110 (determinación del límite líquido de los suelos). La muestra debe tomarse en una etapa del proceso de amasado en que se pueda formar fácilmente con ella una esfera, sin que se pegue demasiado a los dedos al aplastarla. Si el ensayo se ejecuta después de realizar el del límite líquido y en dicho intervalo la muestra se ha secado, se añade más agua.
PROCEDIMIENTO
Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide y, a continuac continuación, ión, se
rueda con los dedos de la mano sobre una superficie lisa, con la presión estrictamente necesaria para formar cilindros.
Ingeniería de la construcción
Si antes de llegar el cilindro a un diámetro de unos 3,2 mm (1/8") no se ha
desmoronado, se vuelve a hacer una elipsoide y a repetir el proceso, cuantas veces sea necesario, hasta que se desmorone aproximadamente con dicho diámetro. El desmoronamiento puede manifestarse de modo distinto, en los diversos tipos de suelo: En suelos muy plásticos, el cilindro queda dividido en trozos de unos 6 mm de longitud, mientras que en suelos plásticos los trozos son más pequeños. Porción a así sí obteni obtenida da se coloca en vidrios de relo relojj o pe pesa-filtros sa-filtros tarad tarados, os, se
continúa el proceso hasta reunir unos 6 g de suelo y se determina la humedad de acuerdo con la norma MTC E 108.
El límite plástico es el promedio de las humedades de ambas determinacion determinaciones. es.
Se expresa como porcentaje de humedad, con aproximación a un entero y se calcula así: Límite Plástico = Peso de suelo secado al horno Peso de agua x 100
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