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8/8/2019 7ma clase pavimentos especiales, estabilización de suelos

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Pavimentos EspecialesPavimentos Especiales--

Maestría UNIMaestría UNIIng. J. Rafael Menéndez A.Ing. J. Rafael Menéndez A.--

06/200506/2005 11

77mama sesión:sesión:

Estabilización de suelosEstabilización de suelos

Ing.Ing. M.ScM.Sc. J.Rafael Menéndez A.. J.Rafael Menéndez A.

MAESTRIA EN CIENCIAS CON MENCION EN INGENIERI A DE TRANSPORTESFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA



06/200506/2005 22

SylaboSylabo

1.1. INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN – – 1.1.1.1.Conceptos generalesConceptos generales

– – 1.2.1.2.Tipos de pavimentosTipos de pavimentos

– – 1.3.1.3.Evolución de los métodos de diseñoEvolución de los métodos de diseño

22 REVISIÓN DEL METODO MECANISTICO CALIBRADOREVISIÓN DEL METODO MECANISTICO CALIBRADO – – 2.1.2.1.Modelos matemáticos e idealización del comportamientoModelos matemáticos e idealización del comportamiento

– – 2.2.2.2.Aplicación en el análisis de pavimentosAplicación en el análisis de pavimentos

– – 2.3.2.3.Programas de cómputoProgramas de cómputo

33 MATERIALES Y ENSAYOSMATERIALES Y ENSAYOS – – 3.1.3.1.Ensayos EspecialesEnsayos Especiales

– – 3.2.3.2.EstabilizaciónEstabilización

– – 3.3.3.3.GeosintéticosGeosintéticos

– – 3.4.3.4.Asfaltos modificadosAsfaltos modificados

44 PAVIMENTOS ESPECIALESPAVIMENTOS ESPECIALES – – 4.1.4.1.Cargas extraordinariasCargas extraordinarias

– – 4.2.4.2.Pavimentos de alturaPavimentos de altura

– – 4.3.4.3.Pavimentos recicladosPavimentos reciclados

– – 4.4.Pavimentos segmentados4.4.Pavimentos segmentados



2



06/200506/2005 33

3.23.2

Estabilización de suelosEstabilización de suelos



06/200506/2005 44

a.a.GeneralidadesGeneralidades



3



06/200506/2005 55

Propiedades que interesa mejorarPropiedades que interesa mejorar ::

Propiedades que interesa mejorar:Propiedades que interesa mejorar:

– – Estabilidad volumétricaEstabilidad volumétrica

– – Resistencia mecánicaResistencia mecánica

– – PermeabilidadPermeabilidad

– – DurabilidadDurabilidad

– – CompresibilidadCompresibilidad



06/200506/2005 66

Tipo de estabilizaciónTipo de estabilización



4



06/200506/2005 77

Estabilización por tipo de sueloEstabilización por tipo de suelo



06/200506/2005 88

Selección del tipo de estabilizadorSelección del tipo de estabilizador



5



06/200506/2005 99

b.b.Estabilización mecánicaEstabilización mecánica



06/200506/2005 1010

Estabilización mecánicaEstabilización mecánica



6



06/200506/2005 1111

EstabilizaciónEstabilizaciónmecánicamecánica



06/200506/2005 1212




7



06/200506/2005 1313




06/200506/2005 1414




8



06/200506/2005 1515

c.c.Especificaciones suelosEspecificaciones suelos

estabilizado AASHTO 2002estabilizado AASHTO 2002



06/200506/2005 1616

Resistencia a la compresión mínimaResistencia a la compresión mínima



9



06/200506/2005 1717

Módulo de elasticidad (nivel 1)Módulo de elasticidad (nivel 1)



06/200506/2005 1818

Correlaciones para el nivel 2Correlaciones para el nivel 2



10



06/200506/2005 1919

Valores típicos nivel 3 Valores típicos nivel 3



06/200506/2005 2020

Requerimientos para pavimentos HMARequerimientos para pavimentos HMA



11



06/200506/2005 2121

Requerimientos para pavimentos HMARequerimientos para pavimentos HMA



06/200506/2005 2222

c.c.Estabilización con calEstabilización con cal



12



06/200506/2005 2323

Estabilización con calEstabilización con cal



06/200506/2005 2424

Especificaciones Técnicas (EGEspecificaciones Técnicas (EG--00)00)

GranulometríaGranulometría

PlasticidadPlasticidad – – Pasante mallaPasante malla Nº40Nº40 _: _:

LL<50LL<50

Composición químicaComposición química – – Materia orgánica < 5 %Materia orgánica < 5 %

1010--5050Nº200Nº200

1515--100100Nº40Nº40

5050--100100Nº4Nº4

1001003”3”

% peso que% peso que

pasapasaMallaMalla



13



06/200506/2005 2525

Estabilización con cal (2)Estabilización con cal (2)



06/200506/2005 2626

Estabilización con cal (3)Estabilización con cal (3)



14



06/200506/2005 2727

Ecuación de fatiga de basesEcuación de fatiga de basesestabilizadas con calestabilizadas con cal

S= relación de esfuerzos (actuante/resistencia a la flexión)



06/200506/2005 2828




15



06/200506/2005 2929




06/200506/2005 3030




16



06/200506/2005 3131




06/200506/2005 3232

Estabilización con cal (ejemplo)Estabilización con cal (ejemplo)

Suelo natural Suelo-Cal 2% Suelo-Cal 4% Suelo-Cal 6%

A 4 (2) 6,4 5,8 6,0 6,7 IP

7,6 70 88 100 CBR 95 %

2,6 0 0 0 Hincham. %

A 6 (5) 12,8 10,4 10,5 12,0 IP

8,2 54 73 98 CBR 95 %

5,3 0 0 0 Hincham. %

A 6 (9) 15,1 9,8 10,7 11,9 IP7,8 50 71 96 CBR 95 %

6,2 0 0 0 Hincham. %

A 7-6 (12) 12,8 11,3 11,9 12,0 IP

5,5 47 69 90 CBR 95 %

8,6 0 0 0 Hincham. %

A 7-6 (20) 24,9 24,3 24,4 26,7 IP

7,0 39 57 73 CBR 95 %

8,4 0 0 0 Hincham. %



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06/200506/2005 3333

Estabilización con cal (ejemplo)Estabilización con cal (ejemplo)ESTABILIZACION SUELO-CAL

30

40

50

60

70

80

90

100

110

1% 2% 3% 4% 5% 6% 7%

Cal viva en % del peso seco del suelo

C B R a l 9 5

A4 (2) A6 (5) A6 (9) A7-6(12) A7-6(20)



06/200506/2005 3434


DETERMINACION DEL CONTENIDO EN CAL VIVA

1.5%

2.70%

3.00%

3.20%

4.30%

0.0%

0.5%

1.0%

1.5%

2.0%

2.5%

3.0%

3.5%

4.0%

4.5%

5.0%

0 5 10 15 20 25

Indice de gr upo AASHTO

% e

n c a l v i v a p o r C B

R 9 5 % =

6



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06/200506/2005 3535


Indice de Grupo AASHTO Cal % ponderal Cal % volumétrico

0 – 2 3 % 60 Kg / m3

2 – 12 4 % 80 Kg / m3

12 – 17 5 % 100 Kg / m3

17 – 20 6 % 120 Kg / m3



06/200506/2005 3636


•Resumen de las características constructivas de la sub-rasante en suelo-cal:•Equipo especifico:•estabilizador de suelos rotativo con potencia > 300 KW y•distribuidor mecánico de cal equipado con dosificador volumétrico.

•Cal viva molida en sacos o en big-bag •Máximo plazo de producción de cal viva para estabilización : 3 meses•Diseño de mezcla en función del índice de grupo AASHTO y del CBRprescrito.•Determinación del índice de grupo cada 500 m y determinación delcontenido de cal viva en consecuencia.•Escarificación de la superficie para minimizar los desperdicios de caloriginados por el viento.



19



06/200506/2005 3737

Estabilización con cal (ejemplo)Estabilización con cal (ejemplo)•Estabilización con cal viva con por lo menos dos pasos del estabilizadorhasta 0,30 m de profundidad• (normalmente con 2 pasos de estabilizador rotativo con potencia > 300KW•se logra el grado de pulverización requerido sin necesidad de curado)•Mediante la pulverización del suelo se debe lograr que por lo menos 60 %del suelo pase la malla # 4;•antes de iniciar la compactación el contenido en humedad deberá ser ± 1% del contenido optimo.•Grado de compactación: 95% de la densidad seca Proctor Mod.•CBR 95 % con 3 días de curado húmedo y 4 días de inmersión > 60

•Hinchamiento al 95 % proctor mod. < 0,5 %.•Curado húmedo de la superficie durante 72 horas.•La superficie no será transitada por 7 días•Los materiales con índice de grupo superior a 20 serán remplazados



06/200506/2005 3838

d.d.Estabilización con cementoEstabilización con cemento



20



06/200506/2005 3939

Estabilización con cemento (1)Estabilización con cemento (1)



06/200506/2005 4040

Especificaciones Técnicas (EGEspecificaciones Técnicas (EG--00)00)

GranulometríaGranulometría – – RetRet. Malla. Malla Nº4Nº4<50%<50%

– – Pasante mallaPasante malla Nº200Nº200<50%<50%

– – Tamaño máximo 3” y < ½ deTamaño máximo 3” y < ½ de la capa compactadala capa compactada

PlasticidadPlasticidad

– – Pasante mallaPasante malla Nº40Nº40 _: LL<35 e IP<10 _: LL<35 e IP<10

Composición químicaComposición química – – Sulfatos en el suelo < 0.5 %Sulfatos en el suelo < 0.5 %



21



06/200506/2005 4141




06/200506/2005 4242




22



06/200506/2005 4343




06/200506/2005 4444




23



06/200506/2005 4545




06/200506/2005 4646

Ecuación de fatiga de basesEcuación de fatiga de basesestabilizadas con cementoestabilizadas con cemento

N: numero admisible de repeticiones de cargaN: numero admisible de repeticiones de carga KgKg: modulo de: modulo de reaccionreaccion de lasde las subrasantesubrasante AA11= 0.3 para suelos granulares y 0.315 para suelos finos= 0.3 para suelos granulares y 0.315 para suelos finos AA22= 40.0 para suelos granulares y 20 para suelos finos= 40.0 para suelos granulares y 20 para suelos finos C=C= 10.4 para suelos granulares y 10.0 para suelos finos10.4 para suelos granulares y 10.0 para suelos finos a=a= radio de contacto de la carga (radio de contacto de la carga (pulgpulg)) P=P= carga (carga (kipskips))

( ) 2

2

1

)(

77.1A

A

A

g

P

a

h f

C

k N ⎟

⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

=( )

5.1

211.2

)(h

hh f

−=



24



06/200506/2005 4747

Proceso constructivoProceso constructivo



06/200506/2005 4848




25



06/200506/2005 4949




06/200506/2005 5050

e.e.Estabilización con asfaltoEstabilización con asfalto



26



06/200506/2005 5151

Estabilización con asfalto (1)Estabilización con asfalto (1)



06/200506/2005 5252




27



06/200506/2005 5353




06/200506/2005 5454

EstabilizaciónEstabilización

con asfalto (4)con asfalto (4)



28



06/200506/2005 5555




06/200506/2005 5656






06/200506/2005 5757




06/200506/2005 5858

Estabilización con asfaltoEstabilización con asfalto

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