pdc cuaderno asfalto1 corregido
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Cursos de Extensión e Investigación Tecnológica
ASFALTO
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DEFINICIONES
ASFALTO: es una mezcla de hidrocarburos de alto peso molecular, que en conjunto
presentan propiedadestermoplásticas, cuyo estado y nivel de consistencia varían con
facilidad de sólido a semisólido e incluso alíquido viscoso, si la temperatura es favorable
para ello. Se producen de la destilación del petróleo crudo en lasrefinerías de petróleo.
Como el asfalto es un material muy impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la construcción de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones:
Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación.
Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su capacidad.
También se puede utilizar para hacer techos.
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LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS (BITUMINOSA): están compuestas por una combinación de áridos y Asfalto (liganteshidrocarbonados),que mezclados a altas temperaturas forman una película continua que envuelve a los áridos. Los áridos son un material elastoplástico y el asfaltoviscoelástico, por lo tanto se considera que las mezclas bituminosas son un material viscoelastoplástico. Éstas mezclas se fabrican en centrales fijas o móviles y posteriormente se transportan a obra para su extendido y compactación. Debido a las características del asfalto, las mezclas bituminosas tienen un
comportamiento que depende de la temperatura y la velocidad de aplicación de las
cargas. Sólo en determinadas condiciones se puede considerar que tienen un
comportamiento elástico y lineal. Estas condiciones son cuando las temperaturas son
bajas y la velocidad de aplicación de las cargas es elevada
Diferencia entre Asfalto y Mezcla Asfáltica (Bituminosa)
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DISEÑO Y ANÁLISIS DE MEZCLAS BITUMNINOSAS
Qué aspectos se tienen que considerar para el diseño de un
pavimento (firme)
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De acuerdo con su experiencia escriba un ejemplo de cada
uno de los tipos pavimentos:
FLEXIBLES
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RÍGIDOS
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COMPUESTOS
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Escriba 4 aspectos de los que dependen las cualidades de la
capa de rodadura desde el punto de vista del usuario:
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De que depende el comportamiento del concreto asfáltico
(mezcla asfáltica):
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Con qué características del pavimento (firme) está asociada la
funcionalidad del mismo:
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Escriba y comente 4 características técnicas del concreto
asfáltico (mezcla asfáltica):
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Escriba los parámetros que se tienen en cuenta para clasificar
el concreto asfáltico (mezcla asfáltica):
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Escriba los tipos de concretos asfálticos (mezclas asfálticas)
teniendo en cuenta la temperatura de puesta en obra:
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Escriba los tipos de concretos asfálticos (mezclas asfálticas)
teniendo en cuenta la granulometría de los agregados:
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PAVIMENTOS FLEXIBLES
De acuerdo con el manual de Carreteras Especificaciones Técnicas Generales para
construcción EG.2013 Disposiciones generales de los pavimentos flexibles.
Se denomina agregado grueso a la proporción de agregado
__________ por el tamiz n°4, agregado fino a la proporción
comprendida entre los tamices ____________________ y
polvo mineral a la proporción de agregado que __________
por el tamiz n°200.
En el caso de tener una temperatura ambiente de 26°, qué
tipo de cemento asfáltico se empleará en la fabricación del
concreto asfáltico (mezcla asfáltica):
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Los asfaltos líquidos pueden ser de dos tipos:
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Imprimación Asfáltica
Qué es la imprimación asfáltica
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Cuando se debe aplicar la capa de imprimación asfáltica:
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Para aceptar los trabajos realizados de la imprimación
asfáltica no debe variar_______ respecto al diseño.
RIEGO DE LIGA
Qué es el riego de liga
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Cuáles son los materiales a utilizar en la aplicación del Riego
de Liga:
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TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
Qué son los tratamientos superficiales
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Indique por los menos cinco ensayos que se deben realizarse
a los agregados pétreos de un Tratmiento Superficial:
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Una vez terminados los trabajos de Tratmiento Superficial
cuando podrá permitirse el paso de tránsito y realice
comentarios sino se puede en el tiempo establecido _________________________________________________________________________
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SELLO ASFÁLTICO
Qué es el Sello Asfáltico
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Cuáles son los materiales a utilizar en la aplicación del
SelloAsfáltico:
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Indique los ensayos que se deben realizar a la arena en los
trabajos de un Sello Asfáltico:
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MORTERO ASFÁLTICO
Qué es el Mortero Asfáltico
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Cuáles son los materiales a utilizar en la aplicación del
Mortero Asfáltico:
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Indique en que casos debe utilizarse el Mortero Asfáltico tipo
1:
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De acuerdo con su experiencia como deben hacerse las juntas
de trabajo con Mortero Asfáltico , se cumple con la Norma
vigente:
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Para aceptar el polvo mineral que forma parte del Mortero
Asfáltico, se toman ___ muestras y se deben determinar
sobre ellas:
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Indique los ensayos que se deben realizarse a los agregados
de un Mortero Asfáltico:
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PAVIMENTO DE CONCRETO ASFÁLTICO EN
CALIENTE
Qué es el PAVIMENTO DE CONCRETO ASFÁLTICO EN
CALIENTE
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Qué requerimientos se establen para los agregados gruesos
de unpavimento de concreto asfáltico en caliente:
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Qué requerimientos se establen para los agregados finos de
unpavimento de concreto asfáltico en caliente:
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De acuerdo con su experiencia como debe hacerse el
esparcido de la mezcla de concreto asfáltico en caliente,
indicando las fases, se cumple con la Norma vigente :
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De acuerdo con su experiencia como debe hacerse y
cuando, el compactado de la mezcla de concreto asfáltico
en caliente, indicando las fases, se cumple con la Norma
vigente :
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Qué tipo de compactador utilizaría para compactar la
mezcla de concreto asfáltico en caliente; se cumple con la
Norma vigente :
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Una vez terminados los trabajos de la mezcla de concreto
asfáltico en calientecuando podrá permitirse el paso de
tránsito ________________________________________
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Para determinar la calidad de la mezcla de concreto
asfáltico en caliente, se deben obtener mediante ensayos
dos características:
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Para aceptar la mezcla de concreto asfáltico en caliente,
deben verificarse:
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Qué ensayos deben realizar a la mezcla asfáltica de
unpavimento de concreto asfáltico en caliente:
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PAVIMENTO DE CONCRETO ASFÁLTICO EN
FRIO
Qué es el PAVIMENTO DE CONCRETO ASFÁLTICO EN FRIO
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De acuerdo con su experiencia como debe hacerse el
transporte de la mezcla de concreto asfáltico en frio, se
cumple con la Norma vigente :
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De acuerdo con su experiencia como debe hacerse y
cuando, el compactado de la mezcla de concreto asfáltico
en frio, indicando las fases, se cumple con la Norma vigente
:
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ENSAYOS DE CALIDAD EN EL ASFALTO
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TERRENOS DE FUNDACION
RELACIONES VOLUMÉTRICAS
En la naturaleza, los suelos están formados por las partículas sólidas del propio suelo, agua y aire. Por tanto, en un suelo podemos distinguir 3 fases:
La fase sólida, formada por las partículas minerales del suelo (sólidos).
La fase liquida, formada por el agua. La fase gaseosa, formada por el aire (pueden estar otros gases,
vaporessulfurosos, anhídrido carbónico etc.). El suelo es un material constituido por partículas sólidas (Fase sólidos) rodeado por espacios libres (huecos o vacíos), en general ocupados por agua y aire. Para poder describir completamente lascaracterísticas de un depósito de suelo es necesario expresar las distintas composiciones de sólido, agua y aire, en términos de algunas propiedades físicas. La fase líquida y gaseosa del suelo comprende el volumen de huecos (vacíos) del suelo, mientras que la fase sólida constituye el volumen de los sólidos. Se dice que un suelo está saturado cuando todos sus huecos están ocupados por agua, por tanto, en estos suelos solo tenemos dos fases, la sólida y la líquida. Las relaciones gravimétricas y volumétricas entre fases de un l suelo se derivan en forma analítica a partir de las proporciones de los pesos y volúmenes correspondientes a dichas fases. El cálculo de las diferentes relaciones de fases para valores concretos de peso y volumen, arroja magnitudes que representan un estado instantáneo, pero transitorio del suelo.
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INDICE DE HUECOS O DE POROS e Es la relación entre el volumen de huecos con respecto al volumen de sólidos de un suelo (puede ser mayor de 1). POROSIDAD n Es la relación entre el volumen de huecos con respecto al volumen total de un suelo (nunca puede ser mayor de 1) se expresa en porcentaje. GRADO DE SATURACION Sr Es la relación entre el volumen de agua con respecto al volumen huecos de un suelo (nunca puede ser mayor de 1) se expresa en porcentaje. Representa la fracción de huecos (poros) llenos de agua. HUMEDAD w Es la relación entre el peso del agua y el peso de los sólidos de un suelo, se expresa en porcentaje.
PESO ESPECÍFICO SECO d es el peso específico que tendría un suelo si extrajéramos toda el agua sin modificar su volumen total. LÍMITES DE ATTERBERG
Casagrande (1938) sugirió que el responsable de la plasticidad de los suelos es el agua de adsorción, cuya viscosidad es semejante a la de una goma líquida. La plasticidad de una arcilla es consecuencia de varios parámetros: la morfología; la cual es generalmente laminar, el tamaño extremadamente pequeño que aumenta el área superficial, la capacidad de hinchamiento que se asocia a la cantidad de deficiencia de carga de la estructura de la arcilla que controla la habilidad de ella de atraer iones y agua (también asociado a la capacidad de intercambio catiónico). La plasticidad de un suelo es controlada por el contenido de minerales arcillosos: el
tipo de mineral y la cantidad presente.
En mecánica de suelos se define la plasticidad como la propiedad de un material por la
cual es capaz de soportar deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variación
volumétrica apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse.
La plasticidad es la propiedad que expresa la magnitud de las fuerzas de las películas de agua dentro del suelo ya que éstas permiten que el suelo sea moldeado sin romperse hasta un determinado punto. Es el efecto resultante de una presión y una deformación. Los límites de Atterberg (límites de consistencia de suelos de grano fino) fueron desarrollados a comienzos del siglo XX por el sueco Albert MauritzAtterberg (1846-1916). Atterberg definió la plasticidad como la capacidad de un suelo de ser deformado, y observó que los suelos arcillosos en condiciones húmedas son plásticos y se vuelven muy duros en condiciones secas, que los limos no son necesariamente plásticos y se vuelven menos duros con el secado, y que las arenas son friables en condiciones sueltas y secas. También observó que existían arcillas altamente plásticas y otras de baja plasticidad.
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La plasticidad en los suelos involucra las etapas de formar una masa de material y moldearla hasta adquirir la forma que se desee, manteniéndola después que la fuerza deformante ha cesado, e incluso cuando el agua ha sido removida. Esta característicavaría con la naturaleza mineralógica de la arcilla, el tamaño, la forma y orientación de las partículas del suelo, ya que es un fenómeno relacionado con las películas de agua alrededor de éstas.
Atterberg definió los siguientes estados de consistencia según el contenido de agua en orden decreciente, para un suelo susceptible de ser plástico:
1. Estado líquido, con las propiedades y apariencia de suspensión. 2. Estado semilíquido, con las propiedades de un fluido viscoso. 3. Estado plástico, en el que el suelo se comporta plásticamente, es decir, se
puede moldear y deformar sin exhibir propiedades elásticas, cambios de volumen o agrietamiento.
4. Estado semisólido, en el que el suelo tiene la apariencia de un sólido pero disminuye de volumen al ser secado.
5. Estado sólido, en que el volumen del suelo no varía con el secado.
Atterberg llamó a la frontera entre los estados semilíquido y plástico, Límite Líquido,
que definió en términos de cierta técnica de laboratorio que consistía en colocar el
suelo remoldeado en una cápsula formando en él una ranura, según se muestra en la
figura a continuación, y en hacer cerrar la ranura golpeando secamente la cápsula
contra una superficie dura; el suelo tenía el contenido de agua correspondiente al
límite líquido, según Atterberg, cuando los bordes inferiores de la ranura se tocaban,
sin mezclarse al cabo de un cierto número de golpes.
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Cuchara de Casagrande límite Líquido
La frontera convencional entre los estados plástico y semisólido fue llamada por Atterberg, Límite Plástico y definida también en términos de una manipulación de laboratorio. Atterberg enrollaba un fragmento de suelo hasta convertirlo en un cilindro de espesor
no especificado; el agrietamiento y desmoronamiento del rollo, en un cierto momento,
indicaba que se había alcanzado el límite plástico y el contenido de agua en tal
momento era la frontera deseada.
Además encontró que la diferencia de los valores entre los límites de plasticidad, llamada índice plástico, se relacionaba fácilmente con la cantidad de arena añadida, siendo de más fácil determinación, por lo que sugirió su uso, en lugar de la arena, como segundo parámetro para definir la plasticidad. Según Atterberg, el Indice de Plasticidad, corresponde a un rango de contenido de
humedad en el cual el suelo es plástico y fue el primero en sugerir que éste podía ser
útil en la clasificación de suelos.
Acorde al valor del índice de plasticidad, distinguió los siguientes materiales:
Suelos friables o desmenuzables (IP < 1) Suelos débilmente plásticos (1 < IP < 7) Suelos medianamente plásticos (7 < IP < 15) Suelos altamente plásticos (IP > 15)
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CLASIFICACIÓN DE SUELOS
Clasificación de Suelos según UNITED SOIL CLASSIFICACTION SYTEM (SUCS)
Mediante la Granulometría y la plasticidad se pueden clasificar los suelos en cuanto a
sus propiedades de identificación.
Aunque existen varios sistemas de clasificación dirigidos a determinados usos de suelos
(carreteras, presas etc.) el más general es el U.S.C.S. (UNITED SOIL
CLASSIFICACTION SYTEM) norteamericano, basado en la propuesta inicial de Arthur
Casagrande en 1932 adoptado por el Departamento de Ingeniería de EEUU en 1948,
este sistema asigna dos letras a cada suelo según los siguientes criterios:
- Separación entre Suelos Gruesos (G S) y Finos (M C O) en función de que el
porcentaje de partículas gruesas (arenas y gravas, es decir, partículas mayores
de 0,074mm, tamiz 200 ASTM) sea mayor o menor a 50%.
- Para los suelos gruesos entre gravas ( G) y arenas (S) en función de que, de la
fracción retenida en el Tamiz 200, resulte retenida por el Tamiz 4 (4,76mm)
más del 50% ( G) y menos del 50% (S).
- Tanto para gravas (G) como para arenas (S), la separación entre suelos
limpios o con finos en función del contenido de finos, fracción que pasa por el
Tamiz 200.
Suelos Gruesos Limpios inferiores al 5%
Suelos Gruesos Intermedios entre el 5% y el 12%
Suelos Gruesos Con finos superior al 12%
- Para suelos gruesos limpios, la separación entre suelos bien graduados (W) o
pobremente graduados (P), en función que se cumpla o no los dos requisitos de
la Curva de Granulometría.
Se añade el símbolo W o P a las letras G o S (por ejemplo GW).
- Para suelos gruesos con finos, la separación entre limosas, arcillas, en función
de la plasticidad de la fracción fina (Carta de Casagrande).
Se añade el símbolo C o M a las letras G o S (por ejemplo GC).
- Para suelos gruesos intermedios, se asigna un doble símbolo, considerándolos
limpios y con finos (por ejemplo GW-GC).
- Para los suelosfinos, en función de sus características de plasticidad (Carta de
Casagrande) se clasifican como CH,CL, MH, ML, OH, OL.
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COMPACTACIÓN DE SUELOS
La compactación es el procedimiento por el cual se aplica energía a un suelo suelto para eliminar espacios vacíos, aumentando así su densidad y en consecuencia, su capacidad portante estabilidad.
El objetivo de la compactación es el mejoramiento de las propiedades de ingeniería de un suelo.
Las ventajas de la compactación son:
- Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo, ya que el agua penetra en los vacíos y se produce esponjamiento en invierno y contracción en verano.
- Impide daños por heladas. - Aumentar la resistencia a la compresibilidad y al corte. - Obtener mayor uniformidad y homogeneidad en el suelo.
Para realizar la compactación de los suelos se emplean los siguientes métodos:
- Compactación estática o por presión. La compactación se logra con maquinaria pesada, cuyo peso comprime las partículas del suelo. Se emplea el Rodillo estático o liso.
- Compactación por impacto, con una placa apisonadora, que golpea y separa el suelo a alta velocidad. Se emplea el apisonador.
- Compactación por vibración, se logra aplicando al suelo vibraciones de alta frecuencia. Se emplea placa o rodillos vibratorios.
- Compactación por amasado, se logra aplicando al suelo altas presiones distribuidas en áreas más pequeñas que los rodillos lisos. Se emplea rodillos de Pata de cabra.
Los diferentes métodos para verificar la compactación de suelos se indican en la tabla siguiente:
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TIPOLOGÍA DE DETERIOROS DE PAVIMENTOS ASFÁTICOS
Fallos en la construcción de pavimentos asfálticos
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