ESTABILIZACIÓN DE SUELOS, TRATAMIENTOS SUPERFICIALES Y MEZCLAS ASFÁLTICAS

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Joaquín Botella Suárez
hace 6 años
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1 Caminos I Año 2017 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS, TRATAMIENTOS SUPERFICIALES Y MEZCLAS ASFÁLTICAS TRABAJO PRÁCTICO Nº 9 Facultad de Ingeniería - UNLP Alumno: Nº Hoja 1/7

2 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS El objetivo del presente trabajo práctico es diseñar, dosificar y computar los materiales que compondrán distintos tipos de estabilización de suelos para la construcción de las distintas capas de paquetes estructurales del pavimento. Ejercicio Nº 1: Preparar un estabilizado granulométrico mezclando lo siguientes cuatro materiales Agregado grueso 6/38 mm; Arena de trituración 0-6 mm; Arena natural y Suelo Seleccionado. La mezcla resultante deberá cumplir con los valores límites y su tolerancia exigidos por el Pliego de Especificaciones Técnicas de la Dirección Nac. de Vialidad. Se reportan las granulometrías y el Indice de Plasticidad de cada uno de los materiales empleados. TIPO DE MATERIAL AGREGADO GRUESO 6/38 ARENA TRITURACION 0/6 ARENA NATURAL SUELO SELECCIONADO MEZCLA RESULTANTE DOSAJE TOLERANCIA LIMITES TAMIZ % % % % % % D.V.N. 1½ " , /4" , /8" ,5 100 Nº ,8 98,7 Nº ,2 62,4 Nº ,2 32,6 Nº ,1 8,0 INDICE DE PLASTICIDAD IP= , ,0 ± ,0 ± 7 99, ,0 ± 7 96, ,0 ± 6 79, ,0 ± 6 20,8 99,0 0,0 ± 5 1,0 95,6 0,0 ± IP MEZCLA = IP * (%Pasa #40) * %arena + IP * (%Pasa #40) * % suelo selecc. (%pasa#40) * % arena + (%pasa #40 * %suelo selec) Graficar en horizontal en una escala logarítmica la abertura de los tamices en mm y en vertical el % pasa acumulado en cada tamiz a.- Cuántos tamices de control granulométrico tiene impuestos esta mezcla? b.- Obtenga una mezcla que cumpla con los límites impuestos, que presente concavidad hacia arriba e informe las proporciones de los materiales utilizados para Hoja 2/7

3 obtenerlos (trate de utilizar las mayores tolerancias permitidas en cada tamiz de control). c.- Qué valor límite (y en cual tamiz de control), está limitando la cantidad máxima del suelo que se puede incorporar a la mezcla? d.- Grafique la granulometría obtenida para la mezcla e.- Calcule analíticamente el IP resultante de la mezcla- Ejercicio Nº 2: Determinar las cantidades y distribución del suelo y el cemento (en bolsas), para la ejecución de una base mediante el procedimiento de ejecución in situ (método de dosificación del cemento Pórtland referido al peso del suelo seco), a partir de los datos que se han volcado en la Tabla Nº 1: Dosaje de Cemento referido a Suelo Seco Ancho de la base (m) Tabla Nº 1- Suelo Cemento Espesor de la base (m) PUVS máx. del suelo cemento (tn/m 3 ) Densidad del suelo suelto (tn/m 3 ) cada bolsa de cemento (kg) 7,0% 7,80 0,18 1,65 1,27 50,0 a) Calcular la distribución del suelo suelto por metro lineal y el espesor del suelo pulverizado. b) Proponer una separación en el sentido transversal y longitudinal de las bolsas de cemento Pórtland, de manera que se optimice la tarea de distribución del cemento sobre el suelo de manera uniforme. Ejercicio Nº 3: Empleando el método propuesto por Mc Dowell, determinar el porcentaje de cal a utilizar para estabilizar un suelo cohesivo de las siguientes características: Constantes físicas: LL = 46%; LP = 21%; Granulometría: pasa tamiz Nº40 = 85%; Pasa tamiz Nº200 = 72%; Clasificación HRB = A-7-6(15); PUVS máx = 1,680 kg/dm3; H óptima = 19,5%. Hoja 3/7

4 % PASA TAMIZ Nº 40 UNLP FACULTAD DE INGENIERÍA CAMINOS I - GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS CURSO 2017 La Cal a emplear es Cal Hidráulica Hidratada Comercial; Granulometría: pasa tamiz Nº200 = 94%; Rendimiento de la cal comercial expresado en CUV = 65% INDICE DE PLASTICIDAD (Método Húmedo) / % de Cal respecto al peso seco PORCENTAJES DE CAL RECOMENDADOS POR Mc Dowell para la estabilización de subbases y bases, (Highway Research Record Nº139/66) El uso del presente gráfico excluye a los materiales con menos del 10% que pasa por lel tamiz Nº 40 e IP menor a 3. El gráfico ha sido confeccionado para cales que poseen 90% o mas de cal útil vial expresada en (OH)2Ca Ejercicio Nº 4: Determinar las cantidades y distribución del suelo y la cal (en bolsas) en el camino, para una base mediante el procedimiento de ejecución in situ (método de dosificación de cal referido al peso de suelo seco), a partir de los datos volcados en la Tabla Nº 2. Tabla Nº 2 Suelo Cal Ancho de la base (m) Espesor de la base (m) PUVS máx. del suelo cal (tn/m3) Densidad del suelo suelto (tn/m3) % de CUV (%) cada bolsa de cal (kg) Dosaje de CUV (%) referido a Suelo Seco Hoja 4/7

5 8 0,18 1,56 1, ,0 3,0 a) Calcular la distribución del suelo suelto por metro lineal y el espesor del suelo pulverizado. b) Proponer una separación en el sentido transversal y longitudinal de las bolsas de cal comercial (Cal Hidráulica Hidratada). TRATAMIENTOS El objetivo del presente trabajo práctico es proponer la dosificación de un tratamiento superficial triple a partir de las características granulométricas de los materiales a emplear en la formulación. También, se propone ejercitación siguiendo la metodología Marshall para evaluar y dosificar mezclas asfálticas en caliente. Ejercicio Nº 1: Dosificar la cantidad de ligante para un tratamiento bituminoso superficial tipo triple, utilizando la regla del Ing. Tagle. La dosificación de áridos (realizada en el laboratorio de obra por distribución manual e incrementada para distribución mecánica) ha arrojado los valores siguientes: Agregado pétreo grueso: 21 litros/m2 con un tamaño máximo efectivo de 28 mm (pasa 80% del árido grueso) Agregado pétreo intermedio: 8 litros/m2 Agregado pétreo fino: 3 litros/m2 Suponer que el ligante se colocará mediante tres riegos y uno adicional ó de sellado, utilizando: Primer riego con cemento asfáltico y siguientes riegos con Emulsión CRR-1 (con 60% de residuo asfáltico). Ejercicio Nº 2: (lectura norma VNE9 86. Apunte Rivara de Ronchi) Una mezcla asfáltica ha sido elaborada con 3 agregados, un filler calcáreo y como medio ligante un betún clasificado por viscosidad como CA30. Tamices Límites DNV Ag Grueso Ar. Trit. Filler Pulgadas o Nº Milímetros Inferior Superior Cal ¾ ½ / Nº Nº Hoja 5/7

6 Nº Nº Nº Nº Los pesos específicos en condición saturada a superficie seca de los materiales son: Arido grueso 6mm-20mm (6-20): 2,72 g/cm3 Arido fino 0mm 6mm (0-6): 2,690 g/cm3 Filler Calcáreo: 2,70 g/cm3 Cemento Asfáltico 0,993 g/cm3 a) Calcular las proporciones (en peso y volumen) en que deben intervenir cada uno de ellos, para que la curva resultante se encuadre dentro de los límites indicados. b) Calcular la cantidad de cada material en peso, para preparar probetas de 1200 gr confeccionadas con el 5% de cemento asfáltico. Ejercicio N 3: Informe las exigencias (en Tablas) de granulometría, parámetros volumétricas (Vacíos, VAM, VOB) y parámetros mecánicos (Estabilidad, Fluencia, Relación Est/Fl y Estabilidad remanente) que existen en una mezcla asfáltica en caliente, si se las emplea como una base granular asfáltica y como carpeta de rodamiento, teniendo en cuenta los lineamientos establecidos en los Pliegos de Especificaciones Técnicas de la Direccion Nacional de Vialidad y el pliego único actualizado de la Dirección de Vialidad de la Provincia de Buenos Aires (DPVBA). Ejercicio N 4: En el laboratorio de obra han sido moldeadas tres probetas Marshall con 75 golpes por cara. Probeta Nº1 Probeta Nº2 Probeta Nº3 Peso Seco Probeta P.s.s.s Peso sum Volumen (cm3) Dap (gr/cm3) Dap media (G/cm3) Desvío Dens. Rice Asfalto (%) 5 % Vacíos) % Vacíos Medios %VAM Hoja 6/7

7 %VAM Medios %VOB %VOB Medios Determinar los parámetros volumétricos Vacíos, VAM, VOB y la Densidad Aparente, teniendo en cuenta los siguientes datos obtenidos: Se deben descartar las PROBETAS QUE NO CUMPLEN CON LA TOLERANCIA DE: Desvío Individual Dens. Aparente de cada probeta < 1 % Ejercicio Nº5: En una obra pública y según el pliego de Especificaciones Técnicas edición 1998 de la Dirección Nacional de Vialidad, que variables y tolerancias admisibles de testigos de mezcla asfáltica extraídos de una obra, se tienen en cuenta para efectuar la recepción del material ya colocado. Hoja 7/7

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