BASES GRANULARES ESTABILIZADAS CON CEMENTO
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- Victoria Soto Ortega
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1 BASES GRANULARES ESTABILIZADAS CON CEMENTO POR: HUGO EGÜEZ A. Guayaquíl, Junio 2012.
2 NATURALEZA DEL MATERIAL MEZCLA FISICA DE: AGREGADOS CEMENTO AGUA
3 NATURALEZA DEL MATERIAL MATERIAL QUE ADECUADAMENTE COMPACTADO Y CURADO
4 NATURALEZA DEL MATERIAL DESARROLLA PROPIEDADES MECANICAS ADECUADAS PARA SU USO EN PAVIMENTOS
5 ESTRUCTURA TÍPICA DE UN PAVIMENTO DE HORMIGÓN Bordillo-cuneta Corona Espaldón Cuneta Pendiente Terraplen Terreno original Subrasante Estructura
6 TRANSFERENCIAS DE CARGA A SUB-RASANTES BASE SIN ESTABILIZAR BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO
7 MATERIALES
8 CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL Típo de material Resistencia a la compresión especímenes saturados, * (kg/cm 2 ) 7 días 28 días Suelos de arena y grava: AASHTO grupos A-1,A-2,A-3 Grupos unificados GW, GC, GP, GM, SW, SC, SP, SM Suelos limosos AASHTO grupos A-4 y A-5 Grupos unificados ML y CL Suelos arcillosos AASHTO grupos A-6 y A-7 Grupos unificados MH y CH * * Especímenes curados a 7 y 28 días, luego saturados en agua antes del ensayo de resistencia.
9 GRADACIÓN PARA AGREGADOS (PCA)
10 CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL
11 3 pulg 2 1/2 Pulg 2 pulg 1 1/2 pulg 1 pulg 3/4 pulg 1/2 pulg 3/8 pulg #4 #8 #16 #30 #50 #100 #200 CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL Proyecto : SAN FRANCISCO Material Nº 1: ASTM # 4 Material Nº 2: ASTM # 56 Material Nº 3: ARENA TRITURADA Material Nº 4: ARENA NATURAL Material Nº 5: GRAVILLA INTERMEDIA (12.5 X 5.0 mm) Tamices Mat Nº 1 20,0% Mat Nº 2 22,5% Mat Nº 3 25,0% Mat Nº 5 12,5% Mat Nº 4 20,0% Total 3 100,0 20,0 100,0 22,5 100,0 25,0 100,0 12,5 100,0 20,0 100,0 2 1/2 100,0 20,0 100,0 22,5 100,0 25,0 100,0 12,5 100,0 20,0 100, ,0 20,0 100,0 22,5 100,0 25,0 100,0 12,5 100,0 20,0 100,0 1 1/2 100,0 20,0 100,0 22,5 100,0 25,0 100,0 12,5 100,0 20,0 100,0 1 27,0 5,4 100,0 22,5 100,0 25,0 100,0 12,5 100,0 20,0 85,4 3/4 1,0 0,2 73,0 16,4 100,0 25,0 100,0 12,5 100,0 20,0 74,1 1/2 0,0 0,0 32,0 7,2 100,0 25,0 100,0 12,5 100,0 20,0 64,7 3/8 0,0 0,0 10,0 2,3 98,0 24,5 31,3 3,9 99,0 19,8 50,5 #4 0,0 0,0 1,0 0,2 96,0 24,0 3,0 0,4 99,0 19,8 44,4 #8 0,0 0,0 0,0 0,0 66,0 16,5 1,0 0,1 94,0 18,8 35,4 #16 0,0 0,0 0,0 0,0 43,0 10,8 0,0 0,0 80,0 16,0 26,8 #30 0,0 0,0 0,0 0,0 29,0 7,3 0,0 0,0 61,0 12,2 19,5 #50 0,0 0,0 0,0 0,0 18,0 4,5 0,0 0,0 33,0 6,6 11,1 #100 0,0 0,0 0,0 0,0 10,0 2,5 0,0 0,0 10,0 2,0 4,5 #200 0,7 0,1 0,4 0,1 8,4 2,1 0,0 0,0 4,3 0,9 3,2 Mod finura 8,0 1,6 7,2 1,6 3,4 0,9 6,6 0,8 2,2 0,4 5, Limites de gradación Mezcla
12 CEMENTOS EMPLEADOS Especificación INEN 2380 (ASTM C1157) TIPO HE (ASTM C1157) TIPO GU (ASTM C1157) TIPO MH
13 PROPIEDADES: DENSIDAD Y CONTENIDO DE AIRE ASTM C1435 Molding Roller-Compacted Concrete in Cylinder Molds ASTM 231 Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Pressure method
14 PROPIEDADES: DENSIDAD Y CONTENIDO DE AIRE Relaciones de Densidad vs. Humedad Libre Material: Granodiorita Cemento HE : 98 kg/m3 Humedad libre óptima: 5.1 % Cont.de aire : 1.0 % Densidad Húmeda: 2540 kg/m3 Volumen de Agregados : 83 % Relaciones de Densidad vs. Humedad Libre Material: Granodiorita Cemento MH : 99 kg/m3 Humedad libre óptima: 5.1 % Cont.de aire : 0.9 % Densidad Húmeda: 2550 kg/m3 Volumen de Agregados : 83 %
15 PROPIEDADES: CONSISTENCIA ASTM C1170, Procedimiento A T1: Apróx. 20 s T2: Apróx. 40 s T3: Apróx. 60 s
16 ENSAYO ALTERNATIVO Ensayos de Compactación ASTM D558 Bases de agregados estabilizadas con cemento (BAEC)
17 ENSAYO ALTERNATIVO Ensayos de Compactación y Resistencia Bases de agregados estabilizadas con cemento (BAEC)
18 PROPIEDADES: TIEMPO DE TRABAJO Cilindros curados en Lab. Ensayados a 7 días Tiempo de trabajo: Apróx. : 3 horas
19 PROPIEDADES: CAMBIOS DE VOLUMEN ( C)
20 PROPIEDADES: CAMBIOS DE VOLUMEN ( C) Coeficiente de Dilatación Térmica Material: Granodiorita 64 % del Ho. Convencional ASTM C157 Coeficiente de dilatación térmica a los 7 días(1/ o C) Coeficiente de dilatación térmica a los 90 días (1/ o C) Probeta 1 6x10-6 6x10-6 Probeta 2 8x10-6 8x10-6 Promedio 7x10-6 7x10-6
21 PROPIEDADES: CAMBIOS DE VOLUMEN, RETRACCIÓN Contracción: 15 % de Hormigón Convencional ASTM C157 MATERIAL RETRACCIÓN A 1 AÑO GRANODIORITA 160x10-6 GRAVA TRITURADA 150x10-6
22 PROPIEDADES: CAMBIOS DE VOLUMEN, RETRACCIÓN Influencia de la relación agua/cemento y del contenido de agregados en la retracción del hormigón Adam Neville Tecnología del Hormigón
23 PROPIEDADES: FISURAS EN MATERIALES ESTABILIZADOS COMPORTAMIENTO DE FISURAS EN MATERIALES ESTABILIZADOS CON CEMENTO ACI 230.1R-09
24 PROPIEDADES: MEDIDAS PARA CONTROLAR FISURAS ACI 230.1R Compactación a humedad ligeramente inferior a la óptima. ( Riesgosa) Limitar contenido de finos en los materiales. Demora en la colocación de carpeta/calzada (14 28 días). Utilización de bases de mayor espesor con contenido menor de cemento. Elaboración de juntas. Reemplazo de cemento por material Puzolánico. Uso de cementos expansivos.
25 PROPIEDADES: MEDIDAS PARA CONTROLAR FISURAS ACI 230.1R Especificaciones adecuadas: Suelos Finos (Res. = 2 2,4 MPa ; Retracción = 525 x 10-6 ) Suelos Gruesos (Res. = 3,1MPa ; Retracción = 300 x 10-6 ) Inducir Micro-fisuras: Colocación rápida de carpeta asfáltica seguida por apertura al tráfico. Inducir micro-fisuras en pavimento, con equipo de compactación horas posterior a compactación final. Uso de capas de bloqueo, para evitar propagación de fisuras: Doble riego Capa de material sin estabilizar entre mm. Membrana sintética que aísle a sub-base.
26 PROPIEDADES: PERMEABILIDAD Permeabilidad al Aire Equipo Permeatorr
27 PROPIEDADES: PERMEABILIDAD EQUIPO TORRENT
28 PROPIEDADES: PERMEABILIDAD Permeabilidad al Aire Equipo Permeatorr Muestra KT (m 2 ) x x x Promedio x Calidad del hormigón Índice kt (10-16 m 2 ) Muy mala 5 > 10 Mala 4 1,0-10 Normal 3 0,1-1 Buena 2 0,01-0,1 Muy buena 1 <0,01
29 PROPIEDADES: RESISTENCIA TRACCIÓN INDIRECTA ASTM C496
30 PROPIEDADES: RESISTENCIA COMPRESIÓN ASTM C39 MÓDULO DE ELASTICIDAD ASTM C 469
31 PROPIEDADES: RESISTENCIA TRACCIÓN POR FLEXIÓN ASTM C78
32 PROPIEDADES: RESISTENCIA TRACCIÓN INDIRECTA VS. COMPRESIÓN RELACION ENTRE TRACCIÓN INDIRECTA : ft Y COMPRESIÓN SIMPLE : f c PARA 2 TIPOS DE AGREGADOS.
33 PROPIEDADES: RESISTENCIA MÓD. ELASTICIDAD VS. COMPRESIÓN RELACION ENTRE EL MÓD. ELASTICIDAD : E Y COMPRESIÓN SIMPLE : f c PARA 2 TIPOS DE AGREGADOS.
34 PROPIEDADES: RESISTENCIA MÓD. ELASTICIDAD VS. TRACCIÓN INDIRECTA RELACION ENTRE EL MÓD. ELASTICIDAD : E Y TRACCIÓN INDIRECTA: ft PARA 2 TIPOS DE AGREGADOS.
35 Ec (GPa) PROPIEDADES MECÁNICAS: Relación entre: Módulo de Elasticidad, Tracción Indirecta, Compresión Simple, Flexión Grava triturada f't (MPa) MR (MPa) MR/TCD f'c (MPa) 7,2 0,62 0,95 1, ,9 0,89 1,36 1, ,7 1,16 1,75 1, ,8 1,43 2,13 1, ,6 1,70 2,50 1, ,2 1,97 2,86 1,45 14 Ec (GPa) f't (MPa) Granodiorita MR (MPa) MR/TCD f'c (MPa) 2,0 0,36 0,95 2,67 4 5,0 0,72 1,36 1, ,4 1,09 1,75 1, ,2 1,45 2,13 1, ,2 1,82 2,50 1, ,6 2,18 2,86 1,31 14 Ec: Módulo de elasticidad ASTM C469 f t: Tracción Indirecta ASTM C496 MR: Tracción por Flexión ASTM C78 (ACI 230.1R) MR/TCD: Tracción por Flexión, con respecto a tracción Indirecta
36 RES. COMPRESIÓN SIMPLE DE BASE ESTABILIZADA NO-PLÁSTICA ASTM C1435,C39 CEMENTOS TIPO: HE-GU-MH CONTENIDO DE CEMENTO: 3.8 % (95 kg/m3)
37 RES. TRACCIÓN INDIRECTA DE BASE ESTABILIZADA NO-PLÁSTICA ASTM C1435,C496 CEMENTOS TIPO: HE-GU-MH CONTENIDO DE CEMENTO: 3.8 % (95 kg/m3)
38 MODULO DE ELASTICIDAD ESTATICO BASE ESTABILIZADA NO-PLÁSTICA ASTM C469 CEMENTOS TIPO: HE-GU-MH CONTENIDO DE CEMENTO: 3.8 % (95 kg/m3)
39 BENEFICIOS Proveer soporte fuerte y uniforme para el pavimento Proveer soporte fuerte y uniforme para Pavimentadoras y encofrados Proveer una plataforma de trabajo estable, para facilitar las operaciones de construcción y permitir grandes producciones diarias con retrasos mínimos por mal tiempo. Prevenir consolidación de subbase bajo tráfico. Material volumétricamente estable, bajo módulo de elasticidad baja retracción por secado y coeficiente de dilatación térmica (Cemento MH. Base vial).
40 BENEFICIOS Mejorar transferencia de carga en Juntas del pavimento. Ayuda a controlar subrasantes expansivas. Prevenir bombeo de subrasante. Prevenir infiltración de subrasante en subbase. Minimiza la introducción de partículas granulares en juntas del pavimento.
41 PRUEBA DE CAMPO : MUESTREO PARA HUMEDAD NATURAL
42 BASE TIPO 1A ÍNDICE DE PLASTICIDAD: 13 %
43 GRADACIÓN
44 DIMENSIONES: 108 x 7.5 x 0.15 = m3 PROCTOR: 2000 kg/m3 Mat. Total Compactado: 243 Ton. Sacos de Cemento Utilizados:338 (16.9 Ton); 6.9 %
45 DISTRIBUCIÓN DEL CEMENTO
46 DISTRIBUCION/COMPACTACION
47 PROCTOR: + 96%
48 RESISTENCIAS COMPRESIÓN ALCANZADAS (7 DIAS) 4.0 MPa.
49 MEDICIÓN CBR
50 CBR DE CAMPO
51 EXTRACCIÓN DE NÚCLEOS
52 PREPARACIÓN DE NÚCLEOS
53 PREPARACIÓN DE NÚCLEOS
54 RESISTENCIA DE NÚCLEOS
55 RESISTENCIA DE NÚCLEOS
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