3.0 Comportamiento Bases y Sub Bases Unh 2011 (1)

Ing. Johny Bendezu Acero 1Pavimentos-UNH-2014

II Capítulo:

Caracterización de los materiales


2.2 Bases y sub bases granulares

CARACTERIZACIÓN

• Los agregados para construcción de bases y subbases granulares y, en general, para cualquier capa de un pavimento deben ser caracterizados para:

• Establecer su idoneidad

• Obtener información útil para el diseño estructural del pavimento

Pavimentos-UNH-2014 Ing. Johny Bendezu Acero 3


Comportamiento de los materiales


2.2.1 Sub-base

Sub-base

• Los materiales que serán empleados como material de sub base podrá ser agregado natural, triturado o una combinación de ambos.

• Las partículas de los agregados serán duras, resistentes y durables, sin exceso de partículas planas, blandas o desintegrables y sin materia orgánica, terrones de arcilla u otras sustancias perjudiciales.



Requisitos granulométricos sub-base

Rangos granulométricos para materiales de

sub base y base granulares (MTC)



Requisitos sub-base

Ensayo de abrasión por medio de la maquina de los Angeles

• Los agregados transmiten los esfuerzos a través de lospuntos de contacto donde actúan presiones altas. ElEnsayo de Desgaste de Los Ángeles, ASTM C-131 óAASHTO T-96 y ASTM C-535, mide básicamente laresistencia de los puntos de contacto de un agregado aldesgaste y/o a la abrasión.


Peso de agregado y Número de Esferas para agregados gruesos hasta de 1 ½” (Ensayo de Abrasión ASTM C-131)


Ensayo de abrasión por medio de la maquina de los Angeles

• El resultado del ensayo seexpresa en porcentaje dedesgaste, calculándose como ladiferencia entre el peso inicial yfinal de la muestra de ensayocon respecto al peso inicial.

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Cilindro metálico para realizar la prueba de desgaste de “Los Angeles”

Equivalente de Arenas y Agregados Finos

• El término “Equivalente de Arena” transmite el concepto que la mayoría de los suelos granulares y agregados finos son mezcla de partículas gruesas, arenas y generalmente finos.

• Este método de ensayo asigna un valor empírico a la cantidad relativa, finura y características del material fino presente en una muestra de ensayo formado por suelo granular que pasa el tamiz Nº4 (4.75 mm).



• Para determinar el porcentaje definos en una muestra, se incorporauna medida de suelo y solución enuna probeta plástica graduada queluego de ser agitada separa elrecubrimiento de finos de laspartículas de arena; después de unperíodo de tiempo, se pueden leerlas alturas de arcilla y arena en laprobeta.




El equivalente de arena es la relación de la altura de arena respecto a la altura de arcilla, expresada en porcentaje.

Indice de aplanamiento y alargamiento de agregados para carreteras MTC E221-1999

• Las partículas planas sondefinidas como aquellaspartículas cuya dimensiónmínima (espesor) es menorque 0.6 veces su dimensiónpromedio.

• Las partículas alargadas sondefinidas como aquellaspartículas cuya dimensiónmáxima (longitud) sonmayores 1.8 veces ladimensión promedio.


• La presencia de partículas aplanadas yalargadas es indeseable, por cuantoellas tienden a quebrarse durante laconstrucción y bajo tránsito,modificando la granulometría originaldel agregado

Particulas chatas y alargadas


Indice de aplanamiento y alargamiento de agregados para carreteras MTC E221-1999

• El porcentaje porpeso de laspartículas planas yalargadas se ledesigna con elnombre de índicede aplanamiento eíndice dealargamiento.


Sales solubles en agregados



2.2.2 Bases

Bases

• Los materiales para base granular

solo provendrán de canteras

autorizadas y será obligatorio el

empleo de un agregado que

contenga una fracción producto

de trituración mecánica.



Requisitos granulométricos base granular


Requisitos base granular

Porcentaje de caras fracturadas en los agregados ASTM D 5821-95

• una cara angular, lisa o

superficie fracturada de

una partícula de

agregado formada por

trituración, otros

medios artificiales o por

la naturaleza.


Ensayo de durabilidad ASTM C-88

• Este ensayo estima la

resistencia del agregado al

deterioro por acción de los

agentes climáticos durante la

vida útil de la obra. Puede

aplicarse tanto en agregado

grueso como fino.

• Es el porcentaje de pérdida de

material en una mezcla de

agregados durante el ensayo

de durabilidad de los áridos

sometidos al ataque con

sulfato de sodio o sulfato de

magnesio.


Comportamiento de las capas granulares


Rendimiento y Cubicación



Módulo de resilencia

En los materiales granulares el modulo resilente presenta una buena correlación con el esfuerzo total actuante y en los suelos finos con el esfuerzo desviador.Actualmente se dispone de ecuaciones constitutivas que relacionan los esfuerzos (totales, desviador y atmosférico) con el módulo resilente


Módulo de resilencia material granular en función del la invariante de esfuerzos


Módulo de resilencia material granular (AASHTO)

2

1

K

BS KE


Ecuaciones constitutivas

En los gráficos semuestra lacomparación deresultados conlas prediccionesde módulosresilente con laecuación K- y elmodelo de UZAN

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