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ESPECIFICACIONES TCNICAS
Por: Ing. Wilfredo Gutirrez LzaresM.Sc. Ingeniera Geotcnica
Dr.(c) Ciencias Administrativas
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ESTUDIOS DE CANTERAS
YFUENTES DE AGUA
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Qu se busca con el Estudio de
Canteras?
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Abastecer de insumos (agregados) a
ser empleado en las diferentes obras deingeniera.
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Todos los materiales encontrados
sirven?
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No, dependen de su calidad (ficha resumen)Identificacin de Cantera
DetalleCG-01 CF-01 CG-02 CF-02
Ubicacin (Km) 5 + 000 5 + 000 10 + 600 11 + 700
Lado Derecho Izquierdo Derecho DerechoGrava (%) 73.1 16.2 84.0 64.9
Arena (%) 20.0 44.8 9.1 15.7
Fino (%) 6.9 39.0 6.9 19.3
Potencia (m3) 9,000 30,000 27,000 126,000
Contenido de Humedad (%) 3.3 2.9
Prdida por Abrasin (%) 21.5 29.8
Peso Unitario Suelto (gr/cm3) 1.471 1.563
Peso Unitario Varillado (gr/cm3) 1.755 1.76
G.e. Bulk base seca 2.697 2.64
G.e. Saturado superficialmente seco 2.766 2.716
G.e. Aparente 2.899 2.87
Prdida por Durabilidad con S04Na delAgregado Grueso
1.791 2.544
Prdida por Durabilidad con S04Na delAgregado Fino
1.331 2.047
Mxima Densidad Seca (gr/cm3) 2.080 1.858 2.100 1.877
Optimo Contenido de Humedad (%) 4.5 20.2 5.5 13.2
CBR al 100% de la MDS 85.2 42.3 83.1 62.5
CBR al 95% de la MDS 42.0 19.5 38.0 24.5
Clasificacin SUCS GP-GM SM GW-GM GM
Clasificacin ASSHTO A-1-a(0) A-1-a(0)
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Todos los que sirven, sirven
para todos?
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No, dependen del uso y
de los requisitosexigidos para tal fin
(Especificaciones
Tcnicas).
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Mediante la elaboracin de:
ESPECIFICACIONES TCNICAS.
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CONTENIDO
AFIRMADO SUB BASE
BASE GRANULAR CONCRETO ASFLTICO
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Descripcin
El afirmado que se especifica en esta seccin seutilizar en carreteras que no van a llevar otrascapas de pavimento.
Las consideraciones ambientales estnreferidas a la proteccin del medio ambientedurante el suministro, transporte, colocacin ycompactacin de los materiales de afirmado.
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Materiales
Porcentaje que pasaTamizA-1 A-2
50 mm ( 2 ) 100 ---
37.5 mm ( 1 ) 100 ---
25 mm ( 1 ) 90 - 100 100
19 mm ( ) 65 - 100 80 100
9.5 mm (3/8 ) 45 - 80 65 100
4.75 mm ( N 4 ) 30 - 65 50 85
2.0 mm ( N 10 ) 22 - 52 33 67
4.25 um (N 40 ) 15 - 35 20 45
75 um (N 200 ) 5 - 20 5 20
Fuente: AASHTO M - 147
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Adems deben satisfacer los siguientes requisitos decalidad:
Desgaste Los ngeles : 50% mx. (MTC E 207) Lmite Lquido : 35% mx. (MTC E 110) Indice de Plasticidad : 4 9 (MTC E 111) CBR1 : 40% mn. (MTC E 132). Equivalente de Arena : 20% mn ( MTC E 114 )
(1) Referido al 100% de la Mxima Densidad Seca y unaPenetracin de Carga de 0.1 (2.5 mm)
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Ensayos y Frecuencias
Material oProducto
Propiedades yCaractersticas
Mtodo deEnsayo
NormaASTM
NormaAASHTO
Frecuencia(1)
Lugar deMuestreo
Afirmado
Granulometra MTC E 204 D 422 T 27 1 cada 750 m3 Cantera
Lmites de Consistencia MTC E 111 D 4318 T 89 1 cada 750 m3 Cantera
Equivalente de Arena MTC E 114 D 2419 T 176 1 cada 2000 m3 CanteraAbrasin Los Angeles MTC E 207 C 131 T 96 1 cada 2000 m3 Cantera
CBR MTC E 132 D 1883 T 193 1 cada 2000 m3 Cantera
Densidad Humedad MTC E 115 D 1557 T 180 1 cada 750 m2 Pista
CompactacinMTC E 117
MTC E 124
D 1556
D 2922
T 191
T 238
1 cada 250 m2 Pista
(1) Depende de la variacin estratigrfica.
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CONTENIDO
AFIRMADO SUB BASE
BASE GRANULAR CONCRETO ASFLTICO
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Requerimientos Granulomtricos para Sub-Base Granular
Tamiz Porcentaje que Pasa en PesoGradacin A (1) Gradacin B Gradacin C Gradacin D
50 mm (2) 100 100 --- ---
25 mm (1) --- 75 95 100 100
9.5 mm (3/8) 30 65 40 75 50 85 60 100
4.75 mm (N 4) 25 55 30 60 35 65 50 85
2.0 mm (N 10) 15 40 20 45 25 50 40 70
4.25 um (N 40) 8 20 15 30 15 30 25 45
75 um (N 200) 2 8 5 15 5 15 8 15
Fuente: ASTM D 1241
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Sub-Base GranularRequerimientos de Ensayos Especiales
Ensayo Norma
MTC
Norma
ASTM
Norma
AASHTO
Requerimiento
< 3000 msnm 3000 msnm
Abrasin MTC E 207 C 131 T 96 50 % mx 50 % mx
CBR (1) MTC E 132 D 1883 T 193 40 % mn 40 % mn
Lmite Lquido MTC E 110 D 4318 T 89 25% mx 25% mx
ndice de Plasticidad MTC E 111 D 4318 T 89 6% mx 4% mxEquivalente de Arena MTC E 114 D 2419 T 176 25% mn 35% mn
Sales Solubles MTC E 219 1% mx. 1% mx.
Partculas Chatas yAlargadas (2)
MTC E 211 D 4791 20% mx 20% mx
(1) Referido al 100% de la Mxima Densidad Seca y una Penetracin de Carga de 0.1
(2) La relacin a emplearse para la determinacin es 1/3 (espesor / longitud)
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CONTENIDO
AFIRMADO SUB BASE
BASE GRANULAR CONCRETO ASFLTICO
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Requerimientos Granulomtricos para Base Granular
Tamiz Porcentaje que Pasa en Peso
Gradacin A Gradacin B Gradacin C Gradacin D
50 mm (2) 100 100 --- ---
25 mm (1) --- 75 95 100 100
9.5 mm (3/8) 30 65 40 75 50 85 60 100
4.75 mm (N 4) 25 55 30 60 35 65 50 85
2.0 mm (N 10) 15 40 20 45 25 50 40 70
4.25 um (N 40) 8 20 15 30 15 30 25 45
75 um (N 200) 2 8 5 15 5 - 15 8 15
Fuente: ASTM D 1241
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Valor Relativo de Soporte, CBR (1)Trfico Ligero y Medio Mn 80%
Trfico Pesado Mn 100%
(1) Referido al 100% de la Mxima Densidad Seca y una Penetracin de Carga de 0.1 (2.5 mm).
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Requerimientos Agregado Grueso
Ensayo Norma MTC NormaASTM NormaAASHTO
Requerimientos
Altitud< Menor de 3000
msnm 3000msnm
Partculas con una carafracturada
MTC E 210 D 5821 80% min. 80% min.
Partculas con dos caras
fracturadas MTC E 210 D 5821 40% min. 50% min.Abrasin Los Angeles MTC E 207 C 131 T 96 40% mx 40% max
Partculas Chatas yAlargadas (1)
MTC E 221 D 4791 15% mx. 15% mx.
Sales Solubles Totales MTC E 219 D 1888 0.5% mx. 0.5% mx.
Prdida con Sulfato deSodio
MTC E 209 C 88 T 104 -.- 12% mx.
Prdida con Sulfato deMagnesio
MTC E 209 C 88 T 104 -.- 18% mx.
(1) La relacin ha emplearse para la determinacin es: 1/3 (espesor/longitud)
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Requerimientos Agregado Fino
Ensayo Norma
Requerimientos
< 3 000m.s.n.m.
> 3 000m.s.n.m
Indice Plstico MTC E 111 4% mx 2% mx
Equivalente de arena MTC E 114 35% mn 45% mn
Sales solubles totales MTC E 219 0,55% mx 0,5% mx
Indice de durabilidad MTC E 214 35% mn 35% mn
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Ensayos y Frecuencias
Material o
Producto
Propiedades y
Caractersticas
Mtodo de
Ensayo
Norma
ASTM
Norma
AASHTO
Frecuencia Lugar de
Muestreo
BaseGranular
Granulometra MTC E 204 D 422 T 88 7500 m3 Cantera
Lmite Lquido MTC E 110 D 4318 T 89 750 m3 Cantera
ndice de Plasticidad MTC E 111 D 4318 T 89 750 m3 Cantera
Desgaste Los ngeles MTC E 207 C 131 T 96 2000 m3 Cantera
Equivalente de Arena MTC E 114 D 2419 T 176 2000 m3 Cantera
Sales Solubles MTC E 219 D 1888 2000 m3 Cantera
CBR MTC E 132 D 1883 T 193 2000 m3 Cantera
Partculas Fracturadas MTC E 210 D 5821 2000 m3 Cantera
Partculas Chatas y Alargadas MTC E 221 D 4791 2000 m3 Cantera
Prdida en Sulfato de Sodio /Magnesio
MTC E 209 C 88 T 104 2000 m3 Cantera
Densidad Humedad MTC E 115 D 1557 T 180 750 m3 Pista
Compactacin MTC E 117MTC E 124
D 1556D 2922
T 191T 238
250 m2 Pista
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CONTENIDO
AFIRMADO SUB BASE
BASE GRANULAR CONCRETO ASFLTICO
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Materiales
Requerimientos para los Agregados Gruesos
Ensayos NormaRequerimiento
Altitud (m.s.n.m.)
< 3000 > 3000
Durabilidad (al Sulfato de Sodio) MTC E 209 12% mx. 10% mx.
Durabilidad (al Sulfato de Magnesio) 18 mx. 15% mx.
Abrasin Los ngeles MTC E 207 40% mx.. 35% mx.
ndice de Durabilidad MTC E 214 35% mn. 35% mn.
Partculas chatas y alargadas MTC E 221 10% mx. 10% mx.
Caras fracturadas MTC E 210 Segn tabla 410-4
Sales Solubles Totales MTC E 219 0.5% mx. 0.5% mx.
Absorcin MTC E 206 1.0% Segn Diseo
Adherencia MTC E 519 +95
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Requerimientos para los Agregados Finos
Ensayos Norma
Requerimiento
Altitud (m.s.n.m.)
< 3000 > 3000
Equivalente de Arena MTC E 209 Segn tabla 410-5
Angularidad del agregado fino MTC E 222 Segn tabla 410-6Adhesividad (Riedel Weber) MTC E 220 4% mn. 6% mn.
ndice de Plasticidad (malla N40) MTC E 111 NP NP
ndice de Durabilidad MTC E 214 35 mn. 35 mn.
ndice de Plasticidad (malla N200) MTC E 111 Max 4 NP
Sales Solubles Totales MTC E 219 0.5% mx. 0.5% mx.
Absorcin MTC E 205 0.5% Segn Diseo
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Trfico en EjesEquivalentes(millones)
Espesor de Capa
< 100 mm > 100 mm
3 65/40 50/30
> 3 30 85/50 60/40
> 30 100/80 90/70
Requerimientos para Caras Fracturadas
Nota: La notacin 85/80 indica que el 85% del agregado grueso tiene una cara fracturada y que el 80% tienedos caras fracturadas.
Requerimientos del Equivalente de Arena
Trfico en EjesEquivalentes(millones)
Porcentaje deEquivalente
Arena (mnimo)
3 45
> 3 30 50
> 30 55
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Angularidad del Agregado Fino
Trfico en Ejes Equivalentes(millones)
Espesor de Capa< 100 mm > 100 mm
3 30 mn. 30mn.
> 3 30 40 mn. 40 mn.
> 30 40 mn. 40 mn.
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(1) Mezcla Asfltica Normal (MAC)
La gradacin de la mezcla asfltica normal (MAC) deber responder a algunode los siguientes husos granulomtricos.
TamizPorcentaje que pasa
MAC -1 MAC-2 MAC-3
25,0 mm (1)
19,0 mm (3/4)12,5 mm (1/2)
9,5 mm (3/8)
4,75 mm (N 4)2,00 mm (N 10)425 mm (N 40)
180 mm (N
80)75 mm (N 200)
100
80-10067-8560-7743-5429-4514-25
8-174-8
-
10080-10070-8851-6838-5217-28
8-174-8
-
--
10065-8743-6116-29
9-195-10
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Requisitos para Mezcla de Concreto Bituminoso
Parmetro de Diseo Clase de Mezcla
A B C
Marshall (MTC E 504)1. Estabilidad (mn)2. Flujo 0.25 mm3. Porcentaje de vacos con aire (1) (MTC E 505)
4.Vacos en el agregado mineral (VerTabla 410-10)5.Compactacin, nm. de golpes en cada capa detestigo
8 kN (815 Kg)8 143 5
5,34 kN (544 Kg)8 163 - 5
4,45 kN (453 Kg)8 203 5
Ver tabla 410-1075 50 50
c. Inmersin Compresin (MTC E 518)1. Resistencia a la compresin Mpa mn.2. Resistencia retenida % (mn)
2,170
2,170
1,470
a.Resistencia Conservada en la Prueba deTraccin indirecta (mn) (MTC E 521) 70 70 70
e. Relacin Polvo Asfalto 0,6 1,3 0,6 1,3 0,6 1,3
f. Relacin Est./flujo (2) 1700 2500
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(1) A la fecha (1999) se tienen tramos efectuados en el Per que tienen el rango 2%
a 4% (es deseable que tienda al menor) 2% con resultados satisfactorios enclimas fros por encima de 3 000 m.s.n.m. que se recomienda en estos casos.
(2) Para zonas de clima fro es deseable que la relacin Est./flujo sea de la menormagnitud posible tendindose hacia el lmite inferior.
El ndice de Compactibilidad mnimo ser 5.
El ndice de Compactabilidad se define como:
Siendo GB50 y GEB5, las gravedades especficas bulk de las briquetas a 50 y 5golpes.
5GEBy50GEB
1
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Ensayos y Frecuencias
n
Material o ProductoPropiedades o
CaractersticasMtodo de Ensayo Frecuencia Lugar de muestreo
Agregado Granulometra MTC E 204 200 m3 Tolva en fro
Plasticidad MTC E 110 200 m3 Tolva en fro
Particulas Fracturadas MTC E 210 500 m3 Tolva en fro
Equivalente arena MTC E 114 1000 m3 Tolva en fro
Indices de aplanamiento yalargamiento agregado Grueso
500 m3 Tolva en fro
Desgaste Los Angeles MTC E 207 1000 m3 Tolva en fro
Angularidad del agregado fino MTC 222 1000 m3 Tolva en fro
Perdida en sulfato de sodio MTC E 209 1000 m3 Tolva en fro
Mezcla Asfltica Contenido de Asfalto MTC E 502 2 por da Pista/planta
Granulometra 2 por da Pista/planta
Ensayo Marshall MTC E 504 2 por da Pista/planta
Temperatura Cada volquete Pista/planta
DensidadMTC E 506,MTC E 508 yMTC E 510
1 cada 250 m2 Pista compactada
Espesor MTC E 507 Cada 250 m2 Pista compactada
Resistencia al deslizamiento MTC E 1004 1 por da Pista compactada
Cemento Asfltico Segn 410.18(b) (*)Tanques Trmicos al llegar
a obra
(*) N representa el nmero de tancadas de 30 000 l de cemento asfltico requeridos en la obra.
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Por qu Fuentes de Agua?
-
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34/46
El agua es el mediopor el cual secambian las
caractersticasfsicas (lavado definos), mecnicas(compactacin) de
los suelos .
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En qu otros casos se empleay por qu?
-
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Elaboracin concreto de cemento Portland, alser empleado en la mezcla deber evaluarse
la agresividad de los suelos.
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37/46
Cmo se halla la agresividad?
-
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Mediante ensayos qumicos quedeterminan el contenido de sales
solubles totales, contenido desulfatos y de cloruros.
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Qu otros problemas se puedeobservar?
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Que en obra la explotacin de canteras
y produccin de materiales no se
ajusten a las especificaciones tcnicas
(inclusive las especiales).
-
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41/46
Qu se debe considerar enobra?
-
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42/46
Es conveniente se realice ensayos
sucesivos y generar tendencia delcomportamiento real de los suelos,
propiciando reajustes a las
especificaciones, las mismas que
requerirn de aprobacin tanto por
parte del Supervisor como del dueo dela obra.
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43/46
Y si no hay ms y no cumplen
con especificaciones?
-
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Se debe realizar mezcla de materiales para que elproducto final cumpla con especificaciones.
Tamiz (mm)Ro
Vilcanotakm 3+260 A-1 A-2
3" 76.22" 50.3 100 ---
1 1/2" 38.1 100.0 100 ---
1" 25.4 95.7 100.0 90 - 100 100
3/4" 19.05 89.0 97.5 65 - 100 80 100
1/2" 12.7 75.6 94.6
3/8" 9.525 66.4 91.5 45 - 80 65 100
1/4" 6.35 56.6 85.1
N4 4.76 49.1 79.9 30 - 65 50 85
N10 2 30.8 65.8 22 - 52 33 67
N20 0.84 18.5 56.8
N30 0.59 15.4 53.7
N40 0.426 12.8 50.4 15 - 35 20 45
N60 0.25 9.9 46.6
N100 0.149 7.6 43.2
N200 0.074 6.5 39.8 5 20 5 20
- N200
% Acum Pasa Especificaciones AfirmadoTamao
km 3+260 0100 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 100
90 90
80 80
70 70
60 60
50 50
40 40
30 30
20 20
10 10
0 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Ro Vilcanota
Ro
Vilcanota
km3
+260
ESPECIFICACIN PARA AFIRMADO
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Y si la mezcla no cumple con
especificaciones?
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Considerar la satisfaccin como producto
terminado (CBR, fc, estabilidad), y
monitorear.
Tapa
Frasco
AguaMuestra
Soporte
(Pedestal)