Diseño de Espesores Pavimentos Asfalticos (parte 4)

Los resultados de la Prueba de Carreteras AASHTO mostraron que el daño que produce un eje con una carga determinada puede representarse por el número de pasadas de un eje sencillo de 18 kips (8,16 t = 80 kN) de rueda doble, considerado como eje patrón, que produce un daño similar. Distintas configuraciones de ejes y cargas inducen daños diferentes en el pavimento, pudiendo asociarse dicho deterioro al producido por un determinado número de ejes convencionales de 18 kips de carga por eje sencillo de rueda doble.

- Calcular las repeticiones diarias para cada eje = ADT × % Composición.
- Calcular los ejes equivalentes de 18 kips esperados el primer día de apertura del pavimento, ESALo.


- Calcular los ejes equivalentes esperados el primer año de uso del pavimento.
ω18 = ESALo × 365

- Realizar los ajustes a causa del número de carriles y la distribución direccional:
w18 = DD × DL ×ω18



Diseño de Espesores Pavimentos Asfalticos (parte3)

El tránsito solicitante es un factor fundamental en todos los métodos de diseño estructural de pavimentos. Las cargas de los vehículos son transmitidas al pavimento mediante dispositivos de apoyo multiruedas para distribuir la carga total solicitante sobre una superficie mayor, siendo posible reducir los esfuerzos y deformaciones que se producen al interior de la superestructura. El número y composición de los ejes pesados que solicitarán al pavimento durante su vida de diseño se determinan a partir de la información básica suministrada.

Procedimiento:
- Asuma un valor del número estructural = SN (asumido)
- Determine los factores de equivalencia, F; usando las Tablas D.1 a D.9 según sean las condiciones o la siguiente ecuación:






donde:














siendo
L2= 1, 2, 3 para ejes sencillos, tandem y triple, respectivamente.
Lx = carga del eje en kips.

ver manual de diseño de pavimentos la SIECA, Capitulo 3 paginas 6-23

Diseño de Espesores Pavimentos Asfalticos (parte 2)

ΔPSI = diferencia entre el índice de servicialidad inicial, po, y el índice de servicialidad terminal de diseño, pt

ΔPSI = po–pt.
Servicialidad

es la condición de un pavimento para proveer un manejo seguro y confortable a los usuarios en un determinado momento. Inicialmente se cuantificó la servicialidad de una carretera pidiendo la opinión de los conductores, estableciendo el índice de servicialidad p de acuerdo a la siguiente calificación:
MR = módulo de Resilencia, en psi, del material de terracería (subrasante).
este modulo se puede obteer directamente o puede utilizar la siguiente correlación entre el CBR de la terracería y el módulo de resilencia:
MR (psi) = 1500 CBR


ESAL = W18 = Equivalent Single Axle Load = Cantidad pronosticada de repeticiones del eje de carga equivalente de 18 kips (8,16 t = 80 kN) para el periodo analizado.

Información básica requerida:
SN = asumir un valor inicial del número estructural, considere 1 (uno) como mínimo.
t = periodo de análisis en años.




ADT = tránsito promedio diario anual (Average Dairy Traffic) en vpd, representa el promedio aritmético de los volúmenes diarios de tránsito durante un año, previsibles o existentes en una sección dada de la vía. Se determina por razones prácticas en forma diferenciada para cada tipo de vehículo.

Clasificación de los vehículos (vehículos de pasajeros, buses, camiones, etc.) y Composición del tráfico (tipos de ejes de carga y su respectivo porcentaje de distribución en el ADT)




  • g = tasa de crecimiento; representa el incremento promedio anual del ADT. En general,las tasas de crecimiento son distintas para cada vehículo.
  • n = número de carriles
  • DD = distribución direccional crítica (a menos que existan consideraciones especiales, ladistribución direccional asigna un 50% del tránsito a cada dirección)
  • DL = factor de distribución por carril

Diseño de Espesores Pavimentos Asfalticos (parte 1)




Diseño de Espesores Pavimentos Asfálticos método AASHTO 1993.

La formula utilizada para este método es:
donde .


Tabla Valores de la desviación estándar normal, Zr , correspondientes a los niveles de confiabilidad, R
Niveles sugeridos de confiabilidad de acuerdo a la clasificación funcional del camino.
La confiabilidad en el diseño (R) puede ser definida como la probabilidad de que la estructura tenga un comportamiento real igual o mejor que el previsto durante la vida de diseño adoptada.
Cada valor de R está asociado estadísticamente a un valor del coeficiente de STUDENT (ZR). A su vez, ZR determina, en conjunto con el factor "So", un factor de confiabilidad.

Para pavimentos flexibles:
0,40 <>

SN = Número estructural indicativo del espesor total requerido de pavimento

Donde

ai = coeficiente estructural de la capa i

Di = espesor, en pulgadas, de la capa i

mi = coeficiente de drenaje de la capa i


Coeficientes estructurales

a1= coeficiente estructural de la carpeta asfáltica.

si se conoce el Módulo de Elasticidad de la mezcla asfáltica en psi o la Figura 00, si se conoce la Estabilidad Marshall en libras.

a2= coeficiente estructural para la capa base.


a2=coeficiente estructural para la capa base estabilizada.

a3= coeficiente estructural para la capa sub-base

Coeficiente de drenaje mi


Cantidad de Cemento a Utilzar para Estabilizar en Volumen.

A continuación se realizara un calculo practico para dosificar el cemento de un tramo a estabilizar.

Datos conocidos:
Porcentaje de cemento a utilizar en estabilizacion: 5.00%.

Dimenciones del tramo a estabilizar:
Longitud: 500.00 mt.
Ancho: 6.50mt.
Espesor de la capa a estabilizar: 0.20 mt.

Volumen del suelo a estabilizar.

Vol: 500x6.50x0.20.

Vol.: 650.00 m3.


Volumen de cemento: 650x0.05: 32.5 m3 de cemento.

Bolsas de Cemento: 1,148.00 bolsas

Cantidad de Cemento a Utilizar en Estabilizar por Peso

A continuación se realizara un pequeño calculo sencillo pero practico para dosificar el cemento de un tramo a estabilizar.

Datos conocidos:
Peso Volumetrico de suelo a estabilizar: 1790kg/m3.
Porcentaje de cemento a utilizar en estabilizacion: 5.00%.

Dimenciones del tramo a estabilizar:
Longitud: 500.00 mt.
Ancho: 6.50mt.
Espesor de la capa a estabilizar: 0.20 mt.

Volumen del suelo a estabilizar.
Vol: 500x6.50x0.20.
Vol.: 650.00 m3.

Peso del suelo a estabilizar:
Peso: 1,790x650: 11,635.00 kg

peso del cemento: 11,635x0.05: 58,175 m3 de cemento.

Bolsas de Cemento: 1,108 bolsas

Puente atirantado





En términos de ingeniería civil, se denomina puente atirantado a aquel cuyo tablero está suspendido de uno o varios pilones centrales mediante obenques. Se distingue de los puentes colgantes porque en estos los cables principales se disponen de pila a pila, sosteniendo el tablero mediante cables secundarios verticales, y porque los puentes colgantes trabajan principalmente a tracción, y los atirantados tienen partes a tracción y otras a compresión. También hay variantes de estos puentes en que los tirantes van desde el tablero al pilar situado a un lado, y desde este, al suelo, o bien, como el Puente del Alamillo, estar unidos al pilar solo.

Puente colgante


Un puente colgante es un puente sostenido por un arco invertido formado por numerosos cables de acero, del que se suspende el tablero del puente mediante tirantes verticales. Desde la antigüedad este tipo de puentes han sido utilizados por la humanidad para salvar obstáculos. A través de los siglos, con la introducción y mejora de distintos materiales de construcción, este tipo de puentes son capaces en la actualidad de soportar el tráfico rodado e incluso líneas de ferrocarril ligeras.

Un puente de arco es un puente con apoyos a los extremos de la luz, entre los cuales se halla una estructura con forma de arco por donde se transmiten las cargas. El tablero puede estar apoyado o colgado de esta estructura principal, dando origen a distintos tipos de puentes.

Los puentes en arco trabajan transfiriendo el peso propio del puente y las sobrecargas de uso hacia los apoyos mediante la compresión del arco, donde se transforma en un empuje horizontal y una carga vertical. Normalmente la esbeltez del arco (relación entre la flecha máxima y la luz) es alta, haciendo que los esfuerzos horizontales sean mucho mayores que los verticales. Por este motivo son adecuados en sitios capaces de proporcionar una buena resistencia al empuje horizontal.

Cuando la distancia a salvar es grande pueden estar hechos con una serie de arcos, aunque ahora es frecuente utilizar otras estructuras más económicas. Las estructuras con múltiples arcos ya eran usadas por los antiguos romanos para construir acueductos.

Este tipo de puentes fueron inventados por los antiguos griegos, quienes los construyeron en piedra. Más tarde los romanos usaron cemento en sus puentes de arco. Los romanos usaron solamente puentes de arco con forma semicircular, pero se pueden construir puentes más largos y delgados mediante figuras elípticas o de catenaria invertida. Algunos de aquellos antiguos puentes siguen estando en pie.

Puente en ménsula


Un puente en ménsula (en ingléscantilever brigde) es un puente en el cual una o más vigas principales trabajan como ménsula o voladizo. Normalmente, las grandes estructuras se construyen por la técnica de volados sucesivos, mediante ménsulas consecutivas que se proyectan en el espacio a partir de la ménsula previa. Los pequeños puentes peatonales pueden construirse con vigas simples, pero los puentes de mayor importancia se construyen con grandes estructuras reticuladas de acero o vigas tipo cajón de hormigón postensado, o mediante estructuras colgadas.

Puente viga

Un puente viga es un puente cuyos vanos son soportados por vigas. Este tipo de puentes deriva directamente del puente tronco. Se construyen con madera, acero ú hormigón (armado, pretensado o postensado).

Se emplean vigas en forma de I, en forma de caja hueca, etcétera. Como su antecesor, este puente es estructuralmente el más simple de todos los puentes.

Se emplean en vanos cortos e intermedios (con hormigón pretensado). Un uso muy típico es en las pasarelas peatonales sobre autovías.

Puente

Un puente es una construcción, por lo general artificial, que permite salvar un accidente geográfico o cualquier otro obstáculo físico como un río, un cañón, un valle, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua, o cualquier obstrucción. El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y la naturaleza del terreno sobre el que el puente es construido.

Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los tipos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores.

Tipos de puentes

Existen seis tipos principales de puentes: puentes viga, en ménsula, en arco, colgantes, atirantados y apuntalados. El resto de tipos son derivados de estos.

fuente: http://es.wikipedia.org

MATERIALES DE RESISTENCIA BAJA CONTROLADA. (LODOCRETO)

el Lodocreto tambien es conocido tambien de las siguientes formas:
Diapositiva 5- Plastic Soil Cement
- K-crete
- Soil Cement Slurry

- Flowable Fill

- Unshrinkable Fill

- Controlled Density Fill

Definicion:

Es básicamente un material cementante de consistencia fluida que permite su auto compactación, de resistencia inferior a 83 Kg./cm2, que se usa primordialmente como material de relleno.

Los materiales de resistencia controlados son definidos por la ACI 116R como materiales que se traducen en una resistencia a la compresión de 8,3 MPa (1200 psi) o menos. La mayoría de las aplicaciones actuales materiales de resistencia controlada requieren resistencia de 2,1 MPa (300 psi) o menos. Esta menor resistencia es para permitir una futura excavación .

Diapositiva 9

Puente Juscelino Kubitschek

El Puente Juscelino Kubitschek (Portugués: Ponte Juscelino Kubitschek) atraviesa el Lago Paranoá en Brasilia, Distrito Federal, capital de Brasil, uniendo el Plano Piloto (área central de Brasilia) con el sector residencial Lago Sur. Recibió su nombre en homenaje a Juscelino Kubitschek de Oliveira, ex-presidente de Brasil, que al final de los años cincuenta decidió construir Brasilia como la nueva capital del país en sustitución de Río de Janeiro.

El puente fue diseñado por el arquitecto Alexandre Chan y el ingeniero estructural Mário Vila Verde,[1] y su costo estimado es de R$160 millones (equivalentes a US$56.8 millones de 2003).[2] A pesar de la complejidad del diseño estructural y el alto costo asociado a la solución escogida con respecto a una estructura convencional, las originales características geométricas le dan a este puente una belleza arquitectónica y grandiosidad a la altura de la escala monumental de Brasilia.

La estructura colgante del puente tiene una longitud de 720 metros (tres vanos de 240 m cada uno), con un total de 1.200 m incluyendo las aproximaciones, un ancho de 24 metros, que corresponden a tres carriles en cada dirección, y dos veredas a cada lado de 1,5 metros de ancho, para uso peatones y ciclistas.[3] La estructura tiene cuatro pilares sumergidos bajo el Lago Paranoá, y el peso del tablero es soportado por tres arcos de acero de 60 m de altura, ubicados en planos diferentes, imitando el salto de una piedra rebotando en la superficie del agua. Los tableros están suspendidos por tirantes de acero alternando a cada lado del tablero, lo que produce que los cables se entrelacen radialmente formando una superficie parábolica.


ahora unas imagenes.




fuente: http://es.wikipedia.org

Hermosos Puentes




khaju bridge es uno de los más famosos puentes en Isfahan, Irán, y ha despertado la admiración de los viajeros desde el siglo 17. Shah Abbas II construirse sobre los cimientos de un puente de más edad en torno a 1650. Tiene 23 arcos y es de 105 metros de largo y 14 metros de ancho. Vincula el Khaju trimestre en la orilla norte con la zoroástrica trimestre a través de la Zayandeh Río. También funciona como un dique; el lado río abajo se forma como una serie de medidas llevar el agua a un nivel mucho más bajo.

La manera de pasar el puente es de 7,5 metros de ancho, hechas de ladrillos y piedras con 21 grandes y 26 pequeños de entrada y salida de canales. Las piezas de piedra utilizado en este puente son más de 2 metros de largo y la distancia entre cada canal y el techo base es de 20 metros. Las inscripciones existentes sugieren que el puente fue reparado en 1873.

Khaju es uno de los puentes que regulan el flujo de agua en el río porque hay puertas de esclusa en el marco del arcos sobre el río. Cuando la acequia puertas están cerradas, el nivel del agua detrás del puente se eleva a facilitar la irrigación de los muchos jardines a lo largo del río aguas arriba de este puente.

En el nivel superior del puente, la principal nave central se utilizó por caballos y carretas y los caminos abovedados en ambos lados por los peatones. Pabellones octogonal en el centro del puente sobre el abajo y el arriba lados proporcionar puntos de vista de los notables puntos de vista. El nivel inferior del puente se puede acceder por los peatones y popular sigue siendo un lugar sombrío para relajarse.




El Puente del Gard es un acueducto del sur de Francia construido por el Imperio Romano que se encuentra junto a Remoulins, en el departamento de Gard.
El puente de los Suspiros (Ponte dei Sospiri en italiano) es uno de los puentes más famosos de Venecia (Italia). Situado a poca distancia de la Plaza de San Marcos, une el Palacio Ducal de Venecia con la antigua prisión de la Inquisición (Piombi), cruzando el Rio Di Palazzo.

Es una construcción barroca del siglo XVII que da acceso a los calabozos del palacio. Debe su nombre a los suspiros de los prisioneros que, desde aquí, veían por última vez el cielo y el mar. Nada tiene que ver con la acepción romántica que algunos autores han utilizado como recurso poético. Para acceder al puente hay que seguir el Itinerario Secreto desde el interior del Palacio Ducal de Venecia.





El Puente de hierro cruza el río Severn en el Ironbridge Gorge, por el pueblo de Ironbridge, en Shropshire, Inglaterra. Fue el primer puente en arco del mundo que se hecha de hierro fundido, un material que anteriormente era demasiado caro para el uso de grandes estructuras. Sin embargo, un nuevo alto horno cerca de bajar el costo y local a fin de alentar los ingenieros y arquitectos para resolver un problema de larga data de un cruce sobre el río.




Un puente cubierto es un puente, a menudo de un solo carril, con lados cerrados y un techo. Han sido generalmente de madera, aunque algunas son más nuevas de hormigón o metal con partes de vidrio. Especialmente asociados con el siglo XIX, puentes cubiertos a menudo sirven como hitos destacados local y desde hace mucho tiempo atrajo la atención de los conservadores históricos.



El Ponte Vecchio (Puente Viejo en castellano) (pronunciación: [ˈpɔnte ˈvɛkkio]) es un puente medieval sobre el río Arno en Florencia, (Italia). Se cree que fue un puente construido inicialmente en madera por los romanos[1] . Tras ser destruido por una inundación en 1333[1] se reconstruyó, esta vez enteramente de piedra, en 1345.[2] Se atribuye su diseño al arquitecto y pintor italiano Taddeo Gaddi.[3]

El puente se sostiene sobre tres arcos, el principal tiene una envergadura de 30 metros y los otros dos de 27 metros. El alzado de los arcos varía entre 3,5 y 4,4 metros.[4] Es el puente más antiguo de Europa construido totalmente en piedra, en arco segmentado tipo closed-spandrel.







El Yongji puente está sobre el río en Linxi Ma'an Village, Linxi la Ciudad de las minorías étnicas Dong Prefectura Autónoma de Sanjiang, la Región Autónoma de Guangxi Zhuang.

El Yongji puente, también llamado Chengyang Fengyu puente, fue construido en 1916. Es una de madera y arquitectura de piedra. Se trata de 76 metros de largo y 3,7 metros de ancho con 5 muelles de piedra cubiertos por tabla de madera. En el puente, hay un largo pasillo en forma de lluvia de vivienda con bancos de largo en ambos lados. pasajeros pueden tomar un descanso y refugio de la lluvia. En los cinco pilares, hay cinco de cuatro pisos, de estilo Dong-torre como doble alero pabellones, que están cubiertos con tejas y cyan aleros blancos. Todo el puente está en la forma de una luna y es como un ave fénix de oro extendiendo las alas antes de volar. El pabellón en el centro es y ha hexágono un techo piramidal. Los pabellones en los dos extremos son como magníficos palacios con techos piramidales con calabaza en forma de principio. La más occidental tiene un aguilón de cadera y techo. Hay muchos Dong patrones de estilo de los corredores y aleros.





El Puente de Brooklyn (conocido inicialmente como "Puente de Nueva York y Brooklyn" une los barrios de Manhattan y Brooklyn en la ciudad de Nueva York. Fue construido entre 1870 y 1883 y, en el momento de su inauguración era el puente colgante más grande del mundo (mide 1825 metros de largo, y la luz entre pilas es de 486.3 metros, record de luz hasta que en 1889 se construye el Forth Bridge, con una luz máxima de 521m. También fue el primero suspendido mediante cables de acero. Desde entonces, se ha convertido en uno de los símbolos más reconocibles de Nueva York.




El Puente de Londres es un puente en Londres (Inglaterra) que cruza el río Támesis, entre City of London y Southwark. Se sitúa entre los puentes de "Cannon Street Railway" y "Tower Bridge" (es comúnmente confundido con este último aunque son puentes distintos). El puente original de Londres fue uno de los más famosos del mundo: era el único puente que cruzaba el Támesis en Londres hasta que se abrió el Puente de Westminster en 1750.





El Golden Gate es un famoso puente situado en California, Estados Unidos, que une la península de San Francisco por el norte con el sur de Marin. "Golden Gate" es también el nombre del estrecho en el cual el puente está construido, y recibe su nombre del estrecho en Constantinopla, llamado también la Puerta Dorada, ya que comunicaba Europa con Asia.

El Golden Gate es el puente más famoso de San Francisco a pesar de no ser el mayor en esta ciudad, ya que el Bay Bridge es la vía principal.

En la década posterior a la Primera Guerra Mundial el tráfico rodado en la región de la bahía de San Francisco se multiplicó por siete, de modo que el sistema de ferris fue incapaz de absorber ese crecimiento. Catalogado como puente colgante, construido entre 1933 y 1937, con una longitud aproximada de 1.280 metros, está suspendido de dos torres de 227 m de altura. Tiene una calzada de seis carriles (tres en cada dirección) y dispone de carriles protegidos accesibles para peatones y bicicletas. El puente también transporta de un lado a otro del canal gran cantidad de la energía necesaria para el desarrollo de la zona en tendidos eléctricos y conducciones de combustible. Bajo su estructura, deja 67 m de altura para el paso de los barcos a través de la bahía. El Golden Gate constituyó la mayor obra de ingeniería de su época. Fue pintado con urgencia para evitar la rápida oxidación producida en el acero de su estructura por el océano Pacífico.




fuente:
http://www.taringa.net/posts/info/1698821/Top-10-de-los-puentes-m%C3%A1s-bellos-del-mundo.html

Metodo de Diseño de Mezcla de Suelo Cemento Alternativo

Este procedimiento puede ser seguido para el diseño de mezclas de Suelocemento.

  1. Determine el contenido de humedad óptimo del suelo, acuerdo a Ensayo Proctor Modificado (AASHTO-180 o ASTM D 1557). este valor servira de referencia.
  2. Definir tres porcentaje de cemento y ensayar nuevamente el material con su respectivo contenido de cemento de acuerdo a la norma (AASHTO-180 o ASTM D 1557) a fin de conocer el valor de humedad optima para cada caso y el peso volumetrico para cada caso en particular.
  3. Fabrique briquetas para cada contenido de cemento y ensaye la resitencia a Compresion.
  4. Grafique todos lo resultados porcentaje de cemento versus resistencia a compresion.
  5. De la grafica obtenida en el paso 4, se puede selecionar el contenido de cemento minimo que nos generara la resitencia a compresion requerida.
Es de comentar que este procedimiento es aplicado cuando se requiere solamente resistencia a compresion, aunque se puede realizar modificaciones a fin de obtener la DURABILIDAD de la mezcla de suelocemento.

Metodo de Diseño de Mezcla de Suelo Cemento

Metodo de Acuerdo a PCA.


Para la Portland Cement Association (PCA) el cemento necesitado para la estabilización de un suelo dado se fija por una sucesión de pruebas de Humedecimiento – Secado (ASTM D 559 o AASHTOT135) y de Congelamiento - Descongelamiento (ASTM D 560 o AASHTOT136) con especimenes compactados según ASTM 0558 o AASHTO T134; a ambas las llaman pruebas de DURABILIDAD.

Al realizar estas pruebas se fijará las perdidas de material del Suelocemento por las expansiones y contracciones al congelar -descongelar y cambios de humedad provocan que el material perdida resistencia. En El Salvador no es necesario realizar las pruebas de congelamiento – descongelamiento dado que el clima es tropical y no se da en ningún momento del año existe congelamiento de las vías.



De los resultados de las pruebas ASTM D 559 y ASTM D 560 se comparan con las pérdidas toleradas por la PCA. Ver la tabla que a continuación se presenta.


Posteriormente, se someten las probetas con los porcentajes de cemento que resulten apropiados a pruebas de resistencia a la compresión simple de acuerdo a la norma ACI 230.1R – 90 .

Teoria de diseño de Suelo Cemento.

Al iniciar el diseño de un suelo cemento se debe tener presente:
  1. Resistencia a la compresion solicita para el suelocemento.
  2. Requerimeinto de durabilidad del suelocemento.
Procedimiento para un diseño comun:
  1. Determinacion de la granulometria del materail existente y compararla con la granulometria exigidad para el suelocemento.
  2. Selecionar el contenido de cemento a adicionar al material existente.
  3. Realizar la prueba de relacion de humeda - densidad , de la mezcla del material existente y el cemento previamente seleccionado.
  4. Se realiza ensayo de resistencia a compresion ala mezcla de suelo y cemento con la humedad optima. si la resitencia es mayor a la requeridad, disminuir cemento y si es menor la resitencia aumentar el contenido de cemento ala mezcla.

A continuacion se coloca un flujograma para el dieño de suelocemento.



Coeficientes de la capa estructural y números

Diferentes métodos están siendo utilizados para el diseño del pavimento. En el método AASHTO para diseño de pavimento flexible, un coeficiente de capa, los valores son
asignado a cada capa de material en el pavimento para convertir la estructura real de una capa de espesor en el número estructural SN. Esta capa coeficiente expresa la relación empírica entre SN y el grosor D, y es una medida de la capacidad relativa de los materiales para funcionar como un componente estructural de la acera.

La siguiente ecuación general para el número estructural refleja el impacto relativo de la capa de espesor y coeficiente de
SN - A, D, 2D2 + un + a3D3
donde a1, a2, y a3 = capa coeficientes de superficie, base y subbase, respectivamente; y D1, D2 y D3 = capa correspondiente espesores.

La capa coeficientes son en realidad el promedio de un conjunto de coeficientes de regresión múltiple, que indican el efecto de la rodadura, la base de curso, y la
subbase en la acera del rendimiento.



Elementos basicos de bases de suelo cemento en pavimentos.

  1. Cuales son la razones para usar suelo cemento en las estructuras de pavimentos?

    • En la actualidad es difícil realizar la búsqueda y explotación de bancos de material en comparación a años atrás dado lo pequeño de nuestro pais, las mezclas de Suelocemento permite aprovechar e incorporar suelos existentes. lo que favorece a la reducción de tiempo, costo y con disminución del impacto ambiental.
    • Los actuales niveles de tráfico en cuento a volumen y peso en comparación con el pasado, obligan a utilizar estructuras de pavimento con capas de elevada capacidad de soporte y al mismo tiempo más resistentes a los agentes atmosféricos.
    • Al utilizar suelo cemento existe la posibilidad de reducir espesores sin que con esto se reduzca la capacidad estructural.
    2. Ahora cuales son las ventajas de usar Suelocemento?:
    • Material Durable: existe una extenso registro del comportamiento de los suelos estabilizados con cemento en los cuales se observa el cumplimiento de los periodos de diseño y sobrepasando en algunos casos estos.
    • Uso de materiales existentes: se puede utilizar materiales existentes que no cumplirían por si solo los requisitos exigidos para base granular, también se reduce los costos de transporte y aumentar los rendimientos de los frentes de trabajo.
    • Disminución del impacto ambiental: al no utilizar material de bancos de préstamo se disminuye el impacto sobre el medio ambiente.
    • Mejor rigidez y mayor distribución de carga aplicada al pavimento: dado que el suelo cemento se comporta como una losa las cargas se distribuyen en una área mayor que una base granular por lo cual se puede disminuir los espesores sin poner en peligro la capacidad estructural de pavimento.
    • Resistencia a los agentes atmosféricos: al adicionarle cemento al suelo este adquiere nuevas características físicas y químicas que disminuyen significativamente el efecto del medio sobre el suelo cemento.


    3. Las desventajas son las siguientes:
    • El suelocemento necesita ser diseñado: en el diseño se deberá tomar en cuenta las características físicas y químicas del material existente, se debe tomar en cuenta las cantidades de cemento requeridas para evitar las contracciones que producen grietas.
    • El Tiempo: se necesita realizar todas las actividades de mezclado, humedecimiento, compactacion antes que el fragüe.
    • El suelocemento necesita una superficie de rodadura: esto es para evitar el descagaste producido por el trafico o por la escorrentia superficial.

4. De acuerdo a la cantidad de cemento usado tenemos diferentes definiciones:


Definición ACI:

Soil cement-AC1 116R defines soil cement as “amixture of soil and measured amounts of portland cement and water compacted to a high density.” Soil cement can be further defined as a material produced by blending, compacting, and curing a mixture of soil/agregate, portland cement, possibly admixtures includeing pozzolans, and water to form a hardened material with specific engineering properties. The soil/aggregate particles are bonded by cement paste, but unlike concrete, the individual particle is not completely coated with cement paste.


Según Portland Cement Association

El Suelocemento es una mezcla altamente compactada de suelo/agregado, cemento Portland, y agua, siendo el principal uso de este material en estructuras de pavimentos, en este campo el Suelocemento corresponde a una “familia” de productos con características propias, que actualmente se dividen en:

  • Suelos Modificados con Cemento.
  • Bases Tratadas con Cemento.
  • Pavimentos Flexibles Reciclados con Cemento.


Suelos Modificados con Cemento: Se utiliza como tratamiento de subrasantes o explanadas, y se define como una mezcla de suelo y una cantidad pequeña de cemento, generalmente menor al 2% en peso, que se utiliza con la finalidad de mejorar algunas propiedades ingenieriles de los suelos, como por ejemplo: reducir cambios volumétricos, incrementar ligeramente el CBR, y reducir el índice de plasticidad.

SUELO ESTABILIZADO CON CEMENTO: Se utilizan también, como tratamiento de subrasantes o explanadas, especialmente en estructuras de pavimentos para tráficos pesados y de volumen alto, se definen como una mezcla de suelo, cemento y agua, cuya cantidad mínima en peso es del 2%. Este tipo de mezclas, logra una resistencia y rigidez apreciable, especialmente si la fracción granular del suelo es considerable, obteniéndose un material insensible al agua, estable y capaz de resistir a largo plazo las deformaciones producidas por el tráfico.



Granulometría sugerida para optimizar cemento y lograr durabilidad


Malla

% que pasa

2 in (50 mm)

100

N°4 (4.75 mm)

55 - 90

N°10 (2.0 mm)


37 - 67

N°200 (75 µm)

0 - 30

IP

10 máximo

5. Requisitos exiguidos para uso de material existente en suelocemento. Norma ACI- 230.1R-90
  • Porcentaje que pasa Nº 4: <55%
  • Porcentaje que pasa Nº 200: 5-35%
  • Tamaño maximo de agregado 50mm (2”)
  • Indice de Platicidad: <8%Diapositiva 63

Requisitos en El Salvador.
  • Porcentaje que pasa Nº 4 50 - 100%
  • Porcentaje que pasa Nº 200 5-35%
  • Tamaño maximo de agregado 50mm (2”).
  • Limite liquido <40%
  • Indice de Plasticidad <8%

6. Tipos de Cemento a utilizar:

De acuerdo con las Norma ACI230.1R-90 se puede usar dos tipos de cemento el I y II ASTM C150. unque teoricamente se puede usar cemento de cualquier tipo que haga cumplir los requisitos minimos necesarios.



clasificacion de suelos de acuerdo AASHTO.
7. Cantidades de cemento propuesto de acuerdo a ACI230.1R-90.

8. Propiedas del suelo cemento.
  • Densidad: el suelo de cemento es por lo general medido en términos de densidad en seco, húmedo, aunque la densidad puede ser utilizado para el control de la densidad de campo. La prueba de densidad de humedad (ASTM D 558) se utiliza para determinar el contenido de humedad adecuado y la densidad (conocido como el contenido de humedad óptimo y la máxima densidad seca) para que el suelo-cemento mezcla se compacta. tambien es de hacer notar que hay estudios donde se demuestra que amayor densidad mayor resitencia a la compresion. en El Salvador para todos los tipos de suelos se requiere una resistencia a la compreson de 284 psi(19.967 kg/cm2) a los 7 dias. La resistencia sugerida segun en ACI 230.1R-90 se detalla en el siguiente cuadro.


Resistencia a la flexion:
el modulo de ruptura del suelo cemento se puede obtener de dos formas.
- Directamente por medio del ensayo ASTM D 1635.
- o por medio de la siguiente formula, obteniendo una diferencia aproximada de un 13%.





Permeabilidad.
Con el uso de suelo cemento se ve diminuido la filtracion aunque en los meses frios esta se ve ingrementada por el desarrollo de grietas en el suelo cemento.

Contraccion


Suelos tratados con cemento se someten a contracción durante el secado. El encogimiento y agrietamiento posterior depende de tipo de cemento, el tipo de suelo, contenido de agua, grado de compactación, y condiciones de curado.
Métodos sugeridos para reducir o minimizar grietas son de mantenimiento de la superficie de suelo-cemento húmedo, más allá de los períodos normales de curado y la colocación de cemento en el suelo ligeramente por debajo del óptimo contenido de humedad