NORMAS DE CALIDAD Y PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS PARA EL PAVIMENTO FLEXIBLE. El comportamiento adecuado y satisfactorio de los pavimentos previstos para la Construcción de los carriles del entronque Felipe Carrillo Puerto km 5+900 ubicado en la carretera Fed. Mex. Muna – Felipe Carrillo Puerto en el km 215+650, esto en el estado de Quintana Roo; dependerá básicamente del apego en las características de los materiales, normas de calidad y especificaciones constructivas establecidas para este proyecto. En lo que sigue se hace una descripción detallada de las normas de calidad y especificaciones que deben ser tomadas en cuenta para la realización de estos trabajos. Tabla 6.1 Estructuración de Terraplenes en Obras Viales. ESPESOR TIPO DE DEL VIALIDA TERRAPLEN D (cm) Especial Tipo I 100.0 o mayor Menor que 100 cm CALIDAD DEL MATERIAL Quedan fuera de especificaciones generales. Calidad deseable en el 1.00 m superior y calidad adecuada en el resto del terraplén. Si se tiene terreno natural de buenas características colocar 0.60 m de material de calidad deseable. En caso contrario abrir caja hasta que se tenga el espesor total suficiente para colocar 1.0 m de material de calidad deseable. Depresiones Rellenar 1/3 del espesor total con material de calidad profundas o tolerable; los 2/3 restantes deberán construirse de laderas muy acuerdo con alguno de los 2 criterios anteriores (el pronunciadas que aplique). Tipo II 70.0 o mayor Calidad deseable en los 0.70 m superiores y Menor 70.0 cm que Depresiones profundas o laderas muy pronunciadas 0.4 m o mayor Tipo III Menor 0.40 m que tolerable en el resto del terraplén. Si se tiene terreno natural de buenas características colocar los 0.50 m superiores de material de calidad adecuada. En caso contrario abrir caja hasta que se tenga el espesor total suficiente para colocar 0.70 m de material de calidad adecuada. Rellenar 1/3 del espesor total con material de calidad tolerable; los 2/3 restantes deberán construirse de acuerdo con alguno de los dos criterios anteriores (el que aplique). Material de calidad tolerable en todo el espesor del terraplén, como mínimo Si se tiene terreno natural de buenas características colocar todo el espesor del terraplén con material de calidad tolerable. En caso contrario abrir caja hasta que se tenga el espesor total suficiente para colocar 0.40 m de material de calidad tolerable. Si por alguna razón se requiere efectuar algún corte sobre el terreno natural para dar niveles de proyecto se recomienda atender las especificaciones de calidad de los materiales y procedimientos constructivos que se indican en la tabla siguiente: Tabla 6.2 TIPO DE VIALIDA D Especial Tipo I Tipo II Estructuración de Cortes en Obras Viales. CAMA DEL CORTE Cama con calidad deseable Cama con calidad adecuada Cama con calidad tolerable o inferior CALIDAD DEL MATERIAL Quedan fuera de especificaciones generales. Ningún tratamiento Remover 0.30 m y sustituir con material de calidad deseable. Remover 1.00 m y sustituir con material de calidad deseable. Cama con cali- Ningún tratamiento. dad Adecuada o superior Cama con calidad tolerable Cama con calidad inferior a tolerable Tipo III Remover 0.30 m y sustituir con material de calidad adecuada. Remover 0.60 m y sustituir con material de calidad adecuada. Cama con cali- Ningún tratamiento. dad tolerable Cama con cali- Remover 0.30 m y sustituir con el mismo dad inferior a la espesor de material de calidad tolerable. tolerable Para el caso de la sección en corte se deberá abrir caja con la profundidad necesaria para alojar la estructura del pavimento. La superficie descubierta deberá compactarse en los 0.20 m superficiales hasta alcanzar el 90% de su peso volumétrico seco máximo respecto al patrón AASHTO estándar. Los terraplenes deberán realizarse con material producto de un banco de préstamo cercano, para este caso, particularmente se recomienda el empleo de una grava Mal graduada arcillosa y GP-GC de acuerdo al SUCS, color café blancuzco, poco húmeda, de medianamente compacta a compacta, que puede obtenerse de los bancos recomendados en la tabla resumen de bancos para cuerpo de terraplen o bien cualquier otro material que cumpla con lo que se especifica en la Norma N-CMT-1-01/02. Este material deberá colocarse en capas de 0.20 m de espesor compacto, compactadas al 90% del patrón de prueba AASHTO estándar para cuerpo de terraplén, al 95% del patrón de prueba AASHTO estándar para la capa subyacente y compactado al 100% del patrón de prueba AASHTO estándar para la capa de Subrasante. Por otra parte, si se tiene la necesidad de construir terraplenes altos para alcanzar el nivel de rasante se construirán taludes cuya pendiente no podrá ser menor a 1.70:1.00 (hor:ver) para alturas menores a 10.00 m. Únicamente en el caso de tierra armada esta última especificación no tiene efecto. Una vez terminadas los cuerpos de terraplén y capa subyacente se procederá a la construcción de la capa subrasante, la cual puede ser formada con una arena limosa SM de acuerdo al SUCS, color café claro y/o rojizo, poco húmeda, de medianamente compacta a compacta, que puede obtenerse de igual manera de los banco recomendados o bien por un material que cumpla con las especificaciones de la Norma N-CMT-1-03/02. Esta capa tendrá un espesor uniforme de 0.30 m. y deberá tener un grado de compactación mínimo del 100% respecto al PVSM de la prueba AASHTO estándar. Terminada la capa subrasante se procurará no transitar por ella, para evitar desperfectos, en cuyo caso habrá que volverla a conformar y compactar, antes de proceder a construir los pavimentos. En las zonas de tránsito inevitable se protegerá la capa subrasante colocando un revestimiento de 0.20 m de espesor. Tolerancias Para dar por terminada la construcción de las terracerías y capa subrasante se verificará el alineamiento, sección y compactación, espesores y acabado, de acuerdo con lo fijado en el proyecto, con las siguientes tolerancias: a) b) c) Nivel de superficie en terracerías y capa subrasante. + 3 cm Pendiente, diferencia con respecto a las de proyecto. + 0.5% Profundidad de las depresiones, observadas colocando una regla de 5 m de longitud en forma paralela y normal al eje de construcción. 1.5 cm máximo d) Compactación en cuando menos el 80% de valores determinados en un mínimo de 20 puntos de control, fijados mediante el criterio de números aleatorios, respecto al grado de compactación especificado Subrasante > 90% en el cuerpo de terraplenes o de rellenos > 100% en la capa en proyecto. Tomando en cuenta lo observado durante la ejecución de los trabajos de campo y de acuerdo a las necesidades de proyecto se espera que la ejecución de movimientos de terracerías sean algo considerables, puesto que se construirá una ruta nueva y por los niveles existentes en la zona se construirán terraplenes y cortes para alcanzar las elevaciones de rasante del proyecto. Para efectuar los movimientos de terracerías antes indicados se recomienda observar las normas de calidad para los materiales siguientes. TERRACERIAS Y CAPA SUBRASANTE CUERPO DE TERRAPLEN Normas de Calidad Los materiales superficiales o bien los que quedan descubiertos después de abrir caja si es que tienen características adecuadas para la formación de terracerías y/o cuerpo de terraplén o en el caso de que se requieran materiales para la formación de terracerías deberán ser suministrados por un banco local que produzca materiales de calidad “Adecuada” de los frentes aprobados previamente por la Residencia de Construcción. Para la capa subyacente y subrasante se tendrá que emplear un material que cumpla con las especificaciones necesarias suministrado por un banco local los cuales se encuentran especificados en Bancos para terracerías. Cualquiera que sea el material que se utilice en terracerías o terraplén deberá cumplir con las características de calidad del material “Adecuado” deberá cumplir con lo que se especifica en la norma N.CMT.1.01/02 editada por la SCT: Las actividades constructivas deberán iniciarse con el despalme y retiro de la capa vegetal, con un espesor promedio de 0.10 m donde se requiera; todo este material deberá ser desperdiciado y llevado a un sitio previamente definido por la Residencia. El material producto del despalme también se podrá aprovechar para el arrope de los taludes de los terraplenes, para esto se acamellonara el material a un costado de la zona de proyecto procurando quede fuera de la línea de los ceros para posteriormente ser utilizado. Para la formación de terraplenes deberán observarse las siguientes especificaciones constructivas y de calidad:(En este caso deberá considerarse que las vialidades son Tipo A). Procedimiento de Construcción Antes de iniciar la construcción de los terraplenes, se rellenaran los huecos resultantes de los trabajos de desmonte y despalme con material compactado, así mismo se compactara el terreno natural o el despalmado, en el área de desplante, en un espesor mínimo de 20 centímetros y a una compactación similar a la del terreno natural. Para la sección en terraplén, el material superficial compactable deberá escarificarse y compactarse al 90% de su peso volumétrico seco máximo (PVSM) AASHTO estándar, en una profundidad mínima de 0.20 m si es que este cumple con las características adecuadas. Cuando el material sea proveniente de cortes o bancos destinado para el cuerpo de terraplén se descargara sobre la superficie donde se extenderá, en cantidad prefijada por estación de 20 metros, en tramos que no sean mayores a los que en un turno de trabajo se pueda tender, conformar y compactar o acomodar el material. En caso de secciones donde se abre caja como es ya bien sabido no se requiere de capa de cuerpo de terraplén. En el caso de tierra armada se procederá a realizar el procedimiento de construcción de acuerdo a como lo indique la empresa especializada. El material grueso no compactable, se le dará un tratamiento de bandeado para aumentar su acomodo; construyéndose por capas sensiblemente horizontales con espesor aproximadamente igual a la de los fragmentos y se dará como mínimo tres pasadas a cada punto de su superficie con tractor D-8 o similar. Tabla 6.3 Valores de Calidad para Materiales de Terraplén C A L I D A D CARACTERÍSTICA DESEABLE ADECUADA Granulometría (1) (mm) 80% mín. < 76 80% mín < 750 y 95% mín. < 200 1000 o ½ espesor del cuerpo Tamaño máximo (mm) TOLERABLE 1500 o ½ espesor del cuerpo % Finos (Mat. < 0.074 mm) 30 máximo 40 máximo 40 máximo Límite Líquido (Lw) (%) 40 máximo 50 máximo 60 máximo Indice Plástico (Pi) (%) 15 máximo 20 máximo 25 máximo 90 mínimo 90 2 90 2 Compactación AASHTO Est. (%) (2) V:R.S. Compactación dinámica (%) (3) 10 mínimo 10 mínimo 5 mínimo Expansión (%) 3 máximo 3 máximo 3 máximo (1)Porcentaje en volumen (2)Con humedad de compactación igual o ligeramente mayor a la óptima de la prueba (3)Al porcentaje de compactación indicado y con contenido de agua recomendado para el material de banco, a 1.5 m de profundidad. CAPA SUBYACENTE Normas de Calidad En el caso de que se requiera la capa subyacente se debe cumplir con lo que establece la norma N.CMT.1.02/02 editada por la SCT. En caso de detectar toba o roca no se requiere la construcción de la capa subyacente en sección en corte. Tabla 6.4 Valores de Calidad para Materiales de la Capa Subyacente. CARACTERISTICAS VALOR Valor Relativo de Soporte (%) 15 Min. Expansión (%) 3.0 Max. Grado de Compactación (%) 95 Min. Procedimiento de Construcción En secciones en terraplén después de terminado el cuerpo de terraplén se colocara una capa de subyacente la cual debe ser conformada con material proveniente de banco de preferencia de los bancos mencionados en la tabla resumen de bancos para terracerías que se encuentra en BANCOS PARA TERRACERIAS. El espesor de esta capa variara dependiendo de la altura de los terraplenes, cuando el terraplén tenga una altura menor de 0.80 m. la capa subyacente será de 0.20 m. y cuando la altura de los terraplenes sea mayor de 0.80 m. la capa subyacente tendrá un espesor de 0.50 m. En cualquiera que sea el caso el material que constituya dicha capa se compactara al 95% de su PVSM de la prueba AASHTO estándar. En secciones en corte donde se detecte toba o roca no se utilizara capa de subyacente. CAPA SUBRASANTE Normas de Calidad El material que se emplee para formar la capa subrasante deberá cumplir con las características de calidad “Adecuada” que se indican en la tabla siguiente, debiendo estar éste libre de basura, raíces, materia orgánica o cualquier otro material cuya naturaleza sea objetable, o bien se deberá cumplir lo que se especifica en la norma N.CMT.1.03/02. Tabla 6.5 Valores de Calidad para Materiales de la Capa Subrasante C A L I D A D CARACTERÍSTICA DESEABLE ADECUADA TOLERABLE Granulometría Tamaño máximo (mm) 76 76 76 % Finos (Mat. < 0.074 mm) 25 máximo 35 máximo 40 máximo Límite Líquido (Lw) (%) 30 máximo 40 máximo 50 máximo Indice Plástico (Pi) (%) 10 máximo 20 máximo 25 máximo 100 mínimo 100 + 2 100 + 2 20 mínimo 10 mínimo 10 mínimo Compactación (%) (AASHTO Est.) (1) V:R.S. (%) (Compactación Dinámica) (2) (1) Con humedad de compactación hasta 3% mayor a la óptima. (2) Al porcentaje de compactación indicado y con contenido de agua recomendado para el material de banco, a 1.50 m de profundidad. Procedimiento de Construcción Ya debidamente terminada la capa de subyacente se procederá a construir la capa de subrasante. La cual deberá ser conformada con material que cumpla con las características adecuadas o alguno de los recomendados en la tabla resumen de bancos para terracerías. El material que forme la capa subrasante, no deberá contener partículas mayores de 75 mm. (3”). Cuando estas existan deberán eliminar por medio de papeo una vez que el material ha sido parcialmente extendido. Se tendrá especial cuidado con el grado de humedad del material para subrasante ya que de este depende su porcentaje de compactación, por lo cual se tendrá que realizar la cantidad de acarreos en un día que en este mismo se puedan extender y compactar. En secciones en terraplén y en corte se procederá a formar la capa subrasante con un espesor de 0.30 m. la cual deberá ser compactada al 100% de su peso volumétrico seso máximo de la prueba AASHTO estándar. Sirviendo esta como base de desplante para la estructura del pavimento. La capa de subrasante debe quedar perfectamente nivelada y la superficie totalmente uniforme ya contemplando los sobre anchos y sobre elevaciones del proyecto y de esta manera conservar los espesores de las distintas capas de la estructura del pavimento. BASE HIDRAULICA Normas de Calidad La capa de base hidráulica que será necesaria construir bajo los pavimentos del proyecto se recomienda, emplear la grava mal graduada, GP que se obtiene del Banco “KONAVI”, especificando para esta mezcla una granulometría similar a la indicada más adelante para un material de calidad “Adecuada”. El material que conforme ésta capa se deberá compactar al 100 % de su peso volumétrico seco máximo (PVSM) de la prueba AASHTO modificada (cinco capas) citada en el Capítulo 6.01.03.009-M-04 correspondiente al método de prueba 6.01.01.002.K.05, del libro 6.01.03 de las Normas para Muestreo y Pruebas de Materiales, Equipos y Sistemas; Carreteras y Aeropistas; Pavimentos ( I ). Puede emplearse cualquier otro material en cuyo caso deberá ser del tipo indicado en la cláusula 073-D del libro 3, Parte 01, Título 03; además éstos tendrán que cumplir con las Normas de Calidad especificadas en el inciso 009-C.06 del libro 4, Parte 01, Título 03 y para su ejecución se deberán seguir todos los lineamientos indicados en la cláusula 074F del Libro 3, Parte 01, Título 03. Y cumplir igualmente con los valores de calidad “Adecuados” siguientes, o cumplir con lo que se especifica en las Normas N-CMT-4-02001/04 para materiales para base hidráulica la N-CMT-4-02-002/04: Tabla 6.6 Valores de Calidad para Materiales de Base CARACTERÍSTICAS C A L I D A D BASE Granulometría Zona Granulométrica (Fig. 6.2) Tamaño máximo (mm) I 38 % Finos (Mat. < 0.074 mm) 10 máximo Límite Líquido (Lw %) 25 máximo Indice Plástico (Pi %) 6 máximo Equivalente de Arena (%) 50 mínimo Compactación AASHTO Modif. (%) 100 mínimo V:R.S. (%) (Compactación Dinámica) (1) 100 mínimo Desgaste Los Ángeles (%) 30 máximo (1) Al porcentaje de compactación indicado Procedimiento de Construcción La construcción de estas capas se iniciará cuando las terracerías y capa subrasante estén terminadas dentro de las tolerancias fijadas. La descarga de los materiales que se utilicen en su construcción deberá hacerse sobre la capa subrasante en la forma y en los volúmenes que ordene la Residencia. Los procedimientos de ejecución así como su proporcionamiento serán los siguientes: a) Los materiales se mezclarán en seco con objeto de uniformizarlos. b) Cuando se empleen motoconformadoras para el mezclado y el tendido, se extenderá parcialmente el material y se procederá a incorporarle agua por medio de riegos y mezclados sucesivos, para alcanzar la humedad que se fije y hasta obtener homogeneidad en granulometría y humedad. A continuación se extenderá en una capa de materiales sin compactar del espesor necesario para dar el espesor final de proyecto, de 20.0 cm para la rama principal t de 0.30 para las demás ramas secundarias. c) Cuando se emplee otro equipo para el mezclado y tendido, tanto el equipo como el procedimiento de construcción deberán ser previamente aprobados por la Residencia. d) Se propone compactar la capa con rodillo neumático ó liso vibratorio del tipo Dynapac CAD15D o similar. Se deberá alcanzar el 100% del PVSM en relación con el ensaye AASHTO Modificada. Se darán riegos superficiales de agua, durante el tiempo que dure la compactación, únicamente para compensar la pérdida de humedad por evaporación en la capa de base. Tolerancias Para dar por terminada la construcción de la capa de base se verificará el alineamiento, sección y compactación, espesores y acabado, de acuerdo con lo fijado en el proyecto, con las siguientes tolerancias: a) Nivel de superficie + 1 cm b) Pendiente, diferencia con respecto a las de proyecto. + 0.5% c) d) e) Profundidad de las depresiones, observadas colocando una regla de 5 m de longitud en forma paralela y normal al eje de construcción. Compactación en cuando menos el 80% de valores determinados en un mínimo de 20 puntos de control, fijados mediante el criterio números aleatorios, respecto al de grado de compactación especificado en proyecto. Control estadístico de espesores: - Coeficiente de variación, CV = 12% máximo | er – e | < 0.2 e en donde: CV = s/e’ S = desviación estándar e' = espesor promedio er = espesor real en cada cala e = espesor del proyecto 1.5 cm máximo >100% RIEGO DE IMPREGNACION Una vez terminada la base hidráulica se deberá aplicar un riego de impregnación con una emulsión asfáltica de rompimiento medio, del tipo EAM-65 o bien por un asfalto rebajado MC-70, a razón de 1.0 lt/m2, debiéndose cumplir con los siguientes requisitos o bien deberán cumplir con lo que se establece en la norma N-CMT-4-05-001/00: El producto asfáltico (emulsión catiónica) deberá ser del tipo mencionado en la cláusula 076-D del Libro 3, Parte 01, Título 03, así mismo deberá cumplir con las Normas de Calidad establecidas en el inciso 011-B.04.f del Libro 4, Parte 01, Título 03, y para su aplicación con la cláusula 080-F del libro 3, Parte 01, Titulo 03. Normas de Calidad Con este nuevo producto se tendrá también el problema de su bajo punto de inflamación que se especifica en el rango de 38 a 66°. Las características de calidad de esta emulsión asfáltica serán las siguientes: Emulsión Asfáltica EAM-65 Viscosidad Saybolt-Furol a 50° C 50 seg mínimo Residuo de la destilación 60% mínimo Asentamiento en 5 días, diferencia 5% máximo Retenido en la malla No. 20 0.10% máximo Cubrimiento del Agregado, en condiciones de trabajo prueba de resistencia al agua - Agregado seco cubrimiento 90% mínimo - Agregado húmedo-cubrimiento 60% mínimo Carga de la partícula negativa Demulsibilidad Asfalto Rebajado MC-70 30% máximo Mínimo Viscosidad cinemática a 60° c, cSt Máximo 70 140 38 66 Punto de Inflamación (copa abierta de tag), oC Destilado, porcentaje en volumen del total destilado a 360° C a 225° C 20 a 260° C 20 a 316° C 65 90 Residuo de la destilación a 360° C, porcentaje en volumen por diferencia 55 Pruebas al residuo de la destilación Viscosidad de 60° C, P 300 Ductilidad a 25° C, cm 100 Solubilidad en tricloroetileno 99 1200 Agua en por ciento 0.2 Procedimiento de Construcción Los criterios de aceptación o rechazo, de almacenamiento y de construcción deberán cumplir con lo que se establece en la norma N-CMT-4-05-001/00. Se procederá con el barrido de la superficie por tratar para eliminar todo el material suelto, polvo y materias extrañas que se encuentren en ella, antes de aplicar el riego de impregnación. El barrido se dará por terminado cuando lo indique la Residencia. Si la superficie se ha deteriorado o destruido, por no haber sido impregnada a su debido tiempo, deberá reacondicionarse para dejarla de acuerdo con lo fijado en el proyecto y/o lo ordenado por la Residencia. Una vez barrida la superficie por tratar, se procederá a aplicar el riego de material asfáltico por medio de una petrolizadora aprobada por la Residencia. Procedimiento de Construcción Por ningún motivo deberá regarse material asfáltico cuando la base se encuentre mojada. Cuando se emplee emulsión asfáltica para aplicar este riego la Residencia fijará la cantidad de agua permisible en la superficie por tratar. El riego de impregnación de material asfáltico deberá hacerse de preferencia en las horas más calurosas del día. El material asfáltico se aplicará a razón de 1.0 lt/m2 y podrá ser regado en dos aplicaciones. La superficie impregnada deberá presentar un aspecto uniforme y el material asfáltico deberá estar firmemente adherido; la penetración del riego deberá ser mayor a 4 mm aunque en algunos casos la Residencia puede aceptar como satisfactoria una penetración menor, siempre que haya buena adherencia entre el material asfáltico y el de la capa cuya superficie se impregnó. Cuando a pesar del barrido se presente una superficie de textura muy cerrada y muy seca, puede darse un riego ligero de agua para desalojar el aire retenido, principalmente por las partículas más finas y que impide que la aplicación del riego del material asfáltico sea satisfactoria; se dejará evaporar este riego de agua casi totalmente y cuando la superficie se observe seca, se dará el riego de impregnación. Una superficie bien terminada no debe tener depresiones; sin embargo, el material asfáltico regado pudiera llegar a formar charcos; cuando esto suceda el exceso del material asfáltico que se haya acumulado en esta forma se quitará por medio de cepillos. La superficie impregnada de la base deberá cerrarse al tránsito durante las 24 horas siguientes a su terminación o durante el tiempo que juzgue necesario la Residencia. RIEGO DE LIGA Antes de colocar la base asfáltica en los pavimentos flexibles, sobre la base hidráulica impregnada, limpia y exenta de polvo y agua, se procederá a la aplicación de un riego de liga, con asfalto rebajado de fraguado rápido FR-3, debiendo cumplir con los siguientes requisitos. El producto asfáltico (emulsión catiónica) deberá ser del tipo mencionado en la cláusula 076D del Libro 3, Parte 01, Título 03, así mismo deberá cumplir con las Normas de Calidad establecidas en el inciso 011-0.04.f del Libro 4, Parte 01, Título 03 y para su aplicación con la cláusula 080-F del Libro 3, Parte 01, Titulo 03. Normas de Calidad Los materiales asfálticos que deberán emplearse para el riego de liga serán rebajados, de fraguado rápido FR-3 o bien por asfalto rebajado tipo MC-800, con las características de calidad que se indican a continuación: Los criterios de aceptación o rechazo, de almacenamiento y de construcción deberán cumplir con lo que se establece en la norma N-CMT-4-05-001/00. a) Pruebas al material asfáltico tipo FR-3. - Punto de inflamación(copa abierta de Tag) - Viscosidad Saybolt-Furol a 60° C - Destilación: Porciento del total destilado a 360o C . Hasta 225o C . Hasta 260o C . Hasta 315o C - Residuo de la destilación a 360° C respecto al volumen total por diferencia - Agua por destilación 27o C mínimo 250-500 seg 25% mínimo 55% máximo 83% mínimo 73% 0.2% mínimo máximo b) Pruebas al residuo de la destilación - Viscosidad dinámica a 60° C Penetración Ductibilidad Solubilidad en tetracloruro de carbono Asfalto Rebajado tipo MC-800 para Riego de Liga: MINIMO Viscosidad Saybolt-Furol a 60° C 800 Punto de inflamación (copa abierta de Tag) 66ºC Destilación:, Porciento en volumen del total destilado a 360o C 200 +40 80-120 grados 100 cm mínimo 99.5% mínimo MAXIMO 1600 . . . a 225o C a 260o C a 315o C Residuo de la destilación a 360º C Porcentaje en volumen por diferencia Pruebas al residuo de la destilación Viscosidad a 60° C, P Ductilidad a 60° C, cm Solubilidad en tricloroetilen Agua, % 45 45 80 75 300 1200 100 99 0.2 Nota: Si la ductilidad a 25° C es menor que 100 no es aceptable, el material será aceptable si la ductilidad a 15.5° C es mayor que 100. Debido a que el riego de liga pudiera aplicarse cuando la temperatura ambiente se encuentre por arriba del punto de inflamación del producto asfáltico rebajado FR-3 se recomienda tomar precauciones especiales para evitar que este material pueda incendiarse; en particular se recomienda almacenarlo lejos del sitio destinado al calentamiento del producto. Por otra parte, debe tenerse en cuenta que la empresa paraestatal Petróleos Mexicanos (PEMEX) ha dejado de producir el asfalto del tipo FR-3 debido a que la pérdida del solvente origina contaminación atmosférica; por tal motivo, si se tienen dificultades para encontrar este producto asfáltico se podrá emplear en su lugar el asfalto rebajado de importación MC800; la dosificación y procedimiento constructivo serán los mismos que fueron indicados para el producto asfáltico rebajado FR-3. Con este nuevo producto el punto de inflamación se produce a 66º C. El riego de liga podrá también aplicarse a base de una emulsión asfáltica de rompimiento rápido, del tiempo RR-3K, con las características que se indican a continuación: Emulsión asfáltica de rompimiento rápido RR-3K. Viscosidad Saybolt-Furol a 50º c 100 a 400 seg Residuo de la destilación, por ciento en peso 65% mínimo Asentamiento en 5 días, diferencia en por ciento 5% máximo Retenido en la malla No. 20 0.10% máximo Carga de la partícula Positiva (+) Disolvente en volumen 3% máximo Pruebas al residuo de la destilación: - Penetración, 25 c, 100 g, 55 seg 100-250 grados - Solubilidad en tetracloruro de carbono 97% mínimo - Ductilidad, 25º c 40 cm mínimo Procedimiento de Construcción El riego de material asfáltico se aplicará a razón de 0.6 lt/m2. La superficie deberá presentar un aspecto uniforme y el material deberá estar firmemente adherido, para darse por terminado el riego. Este riego se realizara antes del tendido de la base asfáltica esto con el motivo de que el material no se contamine con partículas arcillosas. BASE ASFALTICA Sobre la superficie de la capa de base hidráulica debidamente terminada, después de aplicar un riego de liga, se colocará una capa de Base asfáltica de 0.12 m de espesor solo para la rama principal. Dicha capa se elaborará en planta y en caliente con materiales procedentes de los bancos indicados para este fin en la tabla de bancos de este proyecto y cemento asfáltico AC-20 con una proporción de 130 kg/m3 de material pétreo seco y suelto de tamaño máximo de 38.1 mm (1 ½”). El tendido se realizará con máquina terminadora en una sola capa, dicha capa se compactará al 95 % de su Peso Volumétrico determinado con la Prueba Marshall. Citada en el capítulo 6.01.03.009-M-04, correspondiente al método de prueba 6.01.03.012.D.05, del libro 6.01.03, de las Normas de Muestreo y Pruebas de los Materiales, Equipos y Sistemas; Carreteras y Aeropistas; Pavimentos (II). El equipo de trituración y cribado deberá contar con lo menos con un dispositivo para el despolve, procurando que el material fino pase por la malla 200, resulte menor del 5 %; adicionalmente cuando se trate de materiales triturados parcialmente se deberá garantizar que dichos materiales tengan por lo menos del orden del 30 % de trituración, por lo que es recomendable en su caso contar con un primario, un secundario y dos tolvas dosificadoras, de manera que se proporcione una buena granulometría. Tabla 6.7 Valores de Calidad para Materiales Pétreos de Base Asfáltica. CARACTERÍSTICAS Contracción lineal (%) Desgaste Los Ángeles (%) Partículas Alargadas y Lajeadas (%) Equivalente de Arena (%) Afinidad con el asfalto VALOR 3.0 Máx. 45 Máx. 35 Máx. 55 Mín. a) 25% Max. De desprendimiento por fricción b) 90% Mín. de cubrimiento con el asfalto La granulometría de la base asfáltica deberá estar dentro de los parámetros especificados a continuación, preferentemente dentro de la zona 1: Tabla 6.8 Valores granulométricos para agregados Pétreos de Base Asfáltica. MALLA NO. Zona 2” 1 ½” 1” ¾” ½” ⅜” ¼” 4 10 20 40 60 100 200 % QUE PASA 1 100 100 90 – 100 75 – 100 55 – 100 42 – 100 30 – 85 22 – 70 10 – 27 5 – 15 3 – 12 2–8 1–7 0-5 2 100 27 – 90 15 – 65 12 – 46 8 – 34 7 – 27 5 - 15 RIEGO DE LIGA PARA CARPETA ASFALTICA Antes de colocar la carpeta asfáltica en los pavimentos flexibles, sobre la base asfáltica, limpia y exenta de polvo y agua, se procederá a la aplicación de un riego de liga, con asfalto rebajado de fraguado rápido FR-3, debiendo cumplir con los siguientes requisitos. El producto asfáltico (emulsión catiónica) deberá ser del tipo mencionado en la cláusula 076D del Libro 3, Parte 01, Título 03, así mismo deberá cumplir con las Normas de Calidad establecidas en el inciso 011-0.04.f del Libro 4, Parte 01, Título 03 y para su aplicación con la cláusula 080-F del Libro 3, Parte 01, Titulo 03. Normas de Calidad Los materiales asfálticos que deberán emplearse para el riego de liga son los mismos antes mencionados para el riego de liga para base asfáltica, esto serán rebajados, de fraguado rápido FR-3 o bien por asfalto rebajado tipo MC-800, con las características de calidad adecuadas o bien deberán cumplir con lo que se establece en la norma N-CMT-4-05001/00. Procedimiento de Construcción Los criterios de aceptación o rechazo, de almacenamiento y de construcción deberán cumplir con lo que se establece en la norma N-CMT-4-05-001/00. El riego de material asfáltico se aplicará a razón de 0.6 lt/m2. La superficie deberá presentar un aspecto uniforme y el material deberá estar firmemente adherido, para darse por terminado el riego. CARPETA DE CONCRETO ASFÁLTICO La carpeta asfáltica se construirá como mezcla elaborada en planta, esta capa tendrá un espesor de 7.0 cm para la rama principal y de 8.0 cm para las ramas secundarias (concreto asfáltico), conforme a los siguientes requisitos: Los materiales pétreos y el cemento asfáltico que conformen la carpeta deberán cumplir con las Normas especificadas en los incisos 010-C.01 y 011-B.04.b respectivamente del Libro 4, Parte 01, Título 03. La mezcla se proyectará por el procedimiento Marshall para que cumpla con los requisitos de diseño que se indican en el cuadro del inciso 011-D.03 del Libro 4, Parte 01, Título 03. La construcción de la carpeta se deberá apegar a los lineamientos indicados en la cláusula 081-F del libro 3, Parte 01, Título 03. Normas de Calidad Materiales Pétreos Se emplearán preferentemente materiales procedentes de banco con las características de calidad que se indican en la tabla siguiente o bien de acuerdo a lo que se indica en la norma N.CMT.4.04/01 editada por la SCT: Tabla 6.9 Valores de Calidad para Materiales Pétreos de Carpeta Asfáltica. C A L I D A D DESEABLE CARACTERÍSTICA Granulometría Zona Granulométrica ADECUADA Figs. 6.3 Figs. 6.3 38 38 0 - 3 máximo 1 - 4 máximo Humedad Natural (W %) 0 1 máximo Indice Plástico (Pi %) 0 5 máximo 60 mínimo 55 mínimo 30 máximo 40 máximo 25 máximo 50 máximo Tamaño máximo (mm) % Finos (Mat. < 0.074 mm) Equivalente de Arena (%) Desgaste Los Ángeles Partículas Alargadas (%) (%) Materiales Asfálticos El cemento asfáltico que se emplee será AC-20 en una proporción aproximada de 125 kg de cemento por cada metro cúbico de agregado pétreo, con las normas que se indican enseguida: Pruebas al cemento asfáltico AC-20 - Penetración a 25oC, 100 g, 5s; 60 mm -1 - Viscosidad dinámica a 60° C; 200 + 40 Pa . s - Visocisdad cinemática a 135° C 300 mm2/s mínimo - Viscosidad Saybolt-Furol a 135o C 120 seg, mínimo - Punto de inflamación (copa abierta Cleveland) 232o C mínimo - Ductibilidad a 25o C y 5 cm/min 50 - Solubilidad en tetracloruro de carbono 99% mínimo - Punto de reblandecimiento 48-56o C - Prueba de película delgada, cm mínimo 50 cm3, 5 h, 163o C . Penetración retenida a 25° C 54% mínimo . Pérdida por calentamiento 0.5% máximo Mezcla Asfáltica La mezcla elaborada con cemento asfáltico deberá cumplir con los requisitos señalados a continuación, para el patrón Marshall. a) Número de golpes por cara 75 b) Estabilidad 815 kg mínima c) Flujo 2-3.5 mm d) Vacíos en la mezcla, respecto al volumen e) del espécimen 3-5% Vacíos ocupados por el asfalto (VFA); 65-75% Procedimiento de Construcción Los criterios de aceptación o rechazo, de almacenamiento y de construcción deberán cumplir con lo que se establece en la norma N.CMT.4.04/01. Antes de aplicar el riego de liga sobre la base hidráulica, ésta deberá ser barrida para dejarla exenta de materias extrañas y polvo; además, no deberá haber material asfáltico encharcado. Antes de proceder a la construcción de la carpeta asfáltica, la base asfáltica deberá estar debidamente preparada. El riego de liga se dará con petrolizadora, en toda la superficie que quedará cubierta por la carpeta; este riego deberá darse antes de iniciar el tendido de la mezcla asfáltica dejando transcurrir entre ambas operaciones el tiempo necesario para que el material asfáltico regado adquiera la viscosidad adecuada. El concreto asfáltico se elaborará en plantas estacionarias que deberán constar de: a) Secador con inclinación ajustable colocado antes de las cribas clasificadoras y con capacidad suficiente para secar una cantidad de material pétreo igual o mayor que la capacidad de producción de concreto asfáltico de la planta. b) A la salida del secador debe haber un pirógrafo para registrar automáticamente la temperatura del material pétreo. c) Cribas para clasificar el material pétreo cuando menos en tres tamaños, con capacidad suficiente para mantener siempre, en tolvas, material pétreo disponible para la mezcla. d) Tolvas para almacenar material pétreo que deben protegerlo de la lluvia y del polvo, con una capacidad tal que asegure la operación de la planta cuando menos durante quince minutos sin ser alimentadas; éstas deben estar divididas en compartimentos para almacenar, por tamaños, los materiales pétreos. e) Dispositivos que permitan dosificar los materiales pétreos de preferencia por peso. Los dispositivos deberán permitir un fácil ajuste de la mezcla en cualquier momento, para poder obtener la curva granulométrica de proyecto. f) Equipo para calentar en forma controlada el cemento asfáltico, que garantice que este no será contaminado, provisto de un termómetro con graduación de 20 a 210o C. g) Dispositivos que permitan dosificar el cemento asfáltico con una aproximación de 2% en más o menos, de la cantidad fijada. h) Mezcladora, equipada con un dispositivo para el control del tiempo de mezclado. i) Recolector de polvo. j) Dispositivo para agregar finos. El material pétreo deberá ser calentado y secado para que la humedad que contenga sea inferior a 1%, antes de introducirlo a la mezcladora. La temperatura del material pétreo deberá estar comprendida entre 120 y 150o C, al salir de la planta de elaboración. La mezcla asfáltica deberá transportarse en vehículos con caja metálica, cubierta con una lona que lo preserve del polvo, materias extrañas y de la pérdida de calor durante el trayecto. La superficie interior de la caja deberá estar libre de residuos de mezclas asfálticas. La mezcla asfáltica deberá tenderse con extendedora de propulsión propia, con dispositivo para ajustar el espesor y el ancho de la mezcla tendida, y dotada de un sistema que permita la repartición uniforme de la mezcla sin que se presenten segregaciones. También deberá contar con un calefactor en la zona de acabado final. La mezcla deberá vaciarse sobre la caja receptora de la extendedora y ser inmediatamente tendida sobre el espesor y ancho fijados en el proyecto. La velocidad de la máquina debe regularse de manera que el tendido siempre sea uniforme en espesor y acabado. Las juntas de construcción longitudinales, en caso de que el tendido se haga en dos o más fajas, con un intervalo de más de un día entre faja y faja, deberá impregnarse de preferencia con cemento asfáltico o con un material asfáltico de fraguado rápido, antes de proceder al tendido de la siguiente faja. Las juntas transversales deberán recortarse aproximadamente a 45o, antes de iniciar el siguiente tendido y también deberán impregnarse con cemento asfáltico o con un material asfáltico de fraguado rápido, antes de proceder al tendido del siguiente tramo. Con la frecuencia necesaria deberán limpiarse perfectamente todas aquellas partes de la máquina en que hayan podido quedar residuos de mezcla. La Residencia fijará la longitud máxima de los tramos en que podrá tenderse el concreto asfáltico, de acuerdo con el equipo de compactación de que se disponga y de la temperatura ambiente durante las horas laborables. La mezcla asfáltica deberá tenderse a una temperatura mínima de 110o C y no deberá realizarse esta operación bajo condiciones de lluvia o humedad de la base impregnada. Después de tendida la mezcla asfáltica, inmediatamente deberá plancharse uniforme y cuidadosamente por medio de una planchadora tipo Tándem para dar un acomodo inicial a la mezcla; este planchado deberá efectuarse longitudinalmente a media rueda. A continuación se compactará utilizando compactadores de llantas neumáticas adecuadas para alcanzar un mínimo de 95% del peso volumétrico máximo respecto al patrón de compactación Marshall, con especímenes de 75 golpes por cara; inmediatamente después se empleará una plancha de rodillo liso adecuada para borrar las huellas que dejen los compactadores de llantas neumáticas. Durante la compactación, el rodillo liso tipo Tandem o el compactador neumático deberán moverse paralelamente al eje, realizando el recorrido de las orillas de la carpeta hacia el centro, en las tangentes y del lado interior hacia el exterior, en las curvas. La temperatura de la mezcla, al iniciarse el acomodo deberá ser de 100o C; en general, la compactación deberá terminarse a una temperatura mínima de 70o C. En las orillas de la capa extendida y compactada se formará un chaflán cuya base será igual a vez y media el espesor de la capa; para ello se utilizará mezcla asfáltica adicional colocada inmediatamente después del tendido, o bien haciendo los ajustes necesarios en los extendedores. El chaflán se compactará con el equipo adecuado. Tolerancias de Construcción Para dar por terminada la construcción de la carpeta de concreto asfáltico, se verificará el alineamiento, la sección, la compactación, el acabado y el espesor, de acuerdo con lo fijado en el proyecto, con las siguientes tolerancias: a) Ancho de la carpeta, del eje a la orilla. + 2 cm b) Profundidad máxima de las depresiones observadas colocando una regla de tres metros de longitud en forma paralela y normalmente al eje de construcción: c) 0.5 cm Grado mínimo de compactación obtenido en cuando menos el 80% de los valores determinados con un mínimo de 20 puntos de control, fijados mediante el criterio de números aleatorios y respecto al peso volumétrico máximo determinado en la prueba Marshall de diseño: > 95% d) Espesores determinados en las mismas calas efectuadas para la verificación de la compactación. [{(e1 -e)2 + (e2 + e)2 + .... + (en -e)2 } / n ]1/2 0.11e er – e < 0.2e En el 93% de los casos como mínimo en donde: e = espesor de proyecto e1, e2, ..., en, er e = espesores reales encontrados al efectuar los sondeos e1 e2 ... en = espesor real promedio correspondiente a todos los puntos de n prueba n = número de verificaciones del espesor real hechas en el tramo RIEGO DE SELLO El riego de sello se dará mediante la aplicación de un material asfáltico, el cual se cubrirá con una capa de material pétreo y tendrá por finalidad impermeabilizar a la carpeta, protegiéndola contra el desgaste y servirá además para proporcionar una superficie antiderrapante. Aproximadamente, el producto asfáltico deberá ser del tipo mencionado en la cláusula 082-D del Libro 3, Parte 01, Título 03. El producto asfáltico y el material pétreo deberán cumplir con las Normas de Calidad estipuladas en los incisos 011-8.04.f y 010-C.02 respectivamente, del libro 4, Parte 01, Título 03. Su ejecución se efectuará de acuerdo a los lineamientos de la cláusula 082-F del Libro 3, Parte 01, Título 03. Materiales Los materiales pétreos que se empleen en la construcción del riego de sello serán del tipo 3-A ó 3-E, con los requisitos de granulometría que se indican a continuación: Tabla 6.10 Valores granulométricos para material a emplear en el riego de sello MALLA No. ½” 1” 4 8 4 % QUE PASA MAT. 3 – E MAT. 3-A 100 95 mín 5 máx 0 100 95 mín 5 máx 0 - Los materiales asfálticos que se empleen en la construcción del riego de sello serán cementos asfálticos, asfaltos rebajados de fraguado rápido o emulsiones de rompimiento rápido. Procedimiento de Construcción a) Antes de aplicar el riego de sello la superficie por tratar deberá estar seca y barrida para dejarla exenta de materiales extraños y polvo. b) En términos generales, las cantidades de materiales que deberán aplicarse en el riego de sello, en lts/m2, estarán comprendidas dentro de los límites que se indican a continuación: Cuando se emplee material pétreo 3-A Cemento asfáltico 0.85 lts/m2 Material pétreo 10.0 lts/m2 Cuando se emplee material pétreo 3-E Cemento asfáltico 1.20 lts/m2 Material pétreo c) 13.0 lts/m2 El contratista deberá recabar la aprobación de la Residencia de Construcción para el equipo que pretenda usar. d) Si durante la ejecución del trabajo el equipo presenta deficiencias, el contratista estará obligado a corregirlas ó a retirar el equipo defectuoso, reemplazándolo por otro en buenas condiciones. e) No deberán regarse con material asfáltico tramos mayores de los que puedan ser cubiertos de inmediato con material pétreo. La Residencia de Construcción fijará al contratista la longitud del tramo que deba regar y el momento en que deba cubrirlo con el material pétreo. f) No deberá regarse material asfáltico si el material pétreo con que se cubrirá el riego contiene humedad superior a la de absorción o tiene agua superficial, aun cuando se usen aditivos, excepto cuando se empleen emulsiones, en cuyo caso la Residencia fijará la humedad aceptable. g) Al aplicar el material asfáltico deberá tenerse especial cuidado para evitar que haya traslape con un riego anterior. En el punto en donde se inicie cada riego se colocarán una o más tiras de papel u otro material que autorice previamente la Residencia de Construcción, protegiendo al riego anterior, de manera que el nuevo riego se empiece desde la protección y al retirar ésta quede la aplicación sin traslape. h) Las etapas para la ejecución del riego de sello serán las siguientes: - Se barrerá la superficie por tratar. - Se dará el riego de material asfáltico. - Se cubrirá el riego de material asfáltico con una capa de material pétreo. - Se rastreará y planchará el material pétreo. - Se recolectará mediante barrido y removerá el material pétreo excedente que no se adhiera al material asfáltico, depositándolo en el lugar que señale la Residencia. i) Cuando se hagan dos aplicaciones de material asfáltico, se dejarán transcurrir algunos días después de aplicado el primer riego y cuando lo ordene la residencia se hará la siguiente aplicación. j) El extendido del material pétreo se hará con esparcidores mecánicos. Inmediatamente después de tendido el material pétreo, para tener una mejor distribución del mismo, se le pasará una rastra ligera de cepillos de fibra o de raíz, dejando así la superficie exenta de ondulaciones, bordos o depresiones. k) Los materiales pétreos tendidos y rastreados como se indica en el inciso anterior se plancharán inmediatamente con rodillo liso ligero únicamente para acomodar las partículas del material, teniendo especial cuidado para no fracturarlas por exceso de planchado. l) A continuación se planchará con compactador de llantas neumáticas con un peso mínimo de 4500 kg y máximo de 7300 kg, pasando una rastra de cepillos de fibra o de raíz las veces que sea necesario para mantener uniformemente distribuido el material y evitar que se formen bordos y ondulaciones. Los compactadores de llantas neumáticas se pasarán alternativamente con la rastra el tiempo necesario para asegurar que el máximo del material pétreo se adhiera al material asfáltico. Cuando la Residencia autorice que la vialidad sea abierta al tránsito antes de que el máximo del material pétreo se haya adherido, se continuará rastreando para evitar que se formen ondulaciones en el material pétreo excedente. Cuando se observe que ya no se adhiere más material pétreo, se recolectará todo el sobrante, con cepillos de fibra o raíz y se removerá al lugar que señale la Residencia, dejando la superficie libre de material suelto. ADITIVOS Con el objeto de mejorar la adherencia de los materiales pétreos con los productos asfálticos, se deberá prever el empleo de emulsiones, cuyo tipo y dosificación serán proporcionados por el Laboratorio de Control de Calidad de la Supervisión de la Convocante, después que el agregado pétreo haya sido debidamente tratado. Los tipos de aditivos que se utilizarán en el cemento asfáltico AC-20 deberán incorporarse en una proporción aproximada del 1 % en peso, que se ajustará de acuerdo con las pruebas realizadas por el Laboratorio de Control de Calidad de la Supervisión de la Convocante.