CONSTRUCCIÓN CIVIL TÉCNICAS DE CONTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS Pavimentos Rígidos y Flexibles NOMBRE: Felipe Ahumada – Javiera Díaz – Claudio Martínez CARRERA: Construcción Civil ASIGNATURA: Topografía y Obras Viales PROFESOR: Sergio Ávila FECHA: 05 de Junio, 2019 INDICE TÉCNICAS DE CONTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS ..................................................................... 1 Pavimentos Rígidos y Flexibles .................................................................................................. 1 INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 5 OBJETIVOS .............................................................................................................................. 6 OBJETIVO GENERAL: ........................................................................................................ 6 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ............................................................................................... 6 1 PRINCIPALES PATOLOGIAS EN LAS OBRAS DE PAVIMENTACIÓN ..................... 7 1.1 1.1.1 FISURAS Y GRIETAS ....................................................................................... 7 1.1.2 DETERIORO SUPERFICIAL. ............................................................................ 9 1.1.3 OTROS DETERIOROS. ................................................................................... 12 1.2 2 PAVIMENTOS RÍGIDOS. ........................................................................................ 12 1.2.1 Juntas. .............................................................................................................. 12 1.2.2 Grietas. ............................................................................................................. 13 1.2.3 Deterioro superficial. ...................................................................................... 14 1.2.4 Otros deterioros. ............................................................................................. 15 CONSIDERACIONES PARA LA REPARACIÓN DE PAVIMENTOS ......................... 18 2.1 PAVIMENTOS FLEXIBLES .................................................................................... 18 2.1.1 Sellado de grietas. .......................................................................................... 18 2.1.2 Bacheo superficial. ......................................................................................... 18 2.1.3 Bacheo profundo. ........................................................................................... 19 2.1.4 Sellos bituminosos. ........................................................................................ 19 2.1.5 Nivelación de bermas. .................................................................................... 20 2.2 3 PAVIMENTOS FLEXIBLES. ..................................................................................... 7 PAVIMENTOS RÍGIDOS ......................................................................................... 20 2.2.1 Sellado de Juntas y grietas. .......................................................................... 20 2.2.2 Reparación en todo el espesor. .................................................................... 21 2.2.3 Reparación de espesor parcial. .................................................................... 21 2.2.4 Instalación de drenes de pavimento. ........................................................... 22 2.2.5 Cepillado de la superficie. ............................................................................. 22 2.2.6 Nivelación de bermas. .................................................................................... 23 INSPECCIÓN DE OBRAS DE PAVIMENTACIÓN ....................................................... 24 3.1 SOLICITUD DE INSPECCIÓN ................................................................................ 24 2 3.2 DESIGNACION Y NOTIFICACION ......................................................................... 24 3.3 CONTROL TECNICO DE OBRAS ......................................................................... 24 3.4 CONFORMIDAD Y PASE A RECEPCION ............................................................ 25 3.5 SOLICITUD DE RECEPCION ................................................................................. 25 3.6 RECEPCION PROVISORIA DE LAS OBRAS....................................................... 25 3.7 RECEPCION DEFINITIVA....................................................................................... 25 4 DETALLE Y EXPLICACIÓN DE LA CUBICACIÓN DE OBRAS VIALES. ................. 27 5 EXPLICACIÓN DE PRESUPUESTO DE OBRAS DE PAVIMENTACIÓN. ................ 30 6 PRESUPUESTO DE OBRAS DE PAVIMENTACIÓN .................................................. 31 7 PLANOS DE OBRAS DE PAVIMENTACIÓN ............................................................... 33 8 ENSAYES TIPO PARA OBRAS DE PAVIMENTOS .................................................... 35 8.1 Primer Ensayo: Granulometría............................................................................. 35 8.1.1 Descripción: .................................................................................................... 35 8.1.2 Acondicionamiento de la muestra: .............................................................. 35 8.1.3 Proceso de Cuarteo para ensayo de granulometría ............................................. 36 .......................................................................................................................................... 36 8.1.4 Procedimiento del ensayo ................................................................................... 36 8.1.5 Expresión de resultados ...................................................................................... 37 8.2 Segundo Ensayo: Límites de Atterberg ........................................................................ 38 8.2.1 Descripción ......................................................................................................... 38 8.2.2 Procedimiento .................................................................................................... 38 8.3 Tercer Ensayo: Contenido de material orgánico ......................................................... 40 8.3.1 Descripción ......................................................................................................... 40 8.3.2 Procedimiento .................................................................................................... 40 8.3.3 Expresión de resultados ...................................................................................... 40 8.4 Cuarto Ensayo: Humedad natural ............................................................................... 41 8.4.1 Descripción ...................................................................................................... 41 8.4.2 Procedimiento ................................................................................................. 41 8.4.3 Expresión de resultados ...................................................................................... 42 8.5 Quinto Ensayo: Próctor modificado ............................................................................ 42 8.5.1 Descripción ......................................................................................................... 42 8.5.2 Procedimiento ................................................................................................. 43 8.5.3 Expresión de resultados ...................................................................................... 43 3 8.6 8.6.1 Descripción ......................................................................................................... 44 8.6.2 Procedimiento .................................................................................................... 44 8.6.3 Expresión de resultados ...................................................................................... 45 8.7 10 Séptimo Ensayo: Corte Directo ................................................................................... 46 8.7.1 Descripción ......................................................................................................... 46 8.7.2 Procedimiento .................................................................................................... 46 8.7.3 Expresión de resultados ...................................................................................... 47 8.8 9 Sexto Ensayo: Razón de soporte (CBR) ........................................................................ 44 Maquinarias e insumos utilizados en los ensayos ....................................................... 49 CARTA GANTT PARA OBRAS DE PAVIMENTACIÓN .............................................. 52 ANALÍSIS FODA ......................................................................................................... 53 CONCLUSIONES INDIVIDUALES ........................................................................................ 54 CONCLUSIÓN GRUPAL........................................................................................................ 55 BIBLIOGRAFÍA..............................................................................¡Error! Marcador no definido. ANEXOS .................................................................................................................................. 57 INDICE DE FIGURAS Figura 1: ESQUEMA DE INSPECCION DE PAVIMENTOS ..................................................................... 26 Figura 2:PLANO 1............................................................................................................................... 33 Figura 3: PLANO 2 .............................................................................................................................. 33 Figura 4: PLANO 3 .............................................................................................................................. 34 Figura 5: GRTANULOMETRIA ............................................................................................................. 36 Figura 6: LIMITES DE ATTERBERG ...................................................................................................... 39 Figura 7: MATERIAL ORGÁNICO ........................................................................................................ 41 Figura 8: HUMEDAD NATURAL .......................................................................................................... 42 Figura 9: CORTE DIRECTO .................................................................................................................. 46 Figura 10: CORTE DIRECTO B ............................................................................................................. 47 Figura 11: MAQUINARIA LABORATORIO ........................................................................................... 49 INDICE DE TABLAS Tabla 1: CUBICACIÓN DE PAVIMENTOS ............................................................................................ 29 Tabla 2: PRESUPUESTO DE PAVIMENTOS ......................................................................................... 31 Tabla 3: TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL ............................................................................................. 35 4 INTRODUCCIÓN Si bien existen bastantes tipos de pavimentos, como por ejemplo, adoquin, asfalto, hormigón, cemento, estabilizado, de piedra u otros, pero para este estudio se ha puesto enfoque en los pavimentos máss utilizados actualmente según la información entregada por el MINVU. Estos pavimentos son Asfalto (flexibles) y Hormigón (rígidos). El presente documento tiene por objeto detallar los criterios a considerar para los Proyectos de Pavimentación como lo son sus patologías. El estudio hace referencia a la pavimentación urbana, entendida como aquella industria en que se ofertan y demandan servicios y productos para la generación de vías urbanas. En este mercado los insumos básicos que se transan son, principalmente, áridos, cementos y asfaltos; en tanto que los servicios son básicamente los del mezclado de áridos ya sea con cemento o asfalto, los de preparación de suelos e instalación de mezclas, y los de transporte de materias primas para la pavimentación. Los agentes que participan en este mercado son el Estado, a través del Ministerio de Vivienda y Urbanismo que cumple el rol de cliente; los productores de materias primas (cementeras, asfalteros, y empresas de extracción y explotación de áridos); los comercializadores de materias primas (importadores e intermediarios); las empresas constructoras que generan finalmente la oferta de pavimentación al utilizar las materias primas y agregar valor por los servicios; las empresas mezcladoras que proveen de un producto terminado a las empresas constructoras; los Municipios que son responsables de la mantención de las vías en el tiempo; y los usuarios de las vías urbanas que se constituyen en clientes finales, junto a la entidad reguladora. Por lo que para los constructores es muy importante conocer y determinar todos los criterios y ensayos a considerar para la proyección y ejecución de un proyecto de pavimentación. Se aplicará lo estudiado en un ensayo que será expuesto como video explicativo del mismo. 5 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Detallar los criterios exigidos para los proyectos de pavimentación como lo son sus patologías, tablas de valores, ensayos, etc. Enfocado en los pavimentos rígidos y flexibles. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Identificar las patologías y soluciones para los pavimentos rígidos y flexibles. Analizar los documentos que componen un proyecto de pavimentación abarcando el ámbito económico, técnico y operacional. Realizar ensayos de mecánica de suelos, para poder caracterizar el material existente en la parcela agrícola y así clasificarlo según AASHTO. 6 1 PRINCIPALES PATOLOGIAS PAVIMENTACIÓN 1.1 EN LAS OBRAS DE PAVIMENTOS FLEXIBLES. 1.1.1 FISURAS Y GRIETAS 1.1.1.1 Fisuras y grietas por fatigamiento. Son una serie de fisuras interconectadas con patrones irregulares, generalmente ubicadas en zonas donde hay repeticiones de carga. La fisuración tiende a iniciarse en el fondo de las capas asfálticas, donde los esfuerzos de tracción son mayores bajo la acción de cargas, en donde desarrollan un parecido con la piel de cocodrilo. Este tipo de daño no es común en carpetas asfálticas colocadas sobre pavimentos de hormigón. Posibles Causas: La causa más frecuente es la falla por fatiga de la estructura o de la carpeta asfáltica principalmente debido a: Espesor de estructura insuficiente. Deformaciones de la subrasante. Rigidización de la mezcla asfáltica en zonas de carga (por oxidación del asfalto o envejecimiento). Problemas de drenaje que afectan los materiales granulares. Compactación deficiente de las capas granulares o asfálticas Deficiencias en la elaboración de la mezcla asfáltica: exceso de mortero en la mezcla, uso de asfalto de alta penetración, deficiencia de asfalto en la mezcla. Reparaciones mal ejecutadas, juntas mal elaboradas e implementación de reparaciones que no corrigen el daño. 1.1.1.2 Fisuras y grietas en bloque. En este tipo de falla la superficie del asfalto es dividida en bloques de forma más o menos rectangular. Este deterioro difiere de la piel de cocodrilo en que este aparece en áreas sometidas a carga, mientras que los bloques aparecen usualmente en áreas no cargadas. Sin embargo, se pueden encontrar fisuras en bloque que han evolucionado en piel de cocodrilo debido al tránsito. Posibles Causas: Es causada principalmente por la contracción del pavimento asfáltico debido a la variación de la temperatura durante el día, lo que se produce en ciclos de esfuerzo – deformación sobre la mezcla. La presencia de este tipo de fisuras indica que el asfalto se ha endurecido, lo cual sucede debido al envejecimiento de la mezcla o al uso de un tipo de asfalto inapropiado para el clima de la zona. Reflejo de grietas de contracción provenientes de materiales estabilizados utilizados como base. 7 Combinación del cambio volumétrico del agregado fino de la mezcla asfáltica con el uso de un asfalto de baja penetración. Espesor del pavimento inadecuado para el nivel de solicitaciones Baja capacidad de soporte de la subrasante. 1.1.1.3 Grietas de borde. Son grietas con tendencia longitudinal a semicircular ubicadas cerca del borde de la calzada, se presentan generalmente por la ausencia de berma o por la diferencia de nivel de la berma y la calzada. Generalmente se ubican dentro de una franja paralela al borde, con ancho hasta 0,60 m2. Posibles Causas: La principal causa de este daño es la falta de confinamiento lateral de la estructura debido a la carencia de bordillos, anchos de berma insuficientes o sobre carpetas que llegan hasta el borde del carril y quedan en desnivel con la berma; en estos casos la fisura es generada cuando el tránsito circula muy cerca del borde. Las fisuras que aparecen por esta causa generalmente se encuentran a distancias entre 0.30 m a 0,60 m del borde de la calzada. 1.1.1.4 Fisuras y grietas longitudinales y transversales. Corresponden a discontinuidades en la carpeta asfáltica, en la misma dirección del tránsito o transversales a él. Son indicio de la existencia de esfuerzos de tensión en alguna de las capas de la estructura, las cuales han superado la resistencia del material afectado. La localización de las fisuras dentro del carril puede ser un buen indicativo de la causa que las generó, ya que aquellas que se encuentran en zonas sujetas a carga pueden estar relacionadas con problemas de fatiga de toda la estructura o de alguna de sus partes. Posibles Causas: Las causas más a ambos tipos de fisuras, son: Rigidización de la mezcla asfáltica por pérdida de flexibilidad debido a un exceso de filler, o al envejecimiento del asfalto, ocurre ante bajas temperaturas o gradientes térmicos altos (generalmente superiores a 30°). Reflexión de grietas de las capas inferiores, generadas en materiales estabilizados o por grietas o juntas existentes en placas de concreto hidráulico subyacentes. Otra causa para la conformación de fisuras longitudinales es: Fatiga de la estructura, usualmente se presentan en las huellas de tránsito. Otras causas para la conformación de fisuras transversales son: Pueden corresponder a zonas de contacto entre corte y terraplén por la diferencia de rigidez de los materiales de la subrasante. Riego de liga insuficiente o ausencia total. Espesor insuficiente de la capa de rodadur 8 1.1.1.5 Fisuras y grietas Reflejadas. Este tipo de daño ocurre cuando existe una capa de pavimento asfáltico sobre placas de pavimento rígido; estas fisuras aparecen por la proyección en superficie de las juntas en dichas placas, en cuyo caso presentan un patrón regular, o también cuando hay grietas en el pavimento rígido que se han reflejado hasta aparecer en la superficie presentando un patrón irregular. Posibles Causas: Son generadas por los movimientos de las juntas entre placas de pavimento rígido o de los bloques formados por las grietas existentes en éste, debido a los cambios de temperatura y de humedad. Generalmente no se atribuyen a las cargas de tránsito, aunque éstas pueden provocar fisuración en las zonas aledañas incrementando la severidad del daño. 1.1.2 DETERIORO SUPERFICIAL. 1.1.2.1 Parches deteriorados. Los parches corresponden a áreas donde el pavimento original fue removido y reemplazado por un material similar o diferente, ya sea para reparar la estructura (a nivel del pavimento asfáltico o hasta los granulares) o para permitir la instalación o reparación de alguna red de servicios (agua, gas, etc.) Posibles Causas: Procesos constructivos deficientes. Sólo se recubrió la zona deteriorada sin solucionar las causas que lo originaron. Deficiencias en las juntas. Parche estructuralmente insuficiente para el nivel de solicitaciones y características de la subrasante. Mala construcción del parche (base insuficientemente compactada, mezcla asfáltica mal diseñada). 1.1.2.2 Baches en carpetas asfálticas y tratamientos superficiales. Cavidad, normalmente redondeada, que se forma al desprenderse mezcla asfáltica. Para considerarla como bache al menos una de sus dimensiones un mínimo debe tener de 150 mm. Posibles Causas: Pavimento estructuralmente insuficiente para el nivel de solicitaciones y características de la subrasante. Drenaje inadecuado o insuficiente. Defecto de construcción. Derrame de solventes (bencina, aceite, etc.) o quema de elementos sobre el pavimento. 9 1.1.2.3 Ahuellamiento. Es una depresión de la zona localizada sobre la trayectoria de la llanta de los vehículos. Con frecuencia se encuentra acompañado de una elevación de las áreas adyacentes de la zona deprimida y de fisuración. Un Ahuellamiento significativo puede llevar a la falla estructural del pavimento y posibilitar el hidroplaneo por almacenamiento de agua. Posibles Causas: El Ahuellamiento ocurre principalmente debido a una deformación permanente de alguna de las capas del pavimento o de la subrasante, generada por deformación plástica del pavimento asfáltico o por deformación de la subrasante debido a la fatiga de la estructura ante la repetición de cargas. La deformación plástica de la mezcla asfáltica tiende a aumentar en climas cálidos, y también puede darse por una compactación inadecuada de las capas durante la construcción, por el uso de asfaltos blandos o agregados redondeados. 1.1.2.4 Deformación transversal. Las fisuras de desplazamiento se ocasionan por la falta de adherencia entre la carpeta de superficie y la carpeta inferior. La falta de adherencia puede deberse por la presencia de polvo, aceite, agua o cualquier otro material no adhesivo entre estas dos carpetas. Generalmente la falta de adherencia se produce cuando no se ha colocado un riego de liga. Algunas veces la mala compactación ocasiona la rotura de la adherencia entre las dos carpetas. Posibles Causas: Estructura insuficiente para el nivel de solicitaciones y características de la subrasante. Drenaje inadecuado o insuficiente. Defecto de construcción. Derrame de solventes (bencina, diesel, etc.) o quema de elementos sobre el pavimento. 1.1.2.5 Exudaciones. Este tipo de daño se presenta con una película o afloramiento del ligante asfáltico sobre la superficie del pavimento generalmente brillante, resbaladiza y usualmente pegajosa. Es un proceso que puede llegar a afectar la resistencia al deslizamiento. Posibles Causas: La exudación se genera cuando la mezcla tiene cantidades excesivas de asfalto haciendo que el contenido de vacíos con aire de mezcla sea bajo, sucede especialmente durante épocas o en zonas calurosas. También puede darse por el uso de asfaltos muy blandos o por derrame de ciertos solventes. 10 1.1.2.6 Desgaste. Corresponde al deterioro del pavimento ocasionado principalmente por la acción del tránsito, agentes abrasivos o erosivos. Se presenta como pérdida del ligante y mortero. Suele encontrarse en las zonas por donde transitan los vehículos. Este daño provoca aceleración del deterioro del pavimento por acción del medio ambiente y del tránsito. Posibles Causas: El desgaste superficial generalmente es un deterioro natural del pavimento, aunque si se presenta con severidades medias o altas a edades tempranas puede estar asociado a un endurecimiento significativo del asfalto. Falta de adherencia del asfalto con los agregados. Deficiente dosificación de asfalto en la mezcla. Acción intensa del agua u otros agentes abrasivos además del tránsito. 1.1.2.7 Pérdida de áridos. Conocida también como desintegración, corresponde a la disgregación superficial de la capa de rodadura debido a una pérdida gradual de agregados, haciendo la superficie más rugosa y exponiendo de manera progresiva los materiales a la acción del tránsito y los agentes climáticos. Este tipo de daño es común en tratamientos superficiales, caso en el que pueden aparecer estrías en la dirección del riego y debe ser reportado como surcos. Posibles Causas: Aplicación irregular del ligante en tratamientos superficiales. Problemas de adherencia entre agregado y asfalto. Uso de agregados contaminados con finos o agregados muy absorbentes. Lluvia durante la aplicación o el fraguado del ligante asfáltico. Endurecimiento significativo del asfalto. Deficiencia de compactación de la carpeta asfáltica. Contaminación de la capa de rodadura con aceite, gasolina y otros. 1.1.2.8 Ondulaciones. Es un daño caracterizado por la presencia de ondas en la superficie del pavimento, generalmente perpendiculares a la dirección del tránsito, con longitudes entre crestas usualmente menores a 1,0 m. Posibles causas: La ondulación es una deformación plástica de la capa asfáltica, debido generalmente a una pérdida de estabilidad de la mezcla en climas cálidos por mala dosificación del asfalto, uso de ligantes blandos o agregados redondeados. Muchos de los casos pueden presentarse en las zonas de frenado o aceleración de los vehículos. Otra causa puede estar asociada a un exceso de humedad en la subrasante, en cuyo caso afecta toda la zona de la estructura del pavimento. Además, también puede ocurrir debido a la contaminación de la mezcla asfáltica con finos o materia orgánica. Posibles causas: Pérdida de estabilidad de la mezcla asfáltica. Exceso de compactación de la carpeta asfáltica. 11 1.1.3 Exceso o mala calidad del asfalto. Insuficiencia de triturados (caras fracturadas). Falta de curado de las mezclas en la vía. Acción del tránsito en zonas de frenado y estacionamiento. Deslizamiento de la capa de rodadura sobre la capa inferior por exceso de riego de liga. OTROS DETERIOROS. 1.1.3.1 Descenso de la berma. Corresponde a una diferencia de elevación entre la calzada y la berma, debido a un desplazamiento de la berma. Permite la infiltración de agua hacia el interior de la estructura del pavimento, provocando su deterioro. Posibles Causas: Generalmente sucede cuando existen diferencias entre los materiales de la berma y el pavimento o por el bombeo del material de base en la berma. También puede estar asociado con problemas de inestabilidad de los taludes aledaños. 1.1.3.2 Surgencia de finos y agua. Este afloramiento corresponde a la salida de agua infiltrada, junto con materiales finos de la capa de base por las grietas, cuando circulan sobre ellas las cargas de tránsito. La presencia de manchas o de material acumulado en la superficie cercana al borde de las grietas indica la existencia del fenómeno. Se encuentra principalmente en pavimentos semirígidos (con base estabilizada). Posibles Causas: Ausencia o inadecuado sistema de subdrenaje, exceso de finos en la estructura, filtración de aguas. 1.1.3.3 Separación entre berma y pavimento. Este daño indica el incremento en la separación de la junta existente entre la calzada y la berma. Este daño permite la infiltración de agua hacia el interior de la estructura del pavimento provocando su deterioro. Posibles Causas: Generalmente está relacionada con el movimiento de la berma debido a problemas de inestabilidad de los taludes aledaños o con la ausencia de liga entre la calzada y la berma cuando se construyen por separado. 1.2 PAVIMENTOS RÍGIDOS. 1.2.1 Juntas. 1.2.1.1 Deficiencias del Sellado. Se refiere a cualquier condición que posibilite la acumulación de material en las juntas o permita una significativa infiltración de agua. La acumulación de material incompresible 12 impide el movimiento de la losa, posibilitando que se produzcan fallas, como levantamiento o despostillamientos de juntas. Posibles causas: Endurecimiento por oxidación del material de sello. Pérdida de adherencia con los bordes de las losas. Levantamiento del material de sello por efecto del tránsito y movimientos de las losas. Escasez o ausencia del material de sello. Material de sello inadecuado. 1.2.1.2 Juntas saltadas. Rotura, fracturación o desintegración de los bordes de las losas dentro de los 0.50 metros de una junta o una esquina y generalmente no se extiende más allá de esa distancia. Además, no se extiende verticalmente a través de la losa sino que intersectan la junta en ángulo. Posibles causas: Los despostillamientos se producen como consecuencia de diversos factores que pueden actuar aislada o combinadamente; excesivas tensiones en las juntas ocasionadas por las cargas del tránsito y/o por infiltración de materiales incompresibles; debilidad del hormigón en la proximidad de la junta debido a un sobre acabado y excesiva disturbación durante la ejecución de la junta; deficiente diseño y/o construcción de los sistemas de transferencia de carga de la junta; acumulación de agua a nivel de las juntas. 1.2.1.3 Separación de la junta longitudinal. Corresponde a una abertura de la junta longitudinal del pavimento. Este tipo de daño se presenta en todos los tipos de pavimentos rígidos. Posibles causas: Contracción o expansión diferencial de losas debido a la ausencia de barras de anclajes entre carriles adyacentes. Desplazamiento lateral de las losas motivado por un asentamiento diferencial en la subrasante. Ausencia de bermas. 1.2.2 Grietas. 1.2.2.1 Grietas de esquina. Es una fisura que intersecta la junta o borde que delimita la losa a una distancia menor de 1.30 m a cada lado medida desde la esquina. Las fisuras de esquina se extienden verticalmente a través de todo el espesor de la losa. Posibles Causas: Son causadas por la repetición de cargas pesadas (fatiga del hormigón) combinadas con la acción drenante, que debilita y erosiona el apoyo de la fundación, así como también por una deficiente transferencia de cargas a través de la junta, que favorece el que se produzcan altas deflexiones de esquina. 13 1.2.2.2 Grietas Longitudinales. Fracturamiento de la losa que ocurre aproximadamente paralela al eje de la carretera, dividiendo la misma en dos planos. Posibles causas: Son causadas por la repetición de cargas pesadas, pérdida de soporte de la fundación, gradientes de tensiones originados por cambios de temperatura y humedad, o por las deficiencias en la ejecución de éstas y/o sus juntas longitudinales. Con frecuencia la ausencia de juntas longitudinales y/o losas, con relación ancho / longitud excesiva, conducen también al desarrollo de fisuras longitudinales. 1.2.2.3 Grietas transversales. Fracturamiento de la losa que ocurre aproximadamente perpendicular al eje del pavimento, o en forma oblicua a este, dividiendo la misma en dos planos. Posibles Causas: Son causadas por una combinación de los siguientes factores: excesivas repeticiones de cargas pesadas (fatiga), deficiente apoyo de las losas, asentamientos de la fundación, excesiva relación longitud/ancho de la losa o deficiencias en la ejecución de éstas. La ausencia de juntas transversales o bien losas con una relación longitud/ancho excesivo, conducen a fisuras transversales o diagonales, regularmente distribuidas o próximas al centro de las losas, respectivamente. Variaciones significativas en el espesor de las losas provocan también fisuras transversales. 1.2.3 Deterioro superficial. 1.2.3.1 Fisuramiento por retracción (tipo malla). Es la rotura de la superficie de la losa hasta una profundidad del orden de 5 a 15 mm, por desprendimiento de pequeños trozos de hormigón. Por fisuras capilares se refiere a una malla o red de fisuras superficiales muy finas, que se extiende solo a la superficie del concreto. Las mismas que tienden a intersectarse en ángulos de 120º. Posibles causas: Las fisuras capilares generalmente son consecuencia de un exceso de acabado del hormigón fresco colocado, produciendo la exudación del mortero y agua, dando lugar a que la superficie del hormigón resulte muy débil frente a la retracción. Las fisuras capilares pueden evolucionar en muchos casos por efecto del tránsito, dando origen al descascaramiento de la superficie, posibilitando un desconchado que progresa tanto en profundidad como en área. También pueden observarse manifestaciones de descascaramiento en pavimentos de hormigón armado, cuando las armaduras se colocan muy próximas a la superficie. 1.2.3.2 Desintegración. Progresiva desintegración de la superficie del pavimento por pérdida de material fino desprendido de matriz arena cemento del hormigón, provocando una superficie de rodamiento rugosa y eventualmente pequeñas cavidades. Posibles causas: Son causadas por el efecto abrasivo del tránsito sobre hormigones de pobre calidad, ya sea por el empleo de dosificaciones inadecuadas (bajo contenido de 14 cemento, exceso de agua, agregados de inapropiada granulometría), o bien por deficiencias durante su ejecución (segregación de la mezcla, insuficiente densificación, curado defectuoso, etc.). 1.2.3.3 Baches Descomposición o desintegración la losa de hormigón y su remoción en una cierta área, formando una cavidad de bordes irregulares. Posibles causas: Los baches se producen por conjunción de varias causas: fundaciones y capas inferiores inestables; espesores del pavimento estructuralmente insuficientes; defectos constructivos; retención de agua en zonas hundidas y/o fisuradas. La acción abrasiva del tránsito sobre sectores localizados de mayor debilidad del pavimento o sobre áreas en las que se han desarrollado fisuras en bloque, que han alcanzado un alto nivel de severidad, provoca la desintegración y posterior remoción de parte de la superficie del pavimento, originando un bache. 1.2.4 Otros deterioros. 1.2.4.1 Levantamiento localizado. Sobre-elevación abrupta de la superficie del pavimento, localizada generalmente en zonas contiguas a una junta o fisura transversal. Posibles causas: Son causadas por falta de libertad de expansión de las losas de hormigón, las mismas que ocurren mayormente en la proximidad de las juntas transversales. La restricción a la expansión de las losas puede originar fuerzas de compresión considerables sobre el plano de la junta. Cuando estas fuerzas no son completamente perpendiculares al plano de la junta o son excéntricas a la sección de la misma, pueden ocasionar el levantamiento de las losas contiguas a las juntas, acompañados generalmente por la rotura de estas losas. 1.2.4.2 Escalonamiento de juntas y grietas. Es una falla provocada por el tránsito en la que una losa del pavimento a un lado de una junta presenta un desnivel con respecto a una losa vecina; también puede manifestarse en correspondencia con fisuras. Posibles causas: Es el resultado en parte del ascenso a través de la junta o grieta del material suelto proveniente de la capa inferior de la losa (en sentido de la circulación del tránsito) como también por depresión del extremo de la losa posterior, al disminuir el soporte de la fundación. Son manifestaciones del fenómeno de bombeo, cambios de volumen que sufren los suelos bajo la losa de hormigón y de una deficiente transferencia de carga entre juntas. 1.2.4.3 Descenso de la berma. Diferencia de nivel entre la superficie de la losa respecto a la superficie de la berma, ocurre cuando alguna de las bermas sufre asentamientos. 15 Posibles causas: Asentamiento de la berma por compactación insuficiente. En bermas no revestidas: por la acción del tráfico o erosión de la capa superficial por agua que escurre desde el pavimento hasta el borde exterior de la losa. Inestabilidad de la banca. 1.2.4.4 Separación entre berma y pavimento. Incremento en la abertura de la junta longitudinal entre la berma y el pavimento. Posibles causas: Compactación insuficiente en la cara lateral del pavimento. Escurrimiento de agua sobre la berma cuando existe un desnivel entre ella y el pavimento. 1.2.4.5 Parches deteriorados. Un parche es un área donde el pavimento original ha sido removido y reemplazado, ya sea con un material similar o eventualmente diferente, para reparar el pavimento existente, también un parchado por reparación de servicios públicos es un parche que se ha ejecutado para permitir la instalación o mantenimiento de algún tipo de servicio público subterráneo. Los parchados disminuyen la serviciabilidad de la pista, al tiempo que pueden constituir indicadores, tanto de la intensidad de mantenimiento demandado por una carretera, como la necesidad de reforzar la estructura de la misma. En muchos casos, los parchados, por deficiente ejecución dan origen a nuevas fallas. Posibles causas: En el caso de parches asfálticos, capacidad estructural insuficiente del parche o mala construcción del mismo. En reemplazo por nuevas losas de hormigón de espesor similar al del pavimento existente, insuficiente traspaso de cargas en las juntas de contracción o mala construcción. En parches con hormigón de pequeñas dimensiones, inferiores a una losa, retracción de fraguado del hormigón del parche que lo despega del hormigón antiguo. 1.2.4.6 Surgencia de finos. Es la expulsión de finos a través de las juntas o fisuras, ésta expulsión (en presencia de agua) se presenta por la deflexión que sufre la losa ante el paso de cargas. Al expulsar agua esta arrastra partículas de grava, arena, arcillas o limos generando la pérdida del soporte de las losas de concreto. El bombeo se puede evidenciar por el material que aparece tanto en juntas y fisuras de la losa como en la superficie del pavimento. 16 Posibles causas: Presencia de agua superficial que penetra entre la base y la losa de hormigón. Material erodable en la base. Tráfico de vehículos pesados frecuente. Transmisión inadecuada de cargas entre losas. 1.2.4.7 Fragmentación múltiple. Fracturamiento de la losa de hormigón conformando una malla amplia, combinando fisuras longitudinales, transversales y/o diagonales, subdividiendo la losa en cuatro o más planos. Posibles causas: Son originadas por la fatiga del concreto, provocadas por la repetición de elevadas cargas de tránsito y/o deficiente soporte de la fundación, que se traducen en una capacidad de soporte deficiente de la losa. (Manual de carreteras, anexos de deterioros, 2018) 17 2 CONSIDERACIONES PARA LA REPARACIÓN DE PAVIMENTOS 2.1 PAVIMENTOS FLEXIBLES 2.1.1 Sellado de grietas. Se rellenan las fisuras con concreto asfáltico, pero el agregado debe ser arena, si el borde del pavimento se ha asentado, se debe llevar a su nivel utilizando concreto asfáltico de graduación densa. Para realizar este tipo reparación de fisuras, debemos seguir los siguientes pasos: Se limpia el pavimento y las fisuras con escobillón y aire comprimido. se rellenan las fisuras con concreto asfáltico de graduación fina. Se aplica riego de liga en la sección que se va a reparar. Se nivelan los bordes asentados, extendiendo concreto asfáltico. Se comprueba la nivelación con una regla. Posteriormente se compacta con un compactador vibrante plano. Los bordes del parche deben quedar limpios y rectos. Se remueve todo tipo de vegetación que se encuentre cercana al pavimento. 2.1.2 Bacheo superficial. Instalar señales de prevención y dispositivos de seguridad, así como contar con los bandereros y paleteros requeridos. Delimitar el área por remover, marcándola con pintura; darle forma rectangular o cuadrada comprendiendo toda la zona deteriorada y hasta unos 0,30 m dentro del pavimento circundante en buen estado. Cortar por líneas que delimitan el área por remover dejando paredes verticales (de preferencia con sierra). Remover la mezcla hasta la profundidad en que se encuentre mezcla sana, sin grietas. En los baches alcanzar como mínimo hasta el punto más profundo. Poner especial cuidado en no dañar ni soltar la base granular subyacente. Retirar los materiales sobrantes y transportarlos solo a botaderos autorizados donde deben colocarse en forma ordenada y recubrirse completamente con, a lo menos, 0,30 m del suelo. 2.1.2.1 Bacheo manual. Limpiar las paredes y el fondo de la zona removida mediante barrido enérgico y/o aire comprimido (presión mínima,120 psi), hasta eliminar todas las partículas sueltas y el polvo. Colocar el imprimante o liga, mediante escobillones u otros procedimientos que permitan un cubrimiento uniforme del fondo y paredes, a razón de 1.3 a 2.4 l/m2. Antes de colocar la mezcla asfáltica verificar que la imprimación haya penetrado al menos 10 mm en las bases granulares y que la emulsión para la liga haya quebrado. Extender y nivelar la mezcla asfáltica mediante rastrillos y colocar la cantidad justa y necesaria para cubrir toda el área por rellenar y dejarla 6 mm sobresaliendo del pavimento circundante. En los bordes recortar la mezcla dejando paredes verticales y retirar cualquier exceso. 18 Compactar con rodillo manual. El desnivel en los bordes no debe sobrepasar los 3 mm. 2.1.2.2 Bacheo Mecanizado Mediante una bacheadota mecanizada, especialmente diseñada para estos efectos, en forma secuencial limpiar el área con aire a presión, aplicar el imprimante o riego de liga, y mediante proyección a presión, colocar la mezcla de relleno. 2.1.3 2.1.4 Bacheo profundo. Marcar la zona a reparar, extendiéndose al menos 0.3 metros fuera del área dañada. El área a delimitar debe ser rectangular, con dos de sus lados perpendiculares al eje del camino. Posteriormente, deberá cortarse sobre la demarcación realizada, utilizando un equipo de corte. Excavar hasta la profundidad definida por el espesor diseñado recortando las paredes de forma vertical, de modo que el fondo quede plano y horizontal. Para finalizar se deberá compactar el fondo hasta alcanzar el 95% del proctor modificado, de acuerdo con AASHTO T180. Las paredes y fondo de la zona en que se realizó la remoción deben limpiarse mediante un barrido enérgico. La superficie se recubrirá con el ligante que corresponda, para lo cual se utilizarán escobillones u otros elementos similares que permitan esparcirlo uniformemente. Antes de colocar la mezcla asfáltica de relleno deberá verificarse que la imprimación haya penetrado según lo especificado La mezcla asfáltica se extenderá y nivelará mediante rastrillos, colocando la cantidad adecuada para que sobresalga unos 6 mm sobre el pavimento circundante, en los extremos, y coincidiendo con las líneas de corte de la zona. La compactación deberá realizarse con un rodillo neumático o liso de 3 a 5 t de peso. Alternativamente podrá usarse un rodillo manual, dependiendo del espesor de la capa por compactar. El desnivel máximo tolerable entre la zona reparada y el pavimento que la rodea será de 3 mm. Sellos bituminosos. Se deberán efectuar los trabajos de bacheo y de sellado de grietas si corresponde Inmediatamente antes del sellado, deberá removerse de la superficie todo el polvo, suciedad y cualquier otro material extraño, mediante escobas mecánicas, escobillas, chorros de agua, sopladores u otros. El asfalto deberá aplicarse mediante un distribuidor a presión, cuando la superficie a sellar esté completamente limpia y seca. En los lugares de comienzo y término de los riegos asfálticos, se deberá colocar una protección transversalmente al eje del camino, compuesta por una tira de papel o cartón de un ancho no inferior a 0,80 m. Una vez utilizado, éste deberá ser retirado de inmediato. El asfalto deberá distribuirse uniformemente sobre la superficie a sellar, aplicando la dosis establecida con una tolerancia de ± 5%. Se deberá verificar la tasa de aplicación del riego cada 500 m de sello por pasada. Una vez aplicado el asfalto sobre la superficie a sellar, se deberá proceder de inmediato a cubrirlo con los áridos. La distribución del árido deberá efectuarse de 19 manera que las ruedas del esparcidor, en ningún momento entren en contacto directo con el material bituminoso recién aplicado. Tan pronto como se haya cubierto un determinado tramo, éste deberá revisarse para verificar si existen zonas deficientes de áridos, las que deberán recubrirse con material adicional. Las eventuales áreas con exceso de asfalto, deberán recubrirse de inmediato con arena limpia. Los áridos aplicados en exceso o sobre superficies regadas con un sobreancho casual, deberán ser removidos de inmediato. Un rodillo neumático deberá operar en todo momento detrás del equipo esparcidor de áridos, efectuando la compactación inicial del sello bituminoso con traslapes del rodillo de mínimo 0,30 m, hasta cubrir el ancho total de la superficie. La faena de compactación se deberá continuar utilizando equipo complementario hasta lograr un perfecto acomodo de las partículas. En todo caso, la faena de compactación consistirá en un mínimo de tres pasadas completas de rodillo sobre la misma superficie, incluida la compactación inicial. 2.1.5 Nivelación de bermas. El procedimiento de ejecución de estos trabajos es el siguiente: Se demarcará la zona desnivelada con respecto del pavimento. Colocar estacas que definan el área y las cotas que deben quedar. La pendiente transversal de la berma estará comprendida entre un 4 y un 5 % en tramos rectos; en curvas se ajustará de manera que la diferencia entre el peralte y la pendiente de la berma no supere el 8%. Bermas no revestidas en asfalto: se deberá retirar todo el material sin dañar la superficie de pavimento adyacente, con una profundidad de 50 mm, retirando también toda piedra superior a 50 mm. Se procederá a recebar y a compactar. Bermas revestidas en asfalto: cortar con sierras u otras herramientas dejando cortes limpios, luego se retirará material con una profundidad de 50 mm y toda piedra superior a 50 mm, se procederá a recebar y compactar. Luego se aplicará un riego de liga para así poder colocar una mezcla asfáltica de reemplazo o un tratamiento superficial. 2.2 PAVIMENTOS RÍGIDOS 2.2.1 Sellado de Juntas y grietas. El siguiente método para la limpieza y resellado de juntas es el utilizado habitualmente: Se extrae el material del sello viejo hasta una profundidad de 2 o 3 cm. Utilizando una máquina limpia juntas, limpian las caras verticales de la junta y se remueven los materiales extraños de la superficie del pavimento, extendiéndose varios centímetros a cada lado de la junta. Se aplica un chorro de aire comprimido a la junta. Las paredes de las juntas deben imprimarse con emulsión asfáltica diluida (emulsiones del tipo CSS-1 O SS1), no deberá imprimarse una longitud mayor que aquella que pueda sellarse en la jornada de trabajo. Se inserta en el fondo de la hendidura una esponja de goma o plástico, o cinta de papel; esto se realiza para proporcionar una cara inferior no adhesiva para el sello. 20 Se sella en una sola aplicación. Los bordes exteriores de las juntas transversales deben elevarse para evitar que el material de sellado escurra hacia el extremo de la losa. 2.2.2 Reparación en todo el espesor. Los siete pasos principales en la ejecución de una reparación de espesor completo son: Aislamiento del área deteriorada, usando cortes de sierra a todo el espesor de la losa. Remover el pavimento deteriorado preferiblemente levantándolo por medio de cadenas de acero conectadas a pernos de levantamiento. A veces las juntas del hormigón están tan deterioradas que hacen insegura su remoción por levantamiento. En estos casos es necesario romper el hormigón deteriorado en pequeños fragmentos que pueden ser retirados por retroexcavadoras y herramientas manuales. 2.2.3 Reparación de la subbase y drene el agua lluvia si fuese necesario, si la remoción daño la subbase será necesario agregar y compactar nuevos materiales para la subbase. Compactar por medio de compactadores vibrantes de plato pequeños que pueden maniobrarse en el área confinada de reparación. Realizar una perforación para la colocación de barras de traspaso de cargas las cuales serán empotradas a la losa antigua mediante una lechada de cemento con un aditivo expansor. Estas barras de traspaso de cargas deben quedar espaciada a 30 cm entre sí. Antes de vaciar el hormigón verificar que las caras de las losas estén libres de humedad y limpias de polvo u otro material extraño; luego de esto vaciar el hormigón uniformemente vara evitar en paleo excesivo para la posterior vibración, acabado y texturizado. Se procede después al curado y aislado de la superficie. Aserre y selle los perímetros de reparación. Reparación de espesor parcial. Definir el área a remover (entre 80 a 100 mm mas allá de las áreas afectada). Definir áreas cuadradas y rectangulares para que la remoción del concreto sea más fácil. Pintar los límites de remoción. Efectuar un corte con una sierra alrededor del perímetro del área a reparar. El corte de la sierra debe tener una profundidad mínima de 50 mm. La superficie se debe remover en una profundidad mínima de 40 mm con herramientas neumáticas ligeras hasta que quede expuesto el concreto sano. Retirar los escombros con herramientas manuales cincelado una vez que se haya utilizado las herramientas neumáticas livianas. Como nuestra remoción se efectúa cerca de una junta longitudinal y transversal, antes de verter el concreto se debe colocar un inserto incomprensible para evitar la adherencia entre tableros adyacentes; y entre la superficie de contacto inferior una lechada de relación 1 : 1 de agua : cemento. 21 El hormigón debe colocarse y luego vibrarse, de manera que quede a nivel con el resto del pavimento. La terminación debe ser mediante un platachado y finalizando con una textura superficial similar a la del resto, de manera que el parche se mimetice. Se debe proceder al curado y sellado de juntas. 2.2.4 Instalación de drenes de pavimento. Se deberán compactar las bermas y la subbase subyacente donde se insertará el dren. Se colocará la tela geotextil, la que deberá quedar perfectamente ajustada a la zanja, sin arrugas ni bolsones de aire. El material permeable se colocará en la misma dirección en que se colocará la tela, es decir, en el sentido del escurrimiento de las aguas. Las tuberías se instalarán sobre 30 a 50 mm de material permeable. Se procederá a completar el relleno de la zanja con material permeable; una vez compactado con equipos manuales adecuados se deberá cubrir con la tela geotextil, la que deberá traslaparse en todo el ancho por la parte superior. Las tuberías de descarga se instalarán a distancias no superiores a 50 m entre sí y además en todos los puntos bajos del trazado. En sectores de corte, donde no sea posible cumplir con esta condición, se deberá aumentar proporcionalmente la sección de la tubería longitudinal. Los rellenos deberán realizarse de manera de dejar la berma en una condición idéntica como la que tenía antes de realizar el trabajo de instalación de drenes de pavimento. 2.2.5 Cepillado de la superficie. Antes de iniciar los trabajos se requiere de señalización de seguridad para trabajos en pista. La zona a intervenir deberá ser cepillada hasta que la superficie del pavimento a ambos de lados de una junta transversal o grieta esté en el mismo plano. La operación debe terminar en un pavimento que cumpla con una sección transversal típica. En esencia, se desea que el cepillado elimine el escalonamiento en juntas y grietas, que los conjuntos de todas las variables relacionadas con la calidad del rodado queden dentro de los límites permitidos, es decir, como máximo 6 mm. de diferencia entre losas de hormigón. El equipo básico para este trabajo es la cepilladora. Esta es una máquina específicamente diseñada para suavizar y mejorar la textura para pavimentos de hormigón de cemento mediante estrellas diamantadas. El equipo debe ser de un tamaño tal que permita cortar o rasar a lo menos 90 mm de ancho. Su funcionamiento exige una revisión periódica, especialmente en los se refiere a la circularidad de sus ruedas. Cualquier anomalía en este último sentido debe ser corregida de inmediato. Se requiere un recipiente con agua, ya que la cepilladora requiere de esta para evitar el desgaste mayor de las estrellas, así como para humedecer la superficie y evitar que el hormigón desbastado con el viento se suspenda en el aire, provocando problemas de 22 visibilidad para los vehículos que circulan por las vías laterales. También se necesita de escobillones y palas para retirar los restos de polvo provocados por el cepillado. 2.2.6 Nivelación de bermas. El procedimiento de ejecución de estos trabajos es el siguiente: Se demarcará la zona desnivelada con respecto del pavimento. Colocar estacas que definan el área y las cotas que deben quedar. La pendiente transversal de la berma estará comprendida entre un 4 y un 5 % en tramos rectos; en curvas se ajustará de manera que la diferencia entre el peralte y la pendiente de la berma no supere el 8%. Bermas no revestidas en hormigón: se deberá retirar todo el material sin dañar la superficie de pavimento adyacente, con una profundidad de 50 mm, retirando también toda piedra superior a 50 mm. Se procederá a recebar y a compactar. Bermas revestidas en hormigón: cortar con sierras u otras herramientas dejando cortes limpios, luego se retirará material con una profundidad de 50 mm y toda piedra superior a 50 mm, se procederá a recebar y compactar. Luego se aplicará un riego de liga o imprimar para así poder colocar una mezcla asfáltica de reemplazo o un tratamiento superficial. (Manual de carreteras volumen 7 : mantenimiento vial, 2018) 23 3 INSPECCIÓN DE OBRAS DE PAVIMENTACIÓN 3.1 SOLICITUD DE INSPECCIÓN La Inspección de las obras se protocoliza mediante una presentación formal al Departamento Obras de Pavimentación, para ello se deben adjuntar los antecedentes técnicos respectivos, junto con la solicitud de inspección, correspondiente al Formulario Nº1A, denominado "Solicitud Inspección de Obras"; en este formulario quedarán explícitamente definidos, mediante el respectivo proyecto previamente aprobado y sancionado por oficio del Jefe del Departamento Proyectos de Pavimentación, las obras que se ejecutarán; junto con ello se identifica la Empresa Constructora y el responsable técnico de las obras. La Empresa deberá estar inscrita en el Registro Nacional de Contratistas del MINVU en el rubro B1 "Obras Viales", en cualquiera de sus categorías, y el profesional responsable será Ingeniero Civil, Arquitecto, Constructor Civil o Ingeniero Constructor. En el Formulario Nº1A, se identifican al Laboratorio de Control Técnico que velará por parte de la Empresa (autocontrol), por el cumplimiento de las exigencias técnicas establecidas en las Especificaciones Técnicas que forman parte del proyecto y al Laboratorio de Contramuestra que opera bajo la instrucción directa del Director de Obra (DO) a cargo. El Laboratorio de Contramuestra se designa por la Subdirección de Pavimentación y Obras Viales, el cual debe remitir los reportes originales a esa Subdirección. 3.2 DESIGNACION Y NOTIFICACION Recibida conforme la solicitud de Inspección en la secretaría del Departamento de Obras de Pavimentación; ubicada en el 2º piso ala sur de Serrano Nº45, se asignará un profesional que actuará de Director de Obra. En esta secretaría se encontrará disponible para consulta de las Empresas Constructoras, un libro de partes que registrará cronológicamente la solicitud de Inspección y notificación del profesional asignado al proyecto y otros datos relevantes del proceso. 3.3 CONTROL TECNICO DE OBRAS Las Obras serán controladas en estricto apego a los parámetros, variables, métodos, procedimientos y estándares definidos en las Especificaciones Técnicas Generales de SERVIU Metropolitano, que forman parte integrante del respectivo proyecto. Para tal efecto, se dispone de los Formularios Nºs 2A y 2B, que corresponde a las cartillas de control de calidad, que representa, en sus aspectos más relevantes, un protocolo de Inspección de Obras de pavimentación asfáltica. Las cartillas de Control de Calidad, identifican aquellas partidas de mayor relevancia para el adecuado comportamiento estructural del pavimento asfáltico a lo largo de su vida útil. Las cartillas han sido diseñadas, estableciendo los valores asociados a cada una de las variables que definen las características de las capas de material, integrantes de la estructura del pavimento. En el caso de los pavimentos de hormigón, las cartillas se encuentran en proceso de elaboración, para ser incorporadas al presente Manual. Se pone en conocimiento de la Empresa Constructora que pasados 45 días corridos después del último contacto oficial con el Director de Obra, se entenderá que la obra ha 24 sido abandonada por el Contratista y la Inspección Técnica de Obra, será anulada automáticamente después de transcurrido ese plazo. 3.4 CONFORMIDAD Y PASE A RECEPCION Habiéndose ejecutado la obra, con la inspección técnica respectiva, corresponde la revisión final y pase a recepción, de parte del Director de Obra y del Jefe de Equipo de Pavimentos Particulares. Este proceso es revisado internamente por el Jefe del Departamento Obras de Pavimentación, consultando la cartilla de control y los ensayes de laboratorio que dan cuenta de los índices allí registrados, quien sanciona la designación de la Comisión Técnica Receptora de Obras. 3.5 SOLICITUD DE RECEPCION Terminadas las obras y verificado el cumplimiento de los estándares señalados, mediante la sanción del Director de la Obra y del Jefe de Equipo, en el Formulario Nº2 "Cartilla de Chequeo", el Contratista debe solicitar la Recepción Provisoria de las Obras, mediante la utilización del Formulario Nº3 denominado "Solicitud de Recepción Provisoria de Obras. 3.6 RECEPCION PROVISORIA DE LAS OBRAS La Recepción Provisoria de las Obras, se sanciona con la emisión del Formulario Nº4 "Acta de Recepción de Obras Particulares", que incluye la calificación obtenida por el Contratista, de acuerdo a lo señalado en el D.S. Nº127 “Reglamento del Registro Nacional de Contratistas del Ministerio de Vivienda y Urbanismo”. El Contratista debe entregar una Boleta de Garantía con el 10% del valor oficial de las obras por un período de dos años. 3.7 RECEPCION DEFINITIVA Pasado el plazo de garantía de las obras (2 años) el Contratista deberá solicitar la Recepción Definitiva de las Obras, utilizando el Formulario Nº5 "Solicitud de Recepción Definitiva", a lo menos con 20 días de anticipación al cumplimiento del segundo año de garantía, para lo cual acompañará fotocopia del documento de Recepción y de la Boleta de Garantía. La Comisión Receptora en conjunto con la Firma Contratista procederá a la revisión de las obras y recomendará la devolución de la garantía o su prórroga hasta por un período máximo de 2 años según corresponda. (MOP, 2016) 25 Esquemáticamente será presentado de la siguiente manera: Figura 1: ESQUEMA DE INSPECCION DE PAVIMENTOS 26 4 DETALLE Y EXPLICACIÓN DE LA CUBICACIÓN DE OBRAS VIALES. CUBICAR en construcción es la acción de obtener cantidades, medidas, dimensiones las cuales se extraen o se toman de los planos que pueden ser de: Arquitectura, Estructura, Instalaciones Sanitarias (Agua Potable, Alcantarillado; Electricidad, Gas) y Especialidades (Calefacción, Aire Acondicionado, Tratamientos de Agua, etc.). etc. Para proceder se debe tener conocimientos básicos de lectura de planos, geometría descriptiva, operaciones aritméticas, conocimientos de geometría para áreas y perímetros, usando sus respectivas fórmulas. Para cubicar en Arquitectura /Ingeniería (estructura), Mecánica de Suelos, Topografía, las Instalaciones,se requiere de trabajar sobre: 1. 1.- Todo el legajo de planos en autocad DWG, planos de planta, elevaciones, detalles, cortes, emplazamientos, etc. 2. 2.- Las Especificaciones Técnicas de Arquitectura, Estructura y otros. 3. 3.- Bases Técnicas Especiales y las Administrativas. 4. 4.- Ver referencia a Normas de construcción, Ordenanza General de Urbanismo y Construcción. 5. 5.- Respuestas a consultas en caso de licitación. 6. 5.- Antecedentes del Proveedor o fabricante, si se dispone. 7. 6.- Visitar el terreno y la obra ( en caso que deba armar el presupuesto una vez listas las cubicaciones). 8. 8.- Programas para el computador Excel, Autocad, Ms Project, Presto. Cuando ha leído las especificaciones técnicas, se debe hacer un listado cronológico de acuerdo al índice usado en las Especificaciones Técnicas. Se da el inicio, armando un Itemizado si no se tiene, insertando todas las actividades o partidas, enumerando exactamente igual que la numeración o indicación de las "Especificaciones Técnicas de Arquitectura", el cual va ser el genérico para el presupuesto. Cualquier error u omisión en las EETT, se agregará al final o a continuación de este itemizado con un titulo que diga: "Partidas faltantes u omitidas", o indicar las partidas no consultadas, según criterio personal del profesional que no es siempre el de todos, el mismo. Usando una planilla excel , este itemizado lo encabeza una fila horizontal que tiene de izquierda a derecha las siguientes columnas. Item | Actividad | Unid | Cantd | P Unit.| Importe | P Parcial Ítem: Es el número indicado en las Especificaciones Técnicas Actividad: Es la descripción de la partida a ejecutar o evaluar. 27 Unidad de medida: La indicada por el Arquitecto o la indica el cubicadoR , que será proporcional a lo indicado en las especificaciones, ejem. hormigón en m3, pintura en m2, cornisas en ml, acero en kg., estructura en ton., etc Cantidad: Es la columna a insertar por cada ítem, cálculo extraído de los planos acción que se llama Cubicar, o mesurar / Estímate en inglés. Precio Unitario: el precio Unitario que lo calcula usted a través de un Análisis Unitario materia de otro estudio, ingresar valores de una cotización o el proveedor o el contratista en caso que sea un ítem contratado externo (planos que no requieren ser cubicados). Importe (Precio Total): Es la resultante de multiplicar el Precio Unitario por la Cantidad. P.Parcial. (Precio): Es la sumatoria de los Importes, desglosados por títulos ejem. Obras Preliminares un valor parcial, Obra Gruesa otro valor parcial, Obras de Terminaciones otro valor parcial, etc., La Unidades de Medidas son las siguientes para construcción a pesar que está normado. Por tanto, el trabajo de cubicar es extraer medidas de los planos y completar solo la columna de Cantidades. Tenemos por lo general: Medidas de Unidad (unidad (un.), piezas (pza), placas (pla.) ) Medidas de longitud (metro (ml), centímetro(cm) ) Medidas de Peso ((kilos kg), toneladas (tn) ) Medidas de Áreas ( metro cuadrado (m2)) Medidas de Volúmen (litro (lit.),metro cúbico ( m3)) Medidas de Tiempo (Hora (hrs.) , Día(día), semanas (sem) , meses (mes.) Medidas en Global (gl) hoy restringidas, Medidas en Proporción ( Porcentaje. (%)) Todas estas medidas se encuentran en los planos y debieran estar acotadas, si no es así el plano no tiene cotas no se puede cubicar. Como está cubicando manual deben remitirse todos los planos al Arquitecto o proyectista, indicándole que faltan las cotas. Si están en Autocad solo se puede corroborar las medidas, pero usted que no es el proyectista no está autorizado a insertar medidas aunque sean en autocad. Con el programa Autocad, se puede cubicar o también con un lector de autocad, se toman medidas para el cálculo verificando o comprobando con una existente, al abrir un plano en autocad debe ir a la etiqueta de Model Space no a la etiqueta de Paper Space (presenta distinta escala a menos que haga doble click e ingresa a model space), ahora por el contrario sino tiene autocad es más demoroso, ya que hay que medir manulamente tomando las medidas escritas de cotas (cuando los plano están acotados), si le parecen dudas de algunas medidas puede utilizar un instrumento llamado escalímetro que es una simple regla con tres caras y cada cara tiene sus escalas (dos) de medida que son por lo general ( 1:100. 1:50, 1:20, 1:75, etc ). 28 La escala de un plano, podemos decir que es una fotografía a medición normal aumentándola o disminuyendo su forma para insertarla en el plano y sea manejable ( puede en planos de arquitectura utilizar otras o varias escalas), donde para utilizar este instrumento (escalímetro) y tomar medidas , debe leer en el plano o en la viñeta a que escala está dibujado el plano, para cerciorase de algunas medidas que no existan y que por descarte utilizando las cotas no se pueda calcular (esa medida), se utiliza el escalímetro solo como referencia. Para cubicar debe dar inicio estudiando las especificaciones técnicas para luego seguir con los planos de detalle y de plantas piso a piso junto con las elevaciones, para agrupar áreas de iguales terminaciones, en la medida que va escribiendo o tipiando, usted va tachando lo ya cubicado o con destacadores marcando, si tiene Autocad genera trasos diagonales , y si debe parar o suspender la actividad de cubicar, debe terminar lo que estaba haciendo (un tema), para dar inicio con otro, no debe dejar las cubicaciones a medias, la memoria es frágil y esta le puede jugar una mala pasada. A continuación, se presenta una tabla de cubicación de pavimentos: Tabla 1: CUBICACIÓN DE PAVIMENTOS (Cubica, 2019) 29 5 EXPLICACIÓN DE PAVIMENTACIÓN. PRESUPUESTO DE OBRAS DE Un " Presupuesto de Obra " Es un valor anticipado del costo de una obra como referencia. Para la construcción, comprende un listado completo de todas las partidas de la obra valoradas, que incluyan todas las actividades de esta, desde su inicio hasta su término, según los requerimientos del mandante, que se encuentran estipuladas en las "Especificaciones Técnicas”. En resumen, se tiene que: Presupuesto de Construcción = Costos Directos + Costos Indirectos = Costo Total de Obra + IVA (Impuesto al valor agregado). Los Costos Directos son: La sumatoria de los siguientes costos. Obras Preliminares +Obra Gruesa+ Terminaciones+ Obras Exteriores. Los Costos Indirectos son: El sumario de los costos de los Gastos Generales + Utilidades. El Presupuesto de un proyecto debe elaborarse en base a las cubaciones de las partidas y precios oficiales de la lista de precios unitarios del Servicio anexada más adelante, debe ser presentado de acuerdo al formato Serviu. Debe contener el número del ítem, la descripción, la unidad de medida, la cantidad, el precio unitario, costo parcial y costo total en unidades de fomento. Se describirán los conceptos básicos que se utilizan en la mayoría de los presupuestos de pavimentación: Descripción: una breve descripción de la partida (demolición, tareas previas, etc) Unidad de medida: es la unidad en la que se vende el material para dicha partida, puede ser, metros, litros, unidad, global, etc. cantidad: se usa la cantidad definida en las cubicaciones. Precio unitario: es el valor del material utilizado en dicha partida, siempre con los valores actualizados. Costo parcial: es el valor obtenido al multiplicar la cantidad con el precio unitario Costo total: es el valor total obtenido de la sumatoria de los costos parciales más las generalidades e impuestos. 30 6 PRESUPUESTO DE OBRAS DE PAVIMENTACIÓN Tabla 2: PRESUPUESTO DE PAVIMENTOS (Mercado Publico, 2019) EL PRESENTE PRESUPUESTO ASCIENDE A LA SUMA DE: OCHOCIENTOS SIETE MILLONES, CUATROCIENTOS SESENTA Y SIETE MIL, QUINIENTOS NOVENTA Y OCHO PESOS. (I.V.A. incluído) El presente presupuesto es de un proyecto de pavimentación flexible ya que presenta una capa de Seal, un tratamiento bituminoso superficial múltiple. Consiste en una primera 31 aplicación de un tratamiento bituminoso superficial tipo simple (TBS) seguido de una lechada asfáltica (Slurry Seal) o microconcreto asfáltico en frío. En ocasiones especiales puede tener doble capa de lechada asfáltica. Utilizado con mucha frecuencia en distintos países del mundo, está comprobado su excelente comportamiento, incluso en rutas con tránsito elevado de hasta 20.000 vehículos livianos equivalentes (ELV = AUTOS + CAMIONES x 40) por día y por carril y/o regiones con topografías y climas exigentes. Esta combinación de tratamientos resulta una capa de rodamiento económica y muy flexible (especial para cubrir capas de base granulares), destacando las mejores cualidades de cada uno de ellos, entre las que sobresalen: Impermeabilidad y gran adaptabilidad a las exigencias climáticas extremas. Durabilidad bajo tareas de mantenimiento reducidas, dado los altos contenidos de ligante. Alta resistencia frente al desprendimiento de áridos, erosión o desgaste superficial. Excelente textura superficial, aportando buena adherencia neumático-calzada. Muy buen comportamiento en caminos de montaña, con curvas y rampas pronunciadas y elevados esfuerzos de corte superficiales. Ahorro económico y energético respecto a alternativas en caliente. 32 7 PLANOS DE OBRAS DE PAVIMENTACIÓN Figura 2:PLANO 1 En el siguiente plano se aprecia un corte vertical echo a una proyección de la calle, para así poder definir las propiedades y dimensiones de cada componente de la calle, este plano en si esta dirigido mas al paisajismo del proyecto ya que se ven dibujados unos vehículos en ambas pistas y se desprecian detalles como el talud distancia de la berma, base y subrasante. Figura 3: PLANO 2 33 Se puede observar un detalle de la solera tipo zarpa Por otra parte en este segundo plano se puede apreciar con mas detalle las dimensiones y propiedades de cada componente de la calle que se proyecta a futuro, definiendo características importantes como lo es el espesor, dimensión y materialidad de las partes que componen el proyecto vial. Figura 4: PLANO 3 También existen planos de emplazamiento donde se define muchas propiedades importantes del camino o carretera, como lo son las curvas, clotoides, rectas entre otras propiedades importantes a la hora de construir. (Mercado Publico, 2019) 34 8 ENSAYES TIPO PARA OBRAS DE PAVIMENTOS 8.1 Primer Ensayo: Granulometría 8.1.1 Descripción: Se determinan los tamaños de las partículas del material mayor a 0,08 mm, mediante el porcentaje que pasa por los tamices de distinta abertura cuadrada, dispuesto sucesivamente de mayor a menor abertura, procedimiento que se realiza según la norma NCh 3236 Of 2010. 8.1.2 Acondicionamiento de la muestra: Lo primero es determinar la cantidad de material necesario para realizar el ensayo. De acuerdo a la norma NCh 164 Of 76, corresponderá al doble del diámetro del tamaño máximo nominal del árido, que en este caso corresponde a 25 mm, por lo tanto, se necesitarán mínimo 50 kg para realizar este ensayo, los cuales corresponden aproximadamente a un saco del material, el cual se deposita sobre una superficie firme y limpia, para ser mezclada a pala hasta conseguir un material homogéneo. Luego se reduce mediante cuarteador (ver Anexo 1) hasta obtener una cantidad de material levemente superior a lo estipulado en la tabla 1. Tabla 1: Tamaño mínimo de muestra sugerida Tamaño máximo nominal Dn mm 75 mm (3 pulgadas) 63 mm (2 1/2 pulgadas) Masa mínima de la muestra kg 30 50 mm (2 pulgadas) 20 37,5 mm (1 1/2 pulgadas) 16 25,0 mm (1 pulgada) 10 19,0 mm (3/4 pulgadas) 8 9,5 mm (3/8 pulgadas) 4 <4,75 mm (ASTM N°4) 0,5 25 Tabla 3: TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL (CHILE, 2010) 35 8.1.3 Proceso de Cuarteo para ensayo de granulometría Figura 5: GRTANULOMETRIA Posteriormente se seca la muestra del material hasta masa constante en horno a temperatura no mayor a 110 °C ± 5°C. 8.1.4 Procedimiento del ensayo 1. Pasar todo el material por el tamiz de abertura de 4,75 mm y determinar la masa con aproximación a 1 g de la fracción que pasó (fracción fina) y que quedó retenida (fracción gruesa) en dicho tamiz. Registrar como C y D respectivamente. 2. Homogeneizar la fracción que pasa y extraer mediante cuarteo una porción entre 500 y 1000 g., registrar como masa de la porción de la fracción fina inicial (C’). 3. Lavar la fracción gruesa inicial en un tamiz de lavado con agua corriente hasta que el agua tenga un color claro, secar a masa constante y registrar como D’’. 4. De la misma forma lavar la porción de la fracción fina inicial, secar a masa constante y registrar su masa como C’’. 5. Tamizar mediante un movimiento lateral y vertical del tamiz, seguido por un movimiento circular que permita mantener el material en un constante movimiento sobre la malla, hacer esto durante aproximadamente 1 minuto. 6. Para la fracción gruesa lavada tamizar a través de la serie de tamices de 25; 19; 9,5 y 4,75 mm., pesar cada una de las porciones i y registrar como Mí, recoger el material que pase por la malla de 4,75 mm, y registrar como masa residual, la cual deberá ser inferior al 0,5% de D’’, de lo contrario el ensayo se debe repetir. 7. Para la porción de la fracción fina lavada tamizar a través de la serie de tamices ASTM N° 10, 40, 100 y 200, pesar cada una de las porciones i y registrar como Ni, recoger el material que pase por la malla N° 200 y registrar como masa residual, la cual deberá ser inferior al 3% de C’’, de lo contrario el ensayo se debe repetir. 36 8.1.5 Expresión de resultados Cálculo del porcentaje retenido en el tamiz i del material sobre 4,75 mm Donde: Mi : Masa retenida en el tamiz i del material sobre 4,75 mm. C: Masa de la fracción bajo 4,75 mm. D: Masa de la fracción sobre 4,75 mm. Cálculo del porcentaje retenido en el tamiz i del material bajo 4,75 mm. Donde: Ni : Masa retenida en el tamiz i del material bajo 4,75 mm. C: Masa de la fracción bajo 4,75 mm. D: Masa de la fracción sobre 4,75 mm. C’: Masa de la muestra reducida por cuarteo de la fracción bajo 4,75 mm. 37 8.2 Segundo Ensayo: Límites de Atterberg 8.2.1 Descripción El límite líquido corresponde al punto de humedad, expresada como porcentaje de la masa de suelo seco, en el cual se cree que el suelo está entre estado líquido y plástico. El límite plástico consiste en determinar la humedad más baja con la que pueden formarse cilindros de suelo de unos 3 mm de diámetro, sin que estos se desmoronen, es decir, el punto límite entre el estado plástico y semisólido. El límite líquido (LL) y límite plástico (LP) se determinará según lo señalado por la norma NCh 1517 of 79. 8.2.2 Procedimiento Lo primero que se debe realizar para ambos ensayos es tomar una porción de material seco y tamizarlo a través del tamiz N°40, obtener una cantidad superior a 100 g y colocarlo sobre el plato de evaporación, agregar agua destilada y mezclar utilizando la espátula hasta conseguir una humedad homogénea, luego dejar saturar durante 24 horas. 8.2.2.1 Límite Líquido (LL) Tomar la cuchara de Casagrande y colocar sobre una superficie firme y ajustar la altura de caída de la cuchara a 1 cm exacto. Una vez que la mezcla requiera de 15 a 20 golpes para cerrar la ranura, tomar una porción de la mezcla ligeramente mayor a la necesaria para el ensayo. Colocar esta porción en la cuchara con la espátula, centrada sobre el punto de apoyo de la cuchara con la base, comprimirla y extenderla con la espátula, evitando incorporar burbujas de aire en la mezcla. Enrasar y nivelar a 10 mm en el punto de máximo espesor. Reincorporar el material excedente al plato de evaporación. (Ver Anexo 2). Dividir la pasta de suelo pasando el acanalador cuidadosamente a lo largo del eje de simetría de la cuchara. (Ver Anexo 2). Girar la manivela a razón de dos golpes por segundo hasta que la ranura se cierre en un tramo de 10 mm, registrar el número de golpes. Retirar aproximadamente 10 g del material que se junta en el fondo del surco, colocarlo en un recipiente de masa conocida, pesar y secar hasta masa constante, obtener y registrar la humedad de la muestra. Reincorporar el resto de material en el plato de evaporación y mezclar para homogeneizar y reducir la humedad. Limpiar la cuchara y acanalador. Repetir el ensayo 5 veces, de mayor a menor humedad y en un rango de 15 a 35 golpes. 38 8.2.2.2 Límite Plástico (LP) Tomar una porción de la muestra acondicionada de aproximadamente 1 cm3. Amasar la muestra entre las manos y luego hacerla rodar por un vidrio esmerilado, formando un cilindro sólo con el peso de la mano. (Ver Anexo 3). Cuando el cilindro alcance un diámetro de aproximadamente 3 mm, doblar, amasar y volver a formar el cilindro. Repetir la operación hasta que el cilindro se disgregue al llegar al diámetro de 3 mm, en trozos entre 0,5 y 1 cm de largo y no pueda ser amasado ni reconstituido. Reunir las fracciones del cilindro disgregado y colocarlos en un recipiente del cual se sepa su masa, pesar material más recipiente con una balanza de 0,01 g de precisión, luego poner a secar en horno hasta masa constante, determinar y registrar su humedad. Repetir todo este procedimiento 2 veces más a partir de la misma muestra acondicionada. Figura 6: LIMITES DE ATTERBERG 8.2.2.3 Expresión de resultados Límite Líquido (LL) 1. Calcular y registrar la humedad de cada muestra. 2. Construir un gráfico semilogarítmico, con la humedad como ordenada en escala aritmética y el número de golpes como abscisa en escala logarítmica. 3. Marcar los puntos correspondientes a los resultados de cada una de las pruebas efectuadas y construir una recta que se aproxime a dichos puntos. 39 4. Marcar los puntos correspondientes a los resultados de cada una de las pruebas efectuadas y construir una recta que se aproxime a dichos puntos. 5. Expresar el límite líquido del suelo como la humedad correspondiente a la intersección de la recta de flujo con la abscisa de 25 golpes. Límite Plástico (LP) Corresponde al promedio de las tres determinaciones de humedad efectuadas a las muestras de ensayo, las cuales no podrán diferir en más de dos puntos entre sí, de lo contrario se tendrá que repetir el ensayo. Índice de Plasticidad (IP) El índice de plasticidad corresponde a la diferencia entre el límite líquido (LL) y el límite plástico (LP). IP = LL – LP (%) Sí no se puede realizar alguno de los dos ensayos o si el LP es mayor al LL, entonces el suelo no posee plasticidad y se dirá que es un suelo no plástico (NP). 8.3 Tercer Ensayo: Contenido de material orgánico 8.3.1 Descripción Este ensayo determina la presencia de impurezas orgánicas en un suelo, mediante una comparación entre el color del suelo mezclado con hidróxido de sodio al 3% y una solución tipo normada o un colorímetro normado, tal como lo establece la norma NCh 166-2009 o la norma internacional ASTM C40 respectivamente. 8.3.2 Procedimiento Tomar una porción de 200 g de material previamente cuarteado. Colocar el material de muestra en un frasco de vidrio transparente y agregar 100 ml de la solución de hidróxido de sodio al 3%. Agitar el frasco vigorosamente y dejar reposar durante 24 horas. Comparar el color con una solución tipo de ácido tánico al 2% o comparar con vidrios de colores estándar según ASTM C40. 8.3.3 Expresión de resultados Para el caso de la comparación de la muestra ensayada con la solución tipo, si esta última posee un color más claro que la muestra ensayada, es un indicador que puede tener materia orgánica perjudicial. Para el caso de la comparación de color de la muestra con los vidrios de colores estándar (placa orgánica), se acepta que el material posee un bajo contenido de material orgánico siempre y cuando su color sea igual o más débil que el color base (máximo permitido) del colorímetro, el cual corresponde al color n°3 de la placa orgánica. 40 Figura 7: MATERIAL ORGÁNICO 8.4 Cuarto Ensayo: Humedad natural 8.4.1 Descripción Mediante diferencias de peso, se determina la cantidad de agua removida luego de someter la muestra a un secado en horno a una temperatura de 110±5 °C hasta masa constante, todo este procedimiento se realizará según la norma NCh 1515 Of 79. 8.4.2 Procedimiento Se toma una muestra representativa de suelo, de acuerdo al tamaño máximo de las partículas, en nuestro caso será mayor a 1000 g. A continuación, se coloca la muestra húmeda en un recipiente previamente pesado y se registra como Mr, posteriormente se procede a pesar la muestra húmeda más el recipiente y se registra como Mh. Luego se coloca el conjunto dentro del horno durante 24 horas, a una temperatura de 110º ± 5ºC hasta masa constante, como alternativa el material se puede secar en un recipiente calentado con una estufa a gas hasta masa constante o si al colocar un vidrio sobre el material éste no se empaña. 41 Una vez que el material está seco, se deja enfriar y se determina el peso del recipiente con la muestra seca y se registra como Ms. Figura 8: HUMEDAD NATURAL 8.4.3 Expresión de resultados El contenido de humedad de un material expresado como porcentaje de su peso seco, se calcula con la siguiente expresión: Donde: mh: Masa húmeda ms: Masa seca mr: Masa del recipiente 8.5 Quinto Ensayo: Próctor modificado 8.5.1 Descripción Este método se utiliza para determinar la relación entre la humedad y la densidad compactada seca de los suelos, mediante un procedimiento normado que consiste en compactar el suelo en un molde con un martillo de 4,5 kg y una caída de 460 mm, esta compactación se realizará en 5 capas y para cada una se realizarán 25 o 56 golpes con el martillo dependiendo del molde utilizado. Este procedimiento se repite para distintos contenidos de humedad, con el fin de determinar la cantidad de agua óptima para alcanzar el valor máximo de la densidad compactada seca, la cual se utilizará para trabajar en terreno. Este ensayo se realizará según lo dispuesto en la norma NCh 1534/2 Of 2008, relaciones humedad/densidad – Método de compactación con pisón de 4,5 kg y 460 mm de caída. 42 8.5.2 Procedimiento El método que se ocupó es el correspondiente al método D descrito en la norma NCh 1534/2 Of 2008, el cual corresponde a un molde de 150 mm de diámetro nominal y a un material de suelo que pasa por el tamiz de 20 mm de abertura. La masa mínima requerida para realizar el ensayo son 30 kg, por lo tanto, una cantidad levemente mayor a ésta se debe secar al aire o en horno a 60°C hasta que se vuelva desmenuzable. Pasar todo el material por el tamiz de 20 mm y desechar el material retenido en éste. Separar el material de la muestra en 5 fracciones de aproximadamente 6 kg cada una, luego agregar distintas proporciones de agua a cada una de las fracciones de modo que las humedades varíen en alrededor de un 2% entre cada una de ellas y que se distribuyan alrededor de la humedad óptima. Homogeneizar cada una de las mezclas y colocar en bolsas herméticas. Dejar curar durante mínimo 12 horas. Determinar peso (P) y volumen (V) del molde y registrar. Colocar el molde con su collar sobre una base firme, plana y horizontal. Tomar una de las bolsas herméticas y depositar el material hasta aproximadamente 1/5 de la altura del molde más el collar, luego compactar con el pisón mediante 56 golpes, repetir este procedimiento con cada una de las 5 capas hasta llenar el molde con su collar Retirar el collar y enrasar cuidadosamente utilizando la regla metálica al nivel del borde del molde. Los agujeros resultantes de la remoción de partículas gruesas deben taparse con material más fino. Pesar el molde con el suelo compactado y restar el peso P del molde, para determinar la masa del suelo compactado que llena el molde, registrar como m. Retirar el material del molde y extraer dos muestras representativas desde el centro del material. Colocarlas en recipientes de masa conocida, pesarlos y ponerlos a secar en horno hasta masa constante con el fin de determinar su humedad (w), la cual corresponderá al promedio de ambas determinaciones. Repetir todo el procedimiento para cada una de las bolsas herméticas que contienen el material con distintas humedades. 8.5.3 Expresión de resultados Determinar la densidad húmeda del suelo compactado (ρh) para cada muestra. Donde: m: Masa del suelo que llena el molde (kg) 43 V: Volumen del molde (m3) Calcular la densidad seca del suelo compactado (ρd) para cada muestra. Donde: ρd: Densidad seca del suelo compactado (kg/m3) ρh: Densidad húmeda del suelo compactado (kg/m3) w: Humedad del suelo compactado (%) Construir un gráfico con cada una de las densidades secas del suelo compactado como ordenada y sus correspondientes humedades como abscisas, construir una curva conectando dichos puntos. Expresar la humedad óptima como la correspondiente al punto máximo de la curva. Expresar la densidad máxima compactada seca (DMCS) como la correspondiente a la humedad óptima. 8.6 Sexto Ensayo: Razón de soporte (CBR) 8.6.1 Descripción La razón de soporte de un suelo compactado en laboratorio se obtiene mediante la comparación de la carga de penetración del suelo en estudio y otro suelo patrón normalizado. Este ensayo conocido mundialmente como CBR, mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, generalmente las optimas y se realizará según las indicaciones de la norma NCh 1852 Of. 1981, determinación de la razón de soporte de suelos compactados en laboratorio. 8.6.2 Procedimiento El procedimiento consiste en la preparación de 3 muestras en moldes cilíndricos de 152 mm de diámetro y 177 mm. de altura, provistos de un collar suplementario, una placa de base inferior con pequeños orificios y un disco espaciador. El material necesario para el ensayo es de aproximadamente 18 kg. el cual se divide en tres bolsas herméticas y se acondiciona para que tenga la humedad óptima obtenida en el ensayo de próctor modificado. 44 Cada molde se llena con material mediante la compactación por capas de la misma forma que en el ensayo de Próctor Modificado, sólo que esta vez se utilizarán 3 magnitudes de energía diferentes, una para cada molde, durante el proceso de compactación se tomarán dos muestras por molde para determinar su humedad. El primer molde se compactará con una energía de 56 golpes por capa, el segundo molde se hará con 10 golpes por capas y el último molde se compactará con 25 o 5 golpes, dependiendo del porcentaje de densidad al que se desee realizar el ensayo, por ejemplo si la densidad con los 56 golpes corresponde al 100% de la DMCS y la densidad con 10 golpes corresponde a un 88% de la DMCS, entonces si se desea determinar el índice de CBR para un 95% de la DMCS se deberá utilizar una energía de compactación de 25 golpes, ya que 25 está entre 10 y 56 al igual que 95 está entre 88 y 100, de lo contrario se deberá utilizar una energía menor generalmente de 5 golpes por capa. Finalizada la compactación se pesa el molde con el material y se determina la densidad húmeda y seca del material compactado, luego se agregan pesas (4,5 kg) que simulen el efecto de las capas soportadas de pavimento y para evaluar el efecto de saturación en terreno, los moldes se someten a inmersión durante 96 hrs, tiempo mediante el cual se mide el hinchamiento del suelo mediante un deformímetro. Transcurrido este periodo, se falla cada molde mediante la penetración de un pistón de 5 cm2 de área a una velocidad de 1,25 mm/min, registrando las lecturas de las cargas a intervalos regulares de penetración, comparando la carga necesitada para penetrar la muestra en 2,54 mm y 5,08 mm con respecto a cargas patrones. Esta relación muestra la capacidad de soporte medida como porcentaje de CBR (%CBR). 8.6.3 Expresión de resultados Curva de Tensión – Deformación. Calcular las tensiones en MPa (kg(cm2) para cada lectura de penetración según la fórmula de conversión de las lecturas de los anillos de carga dividida en el área de la sección transversal del pistón, luego divida el resultado por el factor de conversión 10,2. Con los puntos anteriores graficar la curva de tensión-deformación para cada molde. En algunos casos esta curva inicialmente puede tomar la forma cóncava hacia arriba, por lo cual debe corregirse trazando una recta tangente a la mayor pendiente de la curva y trasladando el origen al punto en que esta tangente corta a la abscisa. Razón de Soporte. Empleando los valores de tensión corregidos tomados de la curva tensión – penetración para 5,08 mm de penetración, se calcula las razones de soporte de cada molde, dividiendo las tensiones corregidas por una tensión normal de 6,9 MPa y multiplicando por 100 para que el resultado sea entregado como porcentaje de CBR (%CBR). Razón de soporte – Densidad Seca. Utilizando los datos de los distintos moldes, dibujar una curva con las razones de soporte como ordenada y la densidad seca 45 compactada como abscisa, para así determinar la razón de soporte correspondiente a una densidad seca preestablecida. 8.7 Séptimo Ensayo: Corte Directo 8.7.1 Descripción La finalidad de este ensayo es determinar la resistencia al corte, cohesión y ángulo de fricción interna de una muestra de suelo, sometida a fatigas y/o deformaciones que simulen las existentes en terreno producto de la aplicación de una carga. Este ensayo consiste en hacer deslizar una porción de suelo, respecto a otra a lo largo de un plano de falla predeterminado mediante la acción de una fuerza de corte horizontal incrementada, mientras se aplica una carga normal al plano del movimiento. (Ver Anexo 5). Este ensayo se realizará de acuerdo a lo especificado en la norma NCh 3085 Of 2007. Método de ensayo Corte directo de suelos bajo condición consolidada drenada y complementada por la norma internacional ASTM D 3080 – 04. Direct Shear Test of Soil. Figura 9: CORTE DIRECTO 8.7.2 Procedimiento Tomar una muestra representativa del material necesaria para poder hacer mínimo tres ensayos, en este caso se utilizaron 1000 g, luego se procede a tamizar a través del tamiz N°4 de 4,75 mm, esto debido a que como se utilizará una caja de corte cuadrada de 6 cm de lado, y por exigencia de la norma este ancho debe ser mínimo 10 veces mayor que el tamaño máximo de las partículas del suelo, entonces solo se utilizará la fracción de material que pase por este tamiz, la cual es muy representativa del material ya que corresponde al 85% del total del material. Se procede a acondicionar esta muestra a su humedad óptima, para luego compactar esta muestra en un molde cuadrado de volumen y peso conocidos a una densidad del 90% de la DMCS. Utilizando la espátula se procede a distribuir uniformemente el material a través del molde para luego proceder a apisonar mediante capas hasta obtener la densidad deseada. 46 Ajustar y verificar que la caja de corte se encuentre alineada y firme entre su parte inferior y superior. Traspasar la muestra del molde a la caja de corte con sumo cuidado, mediante un pisón de madera cuadrado levemente inferior al tamaño de la caja, con el cual se hace deslizar el material de forma pareja. (Ver Anexo 6). Se conecta el dispositivo de carga y se ajusta el dial para medir tanto la deformación horizontal como vertical. Se debe permitir una consolidación inicial de la muestra de por lo menos 30 minutos para cada fuerza normal aplicada, en este caso se realizarán 3 ensayos en donde se utilizarán 2, 4 y 8 kg como cargas normales. Se debe llenar el depósito de agua hasta un nivel por encima de la muestra para que permita el drenaje, este nivel se debe mantener durante todo el ensayo. Retirar los tornillos de seguridad de la caja de corte, registrar la lectura inicial o ajustar los dispositivos de lectura tanto de la deformación como de carga a cero. Poner en funcionamiento el aparato de corte directo a una velocidad muy lenta pero constante, registrar la deformación vertical y la lectura del dial de carga a un intervalo constante de desplazamiento horizontal. Detenga el aparato después de ver un comportamiento lineal luego de ocurrir la falla de la muestra. Figura 10: CORTE DIRECTO B 8.7.3 Expresión de resultados Obtener el esfuerzo normal para cada ensayo, el cual corresponderá a la fuerza normal aplicada sobre la caja dividido en su aérea. Obtener el esfuerzo de corte de cada punto donde se tomó lectura, para lo cual será necesario dividir la fuerza cortante en el área corregida. Hacer un gráfico de tensión cortante v/s deformación de todos los puntos para cada ensayo y determinar el esfuerzo cortante máximo para cada ensayo. 47 Una vez que se tiene el esfuerzo cortante máximo y el esfuerzo normal de cada ensayo, se proceden a graficar estos tres puntos en un gráfico de esfuerzo de corte (τ) v/s esfuerzo normal (σn), para luego trazar una recta que se aproxime lo más posible a estos 3 puntos (Ver Anexo 7), lo cual dará origen a una recta que debe satisfacer la ecuación de Coulomb: Según esta ecuación la resistencia al corte depende de la cohesión (c) y la fricción interna del suelo (φ). (CHILE, 2010) 48 8.8 Maquinarias e insumos utilizados en los ensayos Figura 11: MAQUINARIA LABORATORIO 49 50 (CHILE, 2010) 51 9 CARTA GANTT PARA OBRAS DE PAVIMENTACIÓN Para un proyecto de pavimentación las principales etapas son: El trazado de niveles ya que es la base del proyecto y a partir de esta se construye lo demás, niveles de soleras y la colocación es relevante ya que es la guía de la calzada. El hormigonado, Corte y sello del pavimento ya que estas son las partidas mas costosas de un proyecto de pavimentación. (Mercado Publico, 2019) 52 10 ANALÍSIS FODA 53 CONCLUSIONES INDIVIDUALES Felipe Ahumada Logré entender la importancia de los distintos criterios a considerar para la proyección y ejecución de una obra de pavimentación, ya que son construcciones que tienen una vida de uso prolongada y son afectadas directamente por las cargas de los vehículos y por los cambios y efectos climáticos. Logrando definir las patologías y documentos que deben tener los caminos dependiendo del uso que tendrá a futuro. Mediante el ensayo realizado en base a este estudio se logró clasificar el suelo como A-4 según la clasificación asstho, comprendiendo aún más lo que son los ensayos que logramos describir en el presente documento. Javiera Díaz Aún no se toma verdadera conciencia de que hacer mantención o conservación de pavimentación es mucho más barato que reparar el mismo pavimento, además de ahorrarnos millones de pesos, se puede ofrecer más serviciabilidad y confortabilidad a los conductores. - La conservación de pavimentos requiere de personal capacitado, es decir, que dominen ampliamente el tema. - Para que los fondos destinados a mantención sean ocupados en forma eficiente, es necesario inspeccionar los pavimentos frecuente y minuciosamente - Tan pronto ha sido determinada la necesidad de hacer reparaciones, éstos deben hacerse inmediatamente, ya que los pavimentos continúan deteriorándose día a día, produciendo así una conducción peligrosa. Claudio Martínez Mediante lo analizado en este informe técnico concluyo que la construcción de una obra de pavimentación posee una complejidad alta, dado todos los factores normativos exigibles, que imperan actualmente en la legislación de la construcción tales como decretos y Nch; Mediante la ejecución del ensayo elegido pudimos clasificar el suelo existente en la parcela agrícola lo cual conlleva a un suelo A-4 según la clasificación AASHTO, Éste ensayo nos permitió identificar un suelo de características plásticas lo que imposibilita la construcción de cualquier tipo de obra en el predio analizado, en el caso de construcción obligatoria se solicita una mejoramiento de suelo mediante procesos físicos o químicos según decida la administración. 54 CONCLUSIÓN GRUPAL Por medio del presente documento se logró entender y explicar los criterios necesarios para la ejecución de un proyecto de vialidad, cómo lo son sus patologías, documentos, valores, ensayos e inspecciones. Guiados a los caminos rígidos (hormigón) y flexibles (asfalto), logrando describir cada uno de estos pavimentos de manera patológica, cuantitativa y cualitativa. Se obtuvo una documentación válida para determinar los documentos e inspecciones necesarias para la proyección y ejecución de una calle o camino, entendiendo con mayor énfasis los distintos ensayos que se usan en nuestro país para la ejecución de pavimentos. Se logra comprende la importancia de los ensayos para determinar si los suelos y mezclas tanto de hormigón como asfalto son adecuadas para el uso que se le dará al camino en un futuro. Elegimos uno de los ensayos utilizados y realizamos un video explicando el procedimiento a seguir para poder clasificar el suelo mediante la Aashto. 55 Bibliografía CHILE, I. (2010). NCH 3236: . Cubica, C. (2019). Chile costos/cubicaciones/ Cubica. Obtenido de https://www.chilecubica.com/estudio- Manual de carreteras volumen 7 : mantenimiento vial. (2018). Manual de carreteras, anexos de deterioros. (2018). Manual de carrteras volumen 8 : Especificaciones y Métodos de Muestreo, Ensaye y Control. (2018). Mercado Publico. (2019). Obtenido de https://www.mercadopublico.cl/Home MINVU. (1994). Codigo de normas y Especificaciones Técnicas en obras de pavimentación. MOP. (2016). Instructivo de inspección visual de pavimentos. 56 ANEXOS DESARROLLO NÚMERO 3 Formulario Nº 1 A ...................................... Solicitud Inspección de Obras Formulario Nº 1 B ....................................... Notificación de Aceptación o Rechazo Formulario Nº 2 A ...................................... Control de Calidad Obras de Pavimentación Asfáltica (Cantidad de Ensayes) Formulario Nº 2 B ....................................... Control de Calidad Obras de Pavimentación Asfáltica (Lista de Chequeo) Tablas Anexas a Formularios Nº 2 Formulario Nº 3 ........................................... Solicitud Recepción Provisoria de Obras Formulario Nº 4 ........................................... Acta de Recepción de Obras Particulares Anexo Formulario Nº 4 ............................... Calificación de Contratista Obra Particular Formulario Nº 5 ........................................... Solicitud de Recepción Definitiva Diagrama ..................................................... Proceso Inspección de Obras DESARROLLO NÚMERO 5 Listado de precios unitarios del servicio de pavimentación 57 58 59 FORMULARIO N°2A CANTIDAD DE ENSAYES CONTROL DE CALUDAD DE OBRAS DE PAVIMENTACIÓN ASFÁLTICA 60 61 FORMULARIO N°2B LISTA DE CHEQUEO CONTROL DE CALIDAD DE OBRAS DE PAVIMENTACIÓN ASFÁLTICA 62 63 FORMULARIO N°3: SOLICITUD DE RECEPCION PROVISORIA DE OBRAS 64 FORMULARIO N°4: ACTA DE RECEPCIÓN PROVISORIA DE OBRAS PARTICULARES 65 66 FORMULARIO N°5: SOLICITUD DE RECEPCIÓN DEFINITIVA 67 LISTADO DE PRECIOS UNITARIOS DEL SERVICIO DE PAVIMENTACIÓN 68 69 70 71 72 73 74