Ensayo Proctor de Compactación de Suelos

Ensayo Proctor

Objetivo: Determinar la máxima densidad seca que puede alcanzar un suelo al compactarlo con un determinado esfuerzo, con el objetivo de determinar sus características de compactación.
Equipos: Martillo Proctor, molde Proctor, balanza, espátula, cucharón.
Materiales: Suelo a analizar, agua.
Diferencia entre Proctor Estándar y Modificado:
- Proctor Estándar: Se aplica en suelos finos y con poca plasticidad (arena, grava)
- Proctor Modificado: se aplica en suelos más finos y plásticos (arcillas)
Métodos:
- Método de Compactación: Se utiliza un martillo Proctor y un molde Proctor para compactar el suelo en capas.
- Método de Densidad: Se mide la densidad seca del suelo compactado.
Procedimiento:
- Se llena el molde Proctor con el suelo y se compacta con el martillo Proctor.
- Se repite la operación con diferentes contenidos de humedad.
- Se obtiene una curva de compactación que determina la máxima densidad seca.
Normativa:
- Norma Nacional: NT-C 1009-2009
- Norma Internacional: ASTM D698

Ensayo CBR

Objetivo: Determinar la resistencia al corte de un suelo, simulando las condiciones de la superficie de una carretera.
Equipos: Máquina de ensayo CBR, molde CBR, prensa hidráulica, balanza, espátula, cucharón.
Materiales: Suelo a analizar, agua.
Diferencia entre Proctor Estándar y Modificado:
- Proctor Estándar: Se aplica en suelos menos plásticos (arena, grava)
- Proctor Modificado: se aplica en suelos más finos y plásticos (arcillas)
Métodos:
- Método de Compactación: Se utiliza un martillo Proctor y un molde CBR para compactar el suelo en capas.
- Método de Resistencia al Corte: Se realiza un ensayo de penetración con una punta estándar en el suelo compactado.
Procedimiento:
- Se llena el molde CBR con el suelo y se compacta con el martillo Proctor.
- Se introduce la punta estándar en el suelo y se mide la penetración a diferentes cargas.
- Se obtiene el valor de CBR (Índice de Soporte Calificado), que representa la resistencia al corte del suelo.
Normativa:
- Norma Nacional: NT-C 1754-2011
- Norma Internacional: AASHTO T 193

Estabilización de Suelos

Objetivo: Mejorar las características mecánicas de los suelos para su utilización en la construcción.
Resistencia a la deformación: Se obtiene compactando el suelo, a través de la aplicación de presión y vibración.
Baja sensibilidad a la presencia de agua: Se logra mediante la adición de productos estabilizantes que mejoran la cohesión y/o fricción del suelo.
Métodos de estabilización física:
- Compactación: Se utilizan métodos mecánicos para aumentar la densidad del suelo y reducir su permeabilidad.
- Drenaje: Se utilizan sistemas de drenaje para eliminar el agua del suelo.
Métodos de estabilización química:
- Cal: Se utiliza para mejorar la cohesión del suelo y disminuir su sensibilidad al agua.
- Cemento: Se utiliza para aumentar la resistencia del suelo y reducir su permeabilidad.
- Productos bituminosos: Se utilizan para mejorar la impermeabilidad y la resistencia al desgaste del suelo.

Estabilización con productos bituminosos

Mejoramiento con productos asfálticos: Se refiere al uso de asfalto en la estabilización de suelos.
Emulsiones asfálticas: Son mezclas de asfalto y agua, con un emulsificante que permite que el asfalto se disperse en el agua.
Uso de sodio: Se utilizan emulsiones de asfalto, cal y sodio para estabilizar suelos de baja calidad.
Materiales geosintéticos:
- Geo textiles: Se utilizan para separar capas de suelo, controlar la erosión y mejorar la estabilidad.
- Geomallas: Se utilizan para aumentar la resistencia a la tracción de los suelos.
- Georedes: Se utilizan para controlar la deformabilidad del terreno.
- Geomembranas: Se utilizan para impermeabilizar el suelo y evitar filtraciones.
- Geoceldas: Se utilizan como elemento de refuerzo para mejorar la estabilidad.
Aplicación de los materiales geosintéticos: Se utilizan en la construcción de carreteras, ferrocarriles, canales, diques, etc.
Tipos de productos estabilizantes:
- Cal: Se utiliza en suelos arcillosos y limosos
- Cemento Pórtland: Utilizado en suelos de consistencia media
- Productos bituminosos: utilizados en suelos granulares
- Mezclas de cemento y productos bituminosos: Se utilizan en suelos de baja calidad para aumentar la resistencia.
- Materiales geosintéticos: Se utilizan en variedad de aplicaciones combinados con otros productos estabilizantes.

Estudio de Tránsito

Presión de inflado: La presión con la que están inflados los neumáticos de un vehículo.
Carril de diseño: Es el carril por el que se supone que circula el vehículo que produce la máxima tensión en la estructura de la carretera.
Características de las cargas del tránsito:
- Vehículos autorizados por la red vial nacional: Se refiere a la tipología de vehículos que se permiten circular por la red vial de un país.
- Carga patrón: Se refiere a un vehículo de referencia que se utiliza para calcular la equivalencia de carga para otros vehículos.
- Factor de equivalencia: Es un factor que se utiliza para convertir la carga de un vehículo en la carga equivalente que ejercería el vehículo patrón.
- Factor de equivalencia de carga: El factor por el que se multiplica la carga de un vehículo para obtener su equivalente en términos de la carga patrón.
Estimación de ESAL (Ejes Equivalentes de Carga Estándar): El número de ejes equivalentes de carga estándar que se necesitan para producir el mismo efecto que el número real de ejes de un vehículo que circula sobre la carretera a lo largo de su vida útil.
Factor de camión: Este factor refleja la equivalencia en carga que produce un camión en comparación al vehículo patrón.
Determinación del tránsito existente: Se refiere al análisis del volumen y tipo de vehículos que actualmente circulan por una vía.
Prognosis del tránsito: Se refiere a predecir el volumen y tipo de vehículos que se espera circulen por una vía en el futuro.
- Se puede realizar a través del análisis del crecimiento de tránsito, considerando factores como la población, economía y el desarrollo del área.
Determinación del Número de Ejes Equivalentes en el Carril de Diseño para el Período de Diseño: Se requiere un estudio de tránsito a largo plazo para calcular y determinar cuántos vehículos con diferente cantidad de ejes se necesitan.
Cálculo del Número de Ejes Equivalentes: Este valor se utiliza para diseñar la carretera con la capacidad suficiente para soportar el tránsito futuro.

Mezclas asfálticas

Mezcla porosa o drenante: Es una mezcla de asfalto que contiene un alto porcentaje de vacíos, lo que permite el drenaje del agua a través de la superficie.
Micro aglomerados: Una mezcla de asfalto que contiene agregados muy finos y un alto contenido de asfalto.
Masillas: Una mezcla asfáltica con un alto contenido de asfalto y un bajo contenido de agregados.
Mezclas de alto módulo: Son mezclas de asfalto que tienen una alta rigidez, lo que mejora la resistencia de la superficie a las deformaciones.
Asfaltos líquidos: Son asfaltos que se han diluido con un disolvente.
- Función del asfalto líquido: Se utiliza para mejorar la adherencia del asfalto a los agregados cuando se utiliza en la construcción de pavimentos.
- Tipos de asfaltos líquidos:
  - Diluidos: En el que el disolvente se evapora con el tiempo, dejando el asfalto en su estado original.
  - Cut-backs: Se utilizan en pavimentos y se basan en el uso de disolventes de bajo punto de ebullición, lo que permite que el asfalto se adhiera a la superficie.
Aplicaciones de los asfaltos líquidos:
- Para sellar grietas en los pavimentos
- Para mejorar la adherencia entre capas de asfalto
- Para estabilizar suelos

Emulsión asfáltica

Componentes de la emulsión asfáltica:
- Asfalto
- Agua
- Emulsificante
Características:
- El asfalto está en estado de suspensión en agua, lo que da como resultado un líquido viscoso que se puede aplicar fácilmente.
- La emulsión se seca y endurece rápidamente, formando una película de asfalto resistente.
Rotura de la emulsión asfáltica: Es el proceso por el cual se rompe la emulsión y el asfalto se separa del agua.
Producción de la emulsión asfáltica: Se realiza combinando asfalto caliente con agua y un emulsificante.
- El asfalto se calienta y se mezcla con el emulsificante.
- Luego se agrega lentamente el agua a alta velocidad.
- La rotación y otras fuerzas permiten que el asfalto se disperse en el agua.
Clasificación de las emulsiones asfálticas:
- Clasificación por carga:
  - Emulsiones de carga rápida (RC): Se cuajan en minutos.
  - Emulsiones de carga media (MC): Se cuajan en horas.
  - Emulsiones de carga lenta (SC): Se cuajan en días.
- Clasificación por tipo de asfalto:
  - Aniónicas: contienen ácidos orgánicos
  - Catiónicas: contienen bases orgánicas.