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MATERIALES GRANULARES NOTRATADOS (SUBBASES Y BASES)

MATERIALES GRANULARES

Están conformados por fragmentos de roca, escorias,

gravas y mezclas de suelo y agregado (unbound). También pueden ser suelos estabilizados químicamente

con algún producto como el cemento, el asfalto y la cal,entre otros (bound granular).


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PROPIEDADES DE LOS GRANULARES

Buena estabilidad mecánica para soportar cargas.

Elevada resistencia a la deformación provocadapor los esfuerzos inducidos por las cargas deltránsito vehicular.

Baja susceptibilidad a acción de agentes internos(principalmente el agua).

Baja cohesión Adaptables a las deformacionesde las demás capas (flexibilidad).

MATERIALES QUE PUEDEN UTILIZARSE COMOBASES Y/O SUBBASES GRANULARES

Agregados naturales Gravas y arenas provenientes dedepósitos de r os o minas, sin ningún tratamientoexcepto lavado Subbases.

Agregados procesados Son gravas o rocas sometidasa procesos de trituración y tamizado, para: Aumentar su resistencia

Reducir el tamaño máximo de las partículas Variar la forma de las partículas y Mejorar la textura superficial


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MATERIALES QUE PUEDEN UTILIZARSE COMO

BASES Y/O SUBBASES GRANULARES Agregados estabilizados Materiales locales que no

necesario que sean mejorados o estabilizadosmediante la adición de agentes como: Ligantes hidráulicos (cemento y cal). Ligantes asfálticos (crudos pesados, asfaltos líquidos o

emulsificados). Com uestos uímicos enzimas or ánicas aceite

sulfonado y otros).

Agregados artificiales o sintéticos Provienen de lamodificación físicoquimica de los materiales naturales(escorias de alto horno y agregados livianos).

TRANSMISIÓN DE CARGAS

La carga que soporta-

mite / distribuye a cadauna de las partículassobre las que se apoya.

Condición válida si el-

las es suficiente o sí existe un confinamientolateral (empuje pasivo).

Modelo de material mal gradado degranulometría uniforme


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Las capas de materialranular transmiten las

cargas según un coefi-ciente de reparto (ángulode fricción o reposo).

A medida que se profun-diza en la capa aleján-dose de la carga superfi-cial, los esfuerzos sonmenores y puede utilizar-se un material de menorcalidad (subbase).


En el caso real de materiales--

nuas, existe influencia deotras características como:

La misma granulometría.

La disposición relativa delas partículas (compacidad

del material). El valor de rozamiento

entre las partículas(mineralogía del material).


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PROPIEDADES DE LOS MATERIALES GRANULARES

NO TRATADOS (UNBOUND)1 ESTABILIDAD Y DENSIDAD

La estabilidad de una mezcla de granulares depende de:

La distribución de tamaños de partículas (granulometría).

La forma de las partículas.

La densidad relativa.

.

El grado de cohesión.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES GRANULARESNO TRATADOS (UNBOUND)

CONDICIÓN SIN FINOS POCOS FINOS MUCHOS FINOS

Contacto entreBueno

Bueno - Mayor Mínimo (los finos no lo

Densidad Baja Alta Baja

Permeabilidad Alta Baja Baja

Compactación en obra Dif íc il Presentan alguna

resistencia Fácil

Estabilidad

Depende delconfinamiento

Buena por su altaresistencia al corte

Afectada por altoscontenidos de humedad


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VARIACIÓN DEL PESO UNITARIO Y EL CBR EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO DE FINOS

AGREGADOS REDONDEADOS


1 ESTABILIDAD Y DENSIDAD

VARIACIÓN DEL PESO UNITARIO Y EL CBR EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO DE FINOS

AGREGADOS TRITURADOS


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VARIACIÓN DEL PESO UNITARIO Y EL CBR EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO DE FINOS Y

EL TAMAÑO MÁXIMO DE LA MEZCLA DE AGREGADOS



Curvas granulométricas teóricas:

Füller: Partículas esféricas (m=0,5)Bolomey: Incluye el cemento como fino

( ) m

Dd 100 p =

Dd )a100(a p −+=

Dd 100 p =

En casos reales donde se busca obtener una altacompacidad se recomiendan valores de m entre 0,4 y 0,5.

Valores cercanos a 0,6 pueden hacer disminuirbruscamente la compacidad.


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COMPARACIÓN DEL CBR EN MUESTRAS DE IGUAL DENSIDAD VARIANDO EL

CONTENIDO DE FINOS



PROBLEMAS TÍPICOS DEBIDOS A DEFICIENCIAS EN LA GRADACIÓN DE LOS

AGREGADOS UTILIZADOS COMO SUBBASES Y BASES GRANULARES


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La estabilidad de los materiales depende en alto grado de ladistribución granulométrica y el porcentaje y calidad de lafracción fina.

No debe adoptarse ninguna de las curvas teóricas disponiblescon carácter general. Cuando la forma de las partículas y sudureza no son normales, los husos granulométricosrecomendados tienen poca fiabilidad.

El empleo del sólo criterio de densidad como una medida de laestabilidad puede conducir a decisiones erróneas.

Los materiales con muchos finos tendrán resistencias muchomenores que los que tienen menor cantidad.



El tamaño máximo de las partículas está limitado por razonesde colocación y regularidad de la superficie (1/2 ó 1/3 delespesor de la capa a compactar).

La estabilidad de una capa granular depende además de laforma y estructura superficial de las partículas (índices deforma y trituración).

alteraciones por friabilidad o desgaste por rozamiento. Éstasson mayores en materiales granulares poco resistentes.

Durante el proceso de compactación, el aumento de ladensidad y la resistencia a la deformación va siempreacompañado por una alteración de la granulometría. Durante lavida útil de la estructura esta también se puede presentar.


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NO TRATADOS (UNBOUND)2 EFECTO DEL PORCENTAJE DE CARAS FRACTURADAS

EN LA ESTABILIDADN LA ESTABILIDAD

Los materiales que contienen partículas con carasfracturadas tienen:

Mayores estabilidades que los de granos redondeados,debido al “entrabamiento” entre partículas.

Mayores coeficientes de permeabilidad para una

granulometría determinada

↑ Capacidad de drenaje↓ Capilaridad

Mayores costos de producción.


3 EFECTO DE LA PLASTICIDAD DE LOS FINOS EN LA

ESTABILIDAD

La plasticidad de la fracciónligante disminuye el efectofriccionante entre laspartículas.En general la normasadoptadas establecen va-

granulares.Si la cantidad de la fracciónfina se controla los criteriosde plasticidad se vuelvenmenos significativos.


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NO TRATADOS (UNBOUND)4 EFECTO DE LA DISCONTINUIDAD EN LA

GRANULOMETRÍARANULOMETRÍA

En materiales que no sean “Bien gradados” los requisitosde plasticidad y porcentaje de finos no tienen la mismaaplicabilidad que en materiales que sí lo son.

En las granulometrías discontinuas existe deficiencia o,

los espacios vacíos ocupados por el aire tienden a

incrementarse. Algunos investigadores han demostrado que las

granulometrías discontinuas pueden llegar a serbeneficiosas bajo ciertas condiciones.


4 EFECTO DE LA DISCONTINUIDAD EN LA

GRANULOMETRÍARANULOMETRÍA

Una gradación disconti-nua puede llegar a serbeneficiosa.

La plasticidad se vuelve

materiales con granulo-metrías discontinuas.

Estos materiales debenensayarse antes detomar cualquier decisión.30#%

200#%Re

T Pasa

T Pasa polvillodelación =


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NO TRATADOS (UNBOUND)5 RESISTENCIA A LA DISGREGACIÓN

Resistencia a la disgregación = Resistencia para soportarlos efectos abrasivos y/o trituración.

No deben utilizarse agregados blandos (rocas blandas ymeterorizadas y lutitas) porque producen gran cantidad definos durante la compactación y en servicio bajo las cargasdel tránsito

Tener en cuenta criterios de desgaste en la Máquina deLos Ángeles (DMA


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NO TRATADOS (UNBOUND)7 TEXTURA SUPERFICIAL

la fricción interna de las partículas (trabazón).

Para una misma distribución granulométrica y una mismaenergía de compactación se obtendrán siempre mayores valoresde CBR para materiales con agregados triturados que paramateriales con agregados redondeados.

Las artículas ru osas tales como las de los materiales ti oareniscas y granitos o calizas, producen bases con mayor CBRque aquellas conformadas por partículas lisas o pulidas

(materiales de río).

Se debe incrementar caras fracturadas e incorporar agregadoscon textura superficial rugosa o muy rugosa.


8 LIMPIEZA DE LAS PARTÍCULAS

Los agregados que conformarán una base o subbasedeben estar libres de materia orgánica, lutitas, partículasblandas, grumos de arcilla y las partículas del agregadogrueso no deben estar cubiertas por materiales arcillosos.

Hacer ensayos de granulometría, equivalente de arena einspección del agregado en la explotación o en el acopio.


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NO TRATADOS (UNBOUND)9 OTRAS PROPIEDADES

Peso específico de los agregados (Gs)

Densidad seca máxima

es un ar sue s s y v menes

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