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I CONGRESO NACIONAL DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO

MANAGUA NICARAGUA

SISTEMAS DE ACREDITACION Y CONTROL DE CALIDAD DE PAVIMENTOS DE CONCRETO

Por: Ingeniero Jaime D. Bateman Durn

Magister en Geotecnia UNAM Mxico

Expresidente de la Sociedad Colombiana de Ingenieros

DESARROLLO

I. INTRODUCCION.

Por gentil invitacin del Ingeniero Gustavo Vsquez Romero, colega de mi universidad, deseo presentar en esta ponencia lo que estamos haciendo en mi pas Colombia, para mejorar el estado del arte alrededor de la ingeniera de pavimentos; en particular, de las estructuras rgidas o de concreto Portland. Este documento es un resumen de la ponencia que se presentar en el I Congreso Nacional de Tecnologa del Concreto, que tendr lugar en Managua Nicaragua, el 26 y el 27 de septiembre de 2013. A manera de ejemplo mostramos en el captulo siguiente lo que tiene que hacer Bateman Ingeniera para poder ejercer los servicios de Control de Calidad e Interventora (Supervisin) en Colombia.

II. SISTEMAS DE GESTION.

En las pginas subsiguientes se presentan los Sistemas de Gestin a los cuales una empresa de Ingeniera de Consulta en Colombia debe gestionar para ejercer su actividad.

La empresa cuenta con un Sistema de Gestin de la Calidad; se tiene un certificado de calidad bajo la norma NTC-ISO-9001 versin 2008, expedida por el ICONTEC mediante cdigo 1005-1 y cuyo alcance es CONSULTORIA EN ESTUDIOS, DISEOS E INTERVENTORIAS DE CONSTRUCCIN EN INGENIERIA CIVIL, del cual anexamos una copia a la presente.

El Sistema de Calidad, est integrado por las polticas y objetivos de calidad, la estructura organizacional, recursos, responsabilidades y actividades que se deben realizar para alcanzar y asegurar la calidad de los servicios ofrecidos por la empresa.

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EMPRESA XX

3

POLITICA DE CALIDAD

LA COMPAA ES UNA EMPRESA DE INGENIERA CIVIL QUE PRESTA SUS SERVICIOS ESPECIALMENTE EN EL REA DE CONSULTORA ESPECIALIZADA E INTERVENTORA Y QUE BUSCA BRINDAR UN SERVICIO FUNDAMENTADO EN EL DESARROLLO TECNOLGICO, TCNICO Y HUMANO, CON EL FIN DE SATISFACER LAS NECESIDADES DE LOS CLIENTES Y COMPROMETIDOS CON EL MEJORAMIENTO CONTINUO Y EFICAZ DEL SISTEMA DE GESTIN DE CALIDAD Y EL CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA VIGENTE DE CARCTER OBLIGATORIO Y QUE PUEDAN AFECTAR LA CALIDAD O A NUESTRO CLIENTE.

Para hacer entender esta Poltica de Calidad en la empresa, el Gerente General designa al Director Operativo y Administrativo como su representante y lo nombra como Coordinador del Sistema de Gestin de Calidad, quien emplear carteleras y volantes y realizar charlas de divulgacin a todo el personal. Con la finalidad de implementar y mantener la Poltica de Calidad, el Coordinador de Aseguramiento efectuar auditoras internas de calidad que faciliten la medicin y revisin de ndices de gestin y permitan evaluar la eficacia del Sistema de Calidad.

OBJETIVOS DE CALIDAD

Mantener y mejorar un Sistema de Gestin de Calidad acorde con la

organizacin y con los requisitos de nuestros clientes.

Mantener y controlar la eficacia de los procesos del SGC.

Elaborar un programa de actualizacin anual de hardware y software

dependiendo del desarrollo del mercado.

Realizar un programa de capacitacin y actualizacin tcnica anual a los empleados de la empresa.

Crear un verdadero compromiso del empleado con la empresa y con el

cliente. Evaluar la satisfaccin del cliente.

Controlar en la realizacin del servicio el correcto cumplimiento de la normativa vigente de carcter obligatorio.

La empresa tambin cuenta con un Sistema de Gestin de Seguridad,

Salud

Ocupacional y Ambiente, que se describe a continuacin:

La empresa buscando siempre estar a la vanguardia de la normativa y

logrando cumplir ms eficientemente los requerimientos de nuestros clientes, implement su sistema de gestin de seguridad, salud ocupacional y ambiente, que por intermedio de los subprogramas de Higiene Industrial,

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Subprograma de Seguridad Industrial, Subprograma de Medicina Preventiva y del Trabajo y Subprograma de Gestin

Ambiental, se compromete ms con un sistema integrado de gestin que

contribuya a la eficacia en el desarrollo de los proyectos.

Dentro de los Subprogramas se mencionan los siguientes:

SUBPROGRAMA DE MEDICINA PREVENTIVA Y DEL TRABAJO.

SUBPROGRAMA DE HIGIENE INDUSTRIAL.

SUBPROGRAMA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL.

SUBPROGRAMA DE GESTION AMBIENTAL.

Como aspecto fundamental dentro de los servicios que se prestan, en particular lo que se refiere a control de calidad de obras, la empresa cuenta con un Sistema de Acreditacin de los ensayos de laboratorio que se ejecutan, a travs del Organismo Nacional de Acreditacin de Colombia (ONAC). Se incluye el llamado Anexo de certificado 11-LAB-018 para ilustracin del lector.

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,.', ,' !

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ONAC, ridXNI6MO NACIONAL oR AO..II'DrTActON Dtl Oot..OMEIIA

Anexo de Certificado

P$ina 1 de 2

11-LAB-018

Alcance de la acreditacin aprobado 1Documento Normativo

CDIGO DI! t..A

DISCIPLINA TCNICA DE

LOS ENSAYOS

SUSTANCIA, MATERIAL,

ELEMENTO O PRODUCTO A

ENSAYAR

ENSAYO

DOCUMENTO NORMATIVO

L09-G178

MATERIALES

RESISTENCIA ALDESGASTE OE LOS AGREGADOS DE LOS TAMAI'IOS MENORES A 1W POR MEDIO OE LA MAQUINA DE LOS NGELES '

INVE2182007 NTC 982008 ASTM C 1312006

L09-G178

SUELOS

DETERMINACINDEL CONTENIDO ORGNICO EN SUELOS

INVE1212007

L09-C178

SUELOS AGREGADOS GRUESOS Y

FINOS

DETERMINACIN EN EL LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA

INVE1222007 NTC 1495-2001 ASTM 0221&2005

L09-C178

AGREGADOS GRUESOS Y

FINOS

ANLISIS GRANULO TRICO DE SUELOS POR TAMIZADO

INV-123-2007 NTC 15221979

L09C178

SUELOS

AGREGADOS GRUESOS Y

FINOS

DETERMINACIN DEL LIMITE LIQUIDO DE LOS SUELOS

INVE126-2007 MTODO A NUMERAL 3 Y MTODO B NUMERAL 8 NTC 4630--1999 TODO A NUMERAL 11Y

MTODO B NUMERAL 13. ASTM 04318-2005 MTODO A NUMERAL 11 Y M TODO B NUMERAL 13.

Li-C178

SUELOS

AGREGADOS GRUESOS Y

fiNOS

LIMITE PLAsTICO E fNDICE PlASTICIDAD DE SUELOS

INV-E126-2007 NUMERAL 44.2.1y 4.2.2. NTC 4830.1999 NUMERAL 17. ASTM 04318-2005 NUMERAL18-18,2.1Y 16.2.2.

l09-G178

SUELOS AGREGADOS GRUESOS Y

FINOS

RELACJN OE SOPORTE DEL SUELO ENELlABORATORIO (CBR DEL LABORATORIO)

INVE146-2007 NTC 21222003

Fecha de Aprobacin: 20110S.17 Fecha ltima Modificacin:

Fecha de Renovac/6n: Feche de Vencimiento: 201408-16

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Anexo de Certificado Piina 2 de 2

11-LAB:.OI8

Alcance de la acreditacin aprobado 1Documento Normativo

CDIGO DE LA

DISCIPLINA H CNJCAOI!

LOS ENSAYOS

SUSTANCIA, MATERIAL,

ELEMENTO O PRODUCTO A

ENSAYAR

ENSAYO

DOCUMENTO NORMATIVO

1..0$-C178 SUELOS COMPRESININCOFINAOA EN MUESTRA DE SUELOS

INVE-152 2007 NTC 1627-2000

L09.C178

AGREGADOS. GRUESOS Y

FINOS

ANUSIS GRANULOMETRICOS DE AGREGADOS GRUESOS Y.FINOS

INV-E-213-2007 NTC 772007

UJ9.C178

ASFALTOS

GRAVEDAD ESPECIFICA BULK V DENSIDAD DE MEZCLAS ASFLTICAS COMPACTADAS NO ABSORBENTES EMPLEANDO ESPEclMENES SATURADOS Y SUPERFICIE SECA

INV-E-733-2007 METODO A NUMERAL7 Y METODO B NUMERAL 10. ASTM 2726 2008 M;TODO A Y B NUMERAL 9.

LO&-C178

CONCRETOS

RESISTENCIA A LA COMPRESiN OE CIUNDROS DE CONCRETO

INV E- 10-2007 NTC 673 2010 ASTM C39/C39M-2005

Sitios cubiertos por la acreditacin

Calle 22 C # 130-51 Bodega 5 Bogot D.C..Colombia

Fecha de Aprobacin: 2011-08-17 Fecha ltima Modificacin:

Feche de Renovacin: Fecha de Vencimiento: 2014-08-16

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Para las determinaciones de los grados de compactacin de suelos y rellenos, se utilizan ensayos con equipos de densidad nuclear; los densmetros estn reglamentados ante el Instituto de Asuntos Nucleares (IAN) que hoy est adscrito al Instituto Nacional de Investigaciones Mineras y Geolgicas, INGEOMINAS.

Finamente, la empresa est en proceso de buscar una certificacin ISO-14001 para incluir el tema ambiental, dentro del universo que pretende la empresa como una de las compaas de mayor ampliacin de cobertura en los sistemas de gestin, hacindola lder no solo a nivel nacional, sino tambin internacional, en los procesos de control de calidad de materiales.

Manual de Procedimientos de Ensayos de Materiales A continuacin se demuestra un ejemplo del funcionamiento del Manual de procedimientos de ensayos de materiales, con el flujograma pertinente.

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COMPRESION INCONFINADA EN MUESTRAS DE SUELOS (IL-06)

1- Se reciben las muestras y se registra en la bitcora de recepcin de

muestras; se identifica con la fecha de ingreso, un consecutivo de entrada (LAB), se registra el numero de cliente, de que proyecto proceden, cantidad de muestras y se verifica que estn correctamente identificadas para luego guardarlas adecuadamente y as no alterar su humedad ni las condiciones iniciales de la toma de la muestra(bolsa, shelby, bloque), se reporta quien orden y se realiza una pequea descripcin o se remite a la hoja de perfiles correspondiente, se realiza una programacin de ensayos segn la orden de ensayos enviada por el cliente o se remite a la misma, se registran observaciones y anomalas si existen, se informa si la muestra fue tomada por el cliente o por el laboratorio, se identifica bajo que norma se realizar el ensayo(segn solicitud del cliente) y finalmente firma quien realiz la entrada.

2- Se procede con la identificacin de las muestras utilizando los rtulos

correspondientes donde se registran los datos obtenidos en la bitcora de recepcin de muestras y complementando la programacin de ensayos relacionada en la respectiva orden de ensayos remitida por el cliente; estos rtulos se ubican en cada muestra con su respectiva bolsa para evitar que la humedad altere la identificacin.

3- Se diligencia en el formato de compresin inconfinada donde se realiza la

identificacin completa de la muestra como lo muestran los tems.

4- Se alista el equipo necesario segn la norma.

5- Se registra la resistencia a la penetracin con el penetrmetro de bolsillo.

6- Se prepara la muestra como la altura y el dimetro indicado en la norma.

7- Se miden la altura y el dimetro o lado de la probeta, mediante un calibrador con nonio o un objeto anlogo.

8- Se pesa la muestra.

9- Se efecta un ensayo de humedad natural como lo indica la norma.

10- Se coloca la probeta en la prensa de modo que quede perfectamente

centrada. Se acciona el dispositivo de avance lo estrictamente necesario para que la probeta toque a la placa superior de la prensa. Se pone en cero el indicador de deformaciones.

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11- Se acciona la prensa de modo que se obtenga la velocidad de deformacin

unitaria de la probeta indicada en la norma (esta velocidad se encuentra programada en la maquina universal).

12- Se toman lecturas de deformacin y de carga segn el criterio del

laboratorista al evaluar el tipo de muestra (estas lecturas quedan registradas en el software de la maquina universal).

13- Se hace un esquema de la forma de rotura. Si la rotura se produce a travs

de un plano inclinado, es conveniente medir el ngulo de inclinacin de dicho plano.

14- De la parte de la probeta en donde se ha producido la rotura se toma una

pequea muestra en el recipiente y se determina su humedad.

15- Se reportan los resultados en la bitcora correspondiente.

En la hoja subsiguiente se presenta el flujograma del ensayo de compresin

inconfinada.

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INICIO

Diligenciar la bitcora de recepcin de muestras donde se identifica la muestra (LAB), el proyecto al que corresponde, fecha de ingreso, quien ordena, descripcin de la muestra, solicitud de ensayos, norma a trabajar, quien toma la muestra, observaciones y finalmente firma de quien recibe.(AI y/o LB)

Alistar el equipo necesario segn la norma (LB)

Preparar la muestra con la altura y el dimetro indicado en la norma (LB)

Medir la altura y el dimetro o lado de la probeta, mediante un calibrador. (LB)

Colocar la probeta en la prensa de

modo que quede perfectamente centrada. Se acciona el dispositivo de avance lo estrictamente necesario para que la probeta toque la placa superior de la prensa

Registrar el peso de la muestra y despus se efectua un ensayo de humedad natural (LB)

(LB) Hacer un esquema de la forma de rotura. (LB)

Poner en cero el indicador de deformaciones y carga para accionar la prensa de modo que la velocidad de deformacin unitaria de la probeta sea la indicada en la norma. (LB)

De la parte de la probeta en donde se ha producido la rotura se toma una pequea muestra en el recipiente y se determina su humedad. (LB)

Verificar resultados

Son concurrentes?

NO

SI

Repetir ensayo

Entregar reporte de datos. (LB)

Procesar los valores resultantes y preparar el informe tcnico. (IL y/o AI)

Firmar el informe tcnico. (DL y/o IL)

Entregar al cliente. (DL y/o IL)

(LB): LABORATORISTA (AI): AUXILIAR DE INGENIERIA

(IL): INGENIERO DE LABORATORIO (DL): DIRECTOR LABORATORIO

FIN

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III. ENSAYOS DE LABORATORIO.

A continuacin se incluye la lista de los ensayos de laboratorio que usualmente se estn haciendo en Colombia para el control de pavimentos de concreto. Se colocan las normas de referencia, las cuales se resumen as:

INV : Instituto Nacional de Vas, INVIAS

NTC : Normas Tcnicas Colombianas ICONTEC

ASTM : American Society Testing Materials

ITEM

DESCRIPCIN

NORMA

ENSAYO ACREDITADO

A. ENSAYOS DE SUELOS, CAMPO Y LABORAT ORIO 1. CARACTERIZACIN DE MATERIALES

1

Determinacin en Laboratorio del Contenido de Agua (Humedad) de Suelo, Roca y Mezclas de Suelo-Agregado

INV E-122-07 -

NTC-1495

X

2 Determinacin de la humedad en suelos mediante un probador de carburo de calcio INV E-150 3 Peso Unitario muestras de suelos (con o sin parafina) (suelos inalterados) 4 Peso unitario suelto de materiales granulares NTC 92 5 Peso unitario compacto de materiales granulares NTC 92 6 Determinacin de la gravedad especfica y absorcin del agregado grueso

INV-E-222-07 -

NTC 176 7 Determinacin de la gravedad especfica y absorcin del agregado fino

INV-E-222-07-

NTC 237 8 Anlisis Granulomtrico de suelos por tamizado

INV-E-123-07 -

NTC 1522 X

9 Granulometra por hidrmetro INV E-124 10 Particulas Deleznables y Terrones de Arcilla

INV-E-211-07

ASTM-C142-97 11 Lavado sobre el tamiz No. 200, para suelos INV E-214 12 Determinacin del Lmite Lquido de los Suelos y Lmite Plstico e Indice de Plasticidad

INV E-125 -126-07

- NTC 4630 X

13 Resistencia al Desgaste de los Agregados de Tamaos Menores de 37.5 mm (1") por medio de la Mquina de los

Angeles, triturada

INV E-218-07-

NTC 93-98 X

14 Resistencia al Desgaste de los Agregados de Tamaos Menores de 37.5 mm (1") por medio de la Mquina de los

Angeles sin trituracin

INV E-218-07-

NTC 93-98 X

15 Equivalente de Arena de Suelos y Agregados Finos INV E-133 16 Sanidad de los Agregados Frente a la Accin de las Soluciones de Sulfato de Sodio o de Magnesio

INV E-220-07

NTC 126 17 Porcentaje de Caras Fracturadas en los Agregados INV E-227 18 Indice de Aplanamiento y de Alargamiento de los Agregados para Carreteras INV E-230 19 Determinacin de la limpieza superficial de las partculas de agregado grueso INV E-237 20 Determinacin del ndice de colapso de un suelo parcialmente Saturado INV E-237 21 Valor de Azul de Metileno en agregados finos y en llenantes minerales. INV E-235

2. ENSAYOS DE DENSIDAD 22 Ensayo de compactacin Proctor (Estandard y Modificado) INV E-141 y 142 23 Peso Unitario en el terreno con densmetro nuclear . (minimo 5 unidades por viaje) INV E-164 24 Peso Unitario del Suelo en el Terreno. Mtodo del Cono de Arena

INV E-125 -126-07

- NTC 1667 25 Humedad del suelo y del suelo agregado en el terreno por mtodos nucleares (proBILL. Reducida) INV E-166

3. ENSAYOS DE RESISTENCIA 26 CBR muestra inalterada (con inmersin) Incluye extraccin y penetracin

INV E-148-07 -

NTC 2122 27 Relacion de Soporte del Suelo en el Laboratorio (CBR de Laboratorio) CBR sobre material granular (Mtodo 1)

INV E-148-07 -

NTC 2122 X

28 CBR sobre material cohesivo ( Mtodo 2 ) 29 Compresin inconfinada en material cohesivo sobre muestra inalterada NTC 1527 X

30 Compresin inconfinada con penetrmetro de bolsillo 31 Ensayo de corte directo en material granular (tres puntos) INV - E -154 -07 32 Ensayo de corte directo en material cohesivo, consolidado, no drenado (tres puntos) INV - E -154 -07 33 Ensayo de corte directo en material cohesivo, consolidado, drenado (por tres puntos) INV - E -154 -07 34 Ensayo de corte directo en material cohesivo, no consolidado, no drenado (por tres puntos) INV - E -154 -07 35 Penetracin con cono dinmico 36 Veleta de laboratorio

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4. ENSAYOS DE DEFORMACIN

37 Ensayo de consolidacin lenta con descarga INV E-151 38 Ensayo de consolidacin lenta con doble ciclo de descarga INV E-151 39 Ensayo de consolidacin rpida INV E-151 40 Expansin controlada en consolidmetro 41 Expansin libre en consolidmetro 42 Expansin libre en probeta

5. ENSAYOS PARA DETERMINAR OTRAS PROPIEDADES DEL SUELO 43 Coeficiente de permeabilidad en campo por el mtodo de percolacin 44 Determinacin del contenido orgnico en suelos mediante prdida por ignicin. INV E-121 X

6. MEZCLAS SUELO CEMENTO 45 Diseo de mezclas de suelo - cemento (Un agregado y 3 porcentajes de cemento) INV E-808 y 809 46 Compresin en probetas de suelo-cemento INV E-809 47 Compactacin de probetas de suelo-cemento INV E-808

7. PERFORACIONES 48 Perforacin con barreno manual Suelos blandos (Bogot - Norte) ($/metro lineal) 49 Perforacin con barreno manual Suelos duros (Bogot - Sur) ($/metro lineal) 50 Perforacin con barreno manual fuera de Bogot 51 Perforacin con equipo mecnico percusin y lavado. Suelos blandos ($/metro lineal) de 0 m a 10 m 52 Perforacin con equipo mecnico percusin y lavado. Suelos blandos ($/metro lineal) de 10 m a 30 m 53 Perforacin con equipo mecnico percusin y lavado. Suelos blandos ($/metro lineal) de 30 m a 50 m 54 Perforacin con equipo mecnico percusin y lavado. Suelos duros ($/metro lineal) de 0 m a 10 m 55 Perforacin con equipo mecnico percusin y lavado. Suelos duros ($/metro lineal) de 10 m a 30 m 56 Apique en material granular, por ml de 0 m a 1,0 m de 70x70 57 Apique sondeo de 30x30x100 58 Apique en material cohesivo, por m

3

B. ENSAYOS SOBRE ASFALT OS Y MEZCLAS ASFLT ICAS 8. ASFALTOS

59 Extraccin manual de una muestra de pavimento asfltico 60 Extraccin de ncleos de pavimento asfltico 61 Compactacin de briquetas por el mtodo Marshall (en laboratorio) 62 Peso unitario del concreto asfltico en el terreno mediante el mtodo nuclear INV E-746 63

Peso Especfico Aparente y Peso Unitario de Mezclas Asflticas Compactadas Empleando Especmenes Saturados

con Superficie Seca

INV-E-733 - ASTM

D2726-08 X

64 Densidad mxima o Peso especfico terico mximo (Rice) 65 Extraccin Cuantitativa de Asfalto en Mezclas para Pavimentos INV E-732 66 Anlisis Granulomtrico de los Agregados Extrados de Mezclas Asflticas INV E-782 67 Indice de caras fracturadas INV E-227 68 Indice de aplanamiento y alargamiento INV E-230 69 Resistencia a la Compresin Simple de Mezclas Bituminosas INV E-747 70 Estabilidad Marshall (1 briqueta) INV E-748 71 Diseo de mezcla asfltica, mtodo Marshall 72 Diseo de mezcla asfltica en frio, Marshall 73 Diseo de mezcla Base granular con emulsion. 74 Adherencia en bandeja 75 Peso unitario (densidad) INV-E-733

C. ENSAYOS SOBRE CEMENT OS Y MORT EROS 9. CONCRETOS

76 Finura por tamizado sobre malla No. 200 NTC 294 77 Ensayo a compresin en cubos de mortero (elaboracin serie de 9) NTC 220 78 Rotura por compresin de cubos de mortero NTC 220 79 Rotura por compresin de cilindros de mortero de pega 3" NTC 4043 80 Rotura por compresin de cilindros de Grouting 4" NTC 4043

D. ENSAYOS PARA CONCRET O Y AGREGADOS 10. CARACTERIZACIN DE MATERIALES PARA USO EN CONCRETOS

81 Masa unitaria, suelta o apisonada NTC 92 82 Peso especifico para arenas NTC 237 83 Peso especifico para gravas NTC 176 84 Granulometra de agregados hasta el tamiz 0.150 mm ( No. 100 ), Incluye lavado NTC 77 y 78 X

85 Lavado sobre el tamiz No. 200, para agregados de concreto NTC 78 86 Sanidad de los Agregados Frente a la Accin de las Soluciones de Sulfato de Sodio o de Magnesio

INV E-220-07 NTC

126 87 Partculas livianas para agregados finos y gruesos. NTC 130 88 Determinacion de Terrones de arcilla y particulas deleznables en los agregados

INV E-211-07 -

NTC 589 11. ENSAYOS DE COMPRESIN, TENSIN Y FLEXION

89

Resistencia a la Compresin de Cilindros de Concreto

INV E-211-07 -

NTC 673 - ASTM

C39/C39M-05

X

90 Mdulo de rotura en vigas, con carga en los tercios NTC 2871

13

E. ENSAYOS SOBRE ELEMENT OS ESTRUCT URALES 12. MAMPOSTERIA

91 Rotura por compresin de bloques de cemento NTC 4024 92 Rotura por compresin de muretes sencillos NTC 3495 93 Rotura por compresin de muretes dobles NTC 3495 94 Rotura por compresin de muretes triples NTC 3495 95 Rotura por compresin en ladrillos y adoquines NTC 4017 96 Rotura por flexin de ladrillos y adoquines en concreto NTC 2017 97 Rotura por flexin de ladrillos y adoquines en arcilla NTC 4011 98 Mdulo de rotura de viguetas o plaquetas NTC 2871 99 Absorcin de bloques, ladrillos y adoquines, en fro NTC 4017

13. BORDILLOS, CUNETAS, SARDINELES, TUBOS Y VIGUETAS 100 Ensayo a flexin: bordillos, cunetas y sardineles de concreto NTC 4109

La totalidad de los ensayos que se hacen en el laboratorio (cien, 100), permite a la empresa estar consolidada en el tema de control de calidad de materiales para pavimentos rgidos, asflticos y articulados (adoquines).

IV. DEFINICIONES RELATIVAS AL DISEO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO.

A continuacin se presentan las definiciones de los temas que se incluyeron en el diseo de la Rehabilitacin de la Pista Juan Pablo II y construccin de pasos a desnivel en la ciudad de Managua, capital de la Repblica de Nicaragua.

Superficie de rodamiento:

La superficie de rodamiento de un pavimento es la capa que est en contacto directo con los neumticos de los vehculos mientras estos circulan a travs de ella. Algunos de los requisitos que debe cumplir una superficie de rodamiento son:

o Soportar y transmitir en nivel adecuado los esfuerzos que le apliquen. o Presentar una textura adaptada a las velocidades previstas de

circulacin de los vehculos. o Ser resistente al desgaste producido por el efecto abrasivo de las

llantas de los vehculos.

o El ruido de rodadura, en el interior de los vehculos que afectan al usuario, as como en el exterior, que influye en el entorno, debe ser adecuadamente moderado.

o Debe ser de un color conveniente que no afecte la visibilidad de los usuarios.

o Hasta donde sea posible, debe impedir el paso del agua al interior del pavimento.

Nmero de ejes equivalentes en el periodo de diseo:

Dentro de los vehculos que transitan por una va encontramos, automviles, buses y camiones. Cada uno de estos tipos de vehculos posee diferentes configuraciones como lo son el nmero de ejes as como el nmero de llantas y el peso que transportan.

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Debido a esta variedad de cargas y con el objetivo de poder evaluar el efecto de stas en el pavimento, se ha acordado la utilizacin de una nica unidad de carga que se denomina eje equivalente y que corresponde al efecto que tiene un eje sencillo de doble rueda de 8.2 toneladas.

Para las cargas diferentes a la estndar de 8.2 toneladas, se han determinado factores de equivalencia de carga por eje, que se han obtenido a partir de los resultados del AASHTO ROAD TEST. Los resultados obtenidos en el camino de prueba de la AASHTO han permitido determinar que la equivalencia entre cargas diferentes transmitidas al pavimento por el mismo sistema de ruedas y ejes, se expresa como:

( )

Donde:

Para el diseo del pavimento se requiere estimar el nmero de ejes equivalentes que van a transitar por l durante su vida de servicio (perodo de diseo).

CBR de la subrasante:

El CBR (California Bearing Ratio) o relacin de soporte de California es una medida de la resistencia relativa de un suelo. Consiste en realizar una prueba de penetracin a la muestra de suelo en estudio y medir la presin requerida para que un mbolo de rea estndar penetre cierta profundidad.

El valor de CBR se obtiene dividiendo la presin leda en el ensayo por la presin requerida para penetrar la misma profundidad en una muestra que llamamos patrn. Es usual que las presiones utilizadas para este clculo sean las que penetran a 0.1 y 0.2 pulgadas:

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Penetracin con cono dinmico de la subrasante (DCP)

Este ensayo es utilizado para evaluar la resistencia in-situ de suelos inalterados o de materiales compactados, en este caso de los materiales de subrasante.

Consiste en penetrar el suelo por medio de un martillo de 8 Kilogramos que cae libremente deslizndose por una varilla o asta cuyo extremo en contacto con el suelo tiene forma de cono. La penetracin total para un determinado nmero de golpes es medida y registrada en trminos de milmetros por golpe (mm/Golpe), valor que es utilizado para describir la rigidez del suelo, para estimar una resistencia CBR in-situ a travs de una correlacin apropiada o para establecer otras caractersticas del material.

Fuente: Normas de Ensayo, Instituto Nacional de Vas COLOMBIA

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Tasa de crecimiento del trnsito:

Un pavimento se disea para soportar el nmero de ejes equivalentes que van a transitar a partir de su puesta en marcha y durante su perodo de diseo. Este estimativo requiere del conocimiento del valor de la tasa anual de crecimiento del trnsito, el cual es indispensable para efectuar proyecciones a mediano y largo plazo.

Para el clculo de dicho parmetro es necesario contar con una serie cronolgica de datos que consisten en el nmero y tipo de vehculos que transitan en las vas nacionales. A partir de dichos datos y mediante la aplicacin de modelos de regresin es posible ajustar las series histricas del trnsito con el uso de los modelos lineal y exponencial, pues son los que ms se ajustan a estas series histricas; eligiendo para el anlisis el modelo que presente la mejor correlacin de los valores de trnsito.

Fuente de materiales:

En la construccin de obras viales, y en general de cualquier obra civil, se necesitan insumos para llevar acabo las actividades. El desempeo y durabilidad del producto terminado depende, en gran medida, de la calidad de los materiales utilizados para su construccin.

Llamamos fuentes de materiales a los lugares de explotacin cuyos materiales cumplen con los requisitos tanto tcnicos como mecnicos para llevar a cabo una obra civil determinada y que adems la accin de explotacin de los mismos no incumpla alguna ley ambiental vigente en el sitio.

Base estabilizada con emulsin:

Se definen las estabilizaciones con emulsin asfltica como la mezcla intrnseca de emulsin asfltica, componente mineral constitudo por suelo fino, arena o grava natural de granulometra similar o parecida a aquella de subbase, agua y a veces aditivos, conformando un producto que se utiliza en capas de base para carreteras. Teniendo dicha combinacin como objetivo, el mejorar sus caractersticas resistentes.

El material por estabilizar puede ser aquel que resulte de escarificar una capa superficial existente, un material que se adiciona o una mezcla de ambos.

Mezcla densa en caliente:

Una mezcla asfltica es el producto obtenido de la mezcla de un material bituminoso y uno ptreo. Segn el procedimiento de mezclado se pueden clasificar en Mezclas Densas en Caliente (MDC) y Mezclas Densas en Fro (MDF).

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Las mezclas densas en caliente son mezclas asflticas elaboradas utilizando cementos asflticos y materiales ptreos, en una planta fija o mvil, provista del equipo necesario para aplicar altas temperaturas y as calentar los componentes de la mezcla.

Las mezclas densas en fro permiten trabajar materiales similares a los anteriores, pero a temperaturas ambiente. Cada vez se utilizan menos en Colombia.

Mdulo Dinmico:

Es el valor absoluto del Mdulo Complejo que define las propiedades elsticas de un material de viscosidad lineal sometido a una carga sinusoidal |E*|como la producida por el paso de un vehiculo.

Mdulo Complejo Es un nmero complejo que define la relacin entre esfuerzo y la deformacin para un material viscoelstico lineal, E*.

Mdulo resiliente:

El mdulo resiliente es un parmetro que se utiliza para comprobar el estado de una capa de firme. Nos da una idea de la calidad de la capa y de la durabilidad, ya que se obtiene al aplicar cargas cclicas, lo cual origina un estado tensional similar al de servicio.

Este ensayo fue desarrollado para definir los efectos de estudiar una propiedad del material que describa mejor el comportamiento del suelo bajo cargas dinmicas de ruedas. Una rueda que se mueve imparte un pulso dinmico a todas las capas de pavimento y a la subrasante. Como respuesta a este pulso dinmico, cada capa de pavimento sufre una deflexin. El pulso solicitante vara desde un valor muy bajo hasta un mximo en un breve periodo en funcin de la velocidad del vehculo.

Mtodo Mecanicista:

El mtodo mecanicista tiene un enfoque puramente cientfico y no emprico, con un marco terico suficiente que permite el anlisis completo de la mecnica del comportamiento de un pavimento ante las acciones del clima y del trnsito vehicular; en donde las propiedades fundamentales de los materiales se conocen, y se pueden determinar en laboratorio o en campo. Esta metodologa facilita la prediccin correcta de la evolucin en el tiempo de los diferentes deterioros que se pudieran presentar y, por ende, aumentar en gran medida la confiabilidad de los diseos.

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Nivel de confiablidad:

Se entiende por nivel de confiabilidad o confiabilidad de un proceso diseo- comportamiento de un pavimento a la probabilidad de que una seccin diseada usando dicho proceso, se comportar satisfactoriamente bajo las condiciones de trnsito y ambientales durante el periodo de diseo.

Resistencia a la flexin del concreto:

La resistencia a la flexin es una medida de la resistencia a la traccin del concreto. Es una medida de la resistencia a la falla por momento de una viga o losa de concreto no reforzada.

En el diseo de pavimentos rgidos esta resistencia se considera en el diseo de criterio por fatiga. La relacin entre los esfuerzos de tensin generados en las losas de concreto y la resistencia a la flexin es considerablemente alta llegando frecuentemente a valores mayores que 0.5. Como resultado de ello, los esfuerzos y la resistencia a la flexin son los factores que se debern considerar en el diseo del pavimento.

Algunos mtodos utilizan la resistencia a la flexin medida por ensayos de mdulo de rotura sobre vigas de 150 x 150 x 750 mm, cargndolas en los tercios de la luz, para un periodo de curado de 28 das.

Losa de concreto:

Las losas de concreto son elementos estructurales bidimensionales, en los que la tercera dimensin es pequea comparada con las otras dos. Las cargas que actan sobre las losas son esencialmente perpendiculares al plano principal de las mismas, por lo que su comportamiento est gobernado principalmente por los esfuerzos de flexin.

V. CONTROL DE CALIDAD PARA PAVIMENTOS EN CONCRETO

1. CARACTERIZACIN DE MATERIALES PARA USOS EN CONCRETO Masa Unitaria suelta o apisonada Pesos especficos para arenas Pesos especficos para gravas Granulometras de agregados hasta el tamiz No. 100 Lavado sobre el tamiz No. 200 para el agregado de concreto Sanidad de los agregados frente a la accin de las Soluciones de

Sulfato de Sodio o de Magnesio Partculas Livianas para agregados finos y gruesos Determinacin de Terrones de arcillas y partculas deleznables en

los agregados Ensayo de finura por tamizado en la malla No. 200 para el cemento Determinacin del peso especfico relativo Determinacin de la Consistencia normal con aguja vicat Determinacin del tiempo de fraguado

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2. ENSAYOS DE COMPRESIN, TENSIN Y FLEXIN

Revenimiento en Obra (Slump)

Resistencia a la Compresin de cilindros de concreto

Mdulo de Rotura en vigas con cargas a los tercios

VI. CONCLUSIONES.

1. La ingeniera de pavimentos involucra a las especialidades de trnsito y de

geotecnia especialmente. Dentro de un trabajo interdisciplinario interviene tambin el especialista en diseo geomtrico de vas.

2. Los sistemas de transporte masivos deben involucrar alternativas de diseo

en pavimentos rgidos y en pavimentos flexibles, en cualquier anlisis de alternativas que se haga. Se ha densificado en los sistemas de transporte masivo en Colombia, el uso de los pavimentos de concreto hidrulico; particularmente en los paraderos del sistema.

3. En la ponencia que se haga, se debe prever un espacio para discusin.

4. El objetivo central de esta ponencia, es resaltar el hecho que las empresas latinoamericanas estn a la vanguardia mundial en el uso de Sistemas de Gestin, lo que garantiza a nuestros ciudadanos una mucho mejor calidad de las obras.

Bogot, septiembre 11 de 2013

ING. JAIME D. BATEMAN DURAN Consultor