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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIEROS CIVILES
NÚCLEO ESTRUCTURAL
VÍAS
PORTADA
TEMA:
APROVECHAMIENTO DEL MATERIAL FRESADO PROVENIENTE DE
CARPETAS ASFÁLTICAS DE LAS CALLES DE GUAYAQUIL, DEPOSITADO EN LA CANTERA MUNICIPAL N° 8 DE LA CIUDAD.
AUTORES:
MENDOZA YAGUAL MARCELO DAVID
VERDEZOTO OLALLA NELLY MARLENE
TUTOR:
ING. CIRO ANDRADE NUÑEZ, M. Sc
2018
GUAYAQUIL - ECUADOR
ii
ii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a todas aquellas personas que contribuyeron de una u otra
manera a lo largo de mi vida para que hoy, pueda estar aquí cumpliendo una de las
metas más importantes de mi vida.
En especial dedico este trabajo a esas personas que sin egoísmo se levantan cada
día con el único propósito de entregan sus vidas en el trabajo sacrificado, negándose
muchas veces a disfrute personal, para que otros consigan sus sueños, viendo en
este su recompensa.
Papá, mamá dedico este trabajo a ustedes…
Marcelo Mendoza Yagual
iii
iii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a Dios por darme la vida y la fortaleza para alcanzar esta meta.
A mis padres Jorge y Marlene por ser pilar fundamental en mi vida, por ser mi guía y
mi ejemplo de superación, por creer en mí y apoyar cada uno de mis sueños y
decisiones.
A mis hermanos Jorge y María por su apoyo incondicional, su confianza y por sus
palabras de aliento en aquellos momentos difíciles.
A mis amigos que me motivaron a continuar en aquellos momentos en que quise
desistir.
Nelly Verdezoto Olalla
iv
iv
AGRADECIMIENTO
Queremos expresar nuestro más sincero agradecimiento al Ing. Ciro Andrade Núñez
que con su experiencia y consejos nos dirigió en todo el proceso de realización de
este trabajo de titulación.
A la vez agradecer de manera especial al Ing. Gino Flor Chávez por su colaboración
y participación activa en el desarrollo de esta investigación, por su tiempo, paciencia
y ganas de compartir sus conocimientos y experiencias.
A nuestros padres por sus enseñanzas, guía y constante apoyo brindado a lo largo
de nuestras vidas, por ser ejemplos a seguir y por sobre todo agradecer el habernos
dado la oportunidad de recibir una excelente educación.
v
v
TRIBUNAL DE GRADUACIÓN
_____________________________ _____________________________ Ing. Eduardo Santos Baquerizo, Msc. Ing. Guerrero Herrera Humberto, Msc.
DECANO TUTOR REVISOR
________________________________
Ing. ______________________, Msc.
VOCAL
ix
ix
CONTENIDO
PORTADA ............................................................................................................................ i
DEDICATORIA .................................................................................................................... ii
DEDICATORIA ................................................................................................................... iii
AGRADECIMIENTO ........................................................................................................... iv
CONTENIDO ...................................................................................................................... ix
ÍNDICE DE TABLAS.......................................................................................................... xii
NOMENCLATURA ............................................................................................................ xv
RESUMEN ........................................................................................................................ xvi
ABSTRACT ..................................................................................................................... xvii
CAPITULO I
GENERALIDADES .............................................................................................................. 1
1.1. Antecedentes ........................................................................................................................... 1
1.2. Planteamiento del Problema ................................................................................................. 2
1.3. Justificación e Importancia ................................................................................................ 3
1.4. Ubicación de la zona en Estudio ...................................................................................... 3
1.5. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 4
1.5.1. Objetivo General ..................................................................................................... 4
1.5.2. Objetivos Específicos ............................................................................................. 4
CAPITULO II
MARCO TEORICO .............................................................................................................. 5
2.1. Pavimentos .......................................................................................................................... 5
2.1.1. ¿Qué son los Pavimentos? ................................................................................... 5
2.1.2. Pavimentos Flexibles ............................................................................................. 6
2.1.3. Estructura de un Pavimento Flexible ................................................................... 6
2.1.4. Causas de deterioro de Un Pavimento ............................................................... 6
2.2. Conceptos básicos de reciclado de Carpetas Asfálticas .................................................. 7
2.2.1. ¿Qué es reciclar? .......................................................................................................... 7
2.2.2. ¿Por qué reciclar? .................................................................................................. 8
2.2.3. Reciclaje de Carpetas Asfálticas. ......................................................................... 8
2.2.4. Ventajas del reciclaje de Carpetas Asafálticas......................................................... 9
x
x
2.2.5. El reciclado como alternativa en la conservación y rehabilitación de Carpetas
Asfálticas. ................................................................................................................................ 10
2.3. Tipología del reciclado de Carpetas Asfálticas. ............................................................... 11
2.3.1. Reciclado “In Situ” en caliente................................................................................... 12
2.3.2. Reciclado “In Situ” en frío........................................................................................... 14
2.3.3. Reciclado “In Situ” en frío con emulsiones Asfálticas ............................................ 14
2.3.4. Reciclado en planta .................................................................................................... 15
2.4. Reciclado en frío y sus aplicaciones .................................................................................. 15
2.4.1 Reciclado en frío ........................................................................................................... 15
2.4.3. Reciclado del 100% de RAP ................................................................................... 20
2.4.4. Estabilización con Rap/Base Granular .............................................................. 21
2.5. Maquinaria para realizar el proceso de Reciclado .......................................................... 22
2.5.1. Maquinas montadas sobre Neumáticos ................................................................ 23
2.5.2. Maquinas montadas sobre Orugas ........................................................................ 24
2.6. Beneficios Y Aplicabilidad del reciclado en frio ............................................................ 26
2.6.1. Beneficios ..................................................................................................................... 26
2.6.2. Aplicabilidad del proceso de reciclado en frio ...................................................... 27
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA PARA LA REUTILIZACIÓN DEL MATERIAL FRESADO ..................... 28
Introducción.- ................................................................................................................................. 28
3.1. Obtención de muestra de material fresado ................................................................... 30
3.2. Metodología de ensayos ................................................................................................... 31
3.2.1. Análisis Granulométrico (Norma ASTM-136) ......................................................... 31
................................................................................................................................................... 33
3.2.3. Límite Líquido (Norma ASTM Dm 22-66) ................................................................ 34
3.2.4. Límite Plástico (Norma ASTM D424-59 Y AASHTO T 90-56) ............................. 36
3.2.5. Contenido De Humedad (Norma ASTM D 2216) ................................................... 37
................................................................................................................................................... 37
3.2.6. Proctor Modificado (Norma AASHTO T-180) ........................................................ 38
3.2.7. California Bearing Ratio (CBR) (Norma ASTM D1883-73) ................................... 40
3.3. Clasificación de suelos .................................................................................................. 43
xi
xi
CAPÍTULO IV
4.1. Caracterización del RAP ................................................................................................. 45
4.1.1. Clasificación del RAP ................................................................................................. 46
4.1.2. Desgaste de los Ángeles ........................................................................................... 47
4.1.3. Ensayo Proctor ............................................................................................................ 48
4.1.4. Ensayo California Bearing Ratio (CBR) ................................................................... 51
4.1.5. Caracterización del material de préstamo importado ............................................ 52
4.1.6. Granulometría de MPI ................................................................................................ 53
4.2 .Combinación de Material Fresado más Material de Préstamo Importado. ............ 54
4.2.1. Resultados obtenidos de las combinaciones ................................................... 56
4.2.2. Contenido de humedad .............................................................................................. 56
4.2.3. Ensayos de Límite líquido e Índice de plasticidad ................................................. 57
4.2.4. Ensayos Proctor Modificado ...................................................................................... 59
4.2.5. Ensayos de CBR ................................................................................................... 61
4.3. Combinación de Materiales Fresado más Préstamo Importado y Agente
Estabilizantes. ............................................................................................................................... 62
4.3.1. Granulometría .............................................................................................................. 63
4.3.2. Ensayos de Límites e Índice De Plasticidad ........................................................... 63
4.3.3. Ensayos Proctor .......................................................................................................... 65
4.3.4. Ensayos de CBR ................................................................................................... 66
4.4. Análisis de costos ............................................................................................................. 68
Realizaremos una comparación de costos solo a los rubros 5 y 6, los cuales son los
de sub-base............................................................................................................................. 69
4.4.1. Comparación de costos. ............................................................................................ 71
CAPÍTULO V
5. Conclusiones y Recomendaciones ............................................................................... 79
5.1 . Conclusiones ................................................................................................................... 79
5.2. Recomendaciones ................................................................................................................ 80
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................. 81
ANEXOS ............................................................................................................................ 82
xii
xii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Coordenadas de ubicación de la zona de estudio ........................................................ 3
Tabla 2. Parámetros necesarios para realizar el ensayo .......................................................... 33
Tabla 3. Métodos para el Ensayo Proctor Modificado ................................................................ 39
Tabla 4. Clasificación de suelos SUCS ........................................................................................ 43
Tabla 5. Clasificación de suelos mediante AASHTO ................................................................. 44
Tabla 6. Granulometría material Asfaltico RAP ........................................................................... 45
Tabla 7. Determinación de Desgaste ............................................................................................ 48
Tabla 8. Resultados del Ensayo .................................................................................................... 50
Tabla 9. Coordenadas de ubicación de la zona en estudio ...................................................... 52
Tabla 10. Composición de Sub-Base Clase 1 ............................................................................. 54
Tabla 11. Granulometría de los distintos materiales para desarrollar la Sub-base ............... 54
Tabla 12. Clase de Sub-Base ........................................................................................................ 56
Tabla 13. Ensayo Proctor Modificado ........................................................................................... 59
Tabla 14. Composición de Materiales ........................................................................................... 63
Tabla 15. Resultados ensayo de PROCTOR .............................................................................. 65
Tabla 16. Resultados Ensayo de CBR ......................................................................................... 66
Tabla 17. Rubros utilizados para la elaboración del presupuesto. .......................................... 68
Tabla 18. Equipos necesarios para tender y compactar el material………………………….72
Tabla 19. Mano de Obra necesaria para realizar el trabajo………………………………….. 72
Tabla 20. Materiales necesarios para realizar el trabajo……………………………………… 72
Tabla 21. Equipos necesarios para tender y compactar el material………………………… 74
Tabla 22. Mano de Obra necesaria para realizar el trabajo………………………………….. 74
Tabla 23. Materiales necesarios para realizar el trabajo…………………………………….. 74
Tabla 24. Equipos necesarios para tender y compactar el material…………………………..76
xiii
xiii
Tabla 25. Mano de Obra necesaria para realizar el trabajo……………………………………76
Tabla 26. Materiales necesarios para realizar el trabajo………………………………………. 76
Tabla 27. Comparación de costos……………………………………………………………..…78
INDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Ubicación de la zona en estudio ................................................................. 4
Ilustración 2. Proceso de reciclado Wirtgen (2004). ........................................................ 9
Ilustración 3. Máquina fresadora ....................................................................................... 16
Ilustración 4. Rotor Fresador ............................................................................................. 17
Ilustración 5. Preparación de la Superficie ...................................................................... 17
Ilustración 6. Disgregación ................................................................................................. 18
Ilustración 7. Mezclado de los Materiales Granulares ................................................... 18
Ilustración 8. Extendido ...................................................................................................... 19
Ilustración 9. Compactador ................................................................................................ 19
Ilustración 10. Máquina utilizada en el proceso de reciclaje ........................................ 22
Ilustración 11. Recicladora Wirtgen WR 2000 ................................................................ 23
Ilustración 12. Recicladora WR-2500 S ........................................................................... 23
Ilustración 13. Recicladora Wirtgen 2200CR .................................................................. 24
Ilustración 14. Rendimiento de Wirtgen 2200CR ........................................................... 25
Ilustración 15. Recicladora Wirtgen Wr 4200 .................................................................. 25
Ilustración 16. Material Asfáltico y Material de Préstamo ............................................. 29
Ilustración 17. Material Asfáltico, Material de Préstamo y Cali Hidráulica ................. 30
Ilustración 18. Depósito Municipal Nª8 ............................................................................ 30
Ilustración 19. Granulometría ............................................................................................ 31
Ilustración 20. Máquina de abrasión de los Ángeles ..................................................... 32
Ilustración 21. Desarrollo del Limite Líquido ................................................................... 34
Ilustración 22. Copa de Casa Grande .............................................................................. 34
Ilustración 23. Contenido de humedad Vs Número de golpes ..................................... 35
Ilustración 24. Mezcla de asfalto, suelo, cal .................................................................... 35
xiv
xiv
Ilustración 25. Cilindros de límite plástico ....................................................................... 36
Ilustración 26. Realización del Ensayo ............................................................................ 38
Ilustración 27. Comparación de la Muestra ..................................................................... 38
Ilustración 28. Material para desarrollar el ensayo ........................................................ 40
Ilustración 29. Cilindros para realizar CBR ..................................................................... 41
Ilustración 30. Trípode y Defornimetro ............................................................................. 41
Ilustración 31. Penetración Controlada ............................................................................ 42
Ilustración 32. Curva granulométrica de los agregados asfálticos gruesos y finos .. 45
Ilustración 33. Límite líquido de RAP ............................................................................... 49
Ilustración 34. Curva Proctor Método “C” ........................................................................ 49
Ilustración 35. Curva Proctor Método “D” ........................................................................ 50
Ilustración 36. Curvas CBR RAP ...................................................................................... 51
Ilustración 37. Ubicación MPI ............................................................................................ 52
Ilustración 38. Curvas del MPI ........................................................................................... 53
Ilustración 39. Curvas granulométricas de materiales para desarrollar la sub-base 55
Ilustración 40. Curva granulométrica resultante y los límites establecidos por el
MTOP .................................................................................................................................... 55
Ilustración 41. Contenido de Humedad ............................................................................ 57
Ilustración 42. Resultados del límite líquido .................................................................... 58
Ilustración 43. Resultados del límite plástico .................................................................. 58
Ilustración 44. Resultados del Índice Plasticidad ........................................................... 59
Ilustración 45. Curva Proctor Combinación RAP + MPI ................................................ 60
Ilustración 46. Comparación de los Resultados Proctor Modificado ........................... 60
Ilustración 47. Comparación de los Resultados Proctor Modificado ........................... 61
Ilustración 48. Abaco para determinar porcentaje de cal .............................................. 62
Ilustración 49. Resultados del Limite líquido ................................................................... 63
Ilustración 50. Resultados del límite plásticos ................................................................ 64
Ilustración 51. Resultados del índice de Plasticidad ...................................................... 64
Ilustración 52. Curva PROCTOR RAP + MPI + 2 % Cal ............................................... 65
Ilustración 53. Comparación de los Resultados PROCTOR Modificado .................... 66
Ilustración 54. Curvas del CBR ......................................................................................... 67
Ilustración 55. Comparación de los Resultados Proctor Modificado ........................... 67
xv
xv
NOMENCLATURA
ASTM: American Society For Testing And Materials
AASHTO: American Association Of State Highway And Transportation Officials
CEDEX: Centro De Estudios Y Experimentación De Obras Publicas
RAP: Reclaimed Asphalt Pavement
MA: Material Asfaltico
MPI: Material De Préstamo Importado
AAG: Agregado Asfaltico Grueso
AAF: Agregado Asfaltico Fino
xvi
xvi
RESUMEN
Hoy en día una de las principales causas que contribuyen al deterioro
medioambiental es el uso indiscriminado de recursos naturales, además del
desecho y acumulación de materiales pétreos que han perdido en parte sus
propiedades iniciales de servicio y que se cree que ya no pueden ser reutilizados.
En la ciudad de Guayaquil el material fresado proveniente de carpetas asfálticas
es acumulado en la Cantera Municipal N° 8, sin que se le dé un uso adecuado
generando un impacto negativo al medio ambiente y a la población que vive
alrededor, por tal motivo y con la finalidad de reducir el impacto ambiental que
genera la acumulación de materiales pétreos el presente trabajo está orientado a
identificar mediante ensayos de laboratorio los tratamientos a los que podría ser
sometido dicho material para su posible reutilización como parte una nueva
estructura de pavimento.
xvii
xvii
ABSTRACT
Today, one of the main causes that contribute to environmental deterioration is
the indiscriminate use of natural resources, in addition to the waste and
accumulation of stone materials that have partially lost their initial service
properties and that are believed to no longer be reused. In the city of Guayaquil,
the milled material from asphalt binders is accumulated in the Municipal Quarry
No. 8, without being properly used, generating a negative impact on the
environment and the population living around it, for this reason and with the
purpose of reducing the environmental impact generated by the accumulation of
stone materials the present work is aimed at identifying by laboratory tests the
treatments to which this material could be subjected for possible reuse as part of
a new pavement structure.
1
1
CAPITULO I
GENERALIDADES
1.1. Antecedentes
El precedente que impulso la técnica de reciclado de carpetas asfálticas se dio
después de los años 70, debido a la crisis y escases del petróleo. Esto conllevó
al alza del precio del betún, este elemento fundamental para elaborar asfalto
debido a que la mayoría proviene de la destilación de petróleo. Existieron otros
factores que contribuyeron a este desarrollo como:
La necesidad de conservar el medio ambiente y los aspectos ecológicos
incidieron en que más países se sumen a la técnica de reutilización de
pavimentos asfalticos.
Los escases de material pétreo de adecuada calidad y su incremento en
costos desde la extracción en canteras.
La gran demanda de recursos económicos que se destina a realizar
proyectos viales nuevos, e insuficiencia para hacer frente a los
mantenimientos y reconstrucción vías (Vila, 2005).
En la ciudad de Guayaquil la mayor parte de las vías existentes de pavimento
asfaltico están deterioradas debido a la gran influencia de tránsito y sumada a
ello la falta de mantenimiento, conllevando al retiro de carpeta asfáltica mediante
el fresado y este material depositarlo en la Cantera Municipal N°8 donde
aproximadamente ingresa alrededor de 200 m³ de material asfaltico fresado al
día.
2
2
1.2. Planteamiento del Problema
Las vías independientemente de su ubicación se encuentran sometidas
constantemente a la acción del tránsito, las condiciones meteorológicas y al
envejecimiento natural de los materiales que la componen, dichas
condiciones provocan un proceso progresivo de deterioro de la carpeta
asfáltica. Este proceso de deterioro genera la necesidad de realizar trabajos
de mantenimiento en la vía y en los casos en que ésta ya no brinde las
condiciones de servicio adecuadas se realice la remoción de la misma
mediante el proceso de fresado y su posterior reconstrucción.
El material fresado proveniente de las carpetas asfálticas deterioradas de las
calles de Guayaquil, son depositadas en la Cantera Municipal N° 8 adyacente
a la Cdla. Deportiva. Llevar a cabo estos procesos implica el movimiento de
un gran número de recursos económicos, los cuales muchas veces son
escasos en ciertos sectores de la población, obligándolos a mantener una red
vial deteriorada.
La acumulación constante de este material no genera impactos ambientales
relevantes sin embargo en el ámbito paisajístico provoca una mala imagen
del sector, además de ocupar espacios que podrían ser utilizados en
beneficio de la comunidad.
Es por esto que se plantea la reutilización como medio para la reducción tanto
de los costos como del impacto al ambiente que genera la implementación
de nuevos proyectos viales.
3
3
1.3. Justificación e Importancia
La importancia de esta investigación es dar a conocer opciones de
reutilización del material fresado de carpetas asfálticas, desarrollando
diversos ensayos de laboratorio para caracterizar el material existente.
El desarrollo de este proyecto constituye una alternativa para disminuir
explotación de nuevas canteras y sobre explotación de las existentes.
1.4. Ubicación de la zona en Estudio
Para desarrollar este trabajo investigativo se recolectó muestra de material
asfáltico deteriorado en el depósito municipal N°8, el cual se encuentra
ubicado en la salida del túnel San Eduardo, hacia la Av. Barcelona, junto a la
Ciudadela Deportiva en la provincia del Guayas, cantón Guayaquil.
Tabla 1. Coordenadas de ubicación de la zona de estudio
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza
COORDENADAS
Puntos Norte Este
1 9758396 618685
2 9758401 618629
4
4
Ilustración 1. Ubicación de la zona en estudio Fuentes: (US Dep of State Geographer Data SIO, NOAA, U.S. Navy, NGA, GEBCO, 2017
Google Earth, 2017)
1.5. OBJETIVOS
1.5.1. Objetivo General
Establecer mediante investigaciones y pruebas de laboratorio un posible
método de aprovechamiento del material fresado de carpetas asfálticas
de las calles de Guayaquil.
1.5.2. Objetivos Específicos
Evaluar la calidad del material a partir de ensayos de laboratorio.
Definir diferentes mezclas granulares con el fin de que el material fresado
sea reutilizado como parte de la estructura de un pavimento.
Analizar las ventajas y desventajas de la reutilización del material fresado.
DEPÓSITO MUNICIPAL N°8 DESDE EL 2002
5
5
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1. Pavimentos
2.1.1. ¿Qué son los Pavimentos?
Se considera pavimento a toda estructura que se ubica sobre el terreno de
fundación y que se halla formado por las diferentes capas: mejoramiento, sub-
base, base, capa de rodamiento. Como lo describe (Montejo, 2006) los
pavimentos están constituidos por varias capas superpuestas. Relativamente
horizontales, que se diseñan y construyen técnicamente con materiales
apropiados y llevando un control estricto en la compactación. Estas estructuras
estratificadas se apoyan sobre la sub-rasante de una vía obtenida por el
movimiento de tierras en el proceso de exploración estas deben de resistir los
esfuerzos que las cargas repetidas del tránsito le transmiten durante el periodo
para el cual fue diseñada la estructura del pavimento.
Otros autores también definen a los pavimentos como:
Estructura de las vías de comunicación terrestre, formada por una o más capas
de materiales elaborados o no, colocados sobre el terreno acondicionado, que
tiene como función el permitir el tránsito de vehículos (Giordani, 2016)
Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben
en forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a los estratos inferiores
en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe
funcionar eficientemente (García, 2012)
6
6
2.1.2. Pavimentos Flexibles
Estos pavimentos se los utilizan en las zonas de alto tráfico, dependiendo de las
cargas que transitan sobre él, sufre una ligera deflexión. (Montejo, 2006) Afirma
Estos pavimentos están conformados por una carpeta bituminosa cuya mezcla
podría ser de alquitrán o asfalto, apoyada generalmente sobre dos capas no
rígidas, la base y la sub-base. No obstante, puede prescindirse de cualquier de
estas capas dependiendo de las necesidades particulares de cada obra.
2.1.3. Estructura de un Pavimento Flexible
La estructura de pavimento transfiere la carga de tránsito desde la superficie
hasta la sub-rasante. La carga aplicada por una rueda se reduce dentro de la
estructura a medida que ésta se reparte en una superficie mayor. El pavimento
generalmente está compuesto por varias capas de material, con distintas
propiedades de resistencia. Cada capa tiene el objetivo de distribuir la carga que
recibe desde la parte superior, a un área mayor en la parte inferior. Las capas
ubicadas en la parte superior de la estructura están sujetas a tensiones mayores
que aquellas en la parte inferior, y por lo tanto requieren de un material más
resistente (Wirtgen, 2004).
2.1.4. Causas de deterioro de Un Pavimento
La mejor forma de identificar las fallas del pavimento y determinar porqué se han
producido, es mediante la conducción de un estudio de reconocimiento
deseablemente una vez al año. En él se debe identificar el tipo, severidad y
7
7
magnitud de cada falla. También se debe tratar de determinar si el diseño del
pavimento, la carga soportada, el agua, la temperatura, los materiales del
pavimento o la construcción fueron la causa de la falla. A demás de la inspección
visual, pueden emplearse pruebas destructivas y no-destructivas para
determinar la condición estructural y las condiciones del material bajo la
superficie del pavimento. (Montiel, 2010)
Otros factores:
Falta de mantenimiento en el tiempo adecuado.
Cambios radicales de temperaturas.
Pésimo proceso constructivo (mala calidad de materiales granulares
mezclas inadecuadas, deficientes espesores de carpetas, inapropiados
drenajes etc.).
Finalización de su periodo útil (fatiga).
Los tipos de falla suelen presentarse en la superficie (desintegración,
alisamientos) o a nivel estructural (deformaciones, fisuras y grietas) (León, 2016).
2.2. Conceptos básicos de reciclado de Carpetas Asfálticas
2.2.1. ¿Qué es reciclar?
Reciclar es un proceso simple que nos puede ayudar a salvar grandes
cantidades de recursos naturales no renovables. La utilización de productos
reciclados disminuye el consumo de energía. Cuando se consuman menos
8
8
combustibles fósiles, se generará menor cantidad de CO2 y por lo tanto habrá
menos lluvia ácida y se reducirá el efecto invernadero. En el aspecto económico-
financiero, el reciclaje puede generar muchos empleos porque se necesita una
gran mano de obra para recolectar los materiales aptos para el reciclaje y su
clasificación, además se ahorra en el consumo de materias primas (López,
2016).
2.2.2. ¿Por qué reciclar?
El reciclaje de carpetas asfálticas no es una idea nueva, pero con el aumento
nuevas exigencias ambientales se ha convertido en una alternativa válida que
muchos países implementan. Mediante el reciclado podremos evitar la
explotación de nuevas canteras y sobre explotación de las existentes.
Podríamos ahorrarnos muchos gastos en el proceso de traslado de materiales si
reutilizamos in situ (López, 2016).
2.2.3. Reciclaje de Carpetas Asfálticas.
El reciclado de carpetas asfálticas se realiza sobre materiales deteriorados que
han perdido en gran medida sus propiedades iniciales, aunque en casos muy
especiales pueden actuarse también sobre materiales en condiciones de servicio
para mejorar sus características. El reciclado es, en unos casos, una alternativa
al fresado y reposición de firmes, o a la reconstrucción, y en otros constituye un
aprovechamiento de los materiales fresados, que de otra manera irían a
botaderos (Cedex, 2007).
9
9
Es reutilizar un material en mal estado mediante un tratamiento, adicionándole
un estabilizador como el asfalto, emulsión o el cemento, quedando un material
que sirve como refuerzo o como parte de una calzada nueva. El hecho de que el
pavimento este en mal estado no significa que no sirva, mediante un tratamiento
puede obtenerse uno de semejantes características al pavimento nuevo. Es
contribuir con el medio ambiente, para evitar la explotación de canteras (Galvis,
2016).
Ilustración 2. Proceso de reciclado Wirtgen (2004). Fuente: (Yepez, 2014)
2.2.4. Ventajas del reciclaje de Carpetas Asafálticas.
Reducción de valores económicos en reconstrucción de carpetas
asfálticas.
Ayuda a generar un menor impacto ambiental.
Se evita la explotación de nuevas canteras para obtener material
granulares nuevos.
10
10
2.2.5. El reciclado como alternativa en la conservación y
rehabilitación de Carpetas Asfálticas.
En la conservación se pueden diferenciar dos niveles el primero (conservación
preventiva) la cual se deben realizar Inspección visual del pavimento que permita
determinar los deterioros y actuar sobre ellos sin la necesidad de destruir toda la
carpeta asfáltica. En muchos casos las conservaciones llevan a realizarse:
Bacheos
Saneamiento de cierta parte del carril
Reparación de bordes
Técnica de fresado
Eliminación de exudaciones
Luego de la inspección visual se caracteriza el material, realizando ensayos en
laboratorios con esto determinaremos el grado de afectación del pavimento.
Sobre la base de la evaluación de los resultados obtenidos de estos estudios se
definirá la alternativa de conservación o rehabilitación de acuerdo con los de
tipos de soluciones: (Vila, 2005).
Como segundo nivel tendremos las rehabilitaciones de pavimento en un tramo
de longitud apreciable y cuyo objetivo es un aumento significativo del índice de
estado de un pavimento. Puede referirse a las características superficiales,
tratándose entonces de rehabilitaciones o renovaciones superficiales del
pavimento, o a las características estructurales en las que nos centraremos
(Alarcón, 2012).
11
11
Es por ello que el reciclado se lo considera una técnica de rehabilitación que
consiste en la reutilización de los materiales procedentes de los pavimentos que
ya han estado en servicio: materiales deteriorados que han perdido en gran parte
sus propiedades iniciales o materiales aún en condiciones de servir cuyas
características se desea mejorar (Alarcón, 2012).
El reciclado de los pavimentos asfálticos presenta una respuesta adecuada al
reto que representan la creciente escasez de áridos y la dificultad cada vez
mayor de enviar a un vertedero unos residuos que se pueden reutilizar.
También podremos llegar a un tercer nivel el cual se sitúan las reconstrucciones.
El cuarto nivel las modernizaciones.
2.3. Tipología del reciclado de Carpetas Asfálticas.
Para determinar un tipo de reciclado debemos verificar las características de los
materiales a reutilizar, elegir la mejor técnica para desarrollar el proceso, y por
ende obtendremos resultados favorables.
Las técnicas de reciclado comprenden una gama de procedimientos que van
desde la restitución de las características iniciales de a una carpeta asfáltica y
producir un refuerzo estructural del pavimento, hasta tan solo lograr una mejora
superficial de la calzada que asegure al usuario las condiciones originales de
comodidad y seguridad de circulación cuando las condiciones estructurales
existentes aún son adecuadas para el tránsito previsto para un determinado
período de servicio (Vila, 2005).
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Principales tipos de Reciclado
De acuerdo a lugar de su fabricación.
Reciclado in situ
Reciclado en planta
Según la temperatura en la cual se fabriquen.
Reciclado en frio
Reciclado en caliente
Las técnicas de reciclado se ejecutan mediante maquinas desarrolladas para
este fin, algunas evolucionaron para fresar y estabilizar suelos, hoy en día se
pueden encontrar recicladoras especializadas capaces de desarrollar su trabajo
en capas de pavimento de gran espesor. Estas recicladoras modernas suelen
ser enormes y potentes, las cuales están montadas sobre neumáticos u orugas
(López, 2016).
2.3.1. Reciclado “In Situ” en caliente
Se realiza cuando existen problemas con la función del ligante asfaltico, excesivo
pulimento de la superficie, Se reutiliza los materiales extraídos del firme
envejecido mediante un tratamiento con aportación de calor en el mismo lugar
de la obra. El firme se calienta mediante unos quemadores y se fresa un grosor
determinado entre 20 a 40 mm. Este material es mezclado normalmente con
agentes químicos rejuvenecedores con mezclas nuevas. Expandiéndose y
13
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compactándose mediante procedimientos convencionales. Este tipo de reciclado
tiene tres métodos que son: termo-escarificación, repavimentación y remezclado
(Yepez, 2014).
Los procesos de reciclado in situ son de aplicación cuando no se trata de corregir
problemas de insuficiencia estructural sino problemas en capas superficiales
como son los debidos a envejecimiento del ligante, pulimento de los áridos,
pérdida de textura, etc. Aunque algunas de estas técnicas permiten dotar al firme
de una cierta capacidad de refuerzo, el espesor de tratamiento se limita a unos
8 cm como máximo, por lo que su campo de aplicación va más encaminado hacia
la renovación de las características superficiales del pavimento (Medina , 2015).
El reciclaje in situ en caliente trata fallas de tipo superficial mediante la
reutilización de la carpeta asfáltica después de ser fresada, y nuevamente
colocada y compactada. En este procedimiento se añade a la mezcla intervenida
nuevos agregados pétreos y/o mezcla asfáltica nueva; en ocasiones se adiciona
rejuvenecedores para el asfalto con el objeto de mejorar sus características
mecánicas, generalmente cuando el material de fresado que se pretende reciclar
es superior o igual al 30 por ciento o cuando su asfalto está muy envejecido. La
operación es realizada completamente en el sitio de la intervención por medio de
un tren de trabajo y puede tratar rehabilitaciones superficiales con espesores
hasta seis (6) centímetros. (Sánchez, 2009).
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2.3.2. Reciclado “In Situ” en frío
Este proceso se lo realiza con maquinaria especializada primeramente frezando
el material asfaltico deteriorado y mezclándolo con agua, materiales granulares
o ligantes seleccionados, esto se ejecuta a temperatura ambiente (Cedex, 2007).
Algunas ventajas que el reciclado en frio nos ofrece frente al reciclado en caliente
son:
No se genera humo a lo largo de este proceso de reciclado.
Se utiliza menos energía.
Se puede reciclar mayores espesores de firmes.
2.3.3. Reciclado “In Situ” en frío con emulsiones Asfálticas
Mediante este proceso se puede reutilizar la mayor parte del material asfaltico
deteriorado, proporcionando condiciones económicas favorables. Su desarrollo
se lo realiza mediante:
Fresar el material asfaltico deteriorado
Realizar la mezcla del material fresado más las emulsiones y aditivos
correspondientes.
Expandir esta mezcla (RAP) en el lugar de la obra.
Realizar el proceso de compactación
Proteger la capa reciclado (curado superficial)
Disgregación de una delgada capa de rodadura a base de mezcla en
caliente.
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2.3.4. Reciclado en planta
Comprende las operaciones de escarificado o fresado del pavimento, remoción
del material, transporte, procesamiento en planta central con o sin la
incorporación de aditivos, estabilizantes y materiales granulares correctores,
transporte de las mezclas y compactación. Este procedimiento puede utilizar
calor para la elaboración de la mezcla, dependiendo ello del tipo de material
reciclado y del estabilizante utilizado (Vila, 2005).
2.4. Reciclado en frío y sus aplicaciones
2.4.1 Reciclado en frío
Existen dos métodos utilizados en el reciclado en frio, uno de ellos es in-situ el
cual en primera instancia necesitaremos una máquina capas de fresar el asfalto
deteriorado. Luego de esto el material necesita un pre-tratamiento, el cual
consiste en reducir el tamaño de los agregados reciclados. Dependiendo de su
granulometría le podemos dar un uso (RAP) teniendo como objetivo que sea
parte de la estructura final del pavimento (Wirtgen, 2004).
El otro método es en caliente el material fresado es transportado a un depósito
central, donde el material es mezclado, sometido a calor. Esta es la opción más
cara debido a que el material necesita de energía y transporte algo que se evita
cuando se realiza in-situ.
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2.4.2. Proceso de reciclado In-Situ
El elemento más importante de una máquina fresadora además de un mezclador
equipado con un gran número de puntas, especialmente diseñadas para este
proceso. El tambor normalmente rota y pulveriza el material del pavimento
existente.
El reciclado en frío “in situ” de firmes y pavimentos de carreteras consiste en la
reutilización de materiales procedentes de las capas de firme existente, después
de su disgregación por fresado, de su mezclado y homogeneización con
emulsión bituminosa, agua, árido de corrección, aditivos, y de su extendido
además de la compactación en el propio lugar de extracción (Díaz, 2016).
Ilustración 3. Máquina fresadora Fuente: (Yepez, 2014)
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Ilustración 4. Rotor Fresador
Fuente: (Yepez, 2014)
El reciclado in situ se realiza disgregando el material del firme antiguo que se
recicla, mezclándolo in situ con el ligante o conglomerante utilizado y,
posteriormente, extendiéndolo compactándolo para construir una capa del firme.
Ilustración 5. Preparación de la Superficie
Fuente: (Alarcón, 2012)
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Ilustración 6. Disgregación
Fuente: (Alarcón, 2012)
El proceso continúa con la mezcla de los materiales fresados sumado a estos
los respectivos materiales pétreos, hasta alcanzar la granulometría adecuada y
cumpliendo con las normas establecidas por el Ministerio de Transporte Obras
Públicas (MTOP) de esta forma se obtendrá una capa tratada que, después de
ser compactada y tras un período de curado o maduración, presente una
cohesión elevada
Ilustración 7. Mezclado de los Materiales Granulares Fuente: (Alarcón, 2012)
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Ilustración 8. Extendido Fuente: (Alarcón, 2012)
El material mezclado recibe la compactación inicial del rodillo pesado vibratorio
para alcanzar una densidad uniforme en todo el material. Posteriormente el
material se perfila con una moto-niveladora antes de ser finalmente compactado
utilizando un compactador neumático y un rodillo vibratorio (Wirtgen, 2004).
Ilustración 9. Compactador Fuente: (Equipos de compactación, Víctor Yepes)
20
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2.4.3. Reciclado del 100% de RAP
Para poder desarrollar un reciclado al 100% debemos tomar en consideración
factores que podrían alterar los materiales como lo son:
1. Las causas del deterioro y su tipo (deformaciones o agrietamientos).
2. La composición naturaleza del pavimento (envejecimiento, tipo de asfalto,
su granulometría y contenido de asfalto).
3. Gravedad del deterioro (deterioro profundos o separación a la capa
superficial)
4. Tener en claro por qué debemos reciclar, y en qué podremos utilizar el
RAP.
Las tecnologías que se pueden aplicar al RAP 100% son:
1. Utilizar cemento, cal, emulsiones o asfalto para lograr un estabilizado del
material recuperado, a profundidades de 10 cm.
2. Construcción de capa utilizando mezclas asfálticas en frio y emulsiones
como rejuvenecedor del asfalto (considerando espesores de 5 cm a 10
cm) (Wirtgen, 2004).
Para poder desarrollar un reciclado del 100% del material RAP como mezcla
asfáltica en frio necesitamos la incorporación de emulsiones asfálticas, esto nos
sirve para realizar el proceso de rejuvenecimiento (Wirtgen, 2004).
Esto conlleva a se debe obtener un estudio previo de las propiedades
volumétricas del material reciclado. La granulometría de la capa reciclada será
diferente a la del asfalto original, y la fracción fina en general está adherida al
21
21
material reciclado. Generalmente esto significa que una cantidad adicional de
finos debe ser añadida a la mezcla mientras se realiza el proceso de reciclado.
2.4.4. Estabilización con Rap/Base Granular
Es aplicada a estructuras compuestas por bases granulares y superficies
asfálticas severamente deterioradas. Se presentan las bases totalmente
deformadas y en su capa de rodadura la presencia de baches. En el momento
que se recicla se le puede añadir agentes estabilizadores, con el fin de recuperar
la integridad estructural, mejorando las propiedades de los materiales (Wirtgen,
2004)
Este proceso puede ejecutarse a profundidades de 15 a 25 cm. Así como afirma
Wirtgen (2004) dependiendo mucho de la demanda de tráfico, es necesario que
el pavimento existente tenga un espesor mínimo de material natural de buena
calidad. Los pavimentos deteriorados compuestos por capas estabilizadas
(Ejemplo, con cemento o cal hidratada) también pueden ser reciclados. Es
necesario evitar el ingreso de agua a las capas granulares mediante la
estabilización, esto nos beneficiará a extender la vida útil del pavimento
reciclado.
Para poder reciclar capas granulares en sus mayores casos deben ser
estabilizadas. Wirtgen (2004) afirma que se puede también sumarle la
estabilización con emulsiones o asfalto espumado a profundidades de 12 a 15
cm más una delgada capa superficial. Estabilizar con cemento o cal hidratada
requiere que la profundidad del reciclado sea aumentada a 15 - 25 cm para
alcanzar materiales óptimos en términos de vida estructural. Además, la
modificación de material plástico mediante el reciclado con cal hidratada.
22
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Utilizando solamente el porcentaje requerido para eliminar o reducir la
plasticidad. No es considerada como una estabilización, ya que la razón de
agregar este estabilizador no es conseguir un aumento en la resistencia del
material sino disminuir solamente su plasticidad.
2.5. Maquinaria para realizar el proceso de Reciclado
Se necesitan maquinas capaces de realizar cuatro operaciones en una sola
pasada:
1. Disgregación del pavimento, mediante el fresado.
2. Adición continúa del agua, los ligantes o los respectivos conglomerantes.
3. Mezclado de los materiales tanto con el agua y ligantes o conglomerantes.
4. Extensión del material mezclado, Utilizando una motoniveladora.
Estas máquinas son capaces de desarrollar estas cuatro operaciones a la vez.
La WR-2000 es ideal para trabajos más pequeños y pavimentos más delgados,
mientras que la WR-4200 se adapta mejor al reciclado de carreteras de mayor
importancia y otros proyectos mayores (Wirtgen, 2004).
Ilustración 10. Máquina utilizada en el proceso de reciclaje Fuente: (Cedex, 2007)
23
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2.5.1. Maquinas montadas sobre Neumáticos
La aplicación de estas máquinas según (Wirtgen, 2004) es reciclado de
pavimentos existentes, generalmente incluyendo las capas asfálticas superiores
y una porción de la capa subyacente (tanto ligada como no ligada). Las máquinas
están equipadas con dos sistemas de microprocesadores que controlan el
sistema de bombeo, y dos barras de riego. El rendimiento de este tipo de
máquinas es enorme, y son capaces de aplicar todos los agentes estabilizadores
comúnmente conocidos.
Ilustración 11. Recicladora Wirtgen WR 2000 Fuente: (Wirtgen, 2004)
Ilustración 12. Recicladora WR-2500 S Fuente: (Wirtgen, 2004)
24
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Las características y tamaño de los neumáticos con tracción a las cuatro ruedas
permiten la estabilización de todo tipo de suelos, desde suelos inertes hasta
suelos blandos de alta plasticidad. La estabilización de suelos generalmente se
aplica a la sub-rasante de la estructura de pavimento y ha probado ser una
técnica altamente efectiva desde el punto de vista de costos y tiempos de
construcción (Wirtgen, 2004).
2.5.2. Maquinas montadas sobre Orugas
2.5.2.1. La recicladora WIRTGEN 2200 CR
Esta máquina se utiliza con los sistemas de barras de riego y sistema de
bombeo, utilizada en proyectos de reciclado en frío, especialmente donde el
pavimento existente incluye capas asfálticas gruesas (Wirtgen, 2004). Está
equipada con un sistema de niveles que en ocasiones elimina la necesidad de
una moto niveladora.
Ilustración 13. Recicladora Wirtgen 2200CR Fuente: (Wirtgen, 2004)
25
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Ilustración 14. Rendimiento de Wirtgen 2200CR Fuente: (Wirtgen, 2004)
2.5.2.2. La recicladora Wirtgen Wr 4200
El material pulverizado por el tambor de fresado con ancho variable es levantado
dentro del mezclador de doble eje donde se mezcla con agua y los agentes
estabilizadores antes de ser depositado sobre el camino como cordón, y ser
esparcido por un tornillo sinfín.
Ilustración 15. Recicladora Wirtgen Wr 4200
Fuente: (Wirtgen, 2004).
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2.6. Beneficios Y Aplicabilidad del reciclado en frio
2.6.1. Beneficios
En realidad, como afirma son muchos los beneficios que proporciona la
rehabilitación de asfalto en frio estos se detallaran a continuación:
1. Mediante esta técnica: Se reducirá las emisiones de CO2, además se
disminuirá el consumo energético, asegurando un desarrollo sostenible
reutilizando materiales y conservando los recursos existentes que el futuro
podríamos escasear (Wirtgen, 2004).
2. Calidad de capa reciclada. Se Podrá obtener una alta resistencia en las
mezclas de áridos, agua y agentes estabilizadores in-situ.
3. Medio ambiente. Si utilizamos el 100% del material reciclado evitaremos
crear más depósitos y Disminuiremos la obtención material granular
nuevos estos se los requieren para hacer mezclas con el asfalto fresado.
4. Integridad estructural. El desarrollo del reciclado en frio nos proporciona
capas gruesas y ligadas estas no contienen interfaces débiles con otras
capas.
5. Tiempos de construcción. Las recicladoras automáticas reducen costos
de construcción además del tiempo de construcción. Esto dos aspectos
son de muchas importancia en el momento que se está ejecutando las
obras (Wirtgen, 2004).
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2.6.2. Aplicabilidad del proceso de reciclado en frio
Cuando se desea rehabilitar un pavimento desgastado, siempre se deberá
considerar la relación costo-efectividad y se planteará para cada proyecto
específico. Se debe considera la calidad del pavimento existente y además
factores externos como lo son:
Medio ambiente. Lo primordial es conocer los desniveles que existen en la vía,
podría existir pendientes pronunciadas esto hará que sea imposible aplicar la
práctica de rehabilitación. También El clima no podría ser el apropiado para
realizar esta técnica in-situ (Wirtgen, 2004).
Ubicación. Dependiendo del tipo de vía que será rehabilitada, esta podría
tratarse de una calle urbana de tráfico alto donde los trabajos solo se pueden
ejecutar en las noches o se trate de vías rurales sin pavimentar. Siempre
debemos considerar los estándares locales de la construcción de caminos, así
como la aceptación de la población en niveles de servicios.
Disponibilidad de materiales. Los materiales estarán disposición
especialmente agentes estabilizadores además de ser provistos en cantidades
suficientes y que alcancen niveles adecuados de calidad y consistencia. Las
recicladoras Wirtgen utilizan grandes volúmenes de agentes estabilizadores y
es necesario establecer una fuente de abastecimiento confiable de estos
materiales (Wirtgen, 2004).
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28
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA PARA LA REUTILIZACIÓN DEL MATERIAL
FRESADO
Introducción.-
El principal objetivo de la investigación es dar a conocer ideas para reutilizar el
material asfáltico deteriorado utilizándolo como parte de las capas de subbase y
mejoramiento para que pueda ser parte de una nueva estructura de pavimento.
Empezaremos por disgregar el material asfaltico (RAP) fresado, luego se
realizaron ensayos de caracterización de materiales los principales son
Granulometría, Límites de Atterberg, Desgaste de los Ángeles, Proctor
modificado y CBR. Los cuales según las normas del Ministerio de Transporte y
Obras Públicas (MTOP) nos dará parámetros para poder reutilizarla ya sea como
mejoramiento, sub-base o base.
En este capítulo estará descrita la metodología que utilizamos para encontrar las
mezclas perfectas de materiales asfalto recuperados (RAP) y poder aplicarla
como base granular.
Obtenidos los resultados de los ensayos entraremos a caracterizar el material
analizado si este no cumple con los parámetros establecidos por la norma antes
descrita, tendremos que agregar un porcentaje de material de préstamo
importado (MPI), además corrigiendo la curva granulométrica podremos obtener
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29
el porcentaje adecuado. Debido a que el material fresado contiene asfalto no
contiene plasticidad esto lleva a que su capacidad de adherencia sea muy baja.
Por ende necesita del MPI para adquirir más cohesión entre las partículas
granulares.
Ilustración 16. Material Asfáltico y Material de Préstamo
Fuentes: Propia de la investigación
Por última instancia si la mezcla de RAP y MPI no cumplan con algún parámetro
de la norma se le sumara un porcentaje de cal. Mediante esta adición
mejoraremos la capacidad portante del material, en algunos casos No se
considera la cal como un agente estabilizante Muchas veces se la utiliza para
disminuir la plasticidad.
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Ilustración 17. Material Asfáltico, Material de Préstamo y Cali Hidráulica
Fuentes: Propia de la investigación
3.1. Obtención de muestra de material fresado
El material asfáltico a analizar se obtuvo del depósito municipal Nª8, al cual llega
la gran parte de material asfaltico fresado de la ciudad de Guayaquil. Hasta la
fecha están acumulado cerca de 2400 m3 de residuos de carpetas asfálticas.
Ilustración 18. Depósito Municipal Nª8
Fuentes: Propia de la investigación
Este trabajo investigativo se realizó de acuerdo a las normas del Ministerio de
Transporte y Obras Públicas (MTOP). Los diferentes ensayos los se
desarrollaron en el laboratorio ARNALDO RUFFILLI de la Universidad de
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31
Guayaquil. Los resultados obtenidos de estos ensayos dieron las pautas para
desarrollar un pavimento de Asfalto Recuperado (RAP). Estableceremos
combinaciones de agregados asfaltos y de materiales de préstamos importado
obteniendo una mejor adherencia entre los materiales.
3.2. Metodología de ensayos
3.2.1. Análisis Granulométrico (Norma ASTM-136)
Desarrollo:
Ilustración 19. Granulometría Fuentes: Propia de la investigación
1. Colocamos a secar el material al ambiente, una vez seca se procede a
pesar la cantidad necesaria para realizar el ensayo.
2. Trituramos los grumos del material con un rodillo.
3. En el ensayo utilizaremos el tamiz que posee abertura de 2 pulg hasta la
malla número 200. se agitará cada tamiz permitiendo el paso del material
más fino.
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4. Este proceso se repite para todos los tamices escogidos en las
granulometrías y se van pesando, cada fracción retenida hasta formar
nuestra curva granulométrica la cual nos ayudara a clasificar que tipo de
base granular tendremos (Moreno y Terrero, 1995)
3.2.2. Ensayo de abrasión de los ángeles (Norma ASTM C131)
Desarrollo:
Ilustración 20. Máquina de abrasión de los Ángeles Fuente: Propia de la investigación
Esta prueba se aplicó con la finalidad de determinar la resistencia a la
degradación de los agregados gruesos de tamaño menores a 1½” (37,5 mm).
Debido al tamaño de los agregados del RAP se seleccionó el método B, en el
que se aplica una carga abrasiva de 11 esferas de acero y la siguiente
composición de la muestra (Jeria, 2009)
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Tabla 2. Parámetros necesarios para realizar el ensayo
MALLAS MASA POR TAMAÑO (GR)
PASANTE RETENIDO
3/4" 1/2" 2500
1/2" 3/8" 2500
TOTAL = 5000
Fuentes: (Jeria, 2009)
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
En la máquina de los ángeles se colocó 5000 gr de agregado grueso junto con
la carga abrasiva por un tiempo de 15 minutos. Luego se procedió a tamizar el
material por la malla N° 12 y a pesar el retenido (Jeria, 2009).
El choque entre el agregado y las esferas produce el desgaste del material y el
efecto se mide a partir de la siguiente expresión:
Donde: %P = Porcentaje de pérdida (%). PI = Peso inicial de la muestra (gr). PF = Peso final de la muestra (gr).
𝐟𝐨𝐫𝐦𝐮𝐥𝐚: Determinar el porcentaje de desgaste que sufre el material
%𝑃 =𝑃𝐼 − 𝑃𝐹
𝑃𝐼𝑥 100
34
34
3.2.3. Límite Líquido (Norma ASTM Dm 22-66)
DESARROLLO:
Ilustración 21. Desarrollo del Limite Líquido
Fuente: Propia de la investigación
Ilustración 22. Copa de Casa Grande Fuente: Propia de la investigación
El ensayo de Límite líquido permitió determinar el contenido de humedad en el
cual el material pasa del estado plástico al estado líquido. Se colocó el material
que pasa la malla #40 en la bandeja de evaporación, se le agregó de 15 a 20 cc
de agua y se mezcló con la espátula hasta obtener una masa uniforme. Luego
35
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se colocó una parte de este material sobre la copa, retirando el exceso y se trazó
un canal sobre el eje de la copa de Casagrande (Moreno y Terrero, 1995).
Rotando la manivela, se hizo subir y bajar la copa al ritmo de dos revoluciones
por segundo, hasta que la muestra se una en la parte inferior del canal. Se
registró el número de golpes necesarios para unir la muestra en la longitud
indicada. Se retiró una parte del material de la copa y se lo colocó en un
recipiente que se llevó al horno durante 24h. Se limpió la copa para repetir el
proceso cuatro veces más (Moreno y Terrero, 1995).
El contenido de humedad corresponde a la intersección de la línea de
escurrimiento con la ordenada de 25 golpes.
Ilustración 23. Contenido de humedad Vs Número de golpes Fuente: Propia de la investigación
𝐟𝐨𝐫𝐦𝐮𝐥𝐚: calcular porcentaje de humedad
%𝐻𝑈𝑀𝐸𝐷𝐴𝐷 =𝑃𝐸𝑆𝑂 𝐷𝐸 𝐴𝐺𝑈𝐴
𝑃𝐸𝑆𝑂 𝐷𝐸 𝐿𝐴 𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 𝑆𝐸𝐶𝐴𝑥 100
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36
𝐟𝐨𝐫𝐦𝐮𝐥𝐚: calcular porcentaje de humedad
%HUMEDAD =PESO DE AGUA
PESO DE LA MUESTRA SECAx 100
3.2.4. Límite Plástico (Norma ASTM D424-59 Y AASHTO T 90-56)
Desarrollo:
Ilustración 24. Cilindros de límite plástico Fuente: Propia de la investigación
El límite plástico de un suelo es el menor contenido de agua con el cual el suelo
permanece plástico. Para este proceso se necesitó material pasante de la malla
N° 40 y con las ayuda de una espátula se procedió a mezclar el material, este
debe contener suficiente humedad para que sea posible formar un cilindro, estos
deben tener un diámetro de 3mm que se colocaron en un recipiente para pesarlo
y llevarlo al horno por 24h (Moreno y Terrero, 1995).
37
37
𝐟𝐨𝐫𝐦𝐮𝐥𝐚: Calcular Contenido de Humedad
W% =Wh−Wo
Wox 100
3.2.5. Contenido De Humedad (Norma ASTM D 2216)
Se lo realiza para conocer el contenido húmedo del material granular en estado
natural.
Se procede a colocar una porción del material en un recipiente, pesarlo luego
depositarlo dentro de un horno a 110°c durante 24 horas. Una vez fuera del horno
se lo pesa y lo calculamos con la siguiente matera.
Donde:
W= contenido de humedad del suelo.
Wh= peso del suelo húmedo moldeado, es el resultado de restar en peso del
recipiente, del peso del recipiente con el suelo húmedo.
Wo= peso del suelo seco, se lo obtiene de la resta peso del recipiente con el
suelo seco menos peso del recipiente (Moreno y Terrero, 1995).
38
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3.2.6. Proctor Modificado (Norma AASHTO T-180)
DESARROLLO:
Ilustración 25. Realización del Ensayo
Fuente: Propia de la investigación
Ilustración 26. Comparación de la Muestra
Fuente: Propia de la investigación
39
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Para el ensayo de Proctor modificado T-180 por el método D, se utilizó 25 kg o
2500 gr de material seleccionado bajo la supervisión de los laboratorista. En el
ensayo Proctor existen dos sistemas AASHTO: el Estándar y el Modificado, y
cada uno a su vez tiene sus derivados A, B, C, D. Cuando se requiere de mayor
trabajo de compactación se usa el Modificado T-180 (Moreno y Terrero, 1995).
Que consta de las siguientes características:
Tabla 3. Métodos para el Ensayo Proctor Modificado
MODIFICADO AASHTO T-180 C
Martillo 10 libras - altura de caída 18"
METODO A B C D
Material Pasa tamiz no. 4 Pasa tamiz 3/4"
Molde usado 4" 6" 4" 6"
No. Capas 5 5 5 5
No. Golpes por capa 25 56 25 56
Energía de
compactación lb/pie3
56.250 55.986 56.250 55.986
(Tomada de carreteras, calles y aeropistas de Raúl Valle Rodas)
Fuentes: (Moreno y Terrero, 1995)
Se dejó secar al ambiente el material y se tamizó por la malla ¾” previamente al
ensayo, como determina el método empleado.
Se subdivide la muestra de 25 Kg en 5 pociones. A la primera porción de 5Kg se
le agregó agua con un volumen equivalente al 2% del peso inicial de la muestra,
para formar una masa de humedad uniforme y luego se dividió esta porción en
40
40
5 partes. Cada capa se compactó con el martillo correspondiente y con el número
de golpes especificado (Moreno y Terrero, 1995). Al pesar el molde con el suelo
compactado y se determinó la densidad húmeda, luego se desmolda la muestra
y se tomó una porción del centro con la finalidad de determinar su contenido de
humedad. Con este contenido de humedad se determinó la densidad seca a
partir de la densidad humedad y se repitió el mismo procedimiento 3 veces más.
3.2.7. California Bearing Ratio (CBR) (Norma ASTM D1883-73)
DESARROLLO:
El objetivo de este ensayo es determinar el índice de la resistencia al esfuerzo
cortante del terreno. Primero se pesó 6000 gr de material, se procedió a
agregarle agua y se mezcló. Luego se separó en 5 capas.
Ilustración 27. Material para desarrollar el ensayo Fuente: Propia de la investigación
La muestra se compactó con 56 golpes por capa, en un cilindro de diámetro 6”
(15,24 cm). Este ensayo es similar al procedimiento de Proctor con un martillo
de 10 lb. Luego se enrazó, y se pesó. Se recogió una muestra para llevar al horno
antes de la inmersión (Moreno y Terrero, 1995).
41
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Luego se desarrolló la segunda etapa del ensayo de C.B.R denominada
inmersión en la cual se determinó el porcentaje de hinchamiento siguiendo el
siguiente procedimiento:
Ilustración 248. Cilindros para realizar CBR Fuente: Propia de la investigación
Una vez elaborados los especímenes se colocaron sobre cada uno de ellos un
plato hueco con vástago y la sobrecarga, utilizando el trípode- deformimetro y se
estableció una altura inicial (Moreno y Terrero, 1995).
Los especímenes fueron llevados a inmersión (bajo agua) durante 48horas.
Cada 24 horas se observó el hinchamiento y se lo evaluó mediante la siguiente
formula:
Ilustración 29. Trípode y Defornimetro Fuente: Propia de la investigación
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Se retiró el molde de la inmersión, y se lo dejo escurrir durante dos horas, luego
se lo llevó a la máquina de carga y se procedió a desarrollar la penetración
controladamente. Además Se recogió una muestra para llevar al horno (Moreno
y Terrero, 1995).
Existen dos penetraciones fundamentales establecidas en este proceso: 0,1” y
0,2”.
Ilustración 30. Penetración Controlada Fuente: Propia de la investigación
El C.B.R patrón establece que:
Para una penetración de 0,1” se debe desarrollar un esfuerzo de 70 kg/cm2.
Para una penetración de 0,2” se debe desarrollar un esfuerzo de 105 kg/cm2
(Moreno y Terrero, 1995).
FORMULA: Calculo Hinchamiento Del Material
E= ∆h/H*100; E= (Lf-Li)/H*100
Lf: Lectura final;
Li: Lectura inicial;
H: altura del espécimen.
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43
3.3. Clasificación de suelos
3.3.1. Sistema unificado clasificación de suelo (SUCS)
Este sistema prácticamente cubre tanto suelos gruesos como finos
diferenciándose ambos por el cribado de la malla 200, si se retiene más del 50%
se lo considera como suelo grueso o en caso contrario que pase más del 50%
se lo considera suelo fino. Luego analizamos la cantidad de partículas finas esto
se detalla en la tabla 4. Donde también son necesario los valores de cc y cu
(Moreno y Terrero, 1995).
Tabla 4. Clasificación de suelos SUCS
Símbolo % Finos
Grueso > 50%
Grava
Bien graduada
GW < 5 Cu > 4; Cc entre 1 y 3
Mal graduada
GP < 5 Falla Cu ó Cc
Limosa GM > 12 Límites con pasante de la malla
40
Bajo línea A
Arcillosa GC > 12 Sobre línea
A
Arena
Bien graduada
SW < 5 Cu > 6; Cc entre 1 y 3
Mal graduada
SP < 5 Falla Cu ó Cc
Limosa SM > 12 Límites con pasante de la malla
40
Bajo línea A
Arcillosa SC > 12 Sobre línea
A
Malla N° 200
Fino >50%
Limo Inorgánico de alta plasticidad, MH
Inorgánico de baja a media plasticidad, ML
Arcilla Inorgánica de alta plasticidad, CH
Inorgánica de baja a media plasticidad, CL
Arcillas y limos orgánicos (en Carta de Plasticidad bajo línea A pero cerca de ella)
De alta plasticidad, OH
De baja a media plasticidad, OL
Los finos se clasifican según sus límites en la Carta de Plasticidad.
Turba y suelos altamente orgánicos, Pt 300 ≥ WL ≤ 500 100 ≥ IP ≤ 200
Fuente: (Moreno y Terrero, 1995)
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
44
44
3.3.2. Sistema American Association Of State Highway Officials
(AASHTO)
Esta clasificación divide a los suelos en dos clases. Una formada por los suelos
granulares y otras constituidas por los suelos de granulometría fina.
Tabla 5. Clasificación de suelos mediante AASHTO
Grupo Predomina % Finos IP Pasante
N°10 Acumulado
N° 40
Gruesos (≥65%)
A - 1 A - 1a Grava ≤ 15 ≤ 6 ≤ 50 ≤ 30
A - 1b Arena ≤ 25 ≤ 6 ≤ 50
A - 2
A - 2 - 4 Gravas y arenas con
limo ≤ 35
≤ 10
A - 2 - 5
A - 2 - 6 Gravas y arenas con
arcilla ≥ 11
A - 2 - 7
A - 3 Arena fina ≤ 10 NP ≥ 50
Malla N° 200
Finos (>35%)
A - 4 Limos
> 35
≤ 10
A - 5
A - 6 Arcillas
≥ 11 A - 7
A - 7 - 5 IP ≤ WL - 30
A - 7 - 6 IP > WL - 30
La identificación de los finos se hace en la Carta de Plasticidad AASHTO.
Fuente: (Moreno y Terrero, 1995) Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
45
45
CAPÍTULO IV
4.1. Caracterización del RAP
El material obtenido del fresado de la carpeta asfáltica RAP se compone
granulométricamente como se detalla en la siguiente tabla.
Tabla 6. Granulometría material Asfaltico RAP
Tamiz %PASANTE
RAP AG %PASANTE
RAP AF
RESULTANTE
2" 100.00 100.00
1 1/2" 94.19 100.00 96.5
1" 77.21 100.00 86.3
3/4" 59.29 98.51 75
.1/2 36.46 98.51 61.3
3/8" 22.75 75.00 43.7
Nº 4 0.95 65.00 26.6
Nº 10 0.32 42.00 17
Nº 40 0.32 27.80 11.3
Nº 100 0.32 5.86 2.5
Nº 200 0.32 2.92 1.4
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Ilustración 31. Curva granulométrica de los agregados asfálticos gruesos y finos Fuente: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0,01 0,1 1 10 100
Po
rce
nta
je q
ue p
asa
Tamices
Granulometría de los Componentes y Resultante
RAP AG
RAP AF
Resultante
Limite
superior
Limite
inferior
46
46
Formula: Coeficiente de Curvatura
Formula: Coeficiente de Uniformidad
4.1.1. Clasificación del RAP
Mediante el sistema unificado clasificación de suelo
(SUCS)
Como lo establece la tabla 4 en este sistema lo principal es ver el porcentaje que
se retiene en el tamiz 200 en nuestro caso se retuvo una cantidad mayor al 50%
lo conlleva a definir que se trata de un material grueso, lo siguiente es analizar
el tamiz número 4 de nuevo se retiene más del 50% lo clasifica como grava. Al
poseer Cc=5.55 y un Cu=27.83 se lo establece como grava mal graduada (GP)
Mediante American Association Of State Highway Officials
(AASHTO)
La tabla 5 de este sistema también se basa en el porcentaje de material retenido
en la malla 200 más del 65%, luego analizamos la malla 40 contiene un 11% de
material fino, Tendremos una clasificación de A-3 debido que el material no
posee plasticidad.
𝐶𝐶 =𝐷302
𝐷60 𝑋 𝐷10=
4.62
10.3 𝑋 0.37= 5.55
𝐶𝑈 =𝐷60
𝐷10=
10.3
0.37= 27.83
47
47
Indice de grupo
Nos determina la calidad de un suelo como material para terraplenes, sub-
rasantes, sub-base, bases de una vía ( (Moreno y Terrero, 1995).
Formula: Determinar el índice de Grupo
Donde:
%PT200= porcentaje que pasa el tamiz 200
1. En este caso el material no tiene plasticidad por ende el IG=0
4.1.2. Desgaste de los Ángeles
De acuerdo a los resultados obtenidos el material podrá ser utilizado como parte
de una Base o Sub-base Granular debido a que el desgaste es menor al 40%
establecido por las Especificaciones Técnicas del MTOP.
En este caso utilizaremos el método B, debido a la granulometría obtenida en le
fresado del pavimento. Utilizaremos el material que pasa la malla ¾ y retenida
en ½, también el pasante a la malla ½ y retenida en la 3/8 con un total del material
5000 gr.
IG = (%PT200 − 35) ∗ [0.2 + 0.0005 ∗ (LL − 40)] + 0.01 ∗ (%PT200 − 15) ∗ (IP − 10)
48
48
Tabla 7. Determinación de Desgaste
MALLAS PESO ANTES DEL ENSAYO
gr.
PESO DESPUES
POR TAMIZ Nº 12 Gr.
% DE PERDIDA
PASA RETIENE
3/4 ½ 2500
1/2 3/8 2500
5000 3417.5 31.7%
Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Formulas: Para determinar el porcentaje de desgaste de los Materiales
% Pérdida: PI - PF X 100
PI
% Pérdida: 5000 - 3645
X 100 = 31.7% < 40% OK
5000
4.1.3. Ensayo Proctor
En primera instancia este ensayo se lo realizó utilizando el método “C” con un
molde de 4” y aplicándoles a cada capa 25 golpes. Debido a que los resultados
NO fueron satisfactorios. Tal como muestra la ilustración 33 la densidad seca
máxima es de 1178 kg/ m³. Este valor no cumplió con las expectativas por ende
fue reemplazado por el modelo de 6” y aplicando el método “D”
49
49
Ilustración 32. Curva Proctor Método “C” Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
En este proceso investigativo se probara que utilizando el método “D” con el
molde de 6” y aplicándoles a cada capa 56 golpes aumenta densidad seca
máxima tal como lo muestra La ilustración 34. Debido al aumento de energía de
compactación. Este molde a tener mayor diámetro hace que las partículas logren
tener una mejor compactación eliminando espacios vacíos entre ellas.
1020
1040
1060
1080
1100
1120
1140
1160
1180
1200
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00
De
nsi
dad
Kg/
m3
Contenido de Humedad %
50
50
Ilustración 33. Curva Proctor Método “D” Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
En la siguiente tabla detallaremos los resultados que obtuvimos en el ensayo
Pproctor con el método “D”. Los cuales si cumplen con los parámetros requeridos
Tabla 8. Resultados del Ensayo
Contenido Natural De Humedad 2,95%
Contenido Optimo De Humedad 6,62%
Densidad Seca Máxima 1949 kg/m³
95% Densidad Seca Máxima 1851 kg/m³
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
1905
1910
1915
1920
1925
1930
1935
1940
1945
1950
1955
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00
De
nsi
dad
Kg/
m3
Contenido de Humedad %
51
51
4.1.4. Ensayo California Bearing Ratio (CBR)
Este ensayo se lo realizo en la situación más crítica que es el estado embebido
tal como se observa en la Ilustración 36, representan las densidades secas vs el
esfuerzo de penetración. En el ensayo Proctor se obtuvo un valor de 1851 kg/m³
que es el 95% de la densidad seca máxima. Con este valor cortamos la curva y
obtenemos el porcentaje de CBR.
Ilustración 34. Curvas CBR RAP Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Determinando CBR de 11,8% y 16,1%. En estas condiciones el RAP no podrán
ser utilizado como base granular de ningún tipo, por ende nos regiremos a las
granulometrías del MTOP realizando una corrección en las curvas
granulométricas, realizando combinaciones con otro tipo de materiales.
En las combinaciones utilizaremos materiales de préstamo importado.
52
52
4.1.5. Caracterización del material de préstamo importado
Este material se lo obtuvo de la zona de Daular ilustración 37.
Tabla 9. Coordenadas de ubicación de la zona en estudio
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza
Ilustración 35. Ubicación MPI Fuentes: (US Dep of State Geographer Data SIO, NOAA, U.S. Navy, NGA, GEBCO, 2017
Google Earth, 2017)
Este material presenta un límite líquido de 36.84, además del límite plástico de
23.52
Su índice de plasticidad será igual a 13.02 la granulometría la detallaremos en la
ilustración 37.
COORDENADAS
Puntos Norte Este
1 97583 618685
2 9758401 618629
MATERIAL DE PRESTAMO IMPORTADO
53
53
4.1.6. Granulometría de MPI
Ilustración 36. Curvas del MPI Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Formula: Coeficiente de Curvatura
Formula: Coeficiente de Uniformidad
Según la clasificación por el método SUCS es una arena bien graduada (SW)
Según la clasificación AASHTO es A-2-6 Y A-2-7 Gravas y arenas con arcilla.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Porc
en
taje
qu
e p
asa
Tamices
Granulometría del MPI
Limite
superior
Limite
inferior
MPI
𝐶𝐶 =𝐷302
𝐷60 𝑋 𝐷10=
0.362
1.8 𝑋 0.18= 0.4
𝐶𝑈 =𝐷60
𝐷10=
1.8
0.18= 10
54
54
4.2 .Combinación de Material Fresado más Material de
Préstamo Importado.
Comenzaremos a realizar la composición granulométrica separando los
materiales en agregado asfaltico grueso (RAP AG) y los pasantes a la malla 40
agregados asfalticos finos (RAP AF), necesitaremos materiales finos de
préstamo importado (MPI) para desarrollar la composición. En la tabla 10 se
muestra los porcentajes elegidos de conformación de la sub-base. En la tabla 11
y la ilustración 39 estarán las granulometrías y las curvas de cada material.
Tabla 10. Composición de Sub-Base Clase 1
Materiales peso
%
RAP AG 60
RAP AF 20
MPI 20
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Tabla 11. Granulometría de los distintos materiales para desarrollar la Sub-base
Tamiz Límite
superior Límite inferior
RAP AG RAP AF MPI RESULTANTE
2" 100.00 100.00 100.00
1 1/2" 100 94.19 100.00 100.00 96.51
1" 77.21 100.00 100.00 86.33
3/4" 59.29 98.51 100.00 75.27
.1/2 36.46 98.51 100.00 61.58
3/8" 22.75 75.00 96.86 48.02
Nº 4 70 30 0.95 65.00 96.86 32.94
Nº 10 0.32 42.00 64.38 21.47
Nº 40 35 10 0.32 27.80 35.20 12.79
Nº 100 0.32 5.86 7.80 2.92
Nº 200 15 0 0.32 2.92 2.14 1.20
Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
55
55
Ilustración 37. Curvas granulométricas de materiales para desarrollar la sub-base Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Ilustración 38. Curva granulométrica resultante y los límites establecidos por el MTOP
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0,01 0,1 1 10 100
Po
rcie
nto
qu
e p
as
a
Tamices
Granulometría de los Componentes y Resultante
RAP AG
RAP AF
Resultante
Limite
superior
Limite
inferior
MPI
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Porc
iento
que p
asa
Tamices
Curva Granulometríca de la Resultante
Resultante
Limite
superior
Limite
inferior
56
56
Formula: Coeficiente de Curvatura
Formula: Coeficiente de Uniformidad
4.2.1. Resultados obtenidos de las combinaciones
La composición granulometría obtenida está dentro de los límites establecidos
por el MTOP, la curva granulométrica resultante cumple con los requerimientos
granulométricos para elaborar una Sub-base clase 1 detallados en la tabla 12.
Tabla 12. Clase de Sub-Base
Fuentes: Ministerio transporte y Obras Publicas
4.2.2. Contenido de humedad
En los ensayos de contenidos de humedad realizados al RAP podremos
observar que es bajo, debido a que las partículas granulométricas poseen betún
esto evita que la humedad ingrese a los materiales haciéndolos prácticamente
𝐶𝐶 =𝐷302
𝐷60 𝑋 𝐷10=
3.52
13 𝑋 0.3= 0.31
𝐶𝑈 =𝐷60
𝐷10=
13
0.3= 43.33
57
57
impermeables. Por lo contraria al material de préstamo importado su contenido
natural de humedad es elevado, son estas las razonas por la cual se plantío la
combinación de materiales ya que uniendo el RAP y MPI podremos obtener el
contenido humedad promedio y a su vez las partículas granulares tendrán mayor
cohesión.
Ilustración 39. Contenido de Humedad Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
4.2.3. Ensayos de Límite líquido e Índice de plasticidad
Los resultados de los ensayos de límite líquido e índice de plasticidad deberán
cumplir los parámetros establecidos por el MTOP, para Sub-base se requiere
obtener un limites liquido menores a 25% y un índice de plasticidad menor a 6.
Se realizaron Los respectivos ensayos primero analizamos el MPI, luego se
realizó la combinación de RAP, MPI. En la ilustración 42 y 43 observamos los
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
RAP MPI RAP + MPI
2,95
8,18
5,57
CONTENIDO DE HUMEDAD
Series1
58
58
resultados de LL Y LP. El ensayo de límite de plasticidad no se lo puso ejecutar
al material asfaltico.
Ilustración 40. Resultados del límite líquido
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Ilustración 41. Resultados del límite plástico
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
En la ilustración 44, podremos observar los resultados del índice de plasticidad
el valor de la combinación de RAP+MPI es igual a 5.25, relaciona a la
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3
0
36,84
27,27
MA MPI MA + MPI
0
5
10
15
20
25
1
0
23,8220,74
RAP MPI RAP + MPI
59
59
combinación indicada en Tabla 10, el valor está dentro de lo establecido por el
MTOP, menor a 6%.
Ilustración 42. Resultados del Índice Plasticidad
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
4.2.4. Ensayos Proctor Modificado
Los resultados de los ensayos Proctor modificado se presentarán en la tabla 13,
en la cual observaremos el detalle de cada uno de los materiales a los cuales se
realizó el ensayo el primero fue RAP, el segundo fue las combinaciones
respectivas de RAP y MPI.
Tabla 13. Ensayo Proctor Modificado
PROCTOR MODIFICADO AASHTO T-180
MATERIALES % CONTENIDO OPTIMO DE
HUMEDAD DENSIDAD SECA MAXIMA KG/M³
95% DENSIDAD SECA MAXIMA KG/M³
RAP 6.62 1949 1851.55
RAP + MPI 10.06 2027 1925.65
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
0
2
4
6
8
10
12
14
1
0
13,02
5,25
RAP MPI RAP + MPI
60
60
Ilustración 43. Curva Proctor Combinación RAP + MPI
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Ilustración 254. Comparación de los Resultados Proctor Modificado Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
2040
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00
De
nsi
dad
Kg/
m3
Contenido de Humedad %
1750
1800
1850
1900
1950
2000
2050
MA
1949
2027
1851,55
1925,65
Proctor modificado
RAP + MPIRAP
95%
95%
61
61
4.2.5. Ensayos de CBR
El propósito de realizar el Ensayo CBR es determinar un índice de la resistencia
al esfuerzo cortante del terreno. De acuerdo a la norma MTOP el CBR para sub-
base deberá ser mayor al 30%.
Este porcentaje se obtendrá a partir del valor de la densidad seca máxima del
ensayo Proctor utilizando el 95% de la densidad. La cual en la tabla 12 está
especificado este valor de 1925.65 Kg/m³ el cual utilizaremos para obtener el
porcentaje de CBR máximo como lo indica en la ilustración 47.
Ilustración 45. Comparación de los Resultados Proctor Modificado Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Se determinaron CBR de 12% y 17,5% los cuales tampoco cumplen con lo
establecido por el MTOP por lo cual, tendremos que combinar los materiales y
sumarle un agente estabilizante como lo es la cal.
62
62
4.3. Combinación de Materiales Fresado más Préstamo
Importado y Agente Estabilizantes.
El siguiente Abaco nos proporcionara el porcentaje de cal que debemos utilizar
en la combinación de materiales. Se desconoce el origen del Abaco.
Ilustración 46. Abaco para determinar porcentaje de cal
Fuentes: anónima
En la ilustración 44 observamos que el índice de plasticidad de la combinación
RAP+MPI es 5.25, Y el porcentaje que pasa por el tamiz 40 según la
granulometría de la tabla 7 es de 12%, Estos valores los aplicamos al Abaco y
obtendremos un porcentaje de 2.
63
63
Tabla 14. Composición de Materiales
Materiales peso
%
RAP AG 60
RAP AF 20
MPI 20
CAL 2
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
4.3.1. Granulometría
La granulometría no será afectada debido a que la finura de la cal fácilmente
pasa el tamiz 200 es por ende que no volveremos a analizarla.
4.3.2. Ensayos de Límites e Índice De Plasticidad
Ilustración 47. Resultados del Limite líquido Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3
0
36,84
27,2723,81
MA MPI MA + MPI MA + MPI + 2%CAL
64
64
Ilustración 48. Resultados del límite plásticos Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Ilustración 49. Resultados del índice de Plasticidad Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
0
5
10
15
20
25
1
0
23,82
20,74 20,55
RAP MPI RAP + MPI RAP + MPI + 2% CAL
0
2
4
6
8
10
12
14
1
0
13,02
5,25 5,46
RAP MPI RAP + MPI RAP + MPI + 2% CAL
65
65
4.3.3. Ensayos Proctor
Podremos Notar Incrementos En El Valor De Densidad Seca en la ilustración 52
obtendremos que con el 6% de contenido de humedad se establece 2084 kg/ m³
de densidad seca máxima
Ilustración 50. Curva PROCTOR RAP + MPI + 2 % Cal Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
En los resultados del ensayo podemos notar un incremento en la densidad seca
máxima del 4%, tal como lo describe la tabla 15.
Tabla 15. Resultados ensayo de PROCTOR
PROCTOR MODIFICADO AASHTO T-180
MATERIALES % CONTENIDO OPTIMO
DE HUMEDAD DENSIDAD SECA MAXIMA KG/M³
95% DENSIDAD SECA MAXIMA KG/M³
RAP 6.62 1949 1851.55
RAP + MPI 10.06 2027 1925.65
RAP + MPI + 2%CAL 6.25 2084 1979.8
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
66
66
En la ilustración 53 podremos notar los incrementos del ensayo PROCTOR. Los
recuadros azules son los valores de la densidad seca máxima mientras que los
plomos son los resultados del 95% de la densidad seca.
Ilustración 51. Comparación de los Resultados PROCTOR Modificado Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
4.3.4. Ensayos de CBR
Tabla 16. Resultados Ensayo de CBR
CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR)
Materiales 95% Densidad Seca
Máxima Kg/M³ %CBR
0.1 Penetración %CBR
0.2 Penetración
RAP 1851.55 11.8 16.1
RAP + MPI 1925.65 12 17.5
RAP + MPI + 2%Cal 1979.8 32.5 34.5
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
1700
1750
1800
1850
1900
1950
2000
2050
2100
1 2 3
1949
2027
2084
1851,55
1925,65
1979,8
Proctor Modificado
95%
95% 95%
67
67
Ilustración 52. Curvas del CBR Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Una vez que la curva se intersecta con el valor de densidad seca máxima del
Proctor establecida en la tabla 12 obtendremos el porcentaje de CBR.
En el cual el CBR de diseño es = 34.5%. Este Valor está dentro de lo establecido
por el MTOP. Mayor al 30 % para que nos sirva como sub base.
Ilustración 53. Comparación de los Resultados Proctor Modificado Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Series10
20
40
RAP RAP + MPI RAP + MPI +2%Cal
16,1 17,5
34,5
PORCENTAJES DE CBR
68
68
4.4. Análisis de costos
Con la finalidad de realizar una comparación de costos entre la implementación
de un proyecto vial con agregados naturales obtenidos de cantera y otro
aplicando la técnica de RAP, la cual consiste en reutilizar materiales proveniente
del fresado de carpetas asfálticas .
Se tomó como referencia el diseño elaborado para el proyecto “Construcción De
Calles De Bastión Popular Sector 41 (Bloque 9) De La Parroquia Pascuales
Cantón Guayaquil.”, tomando en consideración los rubros principales que
intervienen en la estructura del pavimento, los cuales se muestran a
continuación.
Tabla 17. Rubros utilizados para la elaboración del presupuesto.
RUBRO
Nº. DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD
1 EXCAVACION SIN CLASIFICAR m3 4,774.13
2 DESALOJO DE MATERIAL (20KM) m3-km 95,482.60
3 MATERIAL DE PRESTAMO IMPORTADO m3 14,919.17
4 TRANSPORTE MATERIAL DE PRESTAMO IMPORTADO (15KM) m3-km 223,787.55
5 MATERIAL SUBBASE CLASE 1 m3 5,967.67
6 TRANSPORTE DE MATERIAL SUBBASE CLASE 1 (15KM) m3-km 89,515.05
7 MATERIAL BASE CLASE 1 m3 4,475.75
8 TRANSPORTE DE MATERIAL BASE CLASE 1 (15KM) m3-km 67,136.25
9 CAPA/RODADURA/H. ASFÁLT. MEZC/PLANTA e=5cm (INC.
IMPRIMACIÓN) m2 22,395.13
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
69
69
Realizaremos una comparación de costos solo a los rubros 5 y 6, los cuales
son los de sub-base.
Empezaremos por Analizar el tiempo que necesita una volqueta para realizar un
ciclo de trabajo, el cual consiste en transportar material para sub-base desde la
cantera san José en vía a la costa hasta bastión popular teniendo una distancia
de 15 km.
Tiempo de Carga = 5 min
Tiempo de viaje a la Obra
=15 𝑘𝑚
50 𝑘𝑚ℎ
𝑥 60𝑚𝑖𝑛
ℎ= 18 𝑚𝑖𝑛
La velocidad permitida para vehículos pesados es de 50 𝑘𝑚
ℎ
Tiempo de descarga = 5 min
Tiempo de regreso = 18 min
Tiempo total de ciclo =46 min
Estimación del número de viajes que podría realizar una volqueta en el día.
1 jornada = 8horas x 60min
hora= 480 min
En realidad de los 60min solo se trabajan 50 min
factor de eficacia horaria = 50
60= 0.83
70
70
Debemos considerar 60 min del almuerzo entonces obtenemos que el Tiempo
real De trabajo = (1 jornada - hora de almuerzo) x factor de eficiencia horaria
Tiempo real de trabajo = (480min – 60 min) x 0.83 = 348.40 min
Entonces el número de viajes que puede realizar una volqueta en el día será
igual
# de viajes = tiempo real de trabajo
1 ciclo=
348.40 min
46 min= 7 viajes al dia
Determinaremos el número de volquetas necesaria para transportar 14919.17
m³ material de Mejoramiento de la mina de san José en el km 10.5 vía a la costa
hasta bastión popular.
Se deberá ejecutar 600 m³/día, este valor será afectado por el 20% de
esponjamiento dándonos en total 720 m³/día. En este caso usaremos volquetas
de 14 m³ de capacidad entonces, debido a que en el día se pueden realizar 7
ciclos de trabajos tendremos:
Capacidad de transporte diario= 7 viajes al dia x 14 m³ = 98 m³/día
Entonces el número de volquetas necesarias será de:
# 𝑑𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑠 = 720
𝑚3
𝑑𝑖𝑎
98𝑚3
𝑑𝑖𝑎
= 7 𝑣𝑜𝑙𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑠
71
71
4.4.1. Comparación de costos.
Solo nos referiremos a comparar los rubros 5 y 6 los cuales son referentes a la
capa de sub-base ya que es la única que será afectada, en los siguientes
métodos:
1) Método tradicional,
2) Utilizando RAP con las combinaciones 80% RAP, 20% material de
mejoramiento.
3) Utilizando 80% RAP, 20% material de mejoramiento adicionando 2% de
cal.
Método 1: Diseño Tradicional
Ilustración 54. Estructura del pavimento. Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
La cantidad total de material es de 5967.67 m³ y Se deberá transportar 600
m³/día, de material para sub-base, la cantidad de días son:
Numero de dias =5967.67 m³
600 m3/dia= 10 dias
72
72
Factor de rendimiento
𝐹𝑅 =10 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑥 8
ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠𝑑𝑖𝑎
5967.67 𝑚³= 0.0134
ℎ𝑜𝑟𝑎
𝑚³
Análisis de precios unitarios de sub-base
Tabla 18. Equipos necesarios para tender y compactar el material.
EQUIPOS:
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA EN HORAS FR (h/m³) COSTO
Motoniveladora 1 50 0.0134 0.6700
Rodillos 1 40 0.0134 0.5360
Tanquero 1 35 0.0134 0.4690
Volqueta 7 30 0.0134 2.8140
TOTAL $ 4.489
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Tabla 19. Mano de Obra necesaria para realizar el trabajo
MANO DE OBRA:
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA EN HORAS FR (h/m³) COSTO
Operador tipo 1 1 3.82 0.0134 0.0512
Operador tipo 2 1 3.64 0.0134 0.0488
Chofer 8 5 0.0134 0.5360
TOTAL $ 0.636
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Tabla 20. Materiales necesarios para realizar el trabajo
MATERIALES:
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA (m³) COSTO
Sub-base 1.2 11 13.2000
Agua 0.05 1 0.0500
TOTAL $ 13.250 Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
73
73
En total se requiere de 18.40 dólares para movilizar cada m³ de material para
sub-base.
Método 2: Con las combinaciones 80% Rap y 20% Material de
Mejoramiento.
Ilustración 55. Estructura del pavimento y la combinación de sub-base
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
La cantidad total de material es de 5967.67 m³ y Se deberá transportar 600
m³/día, de material para sub-base, la cantidad de días son:
Numero de días =5967.67 m³
600 m3/dia= 10 días
Factor de rendimiento
𝐹𝑅 =10 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑥 8
ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠𝑑𝑖𝑎
5967.67 𝑚³= 0.0134
ℎ𝑜𝑟𝑎
𝑚³
En este método será necesario la utilización de una zaranda (clasificadora), para
el Material fresado de carpetas asfálticas.
Rap 80% +
Material de Mejoramiento 20%
74
74
La clasificadora tiene un rendimiento de 1500 m³/día como son 4774.17 m³ en
total de material a clasificar serán necesario 4 días.
Cantidad =4 dias
10 dias= 0.4
Análisis de precios unitarios de sub-base (RAP + Material Mejoramiento)
Tabla 21. Equipos necesarios para tender y compactar el material.
EQUIPOS:
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA EN HORAS FR (h/m³) COSTO
Excavadora 0.4 50 0.0134 0.2680
Zaranda 0.4 150 0.0134 0.8040
Motoniveladora 1 50 0.0134 0.6700
Rodillos 1 40 0.0134 0.5360
Tanquero 1 35 0.0134 0.4690
Volqueta 7 30 0.0134 2.8140
TOTAL $ 5.561 Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Tabla 22. Mano de Obra necesaria para realizar el trabajo
MANO DE OBRA:
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA EN HORAS FR (h/m³) COSTO
Operador tipo 1 1 3.82 0.0134 0.0512
Operador tipo 2 1 3.64 0.0134 0.0488
Chofer 8 5 0.0134 0.5360
Peon 0.4 3.41 0.0134 0.0183
TOTAL $ 0.654 Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Tabla 23. Materiales necesarios para realizar el trabajo
MATERIALES:
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA (m³) COSTO
Material Mejoramiento 0.24 3 0.7200
Rap 0 0 0.0000
Agua 0.05 1 0.0500
TOTAL $ 0.770 Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
75
75
En total se requiere de 7.0 dólares para movilizar cada m³ de material para sub-
base, en la combinación de RAP 80% Y Material de mejoramiento 20%.
Método 3: Con las combinaciones 80% Rap, 20% Material de
mejoramiento y 2% Cal.
Ilustración 56. Estructura del pavimento y la combinación de sub-base.
Fuentes: Propia de la investigación Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
La cantidad total de material es de 5967.67 m³ y Se deberá transportar 600
m³/día, de material para sub-base, la cantidad de días son:
Numero de días =5967.67 m³
600 m3/dia= 10 días
Factor de rendimiento
𝐹𝑅 =10 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑥 8
ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠𝑑𝑖𝑎
5967.67 𝑚³= 0.0134
ℎ𝑜𝑟𝑎
𝑚³
En este método será necesario la utilización de una zaranda (clasificadora), para
el Material fresado de carpetas asfálticas.
Rap 80% +
Material de Mejoramiento 20% + cal 2%
76
76
La clasificadora tiene un rendimiento de 1500 m³/día como son 4774.17 m³ en
total de material a clasificar serán necesario 4 días.
Cantidad =4 dias
10 dias= 0.4
Análisis de precios unitarios de sub-base (RAP + Material Mejoramiento)
Tabla 24. Equipos necesarios para tender y compactar el material.
EQUIPOS:
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA EN HORAS FR (h/m³) COSTO
Excavadora 0.4 50 0.0134 0.2680
Zaranda 0.4 150 0.0134 0.8040
Motoniveladora 1 50 0.0134 0.6700
Rodillos 1 40 0.0134 0.5360
Tanquero 1 35 0.0134 0.4690
Volqueta 7 30 0.0134 2.8140
TOTAL $ 5.561 Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Tabla 25. Mano de Obra necesaria para realizar el trabajo
MANO DE OBRA:
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA EN HORAS FR (h/m³) COSTO
Operador tipo 1 1 3.82 0.0134 0.0512
Operador tipo 2 1 3.64 0.0134 0.0488
Chofer 8 5 0.0134 0.5360
Peon 0.4 3.41 0.0134 0.0183
TOTAL $ 0.654 Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Tabla 26. Materiales necesarios para realizar el trabajo
MATERIALES:
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA (m³) COSTO
Material Mejoramiento 0.24 3 0.7200
Rap 0 0 0.0000
Cal 0.024 12 0.2880
Agua 0.05 1 0.0500
TOTAL $ 1.058 Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
77
77
En total se requiere de 7.27 dólares para movilizar cada m³ de material para
sub-base, en la combinación de RAP 80% Y Material de mejoramiento 20%.
Ilustración 57. Resumen de análisis de costos. Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Método 1: Diseño Tradicional
Respecto a lo analizadoanteriormentepodremos determinar:
Considerando que lacantera desde dondeobtendremos elmaterial está ubicadaen el km 10.5 de la vía ala costa.
Transportar cada m³ dematerial para sub-basenos costaría 18.40dólares.
Método 2: Con las combinaciones 80% Rap
y 20% Material de mejoramiento.
Para este caso el 80%del material a utilizaren la sub-base seobtendrá del depósitomunicipal número 8
Transportar cada m³ deeste material noscostaría 7 dólaresincluido el 20% dematerial demejoramiento paracombinarlos.
Método 3: Con las combinaciones 80% Rap,
20% Material de
mejoramiento y 2% Cal.
Para este casoaumentaremos 2% decal, buscando aumentarla capacidad portantede la capa granular.
Transportar cada m³ deeste material noscostaría 7.27 dólaresincluido el 20% dematerial demejoramiento y el 2%de cal paracombinarlos.
78
78
Al realizar la comparación del rubro de sub-base de los métodos antes
mencionados podremos determinar un ahorro de 60% los cuales se reflejan en
la siguiente tabla 27 y el grafico 58.
Tabla 27. Comparación de costos
COMPARACION DE COSTO Métodos Cantidad total m³ Costo por cada m³ Costo total
1 TRADICIONAL 5967.67 $ 18.40 $ 109,805.13
2
Con las combinaciones 80% Rap y 20%
Material de mejoramiento.
5967.67 $ 7.00 $ 41,773.69
3
Con las combinaciones 80% Rap, 20% Material de mejoramiento y 2%
Cal.
5967.67 $ 7.27 $ 43,384.96
Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
Ilustración 58. Gráficos Comparativos Fuentes: Propia de la investigación
Elaboración: Marcelo Mendoza, Nelly Verdezoto
$109.805,13
$41.773,69 $43.384,96
COMPARACION DE GRAFICOS
TRADIONAL
Con las combinaciones 80% Rap y 20% Material de mejoramiento.
Con las combinaciones 80% Rap, 20% Material de mejoramiento y 2% Cal.
79
79
CAPÍTULO V
5 . Conclusiones y Recomendaciones
5.1 . Conclusiones
2. Al evaluar los resultados obtenidos a partir de los ensayos de laboratorio
aplicados al RAP se pudo determinar que el mismo si puede ser
reutilizado, siempre que se le aplique un proceso que contribuya a mejorar
sus propiedades mecánicas.
Debido a la falta de cohesión entre las partículas de RAP se pudo concluir
que por sí solo no puede ser utilizado como base granular, ya que su
capacidad portante (CBR) no cumple con los parámetros establecidos por
el MTOP, por lo cual se combinó con un porcentaje de MPI pasante del
tamiz N°4, con la finalidad de mejorar la adherencia entre las partículas
proporcionándole mayor plasticidad al material.
Con el objetivo de mejorar la capacidad portante de la combinación antes
descrita se planteó estabilizar el material mediante el uso de cal,
obteniendo como resultado un material que cumple con todos los
parámetros necesarios para ser utilizado como una Subbase Clase I.
Al realizar la comparación de costos entre construir una vía con materiales
extraídos de cantera y construir aplicando la técnica del RAP, se
determinó un ahorro del 10% en el costo total del proyecto, además de la
mitigación del impacto ambiental que genera la reutilización de materiales.
80
80
5.2. Recomendaciones
Se recomienda continuar con la investigación de este tema proponiendo
nuevos métodos de reutilización del material fresado de carpetas
asfálticas, con el fin de darle al mismo un uso más eficiente.
Al realizar el ensayo Proctor modificado al material asfáltico fresado se
recomienda utilizar el molde de 6” (método D), ya que al aplicar el ensayo
mediante el método C (molde de 4”) se obtuvieron densidades muy bajas
debido a que en la muestra predominaban los agregados gruesos siendo
necesario aplicar mayor energía de compactación.
81
81
BIBLIOGRAFIA
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http://www.tesisenred.net/bitstream/handle/10803/5906/10CAPITULO3.pdf?sequenc
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http://www.cip.org.pe/Cvista/publicaciones/documentos/congresos/201010-
huanuco/cncd03_huanuco_reciclado_de_pavimentos_08-10-10x.pdf
García, A. (2012). Concepto de pavimento. Arqhys, 12.
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https://www.academia.edu/13808658/Deterioro_de_Pavimentos
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http://victoryepes.blogs.upv.es/2017/03/20/que-es-una-recicladora-de-asfalto/
84
84
PROYECTO: ESTUDIO DE APROVECHAMIENTO
UBICACIÓN:
FECHA:
SOLICITA: MUESTRA:
PASA RETIENE
3/4 1/2 2500
1/2 3/8 2500
5000 3417,5 31,7%
% PÉRDIDA: PI - PF
PI
OBSERVACIONES: Norma A.S.T.M. C - 131
5000
ABRASIÓN DE LOS ÁNGELES
MALLAS PESO ANTES
DEL ENSAYO
gr.
PESO DESPUES
POR TAMIZ Nº
12 gr.
% DE PERDIDA
5000 - 3645
X 100
X 100 = 31,7% < 40% OK% PÉRDIDA:
85
85
PASO No.
Recipiente No.
Recipiente + Peso húmedo
Recipiente + Peso seco
Agua WwRecipiente
Ws
Contenido de Humedad ( % ) W
Número de Golpes
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
PROYECTO: TESINA
UBICACIÓN: GUAYAQUIL
CALICATA: 0m - 1 km MUESTRA: 1
Laboratorio de Suelos y Materiales “Dr. Ing. ARNALDO RUFFILLI”
ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y PLASTICO
FECHA: 22 DE AGOSTO DEL 2017
SOLICITA: ING. GINO FLOR
Peso e
n
grs.
15,60 21,20 21,20 18,6
LIMITE LIQUIDO
1 2 3 4
14,40 19,80 20,50 16,50
X C V D
Peso Seco 7,20 8,10 3,20 10,20
1,20 1,40 0,70 2,107,20 11,70 8,40 11,70
16,67 17,28 21,88 20,59
18 22 30 38
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Co
nte
nid
o d
e H
um
ed
ad
%
Número de Golpes
86
86
FECHA:
1 KM
1
d4
2942,8
2866,5
76,3
555,5
2311,0
3,30Contenido de Agua (W%)
Peso e
n g
r. Recipiente + Peso Humedo
Reciente + Peso Seco
Agua (Ww)
Peso de Recipiente
Peso Seco (Ws)
Recipiente No.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFacultad de Ciencias Matemáticas y Físicas
Laboratorio de Suelos y Materiales Dr. Ing. Arnaldo Ruffilli
CONTENIDO DE HUMEDAD
16 DE JULIO DEL 2017
SOLICITA: TESINA
MUESTRA: N# 1
UBICACIÓN: GUAYAQUIL
Muestra No.
87
87
FECHA:
1
1
d4
555,5
2866,5
2833,3
2311,0
2277,8
98,56
1,44
Peso del Recipiente
Peso Inicial + Reciente
Peso Final + Reciente
Peso Inicial
Peso Final
% RETENIDO =Peso final *100/Peso icial
% Pasa Tamiz n°200=100% -% retenido
Recipiente No.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFacultad de Ciencias Matemáticas y Físicas
Laboratorio de Suelos y Materiales Dr. Ing. Arnaldo Ruffilli
PORCENTAJE QUE PASA EL TAMIZ N°200
16 DE JULIO DEL 2017
SOLICITA: TESINA
MUESTRA: N# 1
UBICACIÓN: GUAYAQUIL
Muestra No.
Peso e
n g
r.
88
88
FECHA:
V OLU M EN D EL C ILIN D R O: m3C ON TR A TIS TA :
P ES O D EL C ILIN D R O: kg P R OY EC TO:
N Ú M ER OS D E GOLP ES P OR C A P A :
N Ú M ER O D E C A P A S :
PESO PESO PESO PESO PESO
TIERRA HÚ- TIERRA PESO PESO PESO w TIERRA TIERRA TIERRA DENSIDAD
MEDA + RE- SECA + RE- DE DE SECO HÚMEDA + HÚMEDA 1 + w/100 SECA SECA
CIPIENTE CIPIENTE RECIPIENTE AGUA CILINDRO Wh
cm3
Nº grs grs grs grs grs % kg kg kg kg/m3
270 x 92,4 88,8 30,00 3,60 58,80 6,12 10,664 4,361 1,061 4,109 1936
315 6 198,2 187,8 30,80 10,40 157,00 6,62 10,714 4,411 1,066 4,137 1949
384 2 126,9 119,7 30,40 7,20 89,30 8,06 10,687 4,384 1,081 4,057 1911
CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD: %
CONTENIDO ÓPTIMO DE HUMEDAD: %
DENSIDAD SECA MÁXIMA: kg/m3
C.C.
DIRECTOR
Cdla. Universitaria Av. Kennedy - frente al Colegio Las Mercedarias
e-mail: [email protected] - Telf.: 04-2281037
OBSERVASIONES:
OPERADOR: CALCULADO POR: D.R.C. VERIFICADO POR: ING. JULIO VARGAS JIMÉNEZ
1949
CANTIDAD
DE AGUARECIPIENTE
3,30
6,62
25U B IC A C IÓN :
GUAYAQUIL5
6,514 TESINA
0,002123
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILLaboratorio de Suelos y Materiales "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"
Av. Kennedy S/N y Av. Delta - Tel. 2 281037
PRUEBA PROCTOR
15 AGOSTO 2017
1905
1910
1915
1920
1925
1930
1935
1940
1945
1950
1955
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00
Den
sid
ad K
g/m
3
Contenido de Humedad %
89
89
SECCION 19,35 cm²
1 2 3 1 2 3
1,27 mm (0.05") 110 176 242 50 80 110
2,54 mm (0.10") 176 396 594 80 180 270
3,81 mm (0.15") 286 638 924 130 290 420
5,08 mm (0.20") 330 836 1254 150 380 570
7,62 mm (0.30") 484 1210 2156 220 550 980
10,16 mm (0.40") 638 1518 2706 290 690 1230
12,7 mm (0.50") 748 1826 3124 340 830 1420
1 2 3 1 2 3
CARGA DE UNITARIA LBS/plg2 CARGA UNITARIA Kg/cm 2
0 mm (0,0") 0 0 0 0 0 0
1,27 mm (0.05") 36,67 58,67 80,67 2,58 4,13 5,68
2,54 mm (0.10") 58,67 132,00 198,00 4,13 9,30 13,95
3,81 mm (0.15") 95,33 212,67 308,00 6,72 14,98 21,70
5,08 mm (0.20") 110,00 278,67 418,00 7,75 19,63 29,45
7,62 mm (0.30") 161,33 403,33 718,67 11,37 28,42 50,64
10,16 mm (0.40") 212,67 506,00 902,00 14,98 35,65 63,55
12,7 mm (0.50") 249,33 608,67 1041,33 17,57 42,89 73,37
0,1 Pulg 0,2 Pulg
12 4,13 7,75
25 9,30 19,63
56 13,95 29,45
12 5,91 7,38
25 13,29 18,70
56 19,93 28,05
D
No. DE ENSAYO
No. GolpesEsfuerzo de Penetración
C.B.R. %
Hinchamiento
PESO DEL MARTILLO: 10 Lbs. ALTURA DE CAIDA: 18 pulg.
MUESTRA:
No. DE ENSAYO
CARGA DE PENETRACION LBS CARGA DE PENETRACION Kg
CBR
PENETRACION
No. DE GOLPES POR CAPA: 12 - 25 - 56 PESO DE MOLDE:
No. DE CAPAS: 5 VOLUMEN DEL MOLDE: 0,002316
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24
Título del gráfico
Series1 Series2 Series3
90
90
Muestra: 1Vol.del Espec.(m3) 0,002123
12 Golpes x capa 25 Golpes x capa 56 Golpes x capa
Recipiente N° VO v 200
Wh + Recipiente. 292,8 278 180,8
Ws + Recipiente. 270,7 256,1 167,2
Ww 22,1 21,9 13,6
Wrecipiente 30,1 30,1 30,1
Wseco 240,6 226 137,1
W% (porcentaje de humedad) 9,2 9,7 9,9
10724,100 10020,000 11563,0
6597,000 5656,000 7030,000
Wh 4127,100 4364 4533
Ws 3779,902 3978,475 4123,917
W% 9,185 9,690 9,920
dh 1943994 2055582 2135186
ds 1780453 1873987 1942495
12 Golpes x capa 25 Golpes x capa 56 Golpes x capa
Recipiente N° VO 9 L3
Wh + Recipiente. 301,6 376,7 352,3
Ws + Recipiente. 291 374 345,0
Ww 10,6 2,7 7,3
Wrecipiente 30,1 28,9 21,8
Wseco 260,9 345,1 323,2
W% (porcentaje de humedad) 4,1 0,8 2,3
10912,400 10149,000 11638,100
6597,000 5656,000 7030,000
Wh 4315,400 4493,000 4608,100
Ws 4146,917 4458,120 4506,317
W% 4,063 0,782 2,259
dh 2032690 2116345 2170561
ds 1953329 2099915 2122618
0,050 0,060 0,050
0,044 0,058 0,045
0,042 0,053 0,040
0,041 0,051 0,038
HINCHAMIENTO 24h % -0,12 -0,04 -0,10
96 "
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
% DE HINCHAMIENTOLECTURA INICIAL
24 Horas
48 "
72 "
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
DESPUES DE LA INMERSIÓN
HU
MED
AD
Peso de Molde + Suelo Húmedo
Peso de Molde
Peso del Suelo Húmedo.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
Peso del Suelo Húmedo.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFacultad de Ciencias Matemáticas y Físicas
Laboratorio de Suelos y Materiales Dr. Ing. Arnaldo Ruffilli
C.B.R DENSIDADES
PROYECTO:
UBICACIÓN :
FECHA:
ANTES DE LA INMERSIÓN
HU
MED
AD
Peso de Molde + Suelo Húmedo
Peso de Molde
91
91
MUESTRA: 1
Densidad Max 1949 Kg/cm2
95% Dmax 1851,55 Kg/cm2
NºdeGolpes CBR-Densidad NºdeGolpes CBR-Densidad
12 1780,45314 5,91 12 1780,4531 7,38
25 1873,98737 13,29 25 1873,9874 18,70
6,12 1936 56 1942,49508 19,93 56 1942,4951 28,05
6,62 1949
8,06 1911
Hu
men
dades
Den
sid
ades Penetracion 0.10 pulg. Penetracion 0.20 pulg.
GRAFICAS COMPARATIVAS
0,1 de Penetración 0,2 de Penetración
PROCTOR MODIFICADO C. B. R. = 11.8 C. B. R. = 16.1
1760
1800
1840
1880
1920
1960
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00
De
ns
idad
Se
ca K
g/c
m2
Humedad %
1760
1770
1780
1790
1800
1810
1820
1830
1840
1850
1860
1870
1880
1890
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
De
nsi
da
d S
eca K
g/c
m2
C. B. R. 11,8%
1760
1770
1780
1790
1800
1810
1820
1830
1840
1850
1860
1870
1880
1890
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
0,00 10,00 20,00 30,00
De
nsi
da
d S
eca k
g/c
m2.
C. B. R. 16%
95% del Proctor Modificado
93
93
PASO No.
Recipiente No.
Recipiente + Peso húmedo
Recipiente + Peso seco
Agua WwRecipiente
Ws
Contenido de Humedad ( % ) W
Número de Golpes
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0
0
PASO No.
Recipiente No. %
Recipiente + Peso húmedo %
Recipiente + Peso seco %
Agua Ww
Recipiente
Ws
Contenido de Humedad W
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
PROYECTO: TESINA
UBICACIÓN: GUAYAQUIL
CALICATA: 0m - 1 km MUESTRA: 1
Laboratorio de Suelos y Materiales “Dr. Ing. ARNALDO RUFFILLI”
ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y PLASTICO
FECHA: 22 DE AGOSTO DEL 2017
SOLICITA: ING. GINO FLOR
Peso e
n
grs
.
19,50 24,30 13,80 22,5
LIMITE LIQUIDO
1 2 3 4
16,80 21,60 12,70 20,30
8 93 3 f
Peso Seco 8,20 9,90 4,30 10,20
2,70 2,70 1,10 2,908,60 11,70 8,40 11,70
32,93 27,27 25,58 28,43
13 22 30 38
LIMITE PLASTICO
1 2 3
17 13 15 W L: 26,20
5,46
0,70 0,80 0,80
Peso e
n g
rs. 12,70 11,00 15,10 W P: 20,74
12,00 10,20 14,30 IP:
7,90 6,80 10,60 Simbolo de la carta de
Peso Seco 4,10 3,40 3,70 Plasticidad
Av. Kennedy S/N y Av. Delta -Frente al colegio las Mercedarias
e-mail: [email protected] - Telf.: 04-2281037
OBSERVACIONES:
ING. JULIO VARGAS JÍMENEZ
DIRECTOR
17,07 23,53 21,62
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Co
nte
nid
o d
e H
um
ed
ad %
Número de Golpes
94
94
FECHA:
V OLU M EN D EL C ILIN D R O: m3C ON TR A TIS TA :
P ES O D EL C ILIN D R O: kg P R OY EC TO:
N Ú M ER OS D E GOLP ES P OR C A P A :
N Ú M ER O D E C A P A S :
PESO PESO PESO PESO PESO
TIERRA HÚ- TIERRA PESO PESO PESO w TIERRA TIERRA TIERRA DENSIDAD
MEDA + RE- SECA + RE- DE DE SECO HÚMEDA + HÚMEDA 1 + w/100 SECA SECA
CIPIENTE CIPIENTE RECIPIENTE AGUA CILINDRO Wh
cm3
Nº grs grs grs grs grs % kg kg kg kg/m3
300 f 233 215,7 29,40 17,30 186,30 9,29 10,989 4,686 1,093 4,288 2020
350 14 308,2 282,8 30,40 25,40 252,40 10,06 11,040 4,737 1,101 4,304 2027
400 8 165,6 150,5 22,90 15,10 127,60 11,83 10,999 4,696 1,118 4,199 1978
CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD: % AGREGAR
CONTENIDO ÓPTIMO DE HUMEDAD: %
DENSIDAD SECA MÁXIMA: kg/m3
C.C.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILLaboratorio de Suelos y Materiales "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"
Av. Kennedy S/N y Av. Delta - Tel. 2 281037
PRUEBA PROCTOR
16 de SEPTIEMBRE 2017
6,514 TESINA
0,002123
25U B IC A C IÓN :
GUAYAQUIL5
2027
CANTIDAD
DE AGUARECIPIENTE
5,00
10,06
OBSERVASIONES:
OPERADOR: CALCULADO POR: D.R.C. VERIFICADO POR: ING. JULIO VARGAS JIMÉNEZ
DIRECTOR
Cdla. Universitaria Av. Kennedy - frente al Colegio Las Mercedarias
e-mail: [email protected] - Telf.: 04-2281037
1970
1980
1990
2000
2010
2020
2030
2040
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00
De
nsi
dad
Kg/
m3
Contenido de Humedad %
95
95
Muestra: 1Vol.del Espec.(m3) 0,002123
12 Golpes x capa 25 Golpes x capa 56 Golpes x capa
Recipiente N° i 4 2
Wh + Recipiente. 161,3 106,8 231,1
Ws + Recipiente. 151,1 99,2 213,4
Ww 29 7,6 17,7
Wrecipiente 30,1 22,1 30,5
Wseco 121 77,1 182,9
W% (porcentaje de humedad) 24,0 9,9 9,7
10637,400 12630,200 11876,40
5755,200 7873,000 7033,000
Wh 4882,200 4757,2 4843,4
Ws 3938,308 4330,344 4416,041
W% 23,967 9,857 9,677
dh 2299670 2240791 2281394
ds 1855067 2039729 2080095
12 Golpes x capa 25 Golpes x capa 56 Golpes x capa
Recipiente N° i x 1
Wh + Recipiente. 355,9 249,1 477,8
Ws + Recipiente. 350 244 435,5
Ww 5,9 5,1 42,3
Wrecipiente 29 30 30,6
Wseco 321 214 404,9
W% (porcentaje de humedad) 1,8 2,4 10,4
10694,800 12744,800 11638,100
5755,200 7873,000 7030,000
Wh 4939,600 4871,800 4608,100
Ws 4850,448 4758,399 4172,226
W% 1,838 2,383 10,447
dh 2326707 2294772 2170561
ds 2284714 2241356 1965250
0,025 0,035 0,025
0,044 0,058 0,016
0,042 0,053 0,000
0,041 0,051 0,000
HINCHAMIENTO 24h % 0,38 0,46 -0,45
Peso del Suelo Húmedo.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFacultad de Ciencias Matemáticas y Físicas
Laboratorio de Suelos y Materiales Dr. Ing. Arnaldo Ruffilli
C.B.R DENSIDADES
PROYECTO:
UBICACIÓN :
FECHA:
ANTES DE LA INMERSIÓN
HU
MED
AD
Peso de Molde + Suelo Húmedo
Peso de Molde
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
DESPUES DE LA INMERSIÓN
HU
MED
AD
Peso de Molde + Suelo Húmedo
Peso de Molde
Peso del Suelo Húmedo.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
96 "
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
% DE HINCHAMIENTOLECTURA INICIAL
24 Horas
48 "
72 "
96
96
SECCION 19,35 cm²
1 2 3 1 2 3
1,27 mm (0.05") 396 198 132 60 90 180
2,54 mm (0.10") 682 506 198 90 230 310
3,81 mm (0.15") 990 682 264 120 310 450
5,08 mm (0.20") 1386 1166 396 180 530 630
7,62 mm (0.30") 1650 1408 550 250 640 750
10,16 mm (0.40") 1980 1584 770 350 720 900
12,7 mm (0.50") 2398 1782 1056 480 810 1090
1 2 3 1 2 3
CARGA DE UNITARIA LBS/plg2 CARGA UNITARIA Kg/cm 2
0 mm (0,0") 0 0 0 0 0 0
1,27 mm (0.05") 132,00 66,00 44,00 3,10 4,65 9,30
2,54 mm (0.10") 227,33 168,67 66,00 4,65 11,88 16,02
3,81 mm (0.15") 330,00 227,33 88,00 6,20 16,02 23,25
5,08 mm (0.20") 462,00 388,67 132,00 9,30 27,38 32,55
7,62 mm (0.30") 550,00 469,33 183,33 12,92 33,07 38,75
10,16 mm (0.40") 660,00 528,00 256,67 18,08 37,20 46,50
12,7 mm (0.50") 799,33 594,00 352,00 24,80 41,85 56,32
0,1 Pulg 0,2 Pulg
12 4,65 9,30
25 11,88 27,38
56 16,02 32,55
12 6,64 8,86
25 16,98 26,08
56 22,88 31,00
D
CBR
PENETRACION
No. DE GOLPES POR CAPA: 12 - 25 - 56 PESO DE MOLDE:
No. DE CAPAS: 5 VOLUMEN DEL MOLDE: 0,002316
PESO DEL MARTILLO: 10 Lbs. ALTURA DE CAIDA: 18 pulg.
MUESTRA:
No. DE ENSAYO
CARGA DE PENETRACION LBS CARGA DE PENETRACION Kg
No. DE ENSAYO
No. GolpesEsfuerzo de Penetración
C.B.R. %
Hinchamiento
0
10
20
30
40
50
60
0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24
Título del gráfico
Series1 Series2 Series3
97
97
MUESTRA: 1
Densidad Max 2027 Kg/cm2
95% Dmax 1925,65 Kg/cm2
NºdeGolpes CBR-Densidad NºdeGolpes CBR-Densidad
12 1855,06736 6,64 12 1855,0674 8,86
25 2039,72859 16,98 25 2039,7286 26,08
9,2860977 2020 56 2080,09476 22,88 56 2080,0948 31,00
10,063391 2027
11,833856 1978
GRAFICAS COMPARATIVAS
0,1 de Penetración 0,2 de Penetración
PROCTOR MODIFICADO C. B. R. = C. B. R. =
Hu
men
dades
Den
sid
ades Penetracion 0.10 pulg. Penetracion 0.20 pulg.
18501860187018801890190019101920193019401950196019701980199020002010202020302040205020602070208020902100
0 5 10 15
De
ns
idad
Se
ca K
g/c
m2
Humedad %
1850
1890
1930
1970
2010
2050
2090
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00
De
nsi
da
d S
eca K
g/c
m2
C. B. R. 12 %
1850
1890
1930
1970
2010
2050
2090
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
De
nsi
da
d S
eca k
g/c
m2.
C. B. R. 17,5%
95% del Proctor Modificado
99
99
PASO No.
Recipiente No.
Recipiente + Peso húmedo
Recipiente + Peso seco
Agua WwRecipiente
Ws
Contenido de Humedad ( % ) W
Número de Golpes
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0
0
PASO No.
Recipiente No. %
Recipiente + Peso húmedo %
Recipiente + Peso seco %
Agua Ww
Recipiente
Ws
Contenido de Humedad W
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
PROYECTO: TESINA
UBICACIÓN: GUAYAQUIL
CALICATA: 0m - 1 km MUESTRA: 1
Laboratorio de Suelos y Materiales “Dr. Ing. ARNALDO RUFFILLI”
ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y PLASTICO
FECHA: 22 DE AGOSTO DEL 2017
SOLICITA: ING. GINO FLOR
Peso e
n
grs
.
19,40 21,00 21,40 20
LIMITE LIQUIDO
1 2 3 4
16,50 18,50 19,10 19,20
z 17 a x
Peso Seco 9,70 10,50 11,20 10,20
2,90 2,50 2,30 2,906,80 8,00 7,90 7,80
29,90 23,81 20,54 28,43
11 20 28 38
LIMITE PLASTICO
1 2 3
21 22 99 W L: 25,80
5,25
0,90 1,00 0,70
Peso e
n g
rs. 13,10 13,20 12,80 W P: 20,55
12,20 12,20 12,10 IP:
8,00 7,80 8,10
Peso Seco 4,20 4,40 4,00
21,43 22,73 17,50
20,00
21,00
22,00
23,00
24,00
25,00
26,00
27,00
28,00
29,00
30,00
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Co
nte
nid
o d
e H
um
ed
ad %
Número de Golpes
100
100
FECHA:
V OLU M EN D EL C ILIN D R O: m3C ON TR A TIS TA :
P ES O D EL C ILIN D R O: kg P R OY EC TO:
N Ú M ER OS D E GOLP ES P OR C A P A :
N Ú M ER O D E C A P A S :
PESO PESO PESO PESO PESO
TIERRA HÚ- TIERRA PESO PESO PESO w TIERRA TIERRA TIERRA DENSIDAD
MEDA + RE- SECA + RE- DE DE SECO HÚMEDA + HÚMEDA 1 + w/100 SECA SECA
CIPIENTE CIPIENTE RECIPIENTE AGUA CILINDRO Wh
cm3
Nº grs grs grs grs grs % kg kg kg kg/m3
95,6 93,1 26,30 2,50 66,80 3,74 9,995 3,692 1,037 3,559 1676
250 B 82,2 79,1 23,10 3,10 56,00 5,54 10,893 4,590 1,055 4,349 2049
300 A 203,1 192,5 22,90 10,60 169,60 6,25 11,003 4,700 1,063 4,424 2084
350 F 251,9 236,5 30,00 15,40 206,50 7,46 10,974 4,671 1,075 4,347 2047
6
CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD: % AGREGAR
CONTENIDO ÓPTIMO DE HUMEDAD: %
DENSIDAD SECA MÁXIMA: kg/m32084
CANTIDAD
DE AGUARECIPIENTE
3,50
6,30
25U B IC A C IÓN :
GUAYAQUIL5
6,514 TESINA
0,002123
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILLaboratorio de Suelos y Materiales "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"
Av. Kennedy S/N y Av. Delta - Tel. 2 281037
PRUEBA PROCTOR
16 de JULIO 2017
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00
Den
sid
ad K
g/m
3
Contenido de Humedad %
101
101
Muestra: 1Vol.del Espec.(m3) 0,002123
12 Golpes x capa 25 Golpes x capa 56 Golpes x capa
Recipiente N° 25 4 t
Wh + Recipiente. 113,4 155,7 110,4
Ws + Recipiente. 102,1 145,6 107,1
Ww 11,3 10,1 3,3
Wrecipiente 22,2 22 23,2
Wseco 79,9 123,6 83,9
W% (porcentaje de humedad) 14,1 8,2 3,9
11151,600 11625,600 10585,90
6605,800 7001,800 5652,300
Wh 4545,800 4623,8 4933,6
Ws 3982,559 4274,508 4746,893
W% 14,143 8,172 3,933
dh 2141215 2177956 2323881
ds 1875911 2013428 2235936
12 Golpes x capa 25 Golpes x capa 56 Golpes x capa
Recipiente N° v b a
Wh + Recipiente. 205,2 202,2 225,7
Ws + Recipiente. 191,1 188,1 215,3
Ww 14,1 14,1 10,4
Wrecipiente 30,5 23,1 22,9
Wseco 160,6 165 192,4
W% (porcentaje de humedad) 8,8 8,5 5,4
11396,700 11548,600 12451,800
6489,700 6590,300 7572,100
Wh 4907,000 4958,300 4879,700
Ws 4510,957 4567,948 4629,459
W% 8,780 8,545 5,405
dh 2311352 2335516 2298493
ds 2124803 2151648 2180621
0,025 0,035 0,025
0,044 0,058 0,016
0,042 0,053 0,000
0,041 0,051 0,000
HINCHAMIENTO 24h % 0,38 0,46 -0,45
96 "
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
% DE HINCHAMIENTOLECTURA INICIAL
24 Horas
48 "
72 "
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
Densidad Húmeda= Wh/Volum.
Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.
DESPUES DE LA INMERSIÓN
HU
MED
AD
Peso de Molde + Suelo Húmedo
Peso de Molde
Peso del Suelo Húmedo.
Peso del Suelo Seco.
Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%
Peso del Suelo Húmedo.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFacultad de Ciencias Matemáticas y Físicas
Laboratorio de Suelos y Materiales Dr. Ing. Arnaldo Ruffilli
C.B.R DENSIDADES
PROYECTO:
UBICACIÓN :
FECHA:
ANTES DE LA INMERSIÓN
HU
MED
AD
Peso de Molde + Suelo Húmedo
Peso de Molde
102
102
SECCION 19,35 cm²
1 2 3 1 2 3
1,27 mm (0.05") 550 528 242 110 240 250
2,54 mm (0.10") 1430 1078 396 180 490 650
3,81 mm (0.15") 2134 1408 594 270 640 970
5,08 mm (0.20") 2816 1650 726 330 750 1280
7,62 mm (0.30") 3784 2068 990 450 940 1720
10,16 mm (0.40") 4752 2420 1254 570 1100 2160
12,7 mm (0.50") 5566 2794 1496 680 1270 2530
1 2 3 1 2 3
CARGA DE UNITARIA LBS/plg2 CARGA UNITARIA Kg/cm 2
0 mm (0,0") 0 0 0 0 0 0
1,27 mm (0.05") 183,33 176,00 80,67 5,68 12,40 12,92
2,54 mm (0.10") 476,67 359,33 132,00 9,30 25,32 33,58
3,81 mm (0.15") 711,33 469,33 198,00 13,95 33,07 50,12
5,08 mm (0.20") 938,67 550,00 242,00 17,05 38,75 66,14
7,62 mm (0.30") 1261,33 689,33 330,00 23,25 48,57 88,87
10,16 mm (0.40") 1584,00 806,67 418,00 29,45 56,84 111,60
12,7 mm (0.50") 1855,33 931,33 498,67 35,13 65,62 130,72
0,1 Pulg 0,2 Pulg
12 9,30 17,05
25 25,32 38,75
56 33,58 66,14
12 13,29 16,24
25 36,17 36,91
56 47,98 62,99
D
No. DE ENSAYO
No. GolpesEsfuerzo de Penetración
C.B.R. %
Hinchamiento
PESO DEL MARTILLO: 10 Lbs. ALTURA DE CAIDA: 18 pulg.
MUESTRA:
No. DE ENSAYO
CARGA DE PENETRACION LBS CARGA DE PENETRACION Kg
CBR
PENETRACION
No. DE GOLPES POR CAPA: 12 - 25 - 56 PESO DE MOLDE:
No. DE CAPAS: 5 VOLUMEN DEL MOLDE: 0,002316
0
20
40
60
80
100
120
140
0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24
Título del gráfico
Series1 Series2 Series3
103
103
MUESTRA: 1
Densidad Max 2084 Kg/cm2
95% Dmax 1979,8 Kg/cm2
NºdeGolpes CBR-Densidad NºdeGolpes CBR-Densidad
12 1875,91118 13,29 12 1875,9112 16,24
25 2013,42803 36,17 25 2013,428 36,91
5,54 2049 56 2235,93625 47,98 56 2235,9363 62,99
6,25 2084
7,46 2047
Hu
men
dades
Den
sid
ades Penetracion 0.10 pulg. Penetracion 0.20 pulg.
GRAFICAS COMPARATIVAS
0,1 de Penetración 0,2 de Penetración
PROCTOR MODIFICADO C. B. R. = C. B. R. =
18501860187018801890190019101920193019401950196019701980199020002010202020302040205020602070208020902100
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
De
ns
idad
Se
ca K
g/c
m2
Humedad %
18501860187018801890190019101920193019401950196019701980199020002010202020302040205020602070208020902100
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00
De
nsi
da
d S
eca K
g/c
m2
C. B. R. 32,5%
18501860187018801890190019101920193019401950196019701980199020002010202020302040205020602070208020902100
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00
De
nsi
da
d S
eca k
g/c
m2.
C. B. R. 34,5%
95% del Proctor Modificado