María Fernanda García Aladín - Identificación de fuentes de agregados para pavimentos

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación de las rocas ígneas

Tabla 2. Clasificación de las rocas metamórficas

Tabla 3. Condiciones para la formación de diferentes arcillas versus los minerales constituyentes de las rocas magmáticas

Tabla 4. Producto de la meteorización versus los minerales constituyentes de las rocas magmáticas

Tabla 5. Minerales y sus procesos de meteorización

Tabla 6. Propiedades de los agregados relacionadas con el comportamiento del pavimento

Tabla 7. Ensayos de laboratorio que miden de forma indirecta las características intrínsecas o extrínsecas de los agregados

Tabla 8. Ensayos de laboratorio que miden de forma indirecta las características extrínsecas de los agregados

Tabla 9. Ensayos de laboratorio que miden de forma indirecta las características intrínsecas de los agregados

Tabla 10. Escala de dureza de Mohs

Tabla 11. Potencial de expansión por reacción álcali-sílice para concreto

Tabla 12. Especificaciones de los agregados para subbase (SBG), base (BG), mezcla densa en caliente (MDC) y concreto para pavimentos en Colombia

Tabla 13. Franjas granulométricas del material de subbase granular en Colombia

Tabla 14. Franjas granulométricas del material de base granular en Colombia

Tabla 15. Franjas granulométricas de mezcla densa en caliente en Colombia

Tabla 16. Franjas granulométricas de agregados para concreto en Colombia

Tabla 17. Verificación periódica de la calidad de los materiales granulares para diferentes usos en Colombia

Tabla 18. Requerimientos de materiales para carretera

Tabla 19. Forma 1 - primera base de datos para el SIG

Tabla 20. Forma 2A – registro de muestreo

Tabla 21. Forma 2B – tipo de análisis

Tabla 22. Granulometría del material de base granular en estudio

Tabla 23. Partículas planas del material de base granular en estudio

Tabla 24. Partículas largas del material de base granular en estudio

Tabla 25. Masa por fracción, requerida para determinar las caras fracturadas

Tabla 26. Masa por fracción requerida para determinar las caras fracturadas

Tabla 27. Datos para determinar el equivalente de arena

Tabla 28. Porcentaje retenido referido para agregado grueso

Tabla 29. Porcentaje de terrones de arcilla y partículas deleznables de base granular en estudio

Tabla 30. Tamaño de muestra y número de esferas

Tabla 31. Tamaño de muestra y número de esferas

Tabla 32. Porcentaje retenido referido para agregado grueso

Tabla 33. Porcentaje retenido referido para agregado fino

Tabla 34. Pérdidas por sanidad para la fracción gruesa

Tabla 35. Pérdidas por sanidad para la fracción fina

Tabla 36. Resultados del ensayo de Proctor modificado

Tabla 37. Datos del Proctor modificado, corregidos al incluir el retenido en la malla 3/4”

Tabla 38. Resultados del ensayo de Proctor modificado para 56, 25 y 10 golpes

Tabla 39. Resultados de esfuerzo–penetración

Tabla 40. Resultados de expansión

Tabla 41. Resultados de peso unitario seco versus CBR%

Tabla 42. Lista de chequeo para material de base para tránsito NT1

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Estructuras típicas de pavimentos flexible y rígido

Figura 2. Sistemas cristalinos

Figura 3. El ciclo de las rocas

Figura 4. Relación entre la composición química y las rocas ígneas

Figura 5. Grado de metamorfismo y facies metamórficas

Figura 6. Franjas granulométricas del material de subbase granular

Figura 7. Franjas granulométricas del material de base granular de gradación gruesa

Figura 8. Franjas granulométricas del material de base granular de gradación fina

Figura 9. Franjas granulométricas del material de mezcla densa en caliente

Figura 10. Franjas granulométricas de agregado para concreto

Figura 11. Diagrama general de utilización de fuentes de materiales en proyectos viales

Figura 12. Diagrama metodológico de búsqueda y aprovechamiento de fuentes de materiales

Figura 13. Información digital de títulos mineros

Figura 14. Material del río Sogamoso

Figura 15. SIG de FM y sus coberturas sobre el eje de la vía

Figura 16. SIG de FM y su registro fotográfico

Figura 17. SIG de FM y granulometría de uno de sus productos

Figura 18. SIG de FM y sus coberturas sobre el eje de la vía

Figura 19. SIG de FM y materiales para terraplén con CBR mayor a 20 %

Figura 20. Distribución por tamaños del material granular

Figura 21. Material de base respecto a la especificación BG-40

Figura 22. Material de base respecto a la especificación BG-38

Figura 23. Tamiz de barras

Figura 24. Calibrador de espesores

Figura 25. Calibrador de longitudes

Figura 26. Ensayo de partículas largas (izquierda) y planas (derecha)

Figura 27. Partículas de agregado para determinar las caras fracturadas

Figura 28. Cuchara de Casagrande y acanalador

Figura 29. Muestra de suelo para determinar límite líquido

Figura 30. Curva para determinar el límite líquido

Figura 31. Rollos de suelo para determinar el límite plástico

Figura 32. Agitación de la muestra de arena y la solución de trabajo

Figura 33. Solución de trabajo

Figura 34. Lavado de las paredes del tubo

Figura 35. Lectura del nivel de arcilla

Figura 36. Lectura del nivel de arena

Figura 37. Preparación de la muestra de ensayo con azul de metileno

Figura 38. Preparación de la muestra de ensayo con azul de metileno

Figura 39. Prueba de azul de metileno. Para 6 cm3 el: resultado negativo porque se reabsorbe después de 2 minutos. Para 7 cm3 el resultado es positivo

Figura 40. Máquina de Los Ángeles, esferas de acero y tamiz No. 12

Figura 41. Preparación de muestra de gradación A para máquina de Los Ángeles

Figura 42. Material resultante después de 500 revoluciones en máquina de Los Ángeles

Figura 43. Preparación de muestra para ensayo de sanidad de una base granular

Figura 44. Fracción de 19 mm (3/4”) a 37.5 mm (1 1/2”) sumergida en sulfato de magnesio

Figura 45. Fracción de 19 mm (3/4”) a 37.5 mm (1 1/2”) seca al horno

Figura 46. Partícula de agregado desintegrada por la acción de los ciclos de humedecimiento y secado

Figura 47. Curva de compactación

Figura 48. Curva esfuerzo–penetración

Figura 49. Curva peso unitario seco – CBR%

1. INTRODUCCIÓN

Los agregados son materiales que se usan en la construcción, derivados, en su mayor parte, de las rocas naturales; algunos pueden ser sintéticos, como las arcillas expandidas o las escorias de horno. Los agregados sirven para fabricar concretos, realizar mezclas asfálticas y ser utilizados solos. Los pavimentos, por su parte, son estructuras construidas en capas de distintos materiales, superpuestas, que se apoyan sobre la subrasante natural o sobre un terraplén. Los más comunes tienen una o dos capas granulares (subbase y base) y una capa de rodadura, que puede ser mezcla asfáltica, concreto ( Figura 1) o adoquines. Estas capas se diseñan para soportar las deformaciones y esfuerzos impuestos por las cargas del tránsito y el clima. En ellas, los agregados tienen una importante función, dado que ocupan alrededor del 70 % del volumen de concreto, del 90 % de la mezcla asfáltica y el 100 % del volumen de las bases y subbases granulares.

En las estructuras de pavimento, las capas más superficiales soportan la mayor magnitud de esfuerzos y deformaciones y por lo tanto deben ser construidas con materiales de mejor calidad, mientras que las capas más profundas pueden ser construidas con materiales de menor especificación debido a que dichos esfuerzos y deformaciones se disipan con la profundidad.